【文章內容簡介】 體組成巷道的統(tǒng)一體，是一個力學體系；巷道的開挖和支護都是為保持改 善與提高圍巖的自身支撐能力服務。 2. 4 新奧法的主要支護手段與施工順序 新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護為主要支護手段，因錨桿噴射混凝土支護能夠形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結的可縮性支護結構，允許圍巖有一定的協(xié)調變形，而不使支護結構承受過大的壓力。 施工順序可以概括為：開挖→一次支護→二次支護。 開挖作業(yè)的內容依次包括：鉆孔、裝藥、爆破、通風、出渣等。開挖作業(yè)與一次支護作業(yè)同時交叉進行，為保護圍巖的自身支撐能力，第一次支護工作應盡快進行。為了沖分利用圍巖的自身支撐能力開挖應采用灌面爆破（控制爆破）或 機械開挖，并盡量采用全斷面開挖，地質條件較差時可以采用分塊多次開挖。一次開挖長度應根據(jù)巖質條件和開挖方式確定。巖質條件好時，長度可大一些，巖質條件差時長度可小一些，在同等巖質條件下，分塊多次開挖長度可大一些，全斷面開挖長度就要小一些。一般在中硬巖中長度約為 米，在膨脹性地層中大約為 米。 第一次支護作業(yè)包括：一次噴射混凝土、打錨桿、聯(lián)網(wǎng)、立鋼拱架、復噴混凝土 ，在巷道開挖后，應盡快地噴一層薄層混凝土（ 35mm），為爭取時間在較松散的圍巖掘進中第一次支護作業(yè)是在開挖的渣堆上進行的，待把 未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。按一定系統(tǒng)布置錨桿，加固深度圍巖，在圍巖內形成承載拱，由噴層、錨桿及巖面承載拱構成外拱，起臨時支護作用，同時又是永久支護的一部分。復噴后應達到設計厚度（一般為 1015mm），并要6 求將錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內。 完成第一次支護的時間非常重要，一般情況應在開挖后圍巖自穩(wěn)時間的二分之一時間內完成。目前的施工經(jīng)驗是松散圍巖應在爆破后三小時內完成，主要由施工條件決定。 在地質條件非常差的破碎帶或膨脹性地層（如風華花崗巖）中開挖巷道，為了延長圍巖的自 穩(wěn)時間，為了給一次支護爭取時間，安全的作業(yè)，需要在開挖工作面的前方圍巖進行超前支護（預支護），然后再開挖。在安裝錨桿的同時，在圍巖和支護中埋設儀器或測點，進行圍巖位移和應力的現(xiàn)場測量：依據(jù)測量得到的信息來了解圍巖的動態(tài)，以及支護抗力與圍巖的相適應程度。 一次支護后，在圍巖變形趨于穩(wěn)定時，進行第二次支護和封底，即永久性的支護（或是補噴射混凝土，或是澆注混凝土內拱），起到提高安全度和整個支護承載能力增強的作用，而此支護時機可以由監(jiān)測結果得到。 對于底板不穩(wěn)，底鼓變形嚴重，必然牽動側墻及頂部支護不穩(wěn)，所以應盡 快封底，形成封閉式的支護，以謀求圍巖的穩(wěn)定。 2. 5 新奧法適用范圍 ① 具有較長自穩(wěn)時間的中等巖體； ② 弱膠結的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖； ③ 強風化的巖石； ④ 剛塑性的粘土泥質灰?guī)r和泥質灰?guī)r； ⑤ 堅硬粘土，也有帶堅硬夾層的粘土； ⑥ 微裂隙的，但很少粘土的巖體； ⑦ 在很高的初應力場條件下，堅硬的和可變堅硬的巖石； 在下述條件下應用新奧法必須與一些輔助方法相配合 ① 有強烈地壓顯現(xiàn)的巖體； ② 膨脹性巖體（要與仰拱與底部錨桿相配合）； ③ 在一些松散巖體中，要與鋼背板與之配 合； ④ 在蠕動性巖體中，要與凍結法或預加固法等配合； 在下列場合中應用應慎重 ① 大量涌水的巖體； ② 由于涌水會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖； ③ 極為破碎，錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體； ④ 開挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。 2. 6 新奧法的缺點主要有： ① 實施不僅要求有良好的施工組織和管理，也要求技術人員和量測人員都7 十分熟練，沒有這一點就易于發(fā)生錯誤；作業(yè)質量都與每一個人的仔細操作有關。 ② 開挖暴露出的地質會立即改變其狀態(tài)，因此要求施工地質人員要親臨現(xiàn)場，以便發(fā)現(xiàn)問題； ③ 用能控制的施工 量測，往往給施工帶來不便； ④ 干噴射帶來的灰塵以及由于易受化學藥品的損害必須加強防護，尤其是對眼睛的防護，濕噴雖然可以避免此缺點，但在同樣條件下，不如干噴那樣有效的支護巖體。 新奧法施工是從實際經(jīng)驗中總結出來的，又在不斷實踐經(jīng)驗中得以豐富其內容和進一步發(fā)展，新澳法施工在我國推廣以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，通過科研、設計、施工三結合，在修建下坑、西坪、大瑤山、軍都山等鐵路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中，應用新奧法遠離及其相應的技術，取得了較大的成就。 8 3 黃山區(qū)省道 322 龍門嶺隧道工程概況 地質情況 項目所在區(qū)主要地層為 黃山 群全 強風化變質片巖，片狀構造，主要礦物成分為鈉長石、云母及少量伊利石、蒙脫石等粘土礦物，局部見石英巖脈填充；全強風化變質片巖，巖體極破碎，呈散體狀，結構面密集發(fā)育，產(chǎn)狀雜亂，泥質夾層極發(fā)育，主要表現(xiàn)為粘土礦物，易順層間滑動失穩(wěn)；遇水有軟化及膨脹現(xiàn)象，成洞極困難，穩(wěn)定性極差，易失穩(wěn)坍塌。 表 31 圍巖級別分類表 隧 道 名稱 起訖里程 隧道長度（ m） 坡度（ %） 工程地質概況 圍巖級別（ m） Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 省 道 322龍 門 嶺隧道 K6+250 ～K7+440 1190 中～微風化 黃山 群片巖 — — 580 540 70 地理位置 省 道 322 龍門嶺 隧道為 雙響通行 的 二 車道 二級 公路隧道，隧道進口位于 黃山市 黃山區(qū)龍門鄉(xiāng)七星 村，出口位于 黃山 市 黃山區(qū)甘棠鎮(zhèn)許 村。隧道最大埋深為300 米。隧道起訖樁號為 K6+700～ K7+440 ，全長 1190 米。隧道進口平曲線半徑 R=1200m,出口平曲線半徑 R=1500m，洞身位于直線上。隧道縱面線形為 %的 雙 向坡；。隧道進 口 采用翼墻式洞門、出 口采用 削竹 式洞門。 氣象 項目所經(jīng)地區(qū)屬于 東 北亞熱帶季風性大陸山區(qū)氣候，四季分明，冬長夏短，雨熱同季， 光熱充沛，山區(qū)立體小氣候特征明顯，年平均氣溫為 15℃ ~25℃ ，極端最高氣溫為 ℃ （ 2021 年 8 月 15 日），極端最低氣溫為﹣ ℃ （ 1977年 1 月 30 日），平均降雨量為 ，平均風速在 2m/s 左右。 水文地質 地表水 項目所在區(qū)內地表水系不發(fā)育，無常年性地表水體，地表水主要為大氣降水形成的表面流及山間沖溝內的雨季短暫溪流，水量受季節(jié)性影響變化比較大 ，自然排泄通暢。隧道 進、 出口位于斜坡位置，地表水對隧道施工影響較小。但應注9 意暴雨期間地表面流對洞口的沖刷破壞作用，宜采取 邊仰坡截水溝 截留、疏排 和噴射混凝土等 措施。 地下水類型及地貌特征 項目所在區(qū)地下水類型主要為巖基裂隙水，賦存于片巖裂隙及破碎帶內，接受大氣降水補充，水量一般較貧乏。局部地段由于風化裂隙發(fā)育，裂隙水補給條件較好，隧道開挖 時可能存在滲水現(xiàn)象，但水量較小，且與降水關系較密切。 其次為殘破積粘土層中的孔隙水，該類型地下水含水層總體厚度小，分布不均勻，貯 水條件 較差，易滲透流失，僅季節(jié)性有水，旱季干涸。 補、涇、排條件及動態(tài)特征 基巖裂隙水賦存于基巖風化裂隙中，接受大氣降水垂直入滲補給，沿基巖風化裂隙、 構造裂隙等向地勢低凹處呈脈狀、線狀排泄。 地下水影響 項目所在區(qū)巖基接受大氣降水入滲補給，在隧道淺埋段風化裂隙較發(fā)育，裂隙水受地 表水補給條件較好，地下水發(fā)育，主要為基巖裂隙水和破碎巖層中的孔隙水，且受大氣降 水關系影響較大，隧道開挖有明顯的滲水、滴水現(xiàn)象，地表 ”V”型溝谷發(fā)育，切割較深， 溝谷間常年四季有明流水， 隧道開挖局部地段表現(xiàn)為線狀滴水、股狀流水現(xiàn)象，；在深埋段，多數(shù)地段呈干涸狀，局部可能有滴水現(xiàn)象，斷層破碎帶范圍則會出現(xiàn)明顯滲水。 地形地貌 隧道區(qū)屬構造剝蝕中山地，附近山頂標高 860m，最大切割深度近 300 米，多發(fā)育 “V”型溝谷。隧道穿越區(qū)微地貌形態(tài)有山峰、山脊、分水嶺、沖溝，穿越段地面標高在 100~860m 之間。隧道 進 洞口位于坡腳，自然坡腳 25~45176。，附近有 小河流 ；隧道頂部樹林茂密， 無 居民。隧道出洞口離 G3 國道不遠，交通比較便利。 地震 項目所在地區(qū)歷史上無大的地震災害記錄，新構造活動以差異升降為主，地殼基本穩(wěn) 定。根據(jù) 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306 － 2021 ），本區(qū)設計地震分級為第一組，設計基本 地震加速度值為 ，特征周期為 ，相當于地震基本烈度 VI 度。隧道應按設計地震 動峰值加速度 按照 VII抗震設防。 10 4 龍門嶺隧道開挖方法及掘進方式 開挖方法 本隧道為Ⅴ級圍巖 ，地質條件較差，隧道設計施工以新奧法理論基礎，其施工原則為：弱爆破、短進尺、少擾動、早噴錨、 強支護、勤量測、緊封閉。 新奧法理論要點如下： （ 1）圍巖是主要的承載單元，應充分保護圍巖，采用控制爆破或機械開挖，留取核心土。 （ 2）允許圍巖變形，但又要限制圍巖變形，采用柔性支護，及時噴錨。 （ 3）進行監(jiān)控量測，修正施工方法、支護參數(shù)。 （ 4）采用復合式襯砌，防止?jié)B漏，減小而襯開裂。 （ 5）及時封閉，隧道斷面形狀盡量圓滑，避免拐角處應力集中。 隧道開挖采用臺階開挖法，由于隧道地質條件較差，因此要按短臺階、多循環(huán)要求開挖。 采用臺階法開挖應注意以下事項 : a. 臺階數(shù)不宜過多，臺階長度要適當， 一般以一個 垂直臺階開挖到底，保持平臺長 2 .5 3m 為好，易于掌握炮眼深度和減少翻渣工作量，裝撞機應緊跟開挖面，減少扒渣距離以提高裝淹運輸效率。應根據(jù)兩個條件來確定主臺階長度 :一是初期支護形成閉合斷面的時間要求，用巖穩(wěn)定性愈差，閉合時間要求愈短 。二是上半部斷而施了時開挖、支護、出渣等機械設備所需的空間大小的要求。 b. 個別破碎地段可配合噴錨支護和掛鋼絲網(wǎng)施工。如遇到局部地段石質變壞，圍巖穩(wěn)定性較差時，應及時架設 |臨時支護或考慮變換施工方法，留好拱腳平臺，采用先