新奥法和矿山法的正确使用

HECHANG

新奥法由奥地利学者拉布西维兹(L．V．Rabcewicz)于上个世纪五十年代提出，六十年代取得专利权并正式命名，七十年代被引入我国，对我国隧道工程建设产生了重大的影响。现在我国隧道工程建筑水平能够比肩世界，其中一个重要的因素就是得力于新奥法的推广和使用。所以我国当今的隧道建设工作者言必称“新奥法”，并以新奥法为先进。但是任何科学技术一经发现或创造出来，就有它的边界和时限。新奥法也一样的。如果不能正确地理解和使用它，也会招致错误和失败。在有关隧道施工的技术文章或施工组织设计的文字资料中经常可以看到“采用先进的新奥法施工”等字眼，甚至有把所有的成功的施工技术措施都归结为“新奥法”，而“矿山法”几乎成了落后的代名词。尽管少数的误解和歧义没有妨碍隧道技术的快速发展，但是这种实用主义的观念和以偏盖全的做法是有害的，它不利于隧道技术的进一步提高。因此应予指出和纠正。

(1)在新奥法创立之前，采用矿山法修筑隧道是除沉管法和掘进机(含盾构)法之外的主要技术方法。有文章说，“矿山法一词来自古老的修筑矿山地下工程所采用方法的总称。”可见使用矿山法修筑隧道是相关行业的方法借鉴和技术引进。国内外使用矿山法建成了大量的隧道和地下工程，这些隧道和地下工程的建设也丰富和发展了矿山法。千千万万个实践证
明矿山法“功不可没”。矿山法作为成功的工程技术方法是长期以来国内外众多的隧道建设先驱们的经验和智慧的总结。

矿山法有它的理论基础、工程原理、技术方法和指导原则。翻开以往的任何一本隧道教科书就可以看到矿山法是建立在经典的岩土力学基础之上的。尽管现代的岩土力学理论比较经典的岩土力学理论有了很大的进步和发展，但是经典岩土力学的理论精髓并没有完全废弃。其中库仑一莫尔及太沙基的理论和朗金的定律仍有使用。用于深埋隧道的坍落拱普氏理论和用于浅埋隧道的沉降漏斗压力理论及全土柱压力理论在现实中仍有指导意义。隧道设计、施工的某些方面仍在自觉或不自觉地使用着矿山法的技术指导原则。

(2)在2000版《中国土木工程指南》第八篇隧道及地下工程中是这样定义和诠释“新奥法”的：“当隧道埋深超过一定限度后，常用暗挖法施工。暗挖法最初采用传统的矿山法。20世纪中叶创造了新奥法，此法尽量利用围岩的自承能力，用柔性支护如锚喷支护控制围岩的变形及应力重分布，使达到新的平衡，目前已用于修建各种用途的隧道。”

“新奥法施工的基本思想是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用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的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工。”这些文字应该是对新奥法比较权威的注解。利用围岩的自承能力来建造洞穴、开挖巷道是远在新奥法之前的事。如何才能提高围岩的自承能力和柔性支护技术也不应该是新奥法的独创。但是新奥法的高明之处在于其创始者摆脱了单纯的建模研究思维方式，在隧道工程现场建立起信息收集和信息反馈系统，进而弄清了围岩、支护的变形及位移与应力分布和变化的关系，为隧道设计和施工提供了可靠的依据。这正是隧道及地下工程的基本特点所决定的。因此从某种意义上来说新奥法的理论基础除岩土力学外更应该是近代才发展起来的信息科学。

(3)新奥法和矿山法是在不同的历史时期创立起来的专门系统工程技术，是隧道设计和施工的技术法则，而不是一般意义上的施工技术或施工方法。将新奥法和矿山法作为隧道“工法”来理解和运用是不妥当的。关于“工法”建设部建筑业司在《建筑企业工法管理办法》中有明确的含义：“是指以工程为对象，工艺为核心，运用系统工程的原理把先进技术和科学管理结合起来，经过工程实践形成的综合配套的施工方法。”新奥法和矿山法表述的是各自的工程原理和技术指导原则，而不是以“工艺为核心”。尤其是新奥法的工程原理和技术指导原则与传统的工程技术方法有很大的区别，它要求信息化的设计一施工组织模式。如果没有在隧道施工现场建立起来有效的量测、监控系统，并用于指导设计和施工，就妄谈什么“新奥法”。再就是新奥法既有特定的技术指导原则，又有较大的机动灵活性，不能当作教条来执行。它要求隧道工作者既要有系统的理论知识水平，又要有丰富的现场工作经验。譬如对围岩地质物理特性的了解程度就是新奥法运用成败的关键。现实中不注意技术方法的使用条件而导致失败的例子并不少见。

(4)综上所述，新奥法和矿山法有着显著不同的工程原理和技术方法。半个世纪以来，新奥法由于其更客观、更科学、更先进而赢得了隧道建设者认同。这符合自然科学技术发展的规律。应该以“科学的发展观”来认识这个现象。新技术的产生带来了社会生产能力的提高，社会生产能力的快速发展又会促使更新技术的诞生。所以新旧技术更替是历史发展的必然规律。有一种“矿山法包括新奥法，新奥法是矿山法的一个分支”的说法是站不住脚的。就象不能说现在的激光照排印刷技术是古代发明的活字排版印刷技术的一个分支一样。虽然我们现在已拥有包括新奥法在内的许多隧道新技术，但是隧道技术依然需要创新和发展。新奥法已经历时有半个世纪了，它还要继续“新”下去吗?目前中国是世界上隧道及地下工程建设规模最大的国家，地域广阔，地质复杂，对隧道及地下工程新技术的需求非常迫切。所以中国的隧道建设者应该在技术创新上有所作为。事实上我们也正在朝着成为世界隧道技术强国的目标而努力工作着。

（目前隧道业内隧道技术思想混乱，将不正确的作法当作高明的工艺在推广，殊不知严重背离了隧道科学发展的道路，既不是新奥法又不是矿山法。这里引用一位隧道前辈的观点以正视听。）