摘要：新奥地利隧道施工方法简称为新奥法，是针对软岩防隧道施工的一整套支护思想和技术措施，而炭质页岩是软岩的一种，本文分析了巷道破坏的原因，然后详细的分析了在炭质页岩巷道施工中新奥法的应用，从而对巷道破坏以及围岩变形进行有效的控制。
关键词：新奥法 炭质页岩 巷道 应用
在炭质页岩巷道施工中，因为没有深入的掌握和了解软岩的基本属性和变化规律，所以在施工的过程中没有及时封闭暴露在外的围岩，导致围岩因超过自稳时间而出现顶板脱落的现象，从而导致施工难度和施工管理难度加大，延长了施工进程。本文结合软岩特性以及新奥法施工原理，对传统的施工技术进行有效的改进，使巷道破坏、顶板脱落等问题得到有效解决。
一、新奥法的概念
新奥地利隧道施工方法简称为新奥法。它在施工中的应用主要是将岩体力学理论和隧道工程经验作为基础，然后将锚杆和喷射混凝土结合在一起作为主要的支护方式，对巷道及时进行支护，对围岩的变形进行有效控制，在支护体系中，使围岩成为其中一个组成部分，并对围岩和支护进行测量和监控，从而完成隧道施工[1]。
二、新奥法的主要原则
加强对围岩的保护，减少对围岩的扰动；将围岩的承受能力充分的发挥出来；加快围岩封闭和支护结构闭合的速度；对各方面的数据要加大监测力度，从而根据相关的监测数据更好的进行施工指导。
三、新奥法与传统施工方法的区别
新奥法对围岩的认识与传统的方法对围岩的认识不同，新奥法认为其是承载结构，要构建一套比较有效的支护结构，如柔性、薄壁等，然后将围岩与支护结构相结合，共同形成支撑环对压力进行承受，最大程度的保证围岩的稳定性，不容易出现松动被破坏的现象；而传统方法则认为是负载，对于比较松动的围岩要采用厚壁混凝土的方式进行加固。新奥法将围岩当做是巷道载构件的一部分，所以在施工掘进的时候，尽量是全断面，从而有效的降低巷道周围围岩应力的影响，同时要采用微差和光面爆破的方式，降低对围岩的震动影响，以确保围岩的整体性。在巷道掘进的时候要爆保持表面的平整度，防止应力集中。
四、巷道破坏的原因
软岩所具有的基本属性有：含水量大、强度低、空隙率大、软化系数大、抗震性低、吸水膨胀性强以及对应力干扰敏感等。掘巷、环境变化以及应力扰动等属于软岩巷道围岩变形的特征，这些特征都会导致附加的变形量增多，围岩在变形的时候有比较明显的时间空间效应[2]。依据软岩的基本属性可以得出巷道破坏的几个主要方面：
1巷道断面为直墙三分之一三心拱的形式，围岩表面没有较强的约束力，致使其侧面极容易开裂，底板也十分容易上鼓。
2在对巷道支护的时候直接采取比较硬抗的方式，如轨道钢拱架、钢筋混凝土等，对于围岩的流变性没有充分的考虑，很容易导致钢拱架断裂以及混凝土开裂。
3在巷道施工中，如果是混凝土直接浇筑的，那么对其底板没有任何的支护方式；如果是如轨道钢拱架，那么对其只是将平地直梁简单的进行了安装，没有封闭底板，从而底板上鼓这个现象很难得到有效控制。
4水在巷道底板上鼓问题中占有较大的因素，因为在巷道中，普遍存在的现象就是围岩被水渗透。
5在巷道挖掘以后没有及时进行支护措施，巷道自稳的时间过长，很容易造成巷道的坍塌。
五、施工应用
（一）保护围岩自身的承载能力
在巷道施工的过程中，新奥法施工方式采取了较多的措施：建设防水层和围岩排水；断面尺寸的选择十分的科学合理；给支护留出一定的变形余量；开巷以后要将支护和围岩封闭等措施及时做好。这些措施都有效的保护了围岩的承载能力，降低了围岩的干扰影响，同时对围岩进行加固，使围岩的强度得到有效提高，与人工支护一同承担巷道的压力。
（二）凿岩爆破
根据围岩的应力分布状况，在巷道开挖时，应根据围岩的应力分布状况选择适宜的断面形状，然后底部使用反拱方式。提前留出适当的空间用以围岩变形。爆破施工不仅会导致围岩出现松动的现象，还会导致巷道超挖，这对围岩应力具有较大的影响。为了避免出现上述现象，在爆破的时候要根据新奥法的施工要求以及地质条件与施工现场的具体情况相结合，在全断面掘进的时候使用普通的钻凿法，爆破的方法选择光面控制。
（三）支护
1支护的方法。炭质页岩围岩比较碎，很容易发生巷道出现变形的情况，结合同类岩层的显著特征，选择适宜的支护方式。在实际施工中，为了确保支护质量，常会选择联合的方式进行支护，例如选择临时喷砼支护+25U马蹄形可缩性支架+锚网+底板反拱混凝土联合支护的方式，此时就可以分两次进行支护。第一次是临时喷砼支护+25U马蹄形可缩性支架+锚网+复喷；第二次是底板反拱混凝土浇筑[3]。支护方式见图1。
图1
2施工顺序。以前文支护形式为例，在完成爆破以后，首先要进行锚喷临时支护，然后将围岩进行封闭，防止出现坍落，再然后将25U马蹄形可缩性支架安装好→进行锚网施工→喷砼施工→底脚锚杆施工，一般在二十天左右，当预应力释放后即可进行第二次支护，这次是永久性的，为底板反拱混凝土浇筑，将水沟和轨道砌好和安装好。
结束语
在以后开矿的过程中基本上都会可能遇到炭质页岩，因为其属于软岩。新奥法对传统的施工设计和支护进行了优化，增强了对软岩的认知，在施工的过程中要减少扰动，尽早喷砼，对围岩快速封闭，从而使顶板脱落的现象得到有效控制。
参考文献：
[1]袁平勇，李旭.新奥法在炭质页岩巷道施工中的应用[J].中国矿山工程，2016，（4）：14-17，21.
[2]戴俊，师百垒，张敏超.新奥法在黄陵二矿203软岩巷道中的应用[J].煤炭技术，2016，（1）：43-45.
[3]邓翔.新奥法施工山区公路隧道稳定性研究[J].低温建筑技术，2017，（7）：96-98.
论文作者:施茂森
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
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