隧洞工程钻爆法施工超欠挖原因及对策

摘 要：随着我国水利工程的发展，我国的隧洞工程也取得了一定的发展和进步。下文中笔者将结合自己的工作经验，对隧洞工程的常见施工方法——钻爆法的有关问题进行分析，文中笔者将从工程实况、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对策措施等几个方面，谈谈钻爆法施工的超欠挖产生的原因，并提出解决的建议，希望能够为促进我国的水利工程的施工做出自己的贡献。

关键词：隧洞工程；钻爆法；超欠挖

中图分类号： U25 文献标识码：A

1概述

为了更好的对隧洞工程的超欠挖现象进行分析，下文中笔者将结合工程实例进行说明。案例中的水利工程位于我国的西北地区，水利工程的总体水流量设计为32m立方米，最大提升幅度为3m立方米。该水利工程的年度工程任务为实现5.50亿立方米的调水量，负责的灌溉面积为1.27万平方米，从工程的级别上看，属于二类建筑工程，并且输水线路流经七个县级单位，对当地的农业灌溉和生活用水都起着非常重要的调度作用。所以为了实现工程的质量，应该严格的控制隧洞施工的超欠挖现象的产生。

2隧洞超欠挖的危害

隧洞工程作为水利工程的施工过程中的重要一环，其施工质量对于水利工程的应用有着非常重要的影响，所以有关部门应该进行严格的质量监控。笔者在认真的分析了我国水利工程的隧洞施工后，认为超欠挖现象是威胁其质量的最重要因素，应该引起有关部门的重视。下文中笔者将从几个方面对超欠挖的危害进行分析，希望以此引起有关部门的警戒。

2.1首先，超欠挖量处理不当会影响工程成本

也就是说在隧洞工程的施工过程中，如果没有实行严格的质量控制，出现超欠挖过量的现象，将会增加工程的总体施工成本。由于超欠挖会导致工程的火工材料的大量使用，并且会耗费多余的人力和物力，超欠挖量的增长还会引起运输成本的提升，所以，一旦水利工程的隧洞施工出现超欠挖现象，不仅会增加工程的基本消耗，还会导致管理成本的上升。

另外，如果在隧洞工程的施工过程中，没有一次性的将底部周边孔进行爆破，尤其是在施工位置存在涌水的现象时，将会导致极大的工程运输问题，也就是说废料的清理和装载都会受到影响。不仅会延长废料的运输时间，还增加了作业难度，影响了工程的进度。根据合同技术条款规定，施工图纸中标明的设计开挖线是付款的依据。超出设计开挖线以外的超挖，及其在超挖空间内回填混凝土或其它回填物、喷混凝土等所发生的费用，均应包括在《工程量清单》该项目的单价中，发包人不再另行支付。所有地下开挖应严格按照施工图纸所标明的设计开挖线进行放线，不允许任何型式的欠挖。除监理人另有规定外，伸入设计开挖线以内的欠挖，均应由承包人负责清除，其费用由承包人承担。该案例中3#隧洞进口（主洞）段（9+800.0-15+300.0）平均线性超挖值在20-25cm之间，均大于《水工建设物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）所规定的允许范围。据估算，该项目由于超挖而消耗的火工材料和混凝土回填的直接费用就高达400多万元。这样施工单位运行成本增加，资金周转困难。因此造成年度实际施工进度比计划进度滞后九十天的不良后果。

2.2超挖量过大，将会增大洞壁水力糙率，减小隧洞的输水能力，降低工程经济效益引洮供水一期工程总干渠引水隧洞支护形式为全断面喷混凝土支护或部分喷混凝土支护。这些隧洞主要分布在地质条件较好的硬岩石地段，喷混凝土支护除了满足隧洞开挖后加固围岩，维持围岩稳定要求外，还有一个重要因素，就是减小隧洞洞壁凸凹度，降低隧洞的起伏差，使隧洞水力糙率达到设计要求。若隧洞超挖值过大，将会增大过水断面的综合糙率，减小隧洞的过水能力和年输水量，降低工程的经济效益。

3隧洞超欠挖的原因

造成隧洞超欠挖的因素很多，主要有复杂的地质条件，测量布孔和钻孔误差，选择的爆破参数不合理，施工管理不到位等。①复杂的地质构造和不良的围岩变化是造成隧洞超欠挖的客观因素，一般不易控制。但也可以采取短进尺，弱暴破，强支护的措施进行补救。②测量措施没有准确到位，测量布孔精度差。风钻开钻一次性确定位置与测量布孔位置发生偏差。③风钻在钻孔过程中确定的孔轴线与洞轴线不平行，特别是斜支洞钻孔轴线与洞轴线平行的角度不容易掌握，底边孔一次爆不到位，遇到地下涌水掌子面有水时工作环境差，底部成孔的深度难以保证，装药量不到位。④确定光面爆破的各个设计参数时，没有随掌子面岩石情况和围岩的变化对各孔的装药量进行及时调整。⑤钻孔堵塞材料选择不当或堵塞不到位。导爆索出孔口处预留长度不够，部分炮孔出线传爆方向接反。⑥对于爆破后的松散、破碎围岩，没有及时进行加固处理。⑦操作人员的作业水平和施工管理水平较差，对操作人员的及时纠错纠偏不到位，对操作人员没有进行严格的技术交底和操作技术培训，特别是对新来人员没有进行技术培训。操作人员稳定性差，出现超欠挖后，没有及时对操作人员采取严格的奖罚措施进行制度约束。

4控制隧洞超欠挖采取的对策措施

4.1根据不同的围岩地质条件选择合理的爆破参数光面爆破中最主要的参数是周边眼的间距E、最小低抗线W、相对距离E/W和装药集中度q，这些参数可以参照《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）、《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）、《爆破安全规程》（GB6722-2003）等规程规范，并参考相关文献资料来选定。但是根据不同的地质条件进行爆破参数的实验和调整是必要的。

4.2提高测量放线布孔的精度。①采用先进的测量仪器和设备测量画线。对钻孔孔位应依据测量定出的中线，腰线及开挖轮廓线确定：周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm。周边眼钻孔时，要保证钻杆平行于隧洞轴线，钻杆外插角不大于30°，确保开挖台阶不大于15cm。掏槽眼严格控制眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿或相交，掏槽眼要比其它眼深10-20cm。②加强对隧洞开挖的施工管理。定期不定期地开展对施工单位内部管理人员和施工队操作人员的质量安全技术工艺技能的教育和培训，使之制度化。尤其是对于一些新上岗的工作人员，应该进行专门化和系统化的职业培训，以便能够使其掌握工作技能，减少工程安全事故的发生。

结语

综上所述，上文中笔者结合自己的工作经验，对隧洞施工的超欠挖原因进行了分析，并根据我国的有关技术执行标准，提出了改进的措施和建议，希望对隧洞开挖施工有所帮助。

参考文献

[1] 叶兆芳.浅谈高速公路隧道超欠挖控制及管理办法[J]?2009.

[2] 冯勇.浅谈如何控制隧道超欠挖?2009.