探析隧道超欠挖的防治

发表时间:2020/9/16   来源:《城镇建设》2020年5月14期   作者:何晓敏
[导读] 国交通系统内容繁杂,包括城市内公路、高速、桥梁、
        何晓敏
        中核西北建设集团有限公司   陕西西安   710054
        摘要:我国交通系统内容繁杂,包括城市内公路、高速、桥梁、跨海桥梁以及隧道等。其中,隧道在我国交通系统中扮演着较为重要的角色,是山区公路以及火车轨道的重要载体,是我国山区经济发展的根本需求。同时由于隧道开挖以及施工的特殊性,往往具备一定的困难,无法保障隧道的施工质量,导致隧道在完工后无法投入使用,导致隧道工程入不敷出。加强隧道施工质量是当下交通系统发展的重要内容,是保障我国山区经济发展的重要任务,本文将从隧道施工发生超欠挖事故的原因入手,提出防治隧道施工超欠挖的对策,希望能够为日后的隧道工程施工提供可参考性意见,以此促进我国交通系统的发展。
        关键词:隧道施工;超欠挖;防治策略
1.原因分析
1.1测量放样错误或误差较大
        因隧道内照明较差、视野不清晰、能见度差,测量放样人员进人隧道内测量画线,前后视点照准困难导致误差或错误,这种误差通常在20cm左右。致使掌子面偏移,随道外轮廓偏移,从而产生超欠挖。
        1.2钻孔操作台架就位不准确
        指台架各层平台设置不合理,尤其是顶层平台预留空间过大过小,使得钻孔操作困难,周边炮眼尤其是拱顶部位炮眼外插角度难以控制,造成拱顶大量超挖或较大面积的欠挖。
         1.3司钻工操作不熟练
        部分司钻工只考虑开孔容易、操作方便而不再标定位置打眼,钻孔眼位不正确,特别是周边眼距控制不好:或钻杆外插角控制不好;或钻孔眼底深浅不一,眼底不在同一平面位置,导致超欠挖严重。这种情形多发生在拱顶、边墙底部、仰拱等部位。
        1.4装药量及装药结构不合理
        施工人员不按设计的装药结构装药,错误地认为加大药量可以提高炮眼利用率,能得到较好的爆破效果,或者为了使超挖得到控制而盲目减少装药量,从而导致了大量的超挖或使得欠挖较多。
        1.5爆破网路连接不规范
        隧道爆破通常均采用分段起爆,为了使隧道轮廓平整,采用光面爆破,周边炮眼应使用同段雷管,同时起爆。在实际工作中,由于施工人员的失误,检查不仔细,产生如下问题:
        (1)遗漏某孔引线。
        (2)网路簇联的接头处不紧密。
        (3)簇联结内忘记安放引爆雷管。
        (4)网路中有的引线打结、缠绕、折断。
        (5)一个结上簇联的引线过多。
(6)各孔内安放雷管段位错误等,爆破未能按设计的次序起爆或拒爆,导致欠挖较大
1.6其他原因
围岩节理发育,层面倾角小,爆后拱顶呈方形塌落,而未能形成弧形,也会产生超挖。
2.预防措施??
        2.1提高对超欠挖问题的认识
        隧道的钻爆开挖对工程的安全、质量和进度有着重大的影响。超挖过多,出碴运输量和衬砌混凝土回填量增加,提高了工程造价,造成严重的浪费。局部超挖严重,还会产生围岩应力集中问题,带来安全隐患。而欠挖的情形就更差了,欠挖须采取补炮措施,由于欠挖大多在30cm左右,顺帮开挖通常会造成局部超挖,还可能会二次扰动围岩,在围岩较差时更会引起坍塌。欠挖如果处理不当,会对隧道的安全、进度和质量带来不利的影响。
        2.2加强施工管理
        加强施工管理是减少超欠挖的根本,责任、义务和效益挂钩,加强对员也是最有效工的职业道效的措施。在施工管理上应当将质量、德教育和技术素质培养,提高操作人的操作技术水平,加强企业自检,严校格要求,力求按施工技术规范施工:施工前做好技术交底工作,对质量、技术加强日常学习,严格按照确定的开挖步骤和循环进尺,保持各开挖工序之间相互衔接,?均衡施工,同时,应根据不同的的地层,及时调整开挖方法和循环进尺,严格控制欠挖,减少超挖。


        目前,施工企业均进行工效挂钩制,采取工程承包制度。项经济指标的核定,制定-系列经济责任制,更好地利用经济杠杆管理工程施工,做到奖优罚劣
2.3重视钻爆设计
        在每在炮爆破后?认真分析爆破结果,并结合阻岩的变化情况。及时修正钻爆设计参数,以求达到良好的爆破效果,钻爆设计中,对槽眼、辅助眼、周边眼的布置和数量,眼孔深度和角度,各眼孔的装药量及装药结构、起爆次序、网路连接等细节均应周密考虑。为减少隧道的超欠挖,应采取光面爆破、预裂爆破或缓冲爆破等技术,它能最大限度地使开挖面符合设计轮廓线,同时减轻对围岩的扰动。在爆破设计时,尤其要重视周边眼的布置及装药、起爆次序等。周边眼对保证开挖面平滑度,使开挖与设计轮廓线-致来说是非常重要的。实际上应将平滑度作为衡量超欠挖的重要指标,为此采取以下措施:
        (1)应合理选择周边眼的眼距及周边眼的最小抵抗矩。当隧道断面小或围岩软弱破碎时,眼距应取较大的值。周边眼的抵抗线应大于周边眼距,两者之比保持在1.2-1.3之间比较好。在围岩差时,抵抗线应取较大的值。
        (2)应严格控制周边眼的药量,并采用合理的装药结构。可以使用小直径药包,低爆速炸药,采取空气间隔装药或方向性水压控制爆破方法(ABS)等装药结构。?????
        (3)适当增加开挖断面底部两隅处辅助眼的药量,消除爆破死角,减少角隅处的欠挖。
        爆破次序与爆破网路设计也是很重要的,前炮应为后炮创造较好的临空面。一般雷管应跳段使用,目前采用的15段毫秒雷管在隧?道断面较大时不太好,可以考虑采用20段毫秒雷管,效果更好。周边眼-般应同时起爆,即采用同段雷管,围岩差时可分部同时起爆。网络连接应可靠、合理、有效。
        2.4注意钻爆作业工序
        在钻爆作业中应严格按照钻爆设计进行钻眼、装药、连接和引爆。
        (1)从严要求钻孔精度。应达到:孔眼口间距误差大不于5cm;周边眼外斜度不大于5cm,眼底平面误差不大于10cm,但掏槽眼应比其他眼深10cm左右。
        (2)装药前应将孔内的水、泥浆、石屑等杂物吹干净后,按设计的药量和装药结构装药,并堵塞良好。
        (3)应按设计的爆破次序安放各段位的毫秒雷管,并检查无误
        (4)连接起爆网络并认真检查以下内容:
        ①所有的引线是否均联入网络,没有遗漏。
        ②簇联结点是否连接紧密,并安放引爆雷管。
        ③网路中是否有打结、折断的引线
        ④网络连接多于10根簇联的可采用同段两个雷管以确保起爆
        ⑤簇联引线不得超过40根。
        结束语:
        不同于普通施工,隧道施工往往具备一定的困难性,对施工质量造成影响的因素也过多,如果无法避免施工过程中出现的各种问题以及事故,不但难以保障隧道工程的施工质量,还会导致施工人员发生危险。在隧道施工过程中,超欠挖对隧道工程施工质量的影响尤为严重。因此,改善施工方案,避免隧道施工过程中出现超欠挖问题是当下隧道工程施工的重要内容,避免施工过程中可能发生的安全事故,同时也可以加强隧道施工的整体质量,促进我国的经济发展以及交通系统发展。
参考文献:
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[3]王红生.基于公路隧道开挖的超欠挖控制研究[J].工程建设与设计,2019,13:115-117.

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