新奥法在张石高速张家口段隧道群中的应用山岭公路隧道施工方法，一般有矿山法（又称钻爆法）和掘进法，矿山法又分为传统矿山法和新奥法。山岭公路隧道施工方法的选择，主要根据工程地质条件、水文地质条件、埋深大小、隧道断面形状及尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能、施工技术条件和施工技术水平及工期要求等因素综合考虑研究决定。张石高速公路二期隧道群位于太行山区北段，属中朝准地台的五级构造单元蔚县向斜内，主要地质构造为东沟-大宁断裂带和白云岩的节理裂隙，隧址区地貌主要为蔚县南部中山区单元；除山坡分布第四系坡积和洪积碎石、角砾外，其它地段基岩裸露，岩性为震旦亚界蓟县系雾迷山组白云岩。隧道设计标准为双向四车道标准，宽13.25m，净高7.80m，建筑限界高度5.00m。由于隧址区地质条件较复杂，隧道穿越的围岩类别多，变化大，因此隧道群施工工艺采用适用范围广、投资设备小、变通灵活的新奥法施工技术。现以张石高速公路咽喉工程黑石岭隧道为例，对新奥法在北方隧道群中的应用及注意事项进行研究。施工原则及技术参数根据对现代隧道建设的理解和实地现场考察，结合目前隧道施工情况，以及对太行山特殊地质状况的了解，对黑石岭隧道施工坚持“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的新奥法施工基本原则，采取“光面爆破喷锚紧跟监控量测，及时反馈和修正”的施工准则。在施工中结合设计，积极推广国内外隧道施工新技术，采用大型施工机械设备配套施工，开挖、出碴、喷锚与二次衬砌施工相配合一条龙作业。坚硬围岩施工，加强掏槽爆破，控制周边光爆选择合理进尺。施工中采用大小管棚预注浆文/安雪红超前支护，钢架支撑喷射钢纤维砼，及施工之前，应进行贯通测量，并时施作二次衬砌。采用先进的监控量测与相邻隧道的衔接符合规范要求后，才技术对围岩地质进行超前探测，根据信能进行施工。息反馈拟定相应的施工方案。隧道开挖之前，施工单位要编制黑石岭隧道为控制全线隧道工期详细的爆破计划，爆破方式采用控制爆的咽喉工程，洞门施工在不干扰洞内施破，即光面爆破和预裂爆破，装药量应工的情况下安排同步进行。隧道全程围严格控制，以尽量控制对围岩的扰动，岩种类有浅埋Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ类围岩。以减少超挖。妥善安排隧道渣土处理。其中Ⅴ、Ⅳ级围岩段径向锚杆采洞口是隧道施工中的第一难关，用注浆锚杆，Ⅲ级围岩段径向锚杆采用应安排在旱季施工，并在雨季到来前完砂浆锚杆。成洞口工程土建施工。为了尽量减少对周围岩体扰动，应尽早施作洞口仰坡截隧道施工要求排水沟，对边仰坡进行防护和支护，确隧道是一个隐蔽性工程，施工过保洞口安全施工。程中受到诸多因素制约。为保证安全，初期支护施工，应当紧随开挖工顺利施工，针对特殊地质条件，根据新作面及时施作，以减少围岩暴露时间，奥法原理制定了施工程序，并提出了原控制围岩变形，防止岩石松动，其工艺则和要求。应严格按照有关规范和规章办理。二次施工原则要求表 1 单洞隧道围岩复合式衬砌支护设计参数围 岩 级 别ⅤⅤ（浅埋）（深埋）ⅣⅢ喷射混凝土C25混凝土cm28252215直 径mmφ25φ25φ25φ22长 度cm400400350300锚杆布置cm100×65100×65100×100120×120直径mmφ8（双层）φ8φ8φ8钢筋布置cm20×2015×1520×2020×20工字钢架型号I22bI20bI18格栅型号纵 距cm6565100C25混凝土cm40C25钢筋混凝土cm505045喷C25混凝土cm2825二次C25混凝土cm二次C25钢筋混凝土cm505050洞口第一环类 型中导管φ小导管洞内小导管φ50小导管φ50φ50间 距cm40，3040长 度m30，4...52013年第1期(1月上)《交通世界》237GFRP管混凝土的材料性能文/李瑞庭B桥梁隧道RIDGE&TUNNEL用“纤维增强聚合物”（FRP）制成圆管，在其中填充混凝土，形所说的“玻璃钢”。复合材料是由两种或两种以上不同性能、不同形态的组合，通过复合手段形成的一种多相材料。由基体相、增强相和界面相组成。FRP（Fiber reinforced plastic）即纤维增强塑料，是目前技术比较成熟且应用最广泛的一种复合材料。它是由短切的或连续的纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体复合而成。其中，纤维为增强材料，它均匀地分散在基体之中，使基体材料的强度增长，起着最主要的承载作用；而基体材料的作用是把纤维粘结成一个整体，保持纤维间的相对位置，使纤维能协同作用，并保证纤维免受化学腐蚀和机械受损，减小环境的不利影响。同时，它还可以传递和承受剪应力，在垂直纤维方向承受拉、压受力。成一种组合结构，称为“混凝土填充纤维管”（CFFT）。这种组合结构，可以广泛应用于桥墩、电杆、天线、标志杆等构件，是取代常规的钢筋混凝土构件和钢构件的一种很好的方案，尤其是在腐蚀环境中，更表现出优异的抗腐蚀性能。玻璃纤维玻璃纤维是纤维增强材料中用的最普遍的一种。它是由熔化的玻璃液以极快的速度拉成细丝。其截面呈圆形，根据需要可制成连续纤维或短纤维（0.6～60mm）。也可用玻璃纤维织成平纹、斜纹、单向布，供不同用途的需要。玻璃纤维的最大特点是强度高、耐高温、耐腐蚀、隔热性能好，但质脆、易折断，延伸率小。一般玻璃很脆，强度低，但拉成细丝后其抗拉强度比高强钢材还高出两倍。纤维愈细，强度愈高。这是由于玻璃纤维的强度在很大程度上取决于纤维GFRP的性能在FRP复合材料中，最常用的增强材料是碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维。玻璃纤维GFRP（Glass fiber reinforced plastic）应用最广。GFRP是用玻璃纤维增强的塑料，即我们平常支护施作，应根据对初期支护和围岩量测结果，选择适当的时机进行灌注。行车横洞与隧道相交处的互通区，为三维空间结构，为了保证施工安全，必须先开挖正线隧道，应及时施作初期支护，并将部分初期支护的作用力，妥善地移到通道口钢门架和混凝土衬砌上，然后再开挖行车横洞，施作初期支护。扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”等技术措施，并应根据监控量测结果，及时分析情况，调整开挖方法或设计参数，以保证安全。隧道开挖、一次支护、二次衬砌等，应严格按照设计要求及有关规范、规程和监控量测结果施工，隧道土建部分若有变更、修改设计，必须以监控量测数据和分析结果为依据，根据反演分析成果，确定变更设计支护参数。新奥法在黑石岭隧道应用效果从目前张石高速公路隧道群施工情况来看，采用新奥法基本原理，结合黑石岭隧道围岩情况、施工技术条件，依靠信息反馈，实施动态化施工管理，严格标准化作业，所采用的施工方案切实可行，能有效提高隧道施工进度、保证施工质量，实现隧道工程的安全均衡生产。施工工艺要求隧道工程根据不同的围岩类别采用不同施工方法，所以其施工顺序不相同，但基本上以开挖采用挖掘机配合人力风镐进行或实施光面爆破，出碴采用装载机与自卸汽车无轨出碴，锚喷一次支护二次模注防水砼为主，其施工顺序如下：隧道进出口地段围岩比较差，应采超前支护，采用侧壁导坑法，或台阶分部法，进行洞身开挖。超挖控制在15cm以内，严禁欠挖。洞身施工时，采取“弱爆破、少施工注意事项仰拱应在二次衬砌前或紧跟二次衬砌施作。洞身施工时，要及时做好洞内排水系统，严禁积水，严禁施工排水沟沿边墙设置，避免软化边墙基底围岩。对于已经完成初期支护，在其混凝土表面若有渗水，应加设半边盲沟，将水引到墙底设置地纵向排水管，方可铺设水层和二次衬砌。严格按照《公路隧道设计规范》(JG D70-2004)有关条款施工。结论新奥法做为一种隧道掘进的施工技术方法，因其具有适应性、变通性及低造价等特点而在山岭隧道施工中应用最广。只要应用新奥法原理，结合隧道地质情况，按照设计参数予以支护，在严格施工安全措施的情况下，隧道施工能实现最大的绩效。作者单位：河北省张北县交通运输局238TRANSPOWORLD 2013No.1(Jan)
