公路隧道水平巖層施工超欠挖控制技術

白皓　韓鵬飛

摘 要：在公路隧道施工中，發生水平巖層的超欠挖是必不可免的問題。該文通過對超欠挖現象發生的原因進行總結，提出水平巖層施工時可用的超欠挖控制技術，能有效降低此類現象帶來的不良影響。

關鍵詞：公路隧道 水平巖層 超欠挖 控制

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0077-01

在公路隧道施工時，經常發生的超欠挖問題給施工帶來進度、質量、成本等方面的不良影響。對超欠挖如何進行控制是施工中必然要考慮到的問題，只有通過控制技術盡量減少此類現象的發生，才能保證施工的順利、有序開展。從而保證施工在工期內高質量的完成，達到施工目標。

1 超欠挖的相關規定與影響

1.1 超欠挖規定

2005年，我國交通部發布了《公路工程質量檢驗評定標準》。規定中對公路隧道施工中發生的超欠挖現象做出了明確規定：部位圍巖級別ⅠⅡ～Ⅳ Ⅴ～Ⅵ，拱部平均線性開挖10 15 10，最大超挖20 25 15，邊墻線性超挖10，10，10，仰拱、隧底平均線性開挖10，最大超挖25。當石質堅硬完整且巖石抗壓強度大于30MPa并確認不影響襯砌結構穩定和強度時，允許巖石個別凸出部分（每1m2不大于0.1m2）凸入襯砌斷面，錨噴支護時凸入不大于30mm，襯砌時不大于50mm，拱腳、墻腳以上1m內嚴禁超挖。適用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。炮眼深度大于3.0m時，可根據實際情況另行規定。

1.2 超欠挖對隧道的影響

根據交通部對近年公路隧道施工的統計分析，可以得知，運用鉆爆技術進行隧道施工時，若施工方對相關操作不加以重視，施工過程中經常會遇到超欠挖問題。隧道施工中超欠挖現象的發生很大程度上影響了施工作業，不僅造成施工成本的增加，引發諸多安全問題。而且影響了施工進度，施工作業的有序開展。進而影響了施工的最終效果。

2 隧道出現超欠挖的原因

2.1 爆破技術

現有的爆破技術存在較多技術缺陷，若在施工過程中不加以注意，就會導致超欠挖現象的發生。主要有以下幾類原因。

（1）施工方從業人員的爆破技術水平不高，相關施工工藝不熟練。在進行相關爆破作業時，由于對掏槽方式、炮孔間距、裝藥結構與藥量選擇的不合理，造成爆破參數選擇不當，進而造成超欠挖問題的發生。

（2）進行相關鉆孔作業時，因為精度要求不嚴、鉆孔位置選擇不當等原因，尤其是鉆孔周圍的炮眼布置不合理，從而造成超欠挖問題，進而影響施工作業。

（3）施工方管理管理方式粗放，未能形成行之有效的規章制度；人員工作責任心欠缺，未能具有較高的從業素質。這些導致爆破作業的標準不規范，進而引發超欠挖問題。

（4）進行爆破作業時，對爆破位置相關地址條件的考察不細致。這導致爆破效果的不確定性增加。

2.2 客觀地質條件

隧道施工時，施工周圍相關地質條件對使用質量具有較大影響。隧道周圍相關巖體的穩定性由巖體自身的特征和巖體中地下水所決定，其中巖體自身的節理發育是超欠挖的重要因素。

造成超欠挖問題客觀存在的因素主要是巖體節理的方位、間距、節理間的填充物、巖體自身的強度等因素。其中，在隧道挖掘時遇見的含有地下水的巖體，巖體受地下水長期滲透，造成相對強度降低。加之地下水重量造成的壓力，極易引發超欠挖問題。尤其是進行開挖的巖體中若存在相對規模的溶洞，在進行開挖爆破時極易引發大規模的超欠挖問題。

2.3 開挖機械因素

進行隧道作業時，現有施工條件下經常選用的鉆眼機械為為風洞鑿巖機。其機械機構簡單，使用安全。但進行相關炮眼作業時，對炮眼角度及深度的掌握和鉆眼底部與周圍的處理較為困難，不能完全達到相關施工標準，從而造成炮眼分布的密集系數過高或過低，進而導致超欠挖問題的發生。

3 超欠挖的控制技術

3.1 實施新的施工技術，改變原有的觀念

進行隧道施工時，施工方應以“控制爆破、及時支護、監控量測”的原則進行超欠挖的控制。其中，“控制爆破”是重點，通過對相關爆破的控制，不僅提高鉆孔的質量，減少相關誤差，進而提高隧道挖掘時輪廓的成型質量。而且可基本消除爆破時對周圍巖體的破壞。“及時支護”就是隧道的挖掘中不斷進行實時支撐，形成較比穩定的支撐結構，從而避免隧道圍巖應力的過度釋放，避免形成大規模的超欠挖問題。同時，改變隧道施工中的原有觀念，盡量避免超欠現象，將挖掘范圍控制在相關的規定內，從而避免輪廓線的擴大，進而避免超欠挖的發生。

3.2 依據地質條件，動態施工

隧道挖掘時遇到的地質條件時時發生變化，施工方應對開挖時遇到的地質條件與巖體情況進行及時的觀測與研究，從而確定合理的爆破參數，選擇相對正確的爆破方案。依據不同條件實施動態施工，從而對超欠挖進行控制。

3.3 加強施工管理

施工方為控制公路隧道的水平巖層的超欠挖問題，應對相關質量保證體系進行完善。尤其是針對爆破作業，施工方應加大重視力度，完善進行爆破作業的相關操作章程，并對爆破人員進行相關的技術培訓，從而保證爆破作業的規范性，提高爆破標準。針對超欠挖問題發生的必然性，施工方應建立及時有效的信息反饋系統，對超欠挖的信息進行及時反饋處理。針對反饋信息，施工方實時調整作業方法，從而將超欠挖值控制可控范圍內，進而保證施工的順利進行。

3.4 重視鉆爆技術

爆破技術在隧道施工中占有很大的地位，只有進行良好的爆破作業，才能保證施工效果，進而確保施工的有序進行。進行爆破作業前，施工方應對爆破區地質條件進行詳細調查，選擇正確的爆破方法。在進行爆破眼的鉆取時，我們應注重相關機械的使用，盡量保證炮眼及其周圍的平滑與完整，合理分配炮眼密度，從而保證爆破效果的充分實現。進行爆破作業后，應對爆破結果進行總結分析，從而對爆破的相關參數進行及時修正，提高爆破效果。現代施工中多種爆破技術不斷投入使用，如光面爆破、預裂爆破與緩沖爆破等爆破技術。這些爆破技術能在減輕對圍巖的擾動的前提下，盡量保證爆破后的坑道與設計輪廓相符。

4 結語

在現代線路隧道施工中，超欠挖問題不可避免。超欠挖問題嚴重影響施工的有序進行，增加施工成本，甚至導致工期的延誤。只有運用行之有效的措施，才能盡量避免超欠挖問題對施工造成的影響。通過以上談論，對超欠挖控制技術有了相對清晰的了解，在以后施工中，應不斷進行總結，推動隧道施工中超欠挖控制技術的發展與進步。

參考資料

[1] 趙建軍，祁超賢，王娟平.坑道超欠挖的成因與控制措施[J].科技咨詢導報，2007（22）：38.