軟巖隧道施工中超挖問題的處理論述

1、    軟巖隧道施工中超挖問題的處理論述    王文勝【摘要】在隧道施工中，隧道開挖是隧道施工的關(guān)鍵工序挖是隧道施工中的關(guān)建工序。超挖過多會(huì)對(duì)人們的安全以及施工成本產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因而在隧道施工中，必須加強(qiáng)對(duì)超挖現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，做好超挖現(xiàn)象的預(yù)防和控制，保證施工安全和進(jìn)度。本文主要根據(jù)實(shí)例闡述了軟巖隧道施工中的超挖問題以及超挖的控制措施?！娟P(guān)鍵詞】軟巖；隧道；超挖；控制；爆破1 工程概況某隧道工程距離所在縣的縣城較近，并且交通十分便利。該隧道設(shè)計(jì)的行車速度為60 km/h，為雙向 4 車道分離式特長(zhǎng)隧道。隧道左線起止里程k0 + 110k4 +

2、948，長(zhǎng)4 838 m；右線起止里程k0 +100k4 +944.000，長(zhǎng)4 844 m。隧道左右線均為直線隧道，且為單向縱坡，縱坡均為1.5%。隧道最大埋深左線約540 m，右線約530m。隧道采用新奧法技術(shù)施工。針對(duì)本隧道工程，勘查設(shè)計(jì)院給出的圍巖類別為中硬巖、軟巖。根據(jù)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范jtg f80/1-2004 要求中硬巖允許超挖值，拱腳、墻腳以上1 m 內(nèi)嚴(yán)禁欠挖，中硬巖、軟巖超挖拱部最大25cm，平均15cm；邊墻、仰拱、隧底平均10cm。目前隧道開挖存在局部超挖較大、爆破成形較差、炮痕率未達(dá)到規(guī)范要求、每一循環(huán)爆破后接薦不吻合、以及錯(cuò)位偏差較大的情況。2 隧道超挖現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生

3、的原因2.1未嚴(yán)格按照光面爆破鉆孔，隧道周邊眼成型差，鉆孔深度不一致，孔底不在同一平面內(nèi)導(dǎo)致掌子面開挖不齊。2.2現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)值班隊(duì)長(zhǎng)分工不明確導(dǎo)致責(zé)任劃分不明， 且責(zé)任心不強(qiáng)。2.3員工責(zé)任心不強(qiáng)，未按照測(cè)量放線施工；裝藥量不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；鉆孔定位時(shí)不扶氣腿，導(dǎo)致炮孔外插角過大，爆破后超挖。2.4鉆孔沒有隨圍巖條件變化而改變。2.5起爆順序、拒爆導(dǎo)致局部超挖。2.6掌子面作業(yè)環(huán)境潮濕、 風(fēng)筒由于開挖距離過大而造成風(fēng)的損耗率大掌子面空氣質(zhì)量差且噪聲過大導(dǎo)致員工無法專心作業(yè)，想提前下班，導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量差，影響爆破效果。2.7施工技術(shù)交底不清楚，未詳細(xì)到放線定孔位、鉆孔、爆破設(shè)計(jì)情況。經(jīng)過調(diào)查發(fā)

4、現(xiàn)，本工程產(chǎn)生超挖現(xiàn)象的主要原因是掌子面噪聲大、濕度大、空氣質(zhì)量不高，作業(yè)人員無法專業(yè)工作；照搬爆破圖表；未嚴(yán)格采用光面爆破；作業(yè)人員基礎(chǔ)知識(shí)差；責(zé)任心差；作業(yè)人員分工不明確。3 如何控制隧道超挖現(xiàn)象3.1 做好開挖斷面以及開挖輪廓線的確定開挖斷面由分部土木總工程師或主管施工的技術(shù)人員確定并進(jìn)行交底，其他人員不得擅自更改。如確實(shí)需要調(diào)整時(shí)，應(yīng)經(jīng)總工程師或工程部長(zhǎng)同意后，方可進(jìn)行調(diào)整。擅自更改開挖斷面者（包括不按測(cè)量組所畫輪廓線施作者），將對(duì)其罰款 1 000.00 元/次，如造成大超等質(zhì)量事故，將追究其責(zé)任。開挖輪廓線的確定，其構(gòu)成尺寸為隧道凈空 + 二襯厚度 + 初期支護(hù)厚度+預(yù)留變形量，在

5、此基礎(chǔ)上我們還應(yīng)該根據(jù)圍巖情況， 現(xiàn)場(chǎng)爆破效果，開挖班的交流信息，測(cè)量人員及時(shí)的進(jìn)行著開挖尺寸的變動(dòng)，以便更好地控制超挖。由于斷面為多圓心多曲線斷面，我們畫弧方法采取五寸臺(tái)法， 為了更加便于開挖班工作， 斷面變曲線位置我們加密為25 cm 一個(gè)開挖點(diǎn)。在爆破施工之前， 應(yīng)該將周邊孔的位置測(cè)定出來，根據(jù)周邊孔的位置來對(duì)輪廓線進(jìn)行確定和放樣，并在開挖掌子面外，找準(zhǔn)隧道中線，用水平儀定出該斷面處高程，以確定周邊孔的第一炮孔，從第一炮孔用垂球吊至地面，確定一橫坐標(biāo)點(diǎn)，并定出縱坐標(biāo)點(diǎn)（即拱部輪廓線周邊孔位置），利用紅漆將確定出來的縱坐標(biāo)標(biāo)出來。之后， 為了保證測(cè)量工作的準(zhǔn)確性和有效性， 必須要對(duì)其進(jìn)行抽

6、查， 在抽查的結(jié)果都符合要求的情況下， 才能夠判斷其測(cè)量是準(zhǔn)確的， 這樣才能夠保證炮孔的位置的準(zhǔn)確。3.2 提高鉆孔技術(shù)水平在鉆孔施工中，對(duì)超挖情況的影響主要有以下幾個(gè)方面。一是開口位置；二是鉆孔深度；三是周邊炮孔的外插角，三者分別使用 e、 l 以及 表示。它們之間的關(guān)系可以運(yùn)用公式（1）進(jìn)行表示。h = e + ltan（/2） （1）從公式（1）上可以看出，超挖梁會(huì)隨著鉆孔深度以及周邊炮孔外插角度的增大而增大。鉆孔深度以及周邊炮孔外插角度的具體取值需要根據(jù)鉆孔施工人員的技能水平以及鉆孔中所采取的鉆機(jī)的性能進(jìn)行確定。因而，要向?qū)︺@孔深度以及周邊炮孔外插角度進(jìn)行有效的控制， 不僅要提高鉆機(jī)的

7、性能， 還需要加強(qiáng)對(duì)鉆孔施工人員的專業(yè)技能的培養(yǎng)。在上述公式中， 可以看出，開口位置時(shí)一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，只有其變成負(fù)數(shù)時(shí)，超挖量才會(huì)隨著它減小。也就說說，可以使得開口位置變成負(fù)數(shù)，那么就可以有效的額控制超挖的情況。3.3 合理確定眼距，提高裝藥質(zhì)量和炮孔口堵塞質(zhì)量對(duì)于需要采用爆破開挖的，根據(jù)巖石的級(jí)別、軟硬等情況，軟巖控制在0.330.50 m， 眼距允許偏差為5 cm，眼底不應(yīng)超開挖斷面輪廓線 10 cm。裝藥前先用竹片、導(dǎo)爆管或電雷管按設(shè)計(jì)裝藥量和間隔距離綁扎成藥串， 將周邊孔的裝藥量呈線形分布。炮孔裝藥后，必須認(rèn)真堵塞炮泥，堅(jiān)持?jǐn)嗝鏅z測(cè)及信息反饋。在開挖放炮后， 必須要及時(shí)的對(duì)爆破的情況進(jìn)

8、行全面的了解，這樣才能夠?yàn)橄乱浑A段的施工提供有效的參考和解決措施。3.4監(jiān)測(cè)掌子面圍巖的變化情況掌子面圍巖的變化情況，對(duì)超挖的影響也相當(dāng)重要，這就需要技術(shù)人員能力和工作， 經(jīng)常去第一現(xiàn)場(chǎng)查看圍巖情況與鉆爆人員經(jīng)常交流，了解巖層的變化情況，并且及時(shí)的查閱超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果，自己組員也根據(jù)圍巖情況每5 m 做一次地質(zhì)素描，以便及時(shí)的掌握圍巖變化情況制定出新的開挖方案。3.5 強(qiáng)化施工組織管理在隧道施工中，為了保證工程施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)施工組織管理，可以建立一個(gè)質(zhì)量管理體系，對(duì)隧道施工過程進(jìn)行全面的管理和監(jiān)督，加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)，并且加強(qiáng)對(duì)施工過程的檢查， 并且對(duì)施工過程以及施工方法進(jìn)行嚴(yán)格的控制，

9、將超挖量控制在合理的范圍內(nèi)。本隧道施工存在著圍巖類型變化大，且不同巖性頻繁交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。隧道內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜多變是客觀存在的，施工中應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確探明前方圍巖類型，隨圍巖條件變化及時(shí)調(diào)整鉆爆參數(shù)。通過采用合理的施工方法和施工工藝，并輔以先進(jìn)的精密儀器，來達(dá)到控制隧道超挖的目的。3.6 召開質(zhì)量技術(shù)會(huì)議召開質(zhì)量技術(shù)會(huì)議，對(duì)所有施工人員進(jìn)行技術(shù)業(yè)務(wù)方面的培訓(xùn)，學(xué)習(xí)隧道施工規(guī)范對(duì)洞身開挖的要求，學(xué)習(xí)外插角、開口位置 e 和鉆孔深度 l，超挖高度 h 的關(guān)系。改變工人寧超勿欠的傳統(tǒng)觀念，努力提高鉆爆人員的操作水平和責(zé)任心。3.7 超挖時(shí)的處理初噴混凝土后，盡快安設(shè)鋼筋網(wǎng)， 在鋼筋網(wǎng)上吊裝模板進(jìn)行模噴或用部分混凝土澆注， 超挖內(nèi)部無法填實(shí)的部位，預(yù)先預(yù)埋壓漿管，待澆筑的混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，從外向內(nèi)壓漿。欠挖時(shí)的處理，重新鉆孔放炮，以確保開挖的輪廓線達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，保證襯砌斷面的厚度和不侵入限界。4 結(jié)語在隧道開挖施工中，影響隧道產(chǎn)生超挖現(xiàn)象的因素是比較多的。必須嚴(yán)格抓住這些影響因素進(jìn)行控制，精心組織，科學(xué)施工，確保隧道創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。并且在施工過程中根據(jù)施工圖紙和規(guī)范要求，采取相應(yīng)的量測(cè)方法，建立復(fù)核制度，保證隧道中線、高程、開挖斷面的幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求，避免超欠挖。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)