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浅谈新意法隧道施工理念及主要施工方

法

摘要：新意法(NITM)即NewItalianTunnelingMethod，是40多年前意大利的

PietroLunardi教授在围岩压力拱理论及新奥法理论研究的基础上，通过数百座

隧道的结构分析和研究逐步创建出的岩土控制变形分析(ADECO－ＲS)法，它强调

通过调节超前核心土的稳定性来控制隧道变形。该工法被意大利公路、铁路领域

广泛采用并纳入规范，且在欧洲许多国家的大型隧道施工项目中得到应用。国内

的卧龙隧道口、浏阳河隧道、桃树坪隧道等对新意法的部分要素进行了尝试，并

取得了不错的效果。本文主要分析新意法隧道施工理念及主要施工方法。

关键词：隧道施工;新意法;超前核心土;预支护

引言

在公路隧道建设中，为了方便公路桥梁与隧道的连接，保持线路线性平稳，

高架桥连接的隧道经常采用多拱形隧道的设计形式。连拱隧道具有位置选择自由

和对地形适应性强的特点。特别是在应用于城市时，门户电线的地板面积小，布

线的复杂性小，可以大大降低拆除和设计成本。然而，连拱隧道虽然具有上述优

点，但也存在复杂的结构应力、许多施工工艺、结构系统频繁的应力转换、复杂

的施工、缓慢的施工进度等缺点。

1、新意法核心理念

新意法认为隧道围岩的变形分为收敛变形、预收敛变形及掌子面挤出变形。

因预收敛变形及掌子面挤出变形均取决于超前核心土的强度及变形特性，进而得

出超前核心土的特性对整个隧道的围岩变形起关键作用。新意法通过对隧道掌子

面超前核心土岩体结构特性、岩体坚硬程度等特征判定将超前核心土稳定类型分

为A、B、C三类，并将每种稳定类型与隧道整体变形情况对应关联。当预测判定

超前核心土为不稳定类型时，为了确保隧道安全穿越复杂地层，可以通过辅助手

段将超前核心土加固至稳定类型，甚至依赖超前核心土，将其视为控制隧道围岩

变形和稳定的重要工具，即提高超前核心土的刚度和强度就能够调整围岩预收敛

及掌子面挤出变形的程度，达到围岩稳定的目的。

2、新意法主要内容

2.1隧道围岩支护

新方法的主要内容是预先保护隧道周围的岩石，主要是为了正确调整改良后

的基性土的刚度和强度，实现对周围岩石变形的有效控制。与NATM相比，新沂

法注重对核心土围岩的保护。对于新沂隧道，玻璃纤维锚栓灌浆经常用于关键土

的预加固。基坑轮廓面周围，主要根据围岩强度，采取减少扰动的措施进行保护。

例如，如果围岩凝聚力低，抗剪强度低，建议用水平喷射灌浆加固。如果围岩有

很强的凝聚力，应进行沟槽预切割，以便在隧道表面前形成保护层。

2.2围岩变形控制

一般来说，新沂隧道围岩的实际状态非常恶劣，只有通过高级加固，才难以

满足预期的需要。有必要采用早期支撑，进一步提高围岩的刚度和强度。一般方

法包括以下三个方面:(1)喷洒高质量混凝土，必要时在混凝土中添加适量的钢纤

维。(2)优先考虑钢架，提高整天钢架的刚度，H梁可用于特殊场合，将两个钢架

焊接在一起并加固，形成同时受应力的结构系统。(3)处理钢架连接的弱点，如

通过加强钢架连接可以消除的钢架连接的弱点。以上述步骤底部钢板连接处的弱

点为目标，通过增加钢板的实际尺寸，增加轴承容量，可以加工。

2.3玻璃纤维锚杆加固

(1)加固原则:根据结构参数，钻孔均匀分布，平行于隧道端部隧道轴线，并

在钻孔和注浆中插入玻璃纤维。灌浆一体化后，玻璃纤维组对先进的主要土壤提

供制动响应，可以改善和加固主要土壤区域。玻璃钢材料的使用是该技术成功应

用的关键，因为完整的主土段不仅是要加固的面积，也是要挖掘的区域。这将在

接下来的土方工程中带来很大的困难，如果通过螺栓和改进的管道进行加固，将

很难实施。玻璃钢具有非常高的强度和脆性，可以在土方工程中容易切割。当隧

道表面挖掘后的剩余加固长度不足以对膨胀的核心土面积提供足够的限制时，将

进行新的玻璃纤维布局周期。(2)结构参数:主要包括长度、密度、规格、弯头长

度、截面积、补强几何面积等。

2.4主要施工机械及施工要求

(1)水平旋转喷射机器必须根据岩石的质量选择钻孔设备，以确保钻孔设备

的旋转速度、千斤顶力和扭矩符合打桩要求。(2)对于高压拉洗泵，应选择具有

最大标准压力和流量控制功能的型号。(3)由于喷射水泥浆堆的高泥浆压力，水

平墩堆的隧道表面必须被喷射混凝土堵塞，拦截厚度不得小于20厘米。(4)为了

满足喷射水泥浆堆的应用空间，为了便于平台的安装，隧道等高线必须从10米