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摘要：本文结合某地质条件复杂的某隧道开挖支护施工为例，探讨了应用新奥法的施工工艺对该隧道采取开护技术，详细介绍其采取的隧道开挖支护技术。
关健词：新奥法；隧道开挖；隧道支护
1 工程概况
某隧道系喇叭口隧道，由左、右线单线隧道以喇叭口形式过渡为双线单洞隧道。该隧道洞身贯穿于丘陵底部，進口端位于砂质黄土层中，围岩级别以III、IV级为主，III级围岩长5390m，占42.7%。IV级围岩长5301m，占29.5%，V级围岩长1924m，约占15.3%。显然隧道开挖支护施工是本隧道工程施工的重难点。
2 隧道超前支护
2.1 超前小导管支护施工
根据设计，本隧道的小导管采取?42热轧钢管加工而成，每根长度为3.5m，布设在隧道拱部范围内。小导管按设计长度进行切割，并将端头加工成锥形，尾部预留不小于30cm的止浆段，从尾部止浆段以外至楔端管体钻8mm的注浆孔。梅花形布置，间距30cm。施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭以防漏浆、跑浆。按设计标出孔位，用YT-28风枪钻孔后并插入小导管，外插角控制在10?-15?。用风枪或大锤直接将小导管送入，纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1m，小导管环向间距为0.3m。小导管安装后，根据情况向孔内压注水泥浆液，浆液采用砂浆搅拌机拌制。对于本隧道中有水地段、压注水泥浆液，水泥浆水灰比为1:1，注浆压力控制在0.8MPa左右。注浆时由下向上进行，注浆后立即堵塞钢管孔口，防止浆液外流。在支护施工中，应根据现场的实际情况，对注浆参数进行调整，以取得最佳注浆效果。
2.2 超前大管棚支护施工
对本隧道断面开挖前在HDK41+910-HDK41+940和HDYK54+525-HDYK54+495、HDK54+425-HDK54+395进出口段拱部120?范围设?108长30m超前大管棚，环向间距0.4m，外插角l?-3?管内压注M30的水泥砂浆。为了确保本隧道管棚支护施工精度和质量，管棚用混凝套拱作管棚导向墙，在套拱内顶埋工字钢，按设计孔位准确安放导向钢管，工字钢与导向钢管焊成整体。在导向墙混凝土达到一定强度后，开始钻孔。施钻探孔时，钻机大臂顶紧在套拱导向管上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20cm时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，又重新钻孔直袋钻孔达到要求深度后。在钻孔时，要确保孔径比棚管外径大30mn-40mm。钻孔完成后，把事先加工好的管节联接套焊接在钢管两端，然后将钢管安放在钻机钻头下，钻机对准已钻好的管棚孔，低速推进钢管。当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30cm-40cm时，用连接套接长钢管，直至钻进到棚管设技长度。然后向管内注入水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆，注浆结束后及时清除管内浆液，并用M7.5水泥砂浆紧密填充，增强管棚的刚度和强度。注浆完成后，在管棚支护下组织开挖。
3 隧道开挖施工
3.1 台阶法隧道开挖施工
本隧道IV级围岩开挖地段则采用台阶法施工，开挖一环、支护一环，下断面开挖后及时施作仰拱，形成封闭结构。岩石地段采用钻爆法开挖，如遇土石互层则采用弱震动爆破法开挖，采用简易作业台架YT-28风枪钻孔，光面爆破，复式楔形掏槽，选用2#岩石硝铵炸药，有水时采用2#岩石抗水硝铵炸药或乳化炸药，塑料导爆管非电毫秒雷管微差起爆，循环进尺以2m-3m为宜；锚、网、喷初期支护，局部地段拱墙辅以钢拱架加强。IV级软质围岩及IV级加强衬砌段施工前先对拱部采用?42超前小导管进行预支护，然后采用台阶法开挖，锚、网、喷初期支护，局部地段在拱墙辅以1榀/m的I16型钢钢架加强。施工中，应根据围岩情况，采用合理的施工顺序和确定上、下台阶间的距离。开挖后，先初喷混凝土封闭岩面及时施做初期支护和临时支护。钢支撑安装后，要及时打设锁脚锚杆。尽早施工仰拱，使隧道断面形成一个封闭环，增加隧道的稳定性。
3.2 环形开挖留核心土法隧道开挖施工
对于本隧道V级围岩软弱她段、浅埋偏压地段及隧道进、出口均采用环形开挖留核心土法施工。具体的施工方法如下：人工持小型机具开挖，遇岩石较好时采用预裂松动爆破施工，并严格控制装药量。台阶长度为3rn-5m，开挖循环进尺为0.5m-0.75m，上台阶初期支护完成后开挖核心土；下一台阶先开挖边墙部分，完成支护结构，然后开挖核心土，继续分段开挖下台阶边墙部分，完成支护结构。开挖前先施工超前小导管或超前锚杆支护，开挖成洞后，尽早进行仰拱封闭，以便形成封闭受力结构。初期支护后，待各测试项目所显示的位移率明显缓慢并已基本稳定后，及时施作二次衬砌。
3.3 全断面法隧道开挖施工
本隧道III级围岩采用全断面法开挖。根据围岩情况，循环进尺为3m-4m为宜。开挖主要采用用YT-28型风动凿岩机钻孔，光面爆破技术，中空直眼或复式楔形掏槽。选用2#岩石硝铵炸药，塑料导爆管非电毫秒雷管微差起爆。施工中，根据围岩情况采用不同的钻眼深度，合理控制装药量，提高围岩爆破效率，尽可能减少超欠挖而引起工料的浪费。挖掘装载机或侧翻装载机装碴，自卸车运送至弃碴场，推土机平整渣场。在施上中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，合理调整工序以及修正爆破参数，形成钻爆、装碴、运输、支护等流水作业线。隧道开挖后及时施作喷锚支护和监控量测。
采取光面爆破技术的全断面法开挖隧道，应掌握其施工控制要点：
l)严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖掘装载机装碴；
2)隧道开挖每个循环都要进行施工测量。控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。并采用激光准直仪来控制开挖方向；
3)钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3?以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm；
4)装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数。装药时，专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞；
5)起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆；
6)开挖过程中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计；
7)控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。
4 结论
隧道按照新奥法原理施工，根据不同的围岩选择不同的开挖与支护施工方法，对于V级围岩黄土隧道采用弧形导坑留核心土法施工，IV级开挖地段则采用台阶法施工，III级围岩则采用全断面法开挖。工程实践效果明显，做到稳中求快。
参考文献
[1]赵细平，新奥法在高速公路隧道支护施工中的应用[J]，山西建筑，2008（8）
关健词：新奥法；隧道开挖；隧道支护
1 工程概况
某隧道系喇叭口隧道，由左、右线单线隧道以喇叭口形式过渡为双线单洞隧道。该隧道洞身贯穿于丘陵底部，進口端位于砂质黄土层中，围岩级别以III、IV级为主，III级围岩长5390m，占42.7%。IV级围岩长5301m，占29.5%，V级围岩长1924m，约占15.3%。显然隧道开挖支护施工是本隧道工程施工的重难点。
2 隧道超前支护
2.1 超前小导管支护施工
根据设计，本隧道的小导管采取?42热轧钢管加工而成，每根长度为3.5m，布设在隧道拱部范围内。小导管按设计长度进行切割，并将端头加工成锥形，尾部预留不小于30cm的止浆段，从尾部止浆段以外至楔端管体钻8mm的注浆孔。梅花形布置，间距30cm。施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭以防漏浆、跑浆。按设计标出孔位，用YT-28风枪钻孔后并插入小导管，外插角控制在10?-15?。用风枪或大锤直接将小导管送入，纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1m，小导管环向间距为0.3m。小导管安装后，根据情况向孔内压注水泥浆液，浆液采用砂浆搅拌机拌制。对于本隧道中有水地段、压注水泥浆液，水泥浆水灰比为1:1，注浆压力控制在0.8MPa左右。注浆时由下向上进行，注浆后立即堵塞钢管孔口，防止浆液外流。在支护施工中，应根据现场的实际情况，对注浆参数进行调整，以取得最佳注浆效果。
2.2 超前大管棚支护施工
对本隧道断面开挖前在HDK41+910-HDK41+940和HDYK54+525-HDYK54+495、HDK54+425-HDK54+395进出口段拱部120?范围设?108长30m超前大管棚，环向间距0.4m，外插角l?-3?管内压注M30的水泥砂浆。为了确保本隧道管棚支护施工精度和质量，管棚用混凝套拱作管棚导向墙，在套拱内顶埋工字钢，按设计孔位准确安放导向钢管，工字钢与导向钢管焊成整体。在导向墙混凝土达到一定强度后，开始钻孔。施钻探孔时，钻机大臂顶紧在套拱导向管上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20cm时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，又重新钻孔直袋钻孔达到要求深度后。在钻孔时，要确保孔径比棚管外径大30mn-40mm。钻孔完成后，把事先加工好的管节联接套焊接在钢管两端，然后将钢管安放在钻机钻头下，钻机对准已钻好的管棚孔，低速推进钢管。当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30cm-40cm时，用连接套接长钢管，直至钻进到棚管设技长度。然后向管内注入水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆，注浆结束后及时清除管内浆液，并用M7.5水泥砂浆紧密填充，增强管棚的刚度和强度。注浆完成后，在管棚支护下组织开挖。
3 隧道开挖施工
3.1 台阶法隧道开挖施工
本隧道IV级围岩开挖地段则采用台阶法施工，开挖一环、支护一环，下断面开挖后及时施作仰拱，形成封闭结构。岩石地段采用钻爆法开挖，如遇土石互层则采用弱震动爆破法开挖，采用简易作业台架YT-28风枪钻孔，光面爆破，复式楔形掏槽，选用2#岩石硝铵炸药，有水时采用2#岩石抗水硝铵炸药或乳化炸药，塑料导爆管非电毫秒雷管微差起爆，循环进尺以2m-3m为宜；锚、网、喷初期支护，局部地段拱墙辅以钢拱架加强。IV级软质围岩及IV级加强衬砌段施工前先对拱部采用?42超前小导管进行预支护，然后采用台阶法开挖，锚、网、喷初期支护，局部地段在拱墙辅以1榀/m的I16型钢钢架加强。施工中，应根据围岩情况，采用合理的施工顺序和确定上、下台阶间的距离。开挖后，先初喷混凝土封闭岩面及时施做初期支护和临时支护。钢支撑安装后，要及时打设锁脚锚杆。尽早施工仰拱，使隧道断面形成一个封闭环，增加隧道的稳定性。
3.2 环形开挖留核心土法隧道开挖施工
对于本隧道V级围岩软弱她段、浅埋偏压地段及隧道进、出口均采用环形开挖留核心土法施工。具体的施工方法如下：人工持小型机具开挖，遇岩石较好时采用预裂松动爆破施工，并严格控制装药量。台阶长度为3rn-5m，开挖循环进尺为0.5m-0.75m，上台阶初期支护完成后开挖核心土；下一台阶先开挖边墙部分，完成支护结构，然后开挖核心土，继续分段开挖下台阶边墙部分，完成支护结构。开挖前先施工超前小导管或超前锚杆支护，开挖成洞后，尽早进行仰拱封闭，以便形成封闭受力结构。初期支护后，待各测试项目所显示的位移率明显缓慢并已基本稳定后，及时施作二次衬砌。
3.3 全断面法隧道开挖施工
本隧道III级围岩采用全断面法开挖。根据围岩情况，循环进尺为3m-4m为宜。开挖主要采用用YT-28型风动凿岩机钻孔，光面爆破技术，中空直眼或复式楔形掏槽。选用2#岩石硝铵炸药，塑料导爆管非电毫秒雷管微差起爆。施工中，根据围岩情况采用不同的钻眼深度，合理控制装药量，提高围岩爆破效率，尽可能减少超欠挖而引起工料的浪费。挖掘装载机或侧翻装载机装碴，自卸车运送至弃碴场，推土机平整渣场。在施上中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，合理调整工序以及修正爆破参数，形成钻爆、装碴、运输、支护等流水作业线。隧道开挖后及时施作喷锚支护和监控量测。
采取光面爆破技术的全断面法开挖隧道，应掌握其施工控制要点：
l)严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖掘装载机装碴；
2)隧道开挖每个循环都要进行施工测量。控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。并采用激光准直仪来控制开挖方向；
3)钻眼必须按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3?以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm；
4)装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数。装药时，专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞；
5)起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆；
6)开挖过程中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计；
7)控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。
4 结论
隧道按照新奥法原理施工，根据不同的围岩选择不同的开挖与支护施工方法，对于V级围岩黄土隧道采用弧形导坑留核心土法施工，IV级开挖地段则采用台阶法施工，III级围岩则采用全断面法开挖。工程实践效果明显，做到稳中求快。
参考文献
[1]赵细平，新奥法在高速公路隧道支护施工中的应用[J]，山西建筑，2008（8）