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摘要:我国交通系统建设中,隧道结构物的施工建设受到广泛关注,而在隧道施工中如果出现超挖或者欠挖的情况就会影响施工推进的质量与安全性,必须做好超欠挖问题的分析以及有效控制,本文就隧道超欠挖操作的原因进行了分析,而后探讨了具体的控制措施,以期为隧道施工同仁提供一些参考价值。
关键词:隧道超欠挖;原因分析;控制措施
引言
近年来我国工程行业发展迅猛,工程技术以及管理理念都在不断更新发展,由于隧道结构物施工作业中需要开挖与支护作业相配合才能够确保隧道在掘进施工中的安全性,因此必须重视隧道掘进施工中各环节的配合效果,避免出现超欠挖问题。隧道结构施工通常需要对岩土结构进行破坏与挖掘,这就必然会导致岩土结构的应力平衡受到影响,因此必须协调各环节的支护、爆破与开挖作业的控制效果,为隧道结构提供全面支撑与爆破保障才能够确保隧道结构施工推进中岩土结构的稳定性,进而降低隧道施工中安全风险的影响几率。
一、隧道超欠挖原因分析
很多隧道施工存在着超欠挖的情况,这大大影响了施工的质量和安全,同时也增加了整个开挖的费用,造成了非常严重的影响,让施工的进度得不到保障。并且,超欠挖的情况也会因此大大增高,带来不必要的资金消耗,降低了利润,让项目严重亏损。有的项目在进行初期支护喷射的时候,没有控制好,直接使消耗率达到了100%甚至200%。
1 不合理使用爆破参数,爆破设计存在问题
不同工程爆破设计涉及到的内容有很多。相关工作人员需要能够从实际情况出发来做好施工的规划,结合具体的施工内容来进行工作的指导,合理的设置爆破参数,使整个爆破工作科学合理。在正式开始爆破之前一定要做好考察。有的项目没有确定地质条件,在设置参数的时候也没有做好支护工作,导致很多问题不能与施工的具体情况结合在一起,所以出现了很多爆破不合理的地方。有的单位缺乏设计人员,工作推进时没有做好人员的安排。让很多施工设计都不能与实际情况结合在一起。相关的技术人员、施工人员没有足够的水平,往往凭借着自身经验来展开施工,做不到完全的科学施工。并且有的施工单位也存在着职责不清的情况,让一些施工人员来做技术的设计,导致参数不够合理、盲目施工,最后造成严重的超欠挖情况,埋下了重大的安全隐患。
2 隧道轮廓不正确,施工控制存在问题
工作人员要注意断面开挖的情况,展开工作时,要保证孔位的准确程度,有时候如果没有做好钻孔定位,那么施工控制就达不到要求,相关的设计图纸也没有办法与实际情况很好的结合在一起。有的施工单位存在着泡孔走样的问题,同时在其他的质量控制上的表现也比较欠缺,无论是起爆顺序、装药结构、角度、树木测量精度,还是起爆方法、装药量、深度、炮眼布置等等,都需要做到严格的把控,否则就很可能出现隧道轮廓不正确的情况,导致超欠挖的出现。
3 管理人员业务不熟练,管理流程不规范
有的工作人员本身的业务不够熟练,在工作推进过程中没有足够的专业技术水平,以至于实际施工中存在着很多技术上的漏洞。另外,管理人员也没有做好管理责任的落实,奖罚不分明,最后直接导致员工责任心不强,现场管理达不到预期的标准。
二、控制的具体措施
1 程序和参数控制
不同的施工项目对应着不同的施工控制方法,要有效避免超欠挖的情况出现,一定要做好方案的制定,按照情况来做好爆破方案的编制工作。要合理的设置爆破参数,研究光面爆破的具体内容,从各个层面出发来做好动态爆破的设计,使施工推进能够满足应用的需求。工作人员可以从以下几个方面来做好更加严格的控制。
(1)确定周边眼的间距。设计者一定要在正式开始施工之前,先做好勘察工作,确定围岩的类别及其实际的软硬状况,根据具体情况来确定周边眼间距,控制好间距的大小,不要出现范围外的偏差。同时还要做好开挖断面的轮廓线布置,及时的根据现场状况来做装药量的调整。
(2)钻眼。工作人员需要能够从实际情况出发来做好外插角的控制,结合具体状况来设置外插角的斜率,要保证开挖进尺的长度,同时也要让两茬炮之间的接茬处符合应用要求。要注意外插角的方向以及该点轮廓线的法线方向,保证两者方向一致,注意做好钻眼工作。
(3)工作人员要注意从实际情况出发来减少超挖的情况,根据具体的内容来做好最大超挖量的设置,控制各项参数,保证最大超挖量处于规定的范围内,同时还要注意隧道底部的挖掘状况,要控制超挖值小于10厘米。不同的工程有不同的实际应用要求,工作人员要根据规定来进行严格的控制,合理使用光面爆破技术,提升爆破效果,并且在整个过程中降低供料的消耗程度。
(4)控制掌子面的测量划线,将所有划线偏差都控制在标准范围内。
2 超前支护施工质量差
在正式开始施工之前,相关工作人员要能够从实际情况出发来保证施工的安全,结合具体的状况来控制施工的质量,解决钢管间距不均的问题。要注意注浆不饱满的情况,做好角度控制,降低超欠挖出现的可能性。
3 加强操作人员技术培训
要做好隧道超欠挖的控制,施工单位就一定要提升爆破水平和钻孔水平,要结合实际情况来提升技术人员的专业知识,培养技术人员吃苦耐劳的精神。相关工作人员要能够结合具体的状况来改善爆破的参数,结合实际情况来潜心钻研,保证不会出现超欠挖的情况。
但有时候,现场爆破控制会出现不严格的情况,以至于爆破的内容与预期不符合。爆破人员以及钻孔人员需要定时定期的进行经验的交流和技术的学习,结合实际情况来提升自身的专业技术水平。企业也要做好人才的培养,让爆破人员和钻孔人员都能够了解整个过程的技术控制要点,做好专业技能的实践。相关的工作人员要根据实际情况来提升整体技能水平,做好环节的审查监督,坚持从各个方向着手来进行验收。做好原因的分析,有效控制超欠挖的状况,结合具体的内容来做好严格的审查控制。
4 提高爆破质量
施工单位在爆破开挖的过程中很容易出现浪费的情况。要提高爆破质量,工作人员就必须要从实际情况出发来做好爆破参数的优化,结合具体的情况来进行质量的优化控制,精心设置爆破的具体内容。工作人员要注意控制装药量,设置好爆破的每一项参数。并且工作人员也要注意控制炸药的品种,让爆破的质量可以达到预期的标准。为了使爆破能够顺利进行,工作人员必须有足够的专业技能和丰富的经验,在爆破之后要能够及时测量,做好开挖设计的修改。
5 加强现场管理,严格落实管理流程
施工单位展开工作时,要从具体内容出发来做好控制工作,结合每一道施工工序的具体情况来进行管理,减少隧道超欠挖情况出现的几率。此外还要注意施工管理制度的建立和完善,从管理和技术两个角度出发来做更严格的控制。要做好环节的管理,让管理流程能够与施工每个环节最更好的对应起来,以此为基础做好超欠挖的控制把关。要注意开挖断面尺寸的优化,根据周边地质状况和围岩状况来做针对性的处理。做好技术交底,在现场确定标高、轮廓线等内容,然后交给专业的技术负责人来进行检查。合理的确定周边眼的间距,结合实际状况来控制间距的大小和误差。要及时的进行检测和比较,设计开挖断面的具体参数,做好记录工作。负责人要及时检查开挖的效果,修正轮廓、尺寸,结合具体状况来进行爆破设计的改进,要让面层厚度、周边眼间距、装药结构、雷管段数和轮廓线尺寸等一系列的参数都能够符合应用要求。
6 监控量测
工作人员要根据实际状况来做好施工管理,根据每一道施工工序来做针对性的把控,同时也要做好每一个施工阶段的围岩控制,根据具体的内容来做信息的把控和交换。注意信息数据的准确性。展开工作时,要从具体状况出发来做好参数的修正,根据预留变形量、半面开挖的具体状况来做及时的调整,同时要在监控的过程中控制成本。
7 积极采用新设备、新工艺
施工单位要重视技术的创新,结合实际情况来做流程的优化,合理的运用新的工艺、新的设备,保证隧道开挖能够正常推进,不会出现超欠挖的情况。施工单位要在控制成本的同时确定开挖的尺寸,从各个层面出发来降低可能出现的施工危险。要注意控制材料成本,根据具体状况来提升施工的安全性。要注意结合实际的内容来确保安全性,做好欠挖量的控制工作,保证施工成本不会超过预期。
8根据地质情况选择合适的开挖方式
不同施工项目所对应的地质条件都是不一样的,企业不能用一个固定的方法来做不同项目的开发工作,一定要结合地质条件的具体情况来做开发方式的调整,合理的选择机械开挖或者钻爆施工,并且从实际情况出发来控制超欠挖量。忠材山隧道所处隧道区出露的地层有第四系全新统(Q4)、侏罗系(J1In)、泥盆系(D3m),主要岩性为砂岩,其中牛角窝隧道分布有燕山期(γ 52)花岗岩。隧道长度较短、埋深浅,拱部以粉质黏土及全风化砂岩为主围岩破碎,拱脚及仰拱存在中风化、弱风化砂岩或少量花岗岩,围岩较完整、岩质硬,具有典型上软下硬的特点。这种地质如果仅采用钻爆施工很容易造成拱部超挖;如果仅使用机械开挖会造成拱脚及仰拱处进度缓慢或者难以开挖。结合忠材山隧道的地质特点,洞口浅埋段采用机械开挖,根据地质的软硬程度分别采用挖机、单钩及破碎头,拱脚及仰拱位置辅以弱爆破。根据施工工效施工及成本,施工中动态调整开挖方法,把隧道超挖量控制在一定范围内。动态管理工作中还应积极进行隧道施工安全措施的落实,保证超挖控制工作中隧道施工的安全性与可靠性,以防隧道施工中的坍塌与变形事故的出现。
结束语
总之,在我国交通系统建设中,隧道结构物的施工管控需求较高,在实际施工中必须根据岩土勘察的具体情况对开挖方式进行选取,同时还应做好各项参数的设置,以防隧道结构施工中开挖与其他施工环节不协调。在隧道管控施工中还应做好掘进的变形监测,一旦发现有异常情况就要有效协调支护与掘进的操作关系,以防由于支护不力导致隧道岩土结构不稳,进而避免由于超欠挖控制效果不佳导致的隧道坍塌灾害。在隧道施工中需要控制的安全风险较多,超欠挖是一种较为常见的安全隐患,在具体项目施工中还应做好各班组协调管控,保证施工作业推进中各班组能够有序、灵活地进行隧道掘进施工,为隧道安全、高质量建设提供保障。
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