新奥法的概念

新奥法就是应用岩体力学的理论, 通过对隧道围岩变形的监控、量测, 采用新型支护结构, 改善隧道围岩的承载能力, 促使围岩形成环形封闭的承载结构。其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性支护和锚杆支护, 控制围岩的变形和应力释放, 从而在围岩和柔性支护的共同变形中调整围岩内部应力分布, 达到应力平衡, 最大限度地保持围岩固有强度和利用其自承能力。

基本原理：

充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用以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结构的监控、测量来指导地下工程的设计与施工。

新奥法的支护机理

支护原理是根据岩体力学理论, 着眼于隧道开挖后的二次应力重分布, 着重于对围岩进行加固。隧道围岩应力再分布和支护反力的关系曲线如图1 所示, 在合理的临界限度内, 采用新奥法施工的隧道所需要的支护抗力Pi 是与围岩塑性区半径R、隧道周边位移Ur、围岩的内聚力C、内摩擦角￠等参数成反比的, 而支护能提供的抗力则与其刚度成正比。

新奥法的基本要点

• 1) 隧道开挖作业应采用光面爆破, 并尽量采取大断面开挖, 以减轻对围岩的扰动。
• 2) 隧道开挖后, 尽量利用围岩的自承能力,充分发挥围岩本身的支护作用。
• 3) 根据围岩特征采用不同的支护类型和参数,及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆作为初期支护, 以控制围岩的变形和松驰。
• 4) 在软弱破碎围岩地段, 应及早闭合隧道断面, 及时封闭仰拱, 能有效地发挥支护体系的作用, 保证隧道的稳定。
• 5) 二次衬砌是在围岩与初期支护变形基本稳定的情况下构筑的, 围岩的支护形成一个整体, 不仅能提高支护体系的安全度, 而且还能增加衬砌的厚度。
• 6) 尽量使隧道周边轮廓圆顺, 避免棱角突变处应力集中。
• 7) 做好施工中对围岩和支护的动态观察、监控量测等工作。

施工方法

施工方法是根据施工条件、围岩类型、埋深、断面大小、环境等条件, 结合考虑安全、经济、工期等因素综合选定。新奥法指导施工, 采用的施工方法有: 一是全断面法: 用于坚硬围岩, 利于组织大型机械化作业, 速度快。二是台阶法: 用于软弱、节理发育围岩。三是分部开挖法: 用于软弱围岩, 当跨度较大、地表沉陷难于控制时, 才采用分部开挖法。