隧洞工程鉆爆法施工超欠挖原因及對策

摘 要：隨著我國水利工程的發展，我國的隧洞工程也取得了一定的發展和進步。下文中筆者將結合自己的工作經驗，對隧洞工程的常見施工方法——鉆爆法的有關問題進行分析，文中筆者將從工程實況、隧洞超欠挖的危害、隧洞超欠挖的原因、控制隧洞超欠挖采取的對策措施等幾個方面，談談鉆爆法施工的超欠挖產生的原因，并提出解決的建議，希望能夠為促進我國的水利工程的施工做出自己的貢獻。

關鍵詞：隧洞工程；鉆爆法；超欠挖

中圖分類號： U25 文獻標識碼：A

1概述

為了更好的對隧洞工程的超欠挖現象進行分析，下文中筆者將結合工程實例進行說明。案例中的水利工程位于我國的西北地區，水利工程的總體水流量設計為32m立方米，最大提升幅度為3m立方米。該水利工程的年度工程任務為實現5.50億立方米的調水量，負責的灌溉面積為1.27萬平方米，從工程的級別上看，屬于二類建筑工程，并且輸水線路流經七個縣級單位，對當地的農業灌溉和生活用水都起著非常重要的調度作用。所以為了實現工程的質量，應該嚴格的控制隧洞施工的超欠挖現象的產生。

2隧洞超欠挖的危害

隧洞工程作為水利工程的施工過程中的重要一環，其施工質量對于水利工程的應用有著非常重要的影響，所以有關部門應該進行嚴格的質量監控。筆者在認真的分析了我國水利工程的隧洞施工后，認為超欠挖現象是威脅其質量的最重要因素，應該引起有關部門的重視。下文中筆者將從幾個方面對超欠挖的危害進行分析，希望以此引起有關部門的警戒。

2.1首先，超欠挖量處理不當會影響工程成本

也就是說在隧洞工程的施工過程中，如果沒有實行嚴格的質量控制，出現超欠挖過量的現象，將會增加工程的總體施工成本。由于超欠挖會導致工程的火工材料的大量使用，并且會耗費多余的人力和物力，超欠挖量的增長還會引起運輸成本的提升，所以，一旦水利工程的隧洞施工出現超欠挖現象，不僅會增加工程的基本消耗，還會導致管理成本的上升。

另外，如果在隧洞工程的施工過程中，沒有一次性的將底部周邊孔進行爆破，尤其是在施工位置存在涌水的現象時，將會導致極大的工程運輸問題，也就是說廢料的清理和裝載都會受到影響。不僅會延長廢料的運輸時間，還增加了作業難度，影響了工程的進度。根據合同技術條款規定，施工圖紙中標明的設計開挖線是付款的依據。超出設計開挖線以外的超挖，及其在超挖空間內回填混凝土或其它回填物、噴混凝土等所發生的費用，均應包括在《工程量清單》該項目的單價中，發包人不再另行支付。所有地下開挖應嚴格按照施工圖紙所標明的設計開挖線進行放線，不允許任何型式的欠挖。除監理人另有規定外，伸入設計開挖線以內的欠挖，均應由承包人負責清除，其費用由承包人承擔。該案例中3#隧洞進口（主洞）段（9+800.0-15+300.0）平均線性超挖值在20-25cm之間，均大于《水工建設物地下開挖工程施工技術規范》（DL/T5099-1999）所規定的允許范圍。據估算，該項目由于超挖而消耗的火工材料和混凝土回填的直接費用就高達400多萬元。這樣施工單位運行成本增加，資金周轉困難。因此造成年度實際施工進度比計劃進度滯后九十天的不良后果。

2.2超挖量過大，將會增大洞壁水力糙率，減小隧洞的輸水能力，降低工程經濟效益引洮供水一期工程總干渠引水隧洞支護形式為全斷面噴混凝土支護或部分噴混凝土支護。這些隧洞主要分布在地質條件較好的硬巖石地段，噴混凝土支護除了滿足隧洞開挖后加固圍巖，維持圍巖穩定要求外，還有一個重要因素，就是減小隧洞洞壁凸凹度，降低隧洞的起伏差，使隧洞水力糙率達到設計要求。若隧洞超挖值過大，將會增大過水斷面的綜合糙率，減小隧洞的過水能力和年輸水量，降低工程的經濟效益。

3隧洞超欠挖的原因

造成隧洞超欠挖的因素很多，主要有復雜的地質條件，測量布孔和鉆孔誤差，選擇的爆破參數不合理，施工管理不到位等。①復雜的地質構造和不良的圍巖變化是造成隧洞超欠挖的客觀因素，一般不易控制。但也可以采取短進尺，弱暴破，強支護的措施進行補救。②測量措施沒有準確到位，測量布孔精度差。風鉆開鉆一次性確定位置與測量布孔位置發生偏差。③風鉆在鉆孔過程中確定的孔軸線與洞軸線不平行，特別是斜支洞鉆孔軸線與洞軸線平行的角度不容易掌握，底邊孔一次爆不到位，遇到地下涌水掌子面有水時工作環境差，底部成孔的深度難以保證，裝藥量不到位。④確定光面爆破的各個設計參數時，沒有隨掌子面巖石情況和圍巖的變化對各孔的裝藥量進行及時調整。⑤鉆孔堵塞材料選擇不當或堵塞不到位。導爆索出孔口處預留長度不夠，部分炮孔出線傳爆方向接反。⑥對于爆破后的松散、破碎圍巖，沒有及時進行加固處理。⑦操作人員的作業水平和施工管理水平較差，對操作人員的及時糾錯糾偏不到位，對操作人員沒有進行嚴格的技術交底和操作技術培訓，特別是對新來人員沒有進行技術培訓。操作人員穩定性差，出現超欠挖后，沒有及時對操作人員采取嚴格的獎罰措施進行制度約束。

4控制隧洞超欠挖采取的對策措施

4.1根據不同的圍巖地質條件選擇合理的爆破參數光面爆破中最主要的參數是周邊眼的間距E、最小低抗線W、相對距離E/W和裝藥集中度q，這些參數可以參照《水工建筑物地下開挖工程施工技術規范》（DL/T5099-1999）、《水利水電工程爆破施工技術規范》（DL/T5135-2001）、《爆破安全規程》（GB6722-2003）等規程規范，并參考相關文獻資料來選定。但是根據不同的地質條件進行爆破參數的實驗和調整是必要的。

4.2提高測量放線布孔的精度。①采用先進的測量儀器和設備測量畫線。對鉆孔孔位應依據測量定出的中線，腰線及開挖輪廓線確定：周邊孔應在斷面輪廓線上開孔，沿輪廓線調整的范圍和掏槽孔的孔位偏差不應大于5cm。周邊眼鉆孔時，要保證鉆桿平行于隧洞軸線，鉆桿外插角不大于30°，確保開挖臺階不大于15cm。掏槽眼嚴格控制眼間距、深度和角度，嚴禁炮眼打穿或相交，掏槽眼要比其它眼深10-20cm。②加強對隧洞開挖的施工管理。定期不定期地開展對施工單位內部管理人員和施工隊操作人員的質量安全技術工藝技能的教育和培訓，使之制度化。尤其是對于一些新上崗的工作人員，應該進行專門化和系統化的職業培訓，以便能夠使其掌握工作技能，減少工程安全事故的發生。

結語

綜上所述，上文中筆者結合自己的工作經驗，對隧洞施工的超欠挖原因進行了分析，并根據我國的有關技術執行標準，提出了改進的措施和建議，希望對隧洞開挖施工有所幫助。

參考文獻

[1] 葉兆芳.淺談高速公路隧道超欠挖控制及管理辦法[J] 2009.

[2] 馮勇.淺談如何控制隧道超欠挖 2009.