山岭区公路新奥法隧道施工技术及合同管理体会

摘要：新奥法施工技术在山岭区公路隧道建设中得到广泛应用，但也存在着合同管理方面的难题，本文对此谈一些粗浅认识，供公路隧道建设者参考。

关键词：公路工程新奥法隧道施工技术及合同管理

随着我国经济技术的跨越式发展，公路等级越来越高，对公路线型要求也在逐步提高,在山岭区追求线型平顺，就不可避免地大量修建桥梁隧道，尤其在山岭区修建高速公路，桥隧比大多高达20%以上，隧道占路线总长度的比例也大多在10%以上，多数山岭区隧道的地质情况是复杂多变的，且埋深较大，难于保证地质勘察的准确性和完整性，施工过程中，不仅安全风险大，如处理不当，还会浪费大量建设资金，隧道质量也很难得以保证。随着隧道监控量测技术的不断改进、隧道支护技术的不断完善和隧道设计技术的更新，新奥法隧道设计施工技术在山岭区隧道建设过程中得到越来越广泛的应用，成为在软弱破碎围岩地段修筑山岭区公路隧道的一种基本方法。

新奥法以隧道工程设计施工经验和岩体力学的理论为基础，采用光面爆破技术，将锚杆和喷射混凝土组合在一起，作为主要支护手段，及时进行初期支护，控制围岩的松弛和变形，充分利用围岩的自承能力，使围岩成为支护体系的重要组成部分，并通过对围岩和支护的监控量测来指导下道工序的设计和施工。贵州省晴隆至兴义高速公路隧道施工在新奥法应用方面进行了有益的实践和探索，取得了良好的效果。

贵州省晴隆至兴义高速公路路线全长70.91公里，设计速度80km/h，有6座隧道计8834.5延长米，隧道占路线总长度的比例为12.5%,全部隧道建设均采用新奥法施工，通过动态设计手段较施工图设计预算节约较多投资。

施工顺序

新奥法主要施工顺序如下：

1、洞身开挖：山岭区公路隧道洞身开挖主要采用钻爆法施工，其主要工作内容包括：放样、布孔、钻孔、装药、爆破、通风、清渣、清理松动岩石等作业。

为充分利用围岩的自身支撑能力，应采用光面爆破，微差爆破技术或机械开挖方式，减小对围岩的扰动，并尽量采用全断面开挖，地质条件较差时可以采用台阶法等分部开挖方法。一次开挖长度应根据岩质条件和开挖方式确定。岩质条件好的中硬岩，一个循环长度可为2.0～3.0米，岩层节理、裂隙发育；风化严重、或地下水发育地段应尽量短些，以1.0米左右为宜。

如围岩破碎，自稳时间过短，要在开挖前，对前方围岩进行超前支护（超前锚杆、超前小导管预注浆、超前管棚等）；如地下水发育，应采用超前预注浆止水技术，以策安全。

2、初期支护：主要工作内容包括：初次喷射混凝土、打设锚杆、挂设钢筋网片、架立钢或格栅拱架、复喷混凝土等作业。

在洞身开挖作业完成后，应尽快喷射4-6cm厚混凝土，初次喷射混凝土的时间应尽早进行，在二分之一围岩自稳时间内完成为宜。可在开挖的渣堆上进行，先初喷，后出渣，以争取初喷时间。

为使围岩形成一定厚度的承载拱，应按一定间距打设系统锚杆，与深层围岩共同受力，挂设钢筋网片，架立钢或格栅拱架后，复喷混凝土，将锚杆、钢筋网片、拱架等包裹在复喷混凝土内。

初期支护也称柔性支护，与围岩紧密粘结并允许有一定程度的可缩性，允许其与围岩有一定的协调变形，以释放围岩应力重分配产生的过大集中应力，并在围岩中形成一定范围的塑性变形区，初期支护在与围岩共同变形中受到压缩，对围岩产生越来越大的支护反力，亦使围岩的自承能力得以充分发挥。能够抑制围岩产生过大变形，有效控制围岩塑性区适度的发展，防止围岩发生松动破坏。

在初期支护施工过程中，应按监控量测要求埋设应力计、应变片及测点量测装置，以便有效进行位移、应力等监控量测数据的采集，依据量测数据及现场观察情况了解围岩的动态，以及初期支护抵抗力与围岩相适应的程度，以便调整相关支护参数。

3、二次衬砌：主要工作内容包括：防水层、钢筋制安、模筑二衬混凝土等作业。

初期支护完成后，根据监控量测结果，在初期支护和围岩趋于稳定后，及时进行防水层和二次衬砌施工，起到提高整个隧道复合式支护结构安全度的作用。

新奥法施工要点

1、严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的隧道施工“十八字”方针。

2、新奥法将围岩视为隧道承载结构的一部分，因此，施工时应尽可能全断面掘进，以减少隧道周边围岩的扰动，并采用光面爆破、微差爆破等措施。减少对围岩的震动，以保全其整体性。同时注意隧道表面尽可能平滑，接近设计断面，避免局部应力集中。

3、施工过程中既允许围岩有一定量的变形，发挥围岩的固有强度。又要避免围岩变形过大，导致围岩强度的削弱，甚至引起失稳、结构破坏。

4、充分重视监控量测工作，在施工过程中通过监控量测，对围岩和支护结构工作状态进行监测。并用监测结果完善设计，修改设计参数，指导下步施工。

5、有条件时，初期支护优先选择湿法喷射混凝土，以控制回弹量和粉尘，改善作业环境，保证工程质量。

新奥法隧道动态设计合同管理体会

新奥法与其它传统隧道施工方法的主要区别是主动与被动支护相结合的动态设计，通过动态设计、施工、监控量测的不断循环，使隧道施工和设计不断完善、不断优化的过程如下：

动态设计在隧道建设中是一把双刃剑，其具体表现为：对于单价合同，隧道施工成为施工单位追加投资的热点；对于总价合同，它又成为施工单位节约投资的热门。因此，运用得当，它是福祉；运用不当，它是灾难。

由于岩体生成条件与地质作用的复杂性，施工条件的复杂性，以及对支护参数准确性的要求，在动态设计、施工、监控量测的循环过程中，施工单位是实施主体，动态设计（变更设计）的主动权往往掌握在施工单位手中。

对于单价合同来说，偏于安全的保守设计，施工单位一般不会提出变更设计要求，达到修改设计参数，节约投资的目的；而对于变形或应力较大的地段，施工单位则会提出变更设计要求，通过修改设计参数，加强支护，达到追加投资的目的。

对于总价合同来说，偏安全的保守设计，施工单位会根据地质超前预报和监控量测分析结果提出变更设计要求，节约建设成本，而对于变形或应力较大的地段，有些施工单位常常存在侥幸心里，冒险蛮干，而使新奥法动态设计优势尽失，导致隧道施工存在安全隐患。

隧道动态设计合同管理难点是摆在公路建设者面前急待解决的实际问题，尽管现行各种适用于单价和总价合同范本都有关于“承包人提出的合理化建议降低了合同价格或者提高了工程经济效益”的奖励约定，但在实际公路建设过程中，其操作性较差。是否从合同管理的角度将隧道新奥法动态设计的投资节约归结于承包人提出合理化建议范畴；投资增加归纳于设计变更范畴；并建立业主、设计、施工、监理、监控等多方参建单位风险共担机制，使合同各方以实现收益分成、风险共担方式来调动各参建单位参与动态设计的积极性，使新奥法优势得以真正体现。

尽管新奥法在山岭区公路建设中存在不少缺点，但其科学、安全、经济、快速等优点却是其得以广泛应用的内因，经过工程技术人员、科技工作者和合同管理人员的共同努力，一定可以把新奥法不断充实、完善，使其在我国公路建设中发挥更加重要的作用。