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1、首届城市轨道交通关键技术论坛第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法中国土木工程学会隧道及地下工程分会理事长 郭陕云引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用引言引言一、引一、引 言言 新奥法由奥地利学者拉布西维兹（L.V.Rabcewicz）于上个世纪五十年代提出，六十年代取得专利权并正式命名，七十年代末传入我国。它首先被应用于下坑、西坪、大瑶山、军都山等铁路隧道建设工程中，并取得了良好的效果。三十多年来新奥法对我国隧道工程建设产生了重大的影响。现在我国隧道工程建筑水平能够比肩
2、世界，其中一个重要的因素就是得力于新奥法的推广和使用。所以我国当今的隧道建设工作者言必称“新奥法”，并以新奥法为先进。 引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用确实，新奥法较之传统的矿山法其优势是明显的：它所提倡的以喷射混凝土为代表的柔性支护可以到达及早封闭岩面和调整围岩应力的效果；适时施作二次衬砌有可能使得厚度减薄，进而节约原材料和缩小开挖断面；它所主张的信息化设计、施工理论和现场监测控制方法将隧道工程科学推向了更高的层次。因此，隧道施工有了较大的进步，更快速、更节约也更平安了。但是任何科学技术一
3、经发现或创造出来，就有它的边界和时限。新奥法也一样的。 引引 言言引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用国内外建设情况国内外建设情况引引 言言如果不能正确地理解和使用它，也会招致错误和失败。近些年来如果不能正确地理解和使用它，也会招致错误和失败。近些年来隧道施工坍塌事故频繁，甚至造成人员伤亡、财产损失或贻误工隧道施工坍塌事故频繁，甚至造成人员伤亡、财产损失或贻误工期。可见有相当数量的隧道工点围岩及支护的变形和位移处于失期。可见有相当数量的隧道工点围岩及支护的变形和位移处于失控状态。从隧道工程的技术
4、操作层面来看有不少人对新奥法的认控状态。从隧道工程的技术操作层面来看有不少人对新奥法的认识是模糊的或片面的。然而在有关隧道设计、施工的技术文章或识是模糊的或片面的。然而在有关隧道设计、施工的技术文章或施工组织设计的文字资料中经常可以看到施工组织设计的文字资料中经常可以看到“采用先进的新奥法施采用先进的新奥法施工等字眼，甚至有把所有的成功的技术措施都归结为工等字眼，甚至有把所有的成功的技术措施都归结为“新奥法新奥法，而，而“矿山法几乎成了落后的代名词。矿山法几乎成了落后的代名词。 引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会
5、隧道分会新奥法的运用国外大直径盾构实例国外大直径盾构实例尽管少数的误解和歧义没有妨碍隧道技术的快速发展，但是这种实用主义的观念和以偏盖全的做法是有害的，它不利于隧道技术的进一步提高。 在新奥法进入国门之初，就已经得到了众多专家学者的重视和推崇，相关工程理论和实践的评判及阐述可谓汗牛充栋，对新奥法的推广和使用有着突出的贡献。但是几十年过去，回顾总结国内隧道工程的发展、成就和现状，对新奥法会有更加深入、更为透彻的认识。因此，现在重温新奥法的工程原理，再次深入展开对新奥法原理的实质和要领的讨论是很有必要的。引引 言言引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥
6、法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用在新奥法创立之前，采用矿山法修筑隧道是除沉管法和掘进机含盾构法之外的主要技术方法。有文章说，“矿山法一词来自古老的修筑矿山地下工程所采用方法的总称。可见使用矿山法修筑隧道是相关行业的方法借鉴和技术引进。国内外使用矿山法建成了大量的隧道和地下工程，这些隧道和地下工程的建设也丰富和开展了矿山法。千千万万个实践证明矿山法“功不可没。矿山法作为成功的工程技术方法是长期以来国内外众多的隧道建设先驱们的经验和智慧的总结。矿山法有它的理论根底、工程原理、技术方法和指导原那么。翻开以往的任何一本隧道教科书就可以看到矿山法是建立在经典的岩土力学根底之上的。尽管
7、现代的岩土力学理论比较经典的岩土力学理论有了很大的进步和开展，但是经典岩土力学的理论精髓并没有完全废弃。二、新奥法的实质二、新奥法的实质引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用其中库仑-莫尔及沙太基的理论和兰金的定律仍有使用。用于深埋隧道的坍落拱普氏理论和用于浅埋隧道的沉降漏斗压力理论及全土柱压力理论在现实中仍有指导意义。隧道设计、施工的某些方面仍在自觉或不自觉地使用着矿山法的技术指导原那么。在2000版?中国土木工程指南?第八篇隧道及地下工程中是这样定义和诠释“新奥法的：“当隧道埋深超过一定限度后
8、，常用暗挖法施工。暗挖法最初采用传统的矿山法。20世纪中叶创造了新奥法，此法尽量利用围岩的自承能力，用柔性支护如锚喷支护控制围岩的变形及应力重分布，使到达新的平衡，目前已用于修建各种用途的隧道。“新奥法施工的根本思想是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工。这些文字应该是对新奥法比较权威的注解。 新奥法的实质新奥法的实质引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运
9、用利用围岩的自承能力来建造洞穴、开挖巷道是远在新奥法之前的事。如何才能提高围岩的自承能力和柔性支护技术也不应该是新奥法的独创。但是新奥法的高明之处在于其创始者摆脱了单纯的建模研究思维方式，在隧道工程现场建立起信息收集和信息反响系统，进而弄清围岩、支护的变形及位移与应力分布和变化的关系，为隧道设计和施工提供可靠的依据。这正是隧道及地下工程的根本特点所决定和要求的。因此从某种意义上来说新奥法的理论根底除岩土力学外更应该是近代才开展起来的信息科学。新奥法的实质内容在于如何使用监测信息来指导设计和施工，从而到达更加平安高效、经济合理的工程目的。新奥法的实质新奥法的实质引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程
10、学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用由以上所述可知，新奥法和矿山法是在不同的历史时期创立起来的专门系统工程技术，是隧道设计和施工的技术法那么，而不是一般意义上的施工技术或施工方法。将新奥法和矿山法作为隧道“工法来理解和运用是不妥当的。关于“工法建设部建筑业司在?建筑企业工法管理方法?中有明确的含义：“是指以工程为对象，工艺为核心，运用系统工程的原理把先进技术和科学管理结合起来，经过工程实践形成的综合配套的施工方法。新奥法和矿山法表述的是各自的工程原理和技术指导原那么，而不是以“工艺为核心。尤其是新奥法的工程原理和技术指导原那么与
11、传统的工程技术方法有很大的区别，它要求信息化的设计-施工组织模式。如果没有在隧道施工现场建立起来有效的量测、监控系统，并用于指导设计和施工，就妄谈什么“新奥法。再就是新奥法既有特定的技术指导原那么，又有较大的机动灵活性，不能当作教条来执行。它要求隧道工作者既要有系统的理论知识水平，又要有丰富的现场工作经验新奥法的实质新奥法的实质引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用三、新奥法的要领三、新奥法的要领3两阶段的地质调查工作。对地层地质情况的了解和掌握是隧道工程建设的关键。由于地层构造的复杂和多变，使人
12、难以完全预知，加之施工对地层自然状态的破坏和影响，以致隧道工程的地质调查工作必须贯穿工程建设的始终。新奥法要求将地质调查分为施工前地质调查阶段和施工地质调查阶段。施工前地质调查阶段是从隧道工程设计初测和定测阶段开始的，直到施工组织者在编制施工组织设计时进行现场复核和确认。其目的是确定围岩类别和查找可能存在的不良地质及特殊地质，为设计和施工提供较为可靠的地质资料。其精度应能防止发生严重的地质灾害，不至于产生大幅度的设计变更及影响施工方案和施工工期为原那么。目前进行地质调查和超前地质预探、预报的方法和手段很多，各有优缺，应当扬长避短，对其测定结果进行分析比较，综合采用。引言 第六届海峡两岸隧道与地
13、下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用 施工中的地质调查是紧跟隧道开挖面进行的，必要时可以通过物探、钻探或超前小导洞进行。其目的是为局部设计变更或临时改变施工方法、调整施工方案及保证施工平安提供依据。其工作内容主要包括开挖面地质情况的描述，岩体结构面产状的分析，岩石力学试验和水文状况调查。施工中的地质调查是对施工前地质调查结果的检验和补充，它在整个地质调查工作的位置和作用是非常突出的，是隧道工程新奥法不可缺少的环节。两阶段的施工设计。即在施工前的预设计阶段和与施工同时进行的信息反响修改设计阶段。新奥法的设计以工程类比为主要方
14、法，应用最广，并通过现场监控量测进行工程实际检验。当仅用工程类比的方法尚缺乏以保证设计的合理性时，那么采用解析或电算的方法进行理论计算，相互对照，综合分析，比较确定。新奥法的要领新奥法的要领引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用施工前的预设计是在分析研究工程要求和定测资料的根底上进行的。其中很重要的依据是施工前的地质调查结果。预设计的主要内容有：、隧道断面形式及几何尺寸的拟定；、支护、衬砌类型及其参数确实定；、预留开挖轮廓变形量；、选择施工方案、方法和施工顺序；、现场隧道内外监控量测的设计；、辅助
15、施工措施的设计；、防、排水的设计；、其它相关设计。如特殊地质段的隧道设计、附属洞室的设计、施工及运营中的灾害预防设计，等等。新奥法的要领新奥法的要领引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用关键施工技术关键施工技术 信息反响修正设计是在隧道施工展开后根据信息反响修正设计是在隧道施工展开后根据现场地质调查结果、监控量测数据、工程进度状况等信息对现场地质调查结果、监控量测数据、工程进度状况等信息对施工前预设计的各项内容进行检验和修正。这是必要的、贯施工前预设计的各项内容进行检验和修正。这是必要的、贯穿整个
16、施工过程的设计阶段，也是新奥法区别于其它传统的穿整个施工过程的设计阶段，也是新奥法区别于其它传统的工程方法的重要特点之一。信息反响修正设计的主要内容是：工程方法的重要特点之一。信息反响修正设计的主要内容是：、评判监控量测的成果，补充完善监控量测设计；、评判监控量测的成果，补充完善监控量测设计；、设计参数的修改或确认；、预留开挖轮廓变形、设计参数的修改或确认；、预留开挖轮廓变形量的修正；、采用辅助施工措施的建议；、施量的修正；、采用辅助施工措施的建议；、施工工序的更改：、改变施工方法的建议；、针工工序的更改：、改变施工方法的建议；、针对预设计的补缺；、由于地质和水文情况的重大变化，对预设计的补缺；、由于地质和水文情况的重大变化，发生确有必要的、方案性的设计及施工变更建议。发生确有必要的、方案性的设计及施工变更建议。新奥法的要领新奥法的要领引言 第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会再议隧道工程新奥法新奥法的实质新奥法的要领隧道分会隧道分会隧道分会隧道分会新奥法的运用 施工及监测。使用监控量测信息来指导施工是新奥法施工及监测。使用监控量测信息来指导施工是新奥法的另一重要特点。现场工程
