隧道工程新奥法施工方法(6种)详解

新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称引言新奥地利隧道施工方法（NATM）是一种在隧道工程中常用的施工方法，它是在20世纪60年代和70年代由奥地利工程师和科学家们开发出来的。

这种方法在全球范围内得到了广泛应用，并取得了显著的成果。

本文将详细介绍新奥地利隧道施工方法的特点、原理及应用，并对其优缺点进行讨论。

一、新奥地利隧道施工方法的特点1. 整体式施工新奥地利隧道施工方法采用的是整体式施工，相对于传统的分阶段施工方法，它可以减少施工期间的地表沉降和变形。

这是由于NATM方法可以在开挖隧道的同时对周围的土层进行支护，从而减少了地表和周围建筑物的影响和损害。

2. 土力支撑结构NATM方法采用土力支撑结构作为隧道的主要支护形式。

这些支撑结构通常由钢筋混凝土或喷射混凝土构成，能够提供足够的强度和刚度来承受隧道围岩的压力。

此外，土力支撑结构还可以通过控制隧道周围的地下水位和渗流，降低地下水的涌入和侵蚀，从而提高隧道的稳定性。

3. 灵活的设计NATM方法允许根据实际施工情况进行灵活的设计和调整。

施工过程中可以根据地质条件和围岩变化进行随时调整，通过合理的支护和加固措施来解决工程施工中出现的问题。

这种灵活性可以使施工更加安全高效，也可以避免不必要的成本和时间浪费。

二、新奥地利隧道施工方法的原理1. 地质调查和监测在NATM方法中，地质调查是至关重要的一步。

通过详细的地质勘探和工程地质分析，可以确定隧道施工中可能遇到的地质问题，如岩类性质、断层、地下水等。

同时，还需要进行地表和隧道周围的监测，及时掌握地表沉降、围岩变形和地下水位等数据，以便进行合理的设计和施工调整。

2. 钻孔爆破在NATM方法中，钻孔爆破是常用的隧道开挖方式之一。

通过在地下岩层中钻孔，并通过爆破将岩石破碎，然后进行清理和支护，最终实现隧道的开挖。

这种方法可以高效地进行大规模的隧道掘进，但需要控制好爆破条件，以防止岩层的过度破碎和隧道的不稳定。

3. 支护和加固隧道开挖完毕后，需要进行支护和加固工作，以确保隧道的稳定性。

新奥法隧道开挖几种方法初次接触隧道工程，感触颇深，在从事隧道试验检测工作的同时，我更多的时间是向优秀的工程师们学习具体的现场施工经验，在学校读书的时候老师也是大概的讲解了一下，而更多的东西还要靠自己去领悟，去学习。

自己总结了隧道工程的一些开挖方法，加上具体的现场施工逐渐的了解了隧道的施工工序及技术要求。

在当前的施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法（CD法)→交叉中壁法（CRD法）→双侧壁导坑法；从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。

如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。

1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。

适用条件：(1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。

(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。

(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。

隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表全断面法施工特点(1)开挖断面与作业空间大、干扰小；(2)有条件充分使用机械，减少人力；(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。

2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工方法；按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。

近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。

至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：⑴初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短；⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。

在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。

隧道施工方案1洞身开挖施工1.1洞身开挖根据隧道各里程段的特点及围岩情况，各级围岩段采用相宜的开挖和超前支护方法，短进尺、强支护，确保施工安全。

隧道洞身开挖严格按照“新奥法”原理组织施工。

机械化掘进，机械化装运。

Ⅴ级围岩断层破碎带、浅埋或偏压地段采用单侧壁或双侧壁导坑法施工；Ⅳ级围岩其余地段采用三台阶临时仰拱封闭法施工。

Ⅲ级围岩地段采用短台阶法施工，必要时预留核心土分部开挖。

岩层稳定且完整性较好的Ⅱ级围岩全断面法施工。

开挖采用凿岩台车钻眼，人工装药并连接起爆网络实施光面爆破，爆破施工遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤量测的原则。

装载机装碴,大型自卸汽车运输出洞。

洞身开挖施工中严格控制开挖断面，控制超欠挖。

经监理工程师确认不影响衬砌结构的稳定和强度时，岩石个别突出部分（每平米内不大于0.1m）可侵入衬砌不大于50mm。

拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

为保持断面稳定和节约成本，施工中严格控制超挖量，使断面圆顺平整。

1.1.1Ⅱ级围岩全断面法施工Ⅱ级围岩完整、稳定，采用全断面法施工。

全断面法施工工序简单，工作面宽敞，运输、通风、排水方便，管路易于布置，便于进行机械化施工。

全断面开挖断面图。

a 、施工方法采用凿眼台车或作业台车配合人工手持风钻进行钻眼，进尺可以控制在2~4m 。

爆破后机械出碴装运至弃碴场，进行网、锚、喷混凝土初期支护。

一般适合采用全断面施工的围岩，其支护参数多为系统锚杆和网喷混凝土联合支护。

因此全断面施工工序简单：钻眼爆破→出碴→网、锚、喷支护→进入下一循环钻爆。

b 、施工工艺施工工艺见全断面开挖施工工艺流程图ⅢⅡⅠⅡⅢⅠ图2.3-01 全断面法开挖断面图二次衬砌初期支护网喷混凝土系统锚杆全断面开挖施工工艺流程图c、作业要点（1）测量放线在开挖面上进行测量并绘出中线与水平线，水平线可绘在轨平高度上，然后绘出开挖断面轮廓线，在按照钻爆设计准确标出炮眼位置，炮位误差不应大于5cm。

最好采用激光导向和幻灯布眼，以减少测量放线的时间，并提高炮眼位置的精度。

一、隧道施工方法1. 新奥法施工技术：新奥法是一种综合性的隧道施工方法，以围岩稳定理论为基础，采用全断面开挖、分步支护、适时衬砌的施工工艺。

该方法适用于围岩条件较好、跨度较小的隧道工程。

2. 盾构法施工技术：盾构法是一种隧道施工方法，通过盾构机在地下掘进，实现隧道的快速施工。

盾构法适用于地下水位较高、地质条件复杂、施工环境受限的隧道工程。

3. 沉管法施工技术：沉管法是一种水下隧道施工方法，通过将预制好的管道沉入水底，实现隧道的建设。

该方法适用于水下隧道工程。

4. 明挖法施工技术：明挖法是在地面进行隧道施工，将隧道结构物暴露于地表，然后进行开挖、支护和衬砌等工序。

该方法适用于地质条件较好、施工场地宽敞的隧道工程。

5. 盖挖法施工技术：盖挖法是一种隧道施工方法，先在地下进行隧道结构物的施工，然后再将地面恢复原状。

该方法适用于城市中心区域、交通繁忙路段的隧道工程。

6. 浅埋暗挖法施工技术：浅埋暗挖法是一种适用于浅埋隧道施工的方法，通过在地下进行隧道结构物的施工，减少对地表的影响。

该方法适用于地质条件较差、施工场地受限的隧道工程。

7. 地下连续墙法施工技术：地下连续墙法是一种隧道施工方法，通过在地下形成连续的墙体，实现隧道的施工。

该方法适用于地质条件复杂、施工环境受限的隧道工程。

二、隧道施工关键技术1. 围岩稳定性分析：通过分析围岩的力学特性、地质条件等，确定合理的施工方案和支护措施。

2. 施工监控量测：通过实时监测隧道施工过程中的围岩变形、支护结构受力等数据，为施工决策提供依据。

3. 光面爆破技术：采用光面爆破技术，提高爆破效果，降低爆破振动和噪声，保护周边环境。

4. 水文地质处理：针对隧道施工过程中可能出现的水文地质问题，采取相应的处理措施，确保施工安全。

5. 机电安装技术：在隧道施工过程中，对通风、照明、消防、供配电等机电设施进行安装，确保隧道正常运行。

总之，隧道工程施工技术涉及多个方面，需要综合考虑地质条件、施工环境、施工工艺等因素，确保隧道工程的顺利进行。

公路隧道新奥法施工技术培训（附简图）2017、11、15一、新奥法得基本概念新奥法就是应用岩体力学理论，以维护与利用围岩得自承能力为基点，采用锚杆与喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩得变形与松弛，使围岩成为支护体系得组成部分，并通过对围岩与支护得量测、监控来指导隧道施工与地下工程设计施工得方法与原则。

新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法（简称CD法）与交叉中隔墙法（简称CRD法）、双侧壁导坑法。

二、新奥法施工得要点（一）在隧道得整个支护体系中，围岩就是承载结构得一部分，施工中要合理利用围岩得自承能力，保持围岩得稳定；（二）隧道开挖时，应尽可能减轻对隧道围岩得扰动或尽可能不破坏围岩得强度。

（三）允许围岩有一定得变形，初期支护应尽量做成柔性得，以便与围岩紧密接触，共同变形与共同承载，充分围岩得自身承载作用。

（四）洞室开挖后及时施作初期支护，封闭围岩表面，抑制围岩体得早期变形，待围岩稳定后，再进行二次衬砌，但遇软弱围岩特别就是洞口段衬砌要紧跟。

（五）隧道得几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构得计算条件，因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形得),不产生突出得拐角,避免产生应力集中现象。

同时,尽早使衬砌结构闭合(封底)，以形成承载环；（六）对隧道周边进行位移收敛量测就是施工过程中必不可少得一个重要环节，从现场量测反馈信息及时修改设计与施工方案。

（七）对外层衬砌周围岩体得渗水，要通过足够得“排堵措施”予以解决，如在两层衬砌之间设置中间防水层等。

三、新奥法施工方法全断面法（一）全断面法得概念及适用条件全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型得方法，如图1所示。

全断面法常适用于Ⅰ～Ⅲ级硬岩得石质隧道，可采用深孔爆破施工。

图1 全断面施工方法1-全断面开挖；2-锚喷支护；3-模筑混凝土（二）全断面法得优缺点优点：较大得作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，工序少，干扰少，便于施工组织与管理，采用深孔爆破时，可加快掘进速度，对围岩得震动次数较少，有利于围岩稳定。

公路隧道新奥法各种施工方法比较新奥法的特征之一是采用现场监控，量测信息指导施工，即通过对隧道施工中量测收据和对开挖面的地质观察等进行预测、预报和反馈。

并根据已建立的量测为基准，对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数等进行合理调整，以保证施工安全，坑道围岩稳定、工程质量和支护结构的经济性等。

笔者对承（承德）赤（赤峰）东线茅荆坝隧道采用新奥法基本施工方法作了调查总结，综合出公路隧道采用新奥法施工的种类及选用不同基本施工方法的特点及注意事项。

一、隧道施工方法选择隧道施工方法的选择，主要根据工程地质及水文地质条件、施工条件、围岩类别、隧道埋置深度、隧道断面尺寸大小和长度衬砌类型，应以施工安全为前提及以工程质量为核心，并结合隧道的使用功能，施工技术水平、施工机械装备、工期要求和经济可行性等因素综合考虑研究选用。

当选择施工方法因隧道施工对周围环境产生不利影响时，也应把隧道工程的环境条件作为选择施工方法的因素之一，同时应考虑围岩变化时施工方法的适用性及其变更的可能性，以免造成隧道工程失误和增加不必要的工程投资。

采用新奥法施工时，还应考虑施工全过程中的辅助作业方式和对围岩变化的量测监控方法，以及隧道穿越特殊地质地段时的施工手段等进行合理的选择。

二、新奥法隧道施工方法方案隧道新奥法施工常用方法大致分为全断面法、台阶法和分部开挖法三大类及若干变化方案。

（一）全断面法。

即全断面开挖法，是指按设计开挖面一次开挖成型。

其开挖顺序是全断面开挖，锚喷支护，灌筑砼衬砌。

常选用于Ⅳ－Ⅵ类硬岩的石质隧道，该法可以采用深孔爆破。

全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少、干扰少，便于施工组织和管理。

缺点是由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，因此就要求施工单位应具有较强的开挖、出渣与运输及支护能力，茅荆坝Ⅵ：V类围岩中采用了全断面开挖，达到了预期效果。

全断面施工开挖工作面大，钻爆施工效率较高，采用深眼爆破可加快掘进速度，且爆破对围岩的振动次数较少，有利于转帐岩稳定。

隧道新奥法开挖方法及工序图文详解新奥法的概念：用薄层支护手段保持围岩强度、控制围岩变形，以发挥围岩自承载能力，并通过施工监控量测指导隧道的设计与施工。

（一）横断面开挖方法1全断面开挖法2台阶法包括：(1)长台阶法；(2)短台阶法；(3)超短台阶法3分部开挖法(1)环形开挖留核心土法(台阶分部开挖法)(2)单侧壁导坑法(3)双侧壁导坑法(眼镜法)(4)中洞法(5)中隔壁法－CD法(6)交叉中隔壁法－CRD法（二）全断面开挖方法1.概念——全断面开挖法是按设计开挖断面一次爆破成型表示方法：横断面工序图、纵断面工序展开图习惯标注方法：①阿拉伯字1、2、3...表示挖掘;②罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支护；2.施工顺序（1）钻孔台车钻眼、装药、联接导火线；（2）台车退出、引爆炸药，开挖出整个隧道断面；（3）排除危石（俗称“找顶”）；（4）喷射拱圈混凝土，必要时安设拱部锚杆；（5）装碴机将石碴装入运输车辆，运出洞外；（6）喷射边墙混凝土，必要时安设边墙锚杆；（7）根据需要可喷射第2层混凝土和隧道底部混凝土；（8）量测、判断围岩和初期支护的变形，为支护参数修改提供依据；（9）开始下一轮循环。

3.适应条件：1）Ⅲ～Ⅰ级围岩；2）大型施工机具（钻孔台车：四臂、二臂等）；3）经济性考虑：开挖距离越长越经济。

4.施工特点：1）工序少、干扰少，便于施工组织管理；2）开挖面大，便于机械化作业，爆破效果好（深眼爆破），进度快；3）开挖一次成形，减少了爆破次数，对围岩扰动少；4）地质适用范围较窄，要求地质条件较好，否则当地质条件变化时改变施工方法不易。

（三）台阶开挖方法1.特点：1）将断面分成上半断面和下半断面两部分-分别开挖；2）目前适用性最广的施工方法；3）随台阶长度的调整，几乎可用于所有地层－是主导方法。

2.选择条件1）初期支护形成闭合环的时间要求：围岩越差，闭合时间要求越短，则台阶必须缩短；2）施工机械效率：效率高，则可以缩短支护闭合时间，台阶可延长；这2个条件反映一个原则：即希望初期支护尽快闭合答：发挥机械效率，保证施工经济性3.长台阶法台阶长度：L≥5B，B为洞室的宽度。