有關隧道工程施工超挖的預防與控制的分析

侍國偉 羅繼紅

摘 要:隨著我國公路、鐵路、地鐵和市政設施的不斷發展和完善,在施工和地質上很容易出現超出設計圖紙所需要挖掘的范圍,影響了隧道的施工周期,會對工程的成本和進度產生影響,雖然隧道工程超挖的問題無法從根本上得到解決,但是可以采取相應的預防措施,對超挖的問題進行有效的控制。

關鍵詞:隧道工程超挖預防和控制

中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0104-02

在隧道工程施工的過程中,超挖的問題普遍存在著,使施工的成本不斷增加,給施工帶來了質量隱患。隨著我國經濟的不斷發展,基礎設施投入的不斷增大,隧道工程也得到了飛速發展,隧道群和特長隧道的數量不斷增多,因此,應對如何進行快速、優質的隧道工程施工經驗進行總結。

1隧道工程施工超挖的原因和預防

1.1 隧道施工超挖的原因

隧道是地下通道之中常見的形式,指的是為交通或者其他使用用途進行設計,在地面(水下)下進行施工,主用用途是穿山越嶺、穿越江湖等。針對隧道的不同種類可以分為:人行隧道、公鐵路隧道、水下隧道、城市地下隧道、山嶺隧道和電纜隧道等。針對長度可以分為:短隧道、中隧道、長隧道和特長隧道等。隧道超挖產生的原因可以分為:施工方面、地質、設計和測繪等原因。

在隧道測量的過程中,主要由先做隧道進口和出口控制網等八個步驟組成,但是相關工作人員在進行測量的過程之中無法對每一個步驟進行把握,沒有進行監控就將數據進行上報,很容易對施工方案進行設計的過程中,產生一定程度的偏差。一些有專業知識的測量人員,在進行測繪的過程中沒有進行詳細的檢查,在得出簡單的數據之后,對數據進行匯報,最終在工程施工過程中產生一定的偏差,產生隧道超挖的現象。總之,測繪原因可以概括為:專業人員測量的數據不精確和不專業人員進行測量使數據不準確。

地質原因指的是,因為在測量過程中的設備和天氣情況,導致地質勘查沒有精確的結果,我國現行的地質勘測設備不能對地面上的情況進行精確的測量,尤其是在惡劣天氣的影響下,很容易產生錯誤的判斷。例如,在勘測地質隧道的過程中,因為沒有雨水的影響,可以在勘測的地點進行挖掘,但是當梅雨季節到來的時候沒有辦法進行施工,最終會導致在隧道施工的過程中產生滲水的現象,產生隧道超挖。

施工方原因指的是施工隊伍的素質不高,對施工現場沒有進行有效的管理和施工采用的方法不正確。大部分的石方隧道施工使用的是鉆爆工藝,具體來說,就是爆破技術和鉆孔技術。因為鉆孔很容易產生精確度低的現象,在作業的過程中很容易受到隧道形狀和覆蓋空間的影響。由于在作業過程中缺乏對鉆孔的有效監督,因此,在實際施工的過程中,除了對特長隧道和長隧道使用鑿巖車之外,大部分使用人工操作和鉆孔臺架進行操作,員工的經驗在鉆孔角度的控制中有著重要的作用,因此具有很大的難度,很容易產生超挖的現象。裝藥結構存在爆破不合理的現象,沒有針對圍巖的狀況進行裝藥,在爆破的過程中產生很大面積的超挖。在對施工現場進行管理的過程中,由于施工現場的組織和管理十分混亂,例如,在運出材料的過程中,沒有針對隧道的情況進行運輸,轉而使用能夠方便廢料運輸的車輛運輸方式,很容易產生超挖的現象。在施工的過程中,施工隊的職業素質會對隧道的質量產生影響,施工的操作人員并非專業的技術人員,一般由學生和民工組成,缺少專業人員進行指導,因此雖然實際的操作經驗十分豐富,但是沒有專業素質,民工使用經驗進行開挖,很容易產生超挖的現象。學生缺乏實際的工作經驗,在對施工人員進行指導的過程中機械的依照書本上的知識,很容易產生超挖的現象。

除了上述的原因之外,還有很多不在人為控制之內的因素,例如,發生自然災害、災害天氣的影響和設備的不足。由于地質知識的缺乏和設備的不足無法對實際問題進行解決,而塌方、泥石流、山體滑坡、地質和自然災害都很容易產生隧道超挖的現象。

1.2 隧道施工超挖的預防

隧道超挖的現象雖然沒有辦法完全消除,但是可以根據上述原因進行預防,可以采取以下幾種措施。首先,在測繪的過程中進行預防。在進行前期測量的過程中,應該聘請專業人員,對其進行職業培訓、技術交底和思想教育,用認真的態度對待測量,在測量過程中進行多次實踐,對數據進行綜合性的分析,使用合理的數據對工程進行策劃,避免聘請非專業人員進行測繪的問題。

其次,減少地質原因對超挖產生的影響,應該對施工地點進行多次測量,應該提前兩年或者一年對施工地段的天氣進行監測,對可能出現的各種情況,向策劃部門進行及時的反饋,深層次的對地面進行測量,使設計圖紙中地表的土壤狀況和實際巖層狀況相同。

第三,使用合理的方法進行施工,例如,在進行爆破之前,應該使用電腦進行模擬,使用現代化的手段減少挖掘的工作量,在進行鉆孔的過程中,應該使用醒目的標記減少因為盲目挖掘而產生的超挖現象。同時培養擁有專業素質的工作人員,提高工作人員的實踐能力和作業能力,將實踐經驗和理論知識相結合,聘請專業人員對現場進行指導。

2控制隧道工程施工超挖的措施

應該從以下幾個方面著手,對隧道超挖的現象進行控制,加強對施工過程的管理。首先,應該加強預報工作和地質勘查工作。設計應該根據設計的規范進行完善的地質勘探,在地質情況十分復雜的地區進行加密地質鉆孔,為進一步的結構設計提供詳細的資料,對施工進行有效的指導。施工單位加強預報工作,對裝藥結構、爆破方法和開挖進尺進行指導。由于隧道工作具有特殊性,因此應該對開挖的地質狀態進行客觀的比較,對施工過程中出現的問題和現象進行反應,采取合適的支護措施。同時,應該對圍巖的狀況進行評價,對掌子面進行觀察和繪制,最終避免隧道施工超挖的現象。

其次,提高隧道施工的管理水平。使用控制爆破,通過優化爆破參數、現場實驗和工程類比的方式,提高爆破水平。應該針對經濟、技術的要求,使用性能良好、精確程度高和操作簡單的機械進行鉆孔。對斷面的測量放線進行嚴格的控制,減少斷面放大的問題。對鉆孔的精度進行控制,保證炮眼分布的均勻、降低開口誤差和外插角。施工企業應該針對設計的具體情況采用測量設備,對工作人員進行培訓,提高施工的水平。同時,因為隧道工程的性質,只有在開挖過程中才會對地質狀態有客觀的認識,因此,只有對施工過程中出現的問題進行準確的反映,才能夠使用完善的施工措施和支護措施,因此,應該在施工的過程中不斷提高地質判斷水平和地質判斷技術,最終確定合理的施工方案,對超挖問題進行控制。

第三,對爆破方案進行動態管理。動態管理指的是針對不同的外在條件對爆破方案進行調整,提高爆破效果,最終對隧道超挖進行控制。施工地區的地質條件是制定爆破參數的依據,因此,在施工的過程中,應該轉變以往根據經驗進行爆破的現象,根據地質條件的不斷變化,對鉆孔的角度和方位進行調整,對周邊孔或掏槽眼的參數進行調整。在進行爆破施工的過程中,應該結合地質條件、現場試驗結果和施工人員的經驗進行判斷。地質條件是客觀因素,會隨著挖掘的深入而產生變化,因此應該針對圍巖節理的變化進行有針對性的判斷。在施工管理的過程中,不斷提高管理的組織性,制定完善的施工標準,提高工作人員的組織意識,將責任落實到每個人身上。

第四,提高隧道施工人員的素質。及時轉變施工人員“寧超勿欠”的陳舊觀念,讓施工人員認識到超挖帶來的經濟損失和安全危害。加強施工人員的在職培訓,使其工作態度和職業素質得到提高,最終使隧道施工的工作質量得到提高。施工人員的素質會對施工的質量產生直接的影響,因此應該不斷加強對技術人員和施工人員的教育工作,提高其技術水平,最終產生準確的判斷,對超挖進行有效的控制,在培訓的過程中,還應該培養施工人員的責任意識的良好的工作態度,提高施工人員的團隊協作能力,在施工過程中,進行積極主動的學習,及時發現問題、解決問題。

3結語

總之,針對隧道的不同種類可以分為:人行隧道、公鐵路隧道、水下隧道、城市地下隧道、山嶺隧道和電纜隧道等。針對長度可以分為:短隧道、中隧道、長隧道和特長隧道等。隧道超挖產生的原因可以分為:施工方面原因、地質原因和測繪(設計)等原因。在測繪的過程中進行預防,減少地質原因對超挖產生的影響,使用合理的方法和合理的施工機械設備進行施工。同時,應該加強超前預報工作和地質勘查工作,提高隧道施工的管理水平,對爆破方案進行動態管理,加強技術安全交底和培訓,提高隧道施工人員的素質,以使隧道工程施工超挖得到有效的預防與控制。

參考文獻

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