公路造价师

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三、新奥法

新奥法即奥地利隧道施工新方法(NewAustralianTunnellingMethod)。它是以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，便于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。

例题(判断题)：新奥法的特点是，以喷别混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，便于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。(√)

1.理论依据

新奥法的基本理论依据，就是利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光而爆破技术，进行全断面开挖施工，并以复合式内外两层衬砌形式来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为其外层支护形式，称为初次柔性支护，是在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身(抗荷环)，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，二次衬砌主要是起安全储备和装饰的作用，因此总的衬砌厚度是比较薄的。

2.设计特点

公路隧道的设计与其他结构设计相比有以下两个难点：

(1)难以求得其真实的围岩体的物理参数和初始地应力，由于地质构造的离散性和不可预见性，地质钻探难以全面、准确地获得地质情报。

(2)难以确定荷载系统。作用在隧道上的荷载有两种，即作用在隧道围岩上的荷载和作用在支护结构上的荷载。前者是随隧道开挖产生再分配而引起的，后者主要是由围岩体的变形引起的。

因此，采用新奥法施工时，一个完整的隧道工程设计由初始设计和修正设计两部分组成。初始设计难以反映围岩体和支护结构的真实受力状况，故新奥法要求在开挖过程中，认真做好量测工作，并不断地反馈到初始设计中，以利及时修改支护参数和施工方案，使其更经济、合理。

初始设计是编制隧道工程造价和组织施工的主要依据，是指令性的技术文件，其设计方法主要有以下三种。

1)基于围岩的分级设计

新奥法的横断面形式，一般设计为弧形，对于隧道开挖断面的设计尺寸及其面积的计算方法见教材。

2)基于以往经验和工程类比的设计

这种方法是根据以往工程的实际施工经验资料，即参照当地已建成的隧道的地质情况和断面形状，以及支护形式等，与拟建设计项目类比进行设计。

由于影响隧道设计的因素很多，故很难从已建成的隧道工程中找到地质情况到支护形式等完全与拟建设计项目相一致的情况，所以实际工作中较少采用。

3)基于理论分析和数值解析的设计

当地质情况特别复杂，尤其是埋置很浅的隧道，以及所经路线附近又有其他人工构造物，或有其他特殊要求时，一般可考虑采用解析的方法解析设计。

因此，新奥法的设计特点主要体现在两个方面，一是不必进行严格计算，围岩分级与工程类比是其设计的重要依据;二是结构设计与施工设计紧密结合，在根据初始设计进行开挖的过程中，应认真量测围岩，监控施工，修改设计。

3.施工

根据新奥法的施工技术要求和施工顺序，可划分为：开挖、喷锚(初期支护)、模筑混凝土(二次衬砌)和装饰四个过程。其施工过程主要是开挖、喷锚、模筑混凝土三大工序的循环式流水作业。装饰是整个隧道贯通之后才进行的。

例题(判断题)：根据新奥法的施工技术要求和施工顺序，可划分为：开挖、喷锚(初期支护)、模筑混凝土(二次衬砌)和装饰四个过程。这四个工序采用循环式流水作业。(×)

1)开挖

开挖或称掘进，在整个隧道的施工过程中至关重要，通常设有量测画线组、钻孔组、爆破组和清渣等班组，在一般情况下，一个循环的工作时间约为20h，生产人员约53人，施工机械配有空压机、风动凿岩机、大吨位自卸汽车、轮式装载机，以及通风和照明等设备。是以施工机械为主和一般的劳动手段为前提的一种劳动组合形式，每一个工作循环的进尺在2m左右。

开挖有两种不同的方法，全断面法和台阶法，其台阶的长度以4~8m为宜。当采用这种台阶法施工时，不仅增加了工作面，还可以减少开挖和初次支护工作所需配置的脚手架的安拆工作，可以取得较好的施工经济效益。台阶法虽然将隧道分为上下两个半部，但在开挖掘进时，仍应同时进行钻孔爆破，一次完成。采用全断面法施工时，则宜采用凿岩台车或其他先进的凿岩设备进行凿岩爆破作业。

新奥法对隧道洞身的开挖爆破，是以毫秒爆破和光面爆破技术，辅以装载机装渣和大吨位的自卸汽车运渣来进行的。

围岩横断面的各部设计开挖尺寸，是按照高速公路隧道建筑限界标准加上复合衬砌厚度等确定的设计开挖线，也就是进行编制工程造价和计量支付的计价线，超挖量的问题是隧道工程施工过程中不可避免的，采用新奥法爆破施工的超挖量一般在15cm以内。但因公路工程隧道的概、预算定额，已将清除这部分超挖量工作的工料消耗综合在工程定额内，故不能再将其作为编制工程造价和计量支付的依据。

从算出的各类围岩的横断面积来看，其设计开挖面积的大小是不一样的，以致必须衬砌的厚度有所不同，故设计开挖面积就有差异。根据统计资料分析，新奥法的开挖断面约比矿山法少4.7%~10.0%，其回填量约减少50%左右，因为传统的施工方法的超挖在30cm以上，而且往往还难以控制。

新奥法最基本的特点是，要求在施工过程中，每一循环开挖工序完成之后，在对下一循环中的炮位设计和支护工作之前，注意做好洞内的观察、测量研究分析工作，常简称为“量测”。然后综合围岩体开挖后的实际情况和所取得的各项科研数据，对初始设计作进一步完善和改进，作为组织下一循环施工的依据。

例题(判断题)：新奥法最基本的特点是，每一循环开挖工序完成之后，在对下一循环中的炮位设计和支护工作之前注意做好洞内的观察。根据实际情况和所取得的各项科研数据，对初始设计作进一步完善和改进，作为组织下一循环施工的依据。(√)

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（责任编辑：lqh）

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