新意法设计与施工概述

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摘要 ：新意法是在围岩的压力拱理论和新奥法施工理论的基础上提出来的，是通过对岩体分类来确定超前支护措施和支护参数的设计方法，它在欧洲的一些大型隧道中已得到成功地运用，但在我国尚处于起步探索阶段。与我国当前主流的新奥法相比，具有独特的优点，在某些情况下，它比新奥法更适合隧道的建设。具有广阔的发展前景。

关键词： 新意法；压力拱；新奥法；超前支护

中图分类号：S611文献标识码： A

1引言

20世纪70年代中期，意大利的Pietro Lunardi教授通过在对数百座隧道进行理论和现场试验研究，并在围岩的压力拱理论和新奥法施工理论的基础上，逐步创建出了岩土控制变形分析（ADECO-RS）法，在2006年北京举办的高速铁路隧道国际学术研讨会上，意大利特莱维集团对ADECO-RS法作了专题报告，并将ADECO-RS法用中文解释为“新意法”。新意法是通过对岩体分类来确定超前支护措施和支护参数的设计方法,它的核心思想是通过调节超前核心土的强度和刚度来控制岩体的变形，从而保证隧道的安全施工[1]。

在国外的Baldo degitUbaldl隧道和Tartaiguille隧道等隧道建设中，均采用了新意法，并取得了很好的结果。在国内，武广客运专线浏阳河隧道中以及卧龙隧道中，相关施工单位对“新意法”的部分要素进行了尝试性应用，并且取得了不错的成果[2]。

2新意法的介绍

新意法以其独特的优势得到了隧道工作者的亲睐，从它的理念、优点、设计施工工程与新奥法、罗威法的比较可以体现。

2.1新意法的理念

（1）隧道在开挖过程中，围岩出现的变形集中（包括挤出变形、预收敛以及收敛变形）应分析并加以控制。

（2）超前核心土的应用（采用玻璃纤维构件加固、采用改良的超前地层保护）是隧道开挖施工过程中变形反应的结构稳定性因素。

（3）超前核心土的勘查、预测、防护、加固、开挖成为保证隧道施工的最重要内容。必须予以足够的重视。

（4）超前核心土的强度以及变形特性是隧道变形（包括挤出变形、预收敛及收敛变形）的真正原因。

新意法的一个非常重要特点就是它引进了一种新的看待地下工程的概念框架。它把超前核心土视为一种新的隧道长期和短期稳定的工具：超前核心土的强度以及对变形的敏感性在隧道施工中起着决定性作用，同时也决定了掌子面到达时隧道的变形特性。隧道的稳定不可避免地与掌子面前方的超前核心土有关。采取措施作用于超前核心土的刚度就可以调整掌子面（挤出、预收敛）和隧道（收敛）的变形反应，保持超前核心土的稳定就是保持整个隧道的稳定[3]。

2.2新意法的优点[4]

（1）可进行全断面施工，减少施工工序。

（2）即使是在掌子面处，施工现场也可保持清洁，为施工人员提供了一个良好的施工环境，可以提高施工效率和保证施工安全。

（3）现代化隧道施工，可以利用各种大型机械，既保证了施工速度，又能够降低施工风险。可以有良好的生产效率，进度持续、稳定。

（4）新意法引进了超前约束理念，即使在最复杂的静力条件下，也可以按预定计划有序地进行隧道施工，而无需在施工期间再采取加固措施。

（5）费用可基本确定（工程完工时，通常比使用传统技术所用费用低）[4]。

2.3新意法与新奥法、挪威法的比较

新意法高度重视隧道加固措施，尤其是注重掌子面前方超前核心土的强度与稳定性，它把隧道加固措施视为控制和调节隧道变形不可缺少的工具，从而把隧道加固措施视为保证隧道最终稳定的结构的一部分（关注隧道的变形量，隧道工程的造价与其变形量成正比）[5]。在这一方面，值得注意的是, 在地下工程的总造价中，隧道加固措施和地层改良措施的造价变化幅度很大，而隧道开挖和衬砌的造价相对较为稳定，对于所有地层，其变化幅度都不大，可对隧道进行完整可靠的设计，从而使主承包商可以在各种地层中，甚至在最困难的地层条件下，都可以进行机械化隧道施工。

新奥法是20世纪50年代提出的现代支护理论，或称为“岩承理论”，该理论的核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身具有承载能力；不稳定的围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或者限制，则围岩可以进入稳定状态。它视围岩为“三维一体”，即围岩既是产生围岩压力的来源，又是承受这个压力的承载结构，且是构成这个结构的天然材料。新奥法的施工基本原则可归纳为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。新奥法注重对围岩的保护，认为支护与围岩之间如同兄弟一般，共同承受荷载。它的特点是动态化设计，信息化施工[6]。

新奥法的缺点是错误地认为隧道开挖过程中对介质施加的作用的影响只有通过隧道收敛才能确定。其隧道设计和施工原则引导工程师仅集中精力处理隧道开挖所造成的影响（采取简单的约束作用来控制隧道收敛），而没有关注造成隧道失稳的原因。

新奥法的这种问题处理方式，对于在中～低困难程度的应力～应变条件下进行隧道掘进是成功的，但是对于极为困难的应力～应变条件，新奥法显示出其局限性，原因如下：

（1）新奥法不能在隧道施工期间准确预测出隧道的变形特性，因此在设计过程中没有诊断阶段；

（2）新奥法对事先没有预测到的变形所采取的约束措施是临时决定的；

（3）新奥法缺少能够对付造成隧道不稳定的原因（核心土变形）的有效稳定措施，而不仅仅是对付造成隧道不稳定的原因（核心土变形）所造成的结果（收敛）；

（4）新奥法不能对工程的预计风险、工期计划和施工进度等作出初步评估。

所谓挪威法，简单地说就是由正确的围岩评价、合理的支护参数和高性能的支护材料三部分组成的一种经济而安全的隧道施工方法,它适用于公路隧道、铁路隧道、水工隧洞及大型地下工程。在挪威法中,使用了各种类型的锚杆，以保证隧道的稳定。

挪威隧道施工法(NMT)在节理岩层中可代替新奥法(NATM),而在软岩、有龟裂围岩中则是对NATM的有用补充。它的一般开挖方法是钻爆法、硬岩掘进机、粘土层人工开挖。

3 结论

新意法适用的地质范围很广,不仅适用于地质条件较好的隧道,也适用于地质条件很差的大断面隧道。对于地质条件很差的大断面隧道,按新意法进行设计和施工,不仅可以有效控制工程进度、工程质量和施工安全,还可以降低工程风险和工程造价。虽然目前新意法在我国尚处于摸索起步阶段，但其独特的优势与我国的实际情况相结合，必然会推动我国的隧道事业建设。

参考文献

[1]刘江涛，崔宏伟，王振强。“新意法”在未成岩富水粉细砂层隧道中的适用性研究[J].兰州交通大学学报，2012(4):53-56。

[2]翟进营，唐静。新意法在法国里昂―马赛高速铁路Tartaiguille隧道建设中的应用[J].隧道建设,2009(2):208-215。

[3]赵录学。关于新意法隧道设计的几点建议[J].现代隧道技术，2012(1):50-52+59。

[4]关岩鹏，黄明利，彭峰。大断面软岩隧道新意法加固参数研究[J].公路交通科技，2013(3):105-110。

[5]旷文涛，漆泰岳，周捷，等。新意法在浏阳河隧道施工中的应用[J].公路隧道，2010(1):18-21。

[6]翟进营，杨会军,王莉莉.新意法隧道设计施工概述[J].隧道建设，2008(1):46-50+55。