公路隧道新奥法各种施工方法比较

新奥法的特征之一是采用现场监控，量测信息指导施工，即通过对隧道施工中量测收据和对开挖面的地质观察等进行预测、预报和反馈。并根据已建立的量测为基准，对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数等进行合理调整，以保证施工安全，坑道围岩稳定、工程质量和支护结构的经济性等。笔者对承（承德）赤（赤峰）东线茅荆坝隧道采用新奥法基本施工方法作了调查总结，综合出公路隧道采用新奥法施工的种类及选用不同基本施工方法的特点及注意事项。

一、隧道施工方法选择隧道施工方法的选择，主要根据工程地质及水文地质条件、施工条件、围岩类别、隧道埋置深度、隧道断面尺寸大小和长度衬砌类型，应以施工安全为前提及以工程质量为核心，并结合隧道的使用功能，施工技术水平、施工机械装备、工期要求和经济可行性等因素综合考虑研究选用。

当选择施工方法因隧道施工对周围环境产生不利影响时，也应把隧道工程的环境条件作为选择施工方法的因素之一，同时应考虑围岩变化时施工方法的适用性及其变更的可能性，以免造成隧道工程失误和增加不必要的工程投资。采用新奥法施工时，还应考虑施工全过程中的辅助作业方式和对围岩变化的量测监控方法，以及隧道穿越特殊地质地段时的施工手段等进行合理的选择。

二、新奥法隧道施工方法方案隧道新奥法施工常用方法大致分为全断面法、台阶法和分部开挖法三大类及若干变化方案。

（一）全断面法。即全断面开挖法，是指按设计开挖面一次开挖成型。其开挖顺序是全断面开挖，锚喷支护，灌筑砼衬砌。常选用于Ⅳ－Ⅵ类硬岩的石质隧道，该法可以采用深孔爆破。

全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少、干扰少，便于施工组织和管理。缺点是由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，因此就要求施工单位应具有较强的开挖、出渣与运输及支护能力，茅荆坝Ⅵ：V类围岩中采用了全断面开挖，达到了预期效果。

全断面施工开挖工作面大，钻爆施工效率较高，采用深眼爆破可加快掘进速度，且爆破对围岩的振动次数较少，有利于转帐岩稳定。缺点是每次深孔爆破震动较大。因此要求进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业。

全断面开挖法的主要工序是：使用移动式台车（或者台架），首先全断面一次钻孔，并进行装荷连线，然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，使一次爆破成型，出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时进行锚喷支护或先墙拱后衬砌。

（二）台阶法。台阶法一般是将设计断面分成上半断面和下半断面两次开挖成型。其开挖顺序是上半部开挖拱部锚杆喷射砼支护，拱部衬砌，下半部中央部分开挖，边墙部分开挖，边墙锚杆喷射砼支护及衬砌。该方法多适用于Ⅱ、Ⅲ类较软而节理发育的围岩中，可分别采用添中变化方案。

长台阶法：上下台阶距离较远，一般上台阶超前50m以上，施工中上下部可配属同较大型机械进行平行作业，当机械不足时可以交替使用，当遇短隧道时，可将上部断面全部挖通后，再挖下断面，该法施工时干扰较少，可进行单工序作业。

短台阶法：上台阶长度5－50m，适用于Ⅱ、Ⅲ类围岩，可缩短仰拱封闭时间，改善初期支护受力条件，但施工干扰较大，当遇到软弱围岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助开挖措施稳定开挖面，以保证施工安全。

超短台阶法：上台阶仅超前3－5m，断面闭合较快。此法多用于机械化程度不高的各类围岩地段，当遇到软弱围攻岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助施工措施稳定开挖工作面，以确保施工安全。

台阶开挖的特点在于，一是台阶开挖宜采用轻型凿岩机打眼，而不宜采用大型凿岩台车。二是台阶法开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度。台阶有利于开挖面的稳定性。尤其是上部开挖支护后，下部作业较为安全。三是台阶法开挖的缺点是上下部作业互相干扰。应注意下部作业时对上部稳定性的影响，台阶开挖会增加对围岩的扰动次数。

（三）分部开挖法。分部开挖法可分为五种变化方案：台阶分部开挖法、上下导坑法、上导坑超前开挖法、单（双）侧壁导坑法。是将开挖断面进行分部开挖逐部成型，并且将某部分超前开挖，故此可称为导坑超前开挖法。

台阶分部法：适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段，其优点与超台阶法相比，台阶可以加长，一般双车道隧道为1倍洞跨，单车道隧道为2倍洞跨；而较单（双）侧臂导坑法机械化程度高，可加快工程进度。

上下导坑超前开挖法（即上下导坑先拱后墙法）：此法适用于Ⅱ、Ⅲ类围岩，在松软地层开挖隧道，一般宜采用上下导坑超前开挖先拱后墙法。其优点是：导坑超前开挖，利用提前探明地质情况，便于改变施工方法。工作面多，便于拉开工序，适用于安排劳动力与使用小型机械施工。该方法缺点：上下导坑断面小，则施工速度慢，施工工序较多，使施工组织和管理难度大。

单侧臂导坑法：围岩稳定性较差，隧道跨度较大，地面沉陷难以控制时采用此方法。其特点是：有正台阶法和双臂导坑法的优点。

双侧臂导坑法：适用于浅埋大跨度隧道，地表下沉量要求严格，围岩特别差时采用。此法优点是：施工安全可靠，但施工速度较慢，造价高。