新奥法在隧道施工中应用
隧道工程新奥法和新意法
2.2 围岩与支护结构平衡状态的建立
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目录
1 新奥法的基本概率 2 隧道施工过程的力学分析 3 新意法的基本理论 4 新意法设计施工的主要程序 5 新奥法和新意法的对比
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3 新意法的基本理论 本节主要内容： ➢新意法的基本原理 ➢新意法的基本术语 ➢地层变形反应的三个阶段
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3 新意法的基本理论
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1.3 新奥法原理的要点
7.进行有效的监控量测
在施工过程中，对隧道周边进行位移收敛量测是必不可
少的一个重要环节，以此作为合理选择支护结构的形式与尺 寸和指导下一阶段施工的依据。
8.通过“排堵措施”解决衬砌渗水
对外层衬砌周围岩体的渗水，要通过足够的“排堵措施” 予以解决，如在两层衬砌之间设置中间防成柔性的
以便与围岩紧密接触，共同变形和共同承载。因此，初 期支护大多采用喷射混凝土、锚杆和钢筋网的联合支护形式。 这种衬砌在力学上被视为易变形的壳体结构；
6.要尽可能使结构做得圆顺
隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计 算条件,因此,要尽可能使结构做得园顺(如做成圆形或椭圆 形的)，不产生突出的拐角，以避免产生应力集中现象。同 时,尽早时结构闭合(封底)，以形成承载环；
2 地层变形反应的控制方式不同
新奥法采用锚杆、喷射混凝土、钢拱架、施作仰拱等手段， 仅对掌子面后方的隧道施加约束；
新意法不仅要求隧道的支护措施要与掌子面保持适当距离， 不能落后掌子面太远，以对隧道提供连续的约束作用，而且要 求对超前核心土采取适当的防护和加固措施，提高其强度和变 形特性，以对隧道提供超前约束作用。对掌子面及掌子面前方 地层的变形反应进行分析，如图所示：
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2.1 围岩稳定性判据
新奥法隧道施工测量技术的应用
新奥法隧道施工测量技术的应用摘要：近年来，随着我国交通事业的迅速发展，越来越多的公路隧道得以修建，同时新奥法施工技术在我国广泛应用。
对于采用新奥法施工的隧道。
监控量测是新奥法施工过程中必不可少的施工程序，是确保隧道施工安全的信息化手段。
现场监控量测是隧道施工过程中对围岩支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，是确保施工安全、指导施工、便利施工管理的重要手段。
因此，测量工作是监视设计、施工是否正确的眼睛，它始终伴随着施工的全过程，是新奥法构筑隧道非常重要的一环。
本文首先对新奥法进行了概述，然后从五大方面详细探讨了新奥法隧道施工测量技术要点，最后简要说明了监控测量结果在隧道施工中的应用。
关键词：新奥法；隧道施工测量；拱顶下沉；地表下沉；围岩Abstract: in recent years, along with the rapid development of traffic cause in our country, more and more highway tunnels construction, at the same time, the new method of the construction technology is widely used in our country. For adopting the new method of the construction of the tunnel. Monitoring is a new method of the construction process indispensable construction procedures, is to ensure that the tunnel construction safe means of informatization. On-site monitoring measurement is the process of tunnel construction on the stability of surrounding rock supporting system status monitoring, for the primary support and secondary lining of parameter adjustment, is to ensure construction safety, guide the construction, convenient construction management the important means. Measurements, therefore, is the eye of the monitoring design and construction is correct, it is always accompanied by the whole process of construction, is the new method to construct tunnel is very important. This article first has carried on the outline of new Austrian method, and then from the five aspects discusses the new Austrian tunnel method measuring technology main points, and finally briefly illustrates the application in the tunnel construction monitoring measurement results.Key words: new Austrian method; Tunnel construction measure; Vault subsidence; Surface subsidence; The surrounding rock新奥法概述新奥法是奥地利工程专家（腊布希维兹）1948后提出并于1962年得以正式命名的隧道施工方法，该方法以其良好的工作效果在地下工程施工中得到了广泛的应用，我国在隧道施工中也大量地使用了新奥法。
新奥法在隧道塌方中的应用
及 锚 喷 支 护 原理 认 识 不 足 ，所 采 用 的开 挖 、支 护 方 法不 当造 成 的。
严 重 而 进 行 回填 ，这 样 支 护结 构 就 不 能 有效 地 与
围岩 粘 结 紧 密 ，或 因为 围岩 表 面光 滑 ，喷 混凝 土
１隧道 塌 方 的形 成 原 因
分析 隧道 塌 方 也 即分 析 支护 结 构 破 坏 的 原 因
就 必 须 明 白新 奥 法 支 护 结 构 设计 原 则 ，新 奥 法 支 护 结构设 计 原则 为 ：
体会l新奥法的应用越来越广但新奥法的实施很大程度上受到建设管理制度的限制因为新奥法是以设计施工量测为一体的本来量测是为修正设计参数提供依据及确定二次衬砌施作时间的而实际只执行了确定二次衬砌的时间更重要的是原设计初期支护抗力是否大于滑移力就忽略了如果原设计支护抗力大于滑移力那么施工单位依据量测结果初期支护收敛趋于稳定后即可进行二次衬砌而如果支护抗力小于滑移力那么初期支护就会不断变形直到塌方破坏而作为具体实施的施工单位来说即使发现收敛不稳定而按建设程序经过打报告批复等手续已耽误了宝贵的时间
ｌ ｎ ｓｉ ｅ ｈ ｇ ｅ ｅ ｎ ｅＰ ｓ ｑ ｉ ｂ ｕ ａ ｃ ｅ ｒ ｓｔ ｇ ｅ ｉ ｕ ｓａ ｔ ｌ ． ａ ｄ ｌ ｉｈ ｄ ｇ ｅａ ｄ ｔ Ｕ＇ ｅ ｕ ｌ ｒ ｍ ｈ ｔ ｏ ｅ ａ ｅ ｗ ｔ ｓ ｂ ｔ ｎ ｉ ｙ ｄ ｒ ｈ ｉｉ ｒ ｈ ｉ ｏ ｒ ｈ ｌ ａ
Ｋ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｕ ｔｉｎｍｅｈ ｄ； ｌｎ ｓｉｅ ｅ ｕｌ ｒ ｍ ｃ ｅ ｒ Ｓ ｎ ｗａ ｓｒ ｔ ｏ ａ ａ ｄｌ ； ｑ ｉｂｉ ａ ｈ ｄ ｉ ｕ ｒ
隧道施工工艺——新奥法
隧道施工工艺——新奥法概括缩称NATM。
应用岩体力学的理论，通过对隧道围岩变形的量测、监控，采用新型的支护结构，尽量利用围岩自承能力指导隧道设计和施工的方法。
其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便控制围岩的变形和应力释放,从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力重分布而达到新的平衡,以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力(见围岩压力）。
因此，它也是一个具体应用岩体动态性质的完整力学方法,其目的在于促使围岩能够形成圆环状承载结构，故一般应及时修筑仰拱，使断面闭合成圆环。
它适用于各种不同的地质条件，在软弱围岩中更为有效。
新奥法的原理虽然可用于各种类型的支护，但是,最为适用的是喷锚支护。
因此喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。
它产生和发展的历史与这三者密切相关，但不能把喷锚支护误解为新奥法的同义语。
历史和发展新奥法主要创始人 L.V. 拉布采维茨在1934年就试图将喷浆方法用于地下工程.他在1942～1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌，即先喷一层混凝土,待变形收敛后再喷一层。
1944年，他发表了有关喷混凝土的论文,并指出了围岩动态随时间变化的重要性。
1948年，又指出了量测工作的重要性。
1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。
最早在欧洲推广使用锚杆的是1951～1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。
1953～1955年修建普鲁茨—伊姆斯特电站的有压输水隧洞时,按照拉布采维茨的建议,充分采用锚杆而获得成功。
1957～1965年是着手发展新奥法的时期.拉布采维茨于1963年将这一方法正式命名为新奥地利隧道施工法。
1964~1969年又提出了在岩石压力下隧道稳定性的理论分析，强调采用薄层支护,并及时修筑仰拱以闭合衬砌的重要性。
根据实验证实,衬砌应按剪切破坏进行设计计算。
奥地利的马森贝格道路隧道由于地质不良,用比国法失败后，改用新奥法使闭合隧道衬砌环的经验取得成功,并在1971年及1974年分别用于地压很大的陶恩隧道和阿尔贝格隧道。
新奥法原理在莲花山清潭隧道施工中的应用
$ , # @ = A
B # C 炮眼深度的控制： 在" 、 ! 单个炮眼的深度， # 围岩 中， 因围岩软弱， 自稳性差， 需及时进行支护， 故每循环进 尺不宜过大， 应根据初期支护钢格栅的间距而定。莲花山 清潭隧道在施工过程中 "类围岩初期支护钢格栅的间距 "+ ?=;，所以每循环进尺为 "+ ?= D "+ $";，# 类围岩钢格 栅间距 $+ "";， 而采用的进尺为 $+ "" D "+ $=;； 在$、 %类 围岩的节理不发育、 硬度高、 围岩中， 特别是 % 类围岩中， 稳定性好， 采取每循环打眼深度 #+ $" D "+ $";， 见表 , 。& 每循环炮眼深度的控制， 在整个循环中炮眼深度保持基本 一致， 保证掌子面基本平顺， 提高开挖掘进的进度。 B @ C 装药量的控制： 见表 # 。
隧道施工的新奥法
新奥法新奥法【New Austrian Tunnelling Method】新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。
新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。
因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。
[编辑本段]历史和发展1934年，新奥法主要创始人L.V. 拉布采维茨在就试图将喷浆方法用于地下工程。
他在1942～1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌，即先喷一层混凝土，待变形收敛后再喷一层。
1944年，他发表了有关喷混凝土的论文，并指出了围岩动态随时间变化的重要性。
1948年，又指出了量测工作的重要性。
又无公害的新喷敷方法。
1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。
最早在欧洲推广使用锚杆的是1951～1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。
1953～1955年修建普鲁茨-伊姆斯特电站的有压输水隧洞时，按照拉布采维茨的建议，充分采用锚杆而获得成功。
1957～1965年是着手发展新奥法的时期。
拉布采维茨于1963年将这一方法正式命名为新奥地利隧道施工法。
1964～1969年又提出了在岩石压力下隧道稳定性的理论分析，强调采用薄层支护，并及时修筑仰拱以闭合衬砌的重要性。
新奥法在复杂围岩隧道施工中的应用
新奥法在复杂围岩隧道施工中的应用摘要：隧道工程所处地质往往变化较大，采用新奥法进行山岭隧道施工，应根据具体隧道工程的实际施工条件和不同围岩情况，通过合理变换施工方法以适应围岩的变化，尽可能减小对施工的不利影响。
关键词：新奥法围岩隧道施工中图分类号：文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）abstract: the geology of tunnel location changes greatly. when adopting natm, the construction methods should be varied to adapt to the changes of surrounding rock according to the actual engineering conditions of tunnel engineering and the conditions of respective surrounding rock, so as to minimize the adverse impact on tunnel construction.key words: natm; surrounding rock; tunnel construction 中途分类号；u4551.工程概况某一隧道工程为双向交通直线隧道，长800m。
隧道净宽13.5 m，隧道建筑限界净高5.0m（非机动车道净高2.5m），横断面采用锚喷支护复合模筑混凝土衬砌，内夹防排水层。
隧道通过段为剥蚀丘陵地貌，山坡坡度较陡，一般为25～40o，隧道范围内有发育的地质构造，隧洞沿线岩体，受构造及风化作用的影响，节理裂隙较发育。
洞内围岩以ⅱ类为主，局部地段为ⅲ、ⅳ、ⅴ类。
工程区地震动峰值加速度小于0.05g，相当于地震基本烈度小于ⅳ度。
2.施工准备为了满足施工的基本条件，在施工准备阶段完成交通道路畅通，场地平整完毕；风、水、电、燃料、爆破器材按计划供应到场；临时生活设施能满足基本要求；机械（凿岩机、风钻、装载机、湿喷机、注浆机、通风机、空压机、自卸汽车、拌和机、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵、发电机、变压器等）进场整修完毕，设备运转正常；施工队伍人员进驻现场，机构组建完善；满足施工进度要求的工程材料已完备；施工复测及防线定位测量完毕、正确，并在施工过程中逐步完善。
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别隧道盾构法、矿山法和新奥法都是建筑施工中常见的方法，它们各自具有特点和适用范围。
本文将对这三种方法进行介绍，并对它们的区别进行详细解析。
一、隧道盾构法1. 定义隧道盾构法是一种利用盾构机进行施工的方法，通过盾构机在地下挖掘通道并同时支撑隧道围岩的技术。
它通常用于城市地铁、道路隧道等工程中。
2. 特点a. 盾构机具有自动化施工、减少人工成本、减少对地表影响等优点。
b. 适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围隧道盾构法广泛应用于城市地铁、水利隧洞、交通隧道等工程项目中。
二、矿山法1. 定义矿山法是一种利用矿山开采技术进行地下隧道开挖的方法，通过爆破、掘进等方式进行地下隧道建设。
2. 特点a. 矿山法的施工过程依赖于爆破工艺，需要大量的工程爆破技术。
b. 适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
c. 施工过程对地下环境和地表环境影响较大。
3. 应用范围矿山法主要应用于矿山开采、地下矿井、地下巷道等工程项目中。
三、新奥法1. 定义新奥法是一种利用先进的地下开挖技术进行隧道开挖的方法，通过液压挖掘机、硬岩掘进机等设备进行施工。
2. 特点a. 新奥法采用先进的机械设备，具有高效、精准、安全等优点。
b. 适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围新奥法主要应用于铁路隧道、高速公路隧道、水利隧洞等工程项目中。
四、区别分析1. 技术原理隧道盾构法依赖盾构机进行地下开挖，矿山法依赖爆破和掘进技术进行地下开挖，新奥法依赖先进的地下开挖设备进行地下开挖。
2. 适用范围隧道盾构法适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
矿山法适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
新奥法适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
3. 施工过程隧道盾构法施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
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浅谈新奥法在隧道施工中的应用
【摘要】新奥法是目前隧道施工中应用范围最广的先进施工技术，其使用效果在不断的进行完善。
隧道施工过程中必须切实领会、掌握新奥法施工技术的核心，并结合工程实际加以应用，才能最大程度地确保隧道工程的安全质量。
本文首先说明了新奥法的原理，然后分析了隧道施工中新奥法的主要施工技术，最后结合工程案例阐述了新奥法在隧道施工中的应用。
一、新奥法的原理
新奥法是新奥地利隧道施工方法（New Austrian TunnelingMethod，简写 NATM）的简称。
它是奥地利土木工程师L.V.Rab-cewicz 等在长期从事隧道施工实践中，于 20 世纪 60 年代从岩石力学的观点出发并在总结隧道建设实践经验的基础上创立的。
早在 1934 年 Rabcewicz 就提出了在隧道中应用“喷浆”的技术。
新奥法是要充分利用岩体自身的承载力，岩体在自然状态下本身是平衡的，在开挖隧道后，岩体应力重新分配，而圆形孔洞可以更好的分散岩石的应力，当开挖面作为一个整体，应力重新平衡后，就可以很好的支撑起隧道结构。
如何使开挖面成为一个整体，新奥法提出了在开挖隧道后，在开挖面通过拱架、锚杆、钢筋网和喷射混凝土等柔性材料与岩石表面紧贴，从而使它成为一个整体，重新分配应力，然后通过监控量测，围岩地质观测对隧道施工工艺进行微调，在完成初期支护围岩重新分配，应力趋于平衡后施作二次衬砌，二次衬砌并
不是作为隧道的直接承载物，而是起到部分受力及美观的作用。
二、隧道施工中新奥法的主要施工技术
（一）应用新奥法进行隧道围岩的支护
通常情况下，若围岩情况较好，应把喷射混凝土作为支护的主要方式，并利用锚杆进行辅助加固；但当围岩情况较差时，则应将锚杆作为支护的主要方式，并将其与喷射混凝土、钢筋网喷混凝土等进行配合使用。
在隧道支护过程中应用
新奥法的锚喷支护技术，主要是将围岩作为承载结构的重要组成部分。
因而在二次衬砌支护过程中，主要是将其作为后期围岩的饰面和压力的承载体，因而在进行二次衬砌支护之前必须对围岩的变形和初期支护以及隧道周边情况等进行综合性评估。
但无论是初期支护还是永久支护，都应选用薄壳型的柔性结构，从而在减少衬砌受弯变形的同时减少挠曲断裂。
在应用新奥法进行隧道围岩支护时，应注意隧道岩石的软硬度，因为在软岩隧道和硬岩隧道中应用新奥法有着本质上的区别。
在软岩地层中，隧道处于近地表的地下薄层，因而难以承受来自应力再次分布的荷载，再加上覆盖土具有较大的重力作用，故难以有效地控制变形。
因此在软岩隧道中采用柔性支护就有可能带来风险，一旦过度释放就会导致坍塌事故。
对于软弱破碎的围岩中浅埋的隧道而言，与硬岩隧道中的新奥法原则施工工艺有所不同，即不仅应严格控制围岩的变形，还严禁采取一次性的柔性支护，而是应在地层进行预加固，并采取具有较大刚强度的方法进行预支护，从而确保其具有良好的自承
性能，最终达到理想的效果。
（二）应用新奥法进行隧道的开挖施工
隧道施工中开挖掘进的方法不少，如矿山法、盾构法等，但爆破手段都是不可缺少的。
光面爆破是利用岩石抗劈裂能力低的特点，通过采用缩小周边眼间距、严格控制周边眼方向、限制装药量、正确设置起爆顺序等措施，来避免周边眼以外的围岩受到破坏，达到预期效果。
光面爆破可较好的控制超欠挖，减少出渣量，节省衬砌混凝土量，从而降低成本，加快施工进度。
三、新奥法在隧道施工中的应用
（一）工程概况
温福铁路福建段周仓岭隧道位于福建省福鼎市境内，沿线地形地貌较为复杂，经过低山丘陵区。
进口里程为DK111+194，进口路肩标高为27.66m，出口里程DK117+153，出口路肩标高为12.69m，隧道最大埋深约420m。
隧道全长5959m，为Ⅰ级双线电气化铁路隧道，设计旅客列车速度200km/h（预留提速250km/h条件）。
本隧道范围内主要岩性有燕山晚期第三次侵入的钾长花岗岩，白垩系下统石帽山群上段的凝灰熔岩及凝灰岩，第四系坡、残积层广泛分布于缓坡及坡缘地带。
在隧道的进口段DK111+180，DK118+300分别有两条断层。
（二）施工技术要点
1、地质调查
施工前地质调查阶段是从隧道工程设计阶段开始的，一直到施工
单位的施工组织设计和现场确认。
本隧道包括Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩、Ⅲ级围岩、Ⅱ级围岩。
在整个隧道的施工中，图纸提供的围岩级别较为准确，基本未发生较大的围岩级别与设计不符的情况，很好的避免了地质灾害，影响施工计划和施工工期。
在隧道施工中还采用了超前地质预报、超前钻探等方法，很好的指导了隧道施工。
2、隧道开挖
施工中的地质调查紧跟隧道开挖面进行。
周仓岭隧道施工中地质调查是通过超前钻孔辅助TSP超前地质预报进行的，目的是能提前发现岩石地质情况，为设计变更、工法微调服务。
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，这是新奥法的重要一环。
根据标准规定和新奥法要求，隧道开挖施工中，Ⅴ级围岩采用”CRD”法开挖法、Ⅳ级围岩采用二台阶开挖法、Ⅲ级围、Ⅱ级围岩采用全断面开挖法。
并在施工中纳入了超前地质预报，由集团公司的超前地质预报检测中心进行，开挖过程中采用地质雷达进行预测，在开挖 50 m 时采用 TSP 地震波反射法进行超前地质预报，以后每开挖 200 m 左右进行一次，预报结果由总工和全体技术人员进行研究后确定隧道地质，在Ⅴ级围岩处采用了超前小导管提前支护，施工时及时观察，确保岩石稳定。
3、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。
在本隧道的施工中，由工区项目部及下属的隧道队的测量人员组成监控量测小组，采用围岩收敛仪和全站仪进行量测，根据不同的围
岩等级按不同的断面间距进行监控量测，每日量测后数据汇总整理，并绘制时态曲线，由量测小组、技术人员和现场管理人员根据量测数据分析结果对接下来的施工进行微调，保证监控量测的信息可以及时指导现场施工。
4、支护
新奥法施工的原则尽量减少对岩石的扰动，尽早让岩石和初期支护形成一个整体，避免应力集中、岩石风化，保持岩石完整性。
为了达到这些目的，施工时要进行预裂爆破，减少扰动，光面爆破，防止应力集中，尽快施作初期支护，将开挖面及早封闭，并及时进行监控量测和信息反馈。
在本隧道的施工中，加强技术和现场管理，加强喷射混凝土的材料管控，严格按照新的标准来进行施工，在软弱围岩的开挖中设置锁脚锚管、临时仰拱，并及时封闭成环，优化爆破设计进行光面爆破，尽量减少对岩石的扰动等等措施，提高了隧道施工的安全性。
新奥法的隧道施工，监控量测是必不可少的一环，整个施工过程就是一个，确定围岩等级、开挖支护、监控量测、二次衬砌、调整施工工艺参数的一个循环过程。
结语：综上，不可否认，新奥法理论的施工工艺有很多种，各种工艺有的很大的差别，不过经过工程技术人员和科技工作者的共同努力和不断摸索，在不断的完善在各种不同地质条件下的施工工艺，以便在今后的施工过程中更能够起到指导施工的目的。
参考文献
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[2]孙琦.公路隧道新奥法施工技术探讨[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2007（04）.
[3]祝刚，孙远.浅谈隧洞新奥法施工[J].黑龙江科技信息.2010（08）.。