刘双
身份证号：13068219920204****
摘要:采用人工钻爆法进行隧道开挖施工，超欠挖是施工中不可避免的现象，也是施工质量和施工成本管理上的难点问题，以某市隧道为背景，通过分析隧道超欠挖产生的原因，提出了减小或降低隧道超欠挖程度的措施，用以强化隧道管理，提高工程实体质量、加快作业进度、降低施工成本、提高经济效益。
关键词:隧道；超欠挖；原因分析；控制措施
公路隧道具有缩短公路里程、提高交通运输效率、节省用地和保护生态环境等明显优势。但在施工过程中，却时常会由于超欠挖的问题给整个施工带来不便，这不仅增加了施工的难度，而且影响工程的进度，甚至会因为超欠挖导致人员伤亡，带来不必要的损失。因此，了解超欠挖的原因并实施控制措施对隧道工程施工有着巨大的意义和作用。
1.工程概况
某市隧道设计等级为城市主干路，设计速度50km/h，隧道布设形式为分离式双向6车道+人行和非机动车道。隧道内轮廓宽度为15.87m，Ⅴ级围岩浅埋段开挖跨度达18m以上，属于超大断面隧道施工。隧道左线起止里程为X1K0+292～X1K0+870，长度为578m，V级围岩长度140m，Ⅲ级围岩长度438m；隧道右线起止里程为K4+369～K4+925，长度为556m，其中V级围岩长度136m，Ⅲ级围岩长度420m。隧道进、出口以中风化花岗质混合岩为主，浅埋段采用双侧壁导坑法组织开挖；洞身段围岩主要为中风化花岗质混合岩，岩体较完整，自稳能力较好，采用上下台阶法组织施工。
2.影响隧道超欠挖的因素
2.1爆破技术影响分析
爆破产生超欠挖的主要原因为爆破设计不当或未按既定方案施工：
（1）设计不当主要体现在周边眼间距、装药量和装药结构几个方面，表现为孔距与最小抵抗线不匹配，单位炸药消耗量取值不合理，周边孔不耦合装药系数或大或小(合理的不耦合系数应使爆炸后作用在孔壁上的压力低于岩石的动抗压强度，而高于其动抗拉强度。（2）未按既定方案施工主要为现场管理问题，周边眼布控间距不符合设计要求、装药结构不合理等引发炮孔壁超爆破坏或局部未爆出的现象，从而导致超欠挖；另外，作业人员担心达不到爆破效果而往往私自增加周边孔的装药量致使超挖，甚至出现局部坍塌的情况。
2.2测量放线影响分析
测量是验证和控制超挖的基础，往往在实际施工中由于测量精度不高或操作不规范等原因导致超欠挖现象严重，甚至发生测量事故。测量放样影响超欠挖的因素具体表现在以下几点：①控制点制作精度不高，或较长时间未进行复测，实际由于环境变化等原因已出现较大偏差；②所用测量仪器自身精度较低，或仪器未按要求及时校核，实际精度不能满足使用要求；③未在开挖轮廓线上按周边眼的设计孔位放样或打点密度不够而产生钻孔孔位误差；④现场测量人员责任心不强或经验不足，未能根据具体围岩情况进行动态调整，导致连续超挖或连续欠挖，甚至一循环超挖，一循环欠挖的现象交替出现。
2.3地质条件影响分析
地质条件是客观条件，是确定爆破参数的基础依据，也是影响超欠挖的最主要因素。扬子山隧道施工从出口端进洞向进口方向掘进，施工至右洞K4+900～K4+886和K4+873～K4+862段，左洞X1K0+815-791段时，岩层出现倾角约20°泥砂夹层，并随着施工向前掘进及埋深不断增大，此岩层产状由拱脚位置逐渐向拱顶方向上升。
（1）此岩层产状在拱腰以下部位时，对超欠挖影响不是很大，爆破时会沿倾角方向出现挂口，造成局部小面积的超挖。
（2）此岩层产状移动至拱顶时，其影响效果就不容轻视，爆破之后，泥质砂岩夹层在失去支撑的情况下，出现较大较明显的掉块现象，超挖主要由上方的泥质砂岩的厚度和位置控制。
（3）软弱围岩或不良地质地段较大的炮孔间距、较大的循环进尺和较大的单孔装药量易造成超挖，甚至引发垮塌。
（4）节理较发育围岩地段，爆破作业后由于围岩应力的释放，会造成岩石节理张开。随着围岩原始稳定性的破坏，石块脱落岩层，在敲帮问顶时形成一定范围的坍塌或剥落，从而造成超挖。
3.超欠挖控制措施
3.1强化管理，提高钻眼精度
上岗前应加强对司钻人员的教育培训，使其熟悉钻爆设计的相关设计参数，安排有经验的钻工进行周边孔操作，实行定人、定钻、定眼的方法并结合奖惩制度进行现场管控；操作平台及开挖台阶的高度应充分考虑司钻人员的身高情况，保证其在合理的高度范围内进行钻机操作；周边眼钻孔时，单孔深度超过3m时，应先采用长度≤2m的钻杆进行初钻，初钻完成后再换更长的钻杆钻至设计孔深。
3.2重视地质条件，精准施策
地质水文条件较差时，首先考虑辅助施工措施，采用超前锚杆或超前注浆小导管等对前方围岩进行预加固处理，防止开挖后掉块、坍塌；同时，控制单次爆破药量和循环进尺，减小对围岩的扰动；遇到拱部水平层或软弱围岩时，应适当缩小周边眼间距，减少单孔药量，采用空气间隔的方法进行全部或部分孔眼装药，并使用导爆索进行传爆；遇水施工且水量不大时，可在掌子面较低位置钻取排水孔眼，使用乳化炸药进行爆破。
3.3加强量测，精确布控
施工中，应尽可能选用高精仪器，并在规定期限内进行校核；洞外控制点须定期复测，确保基准点的精度要求；每循环开始均须进行放样，布控点位依照周边孔眼设计间距沿轮廓线依次测设；每循环开挖后及时进行断面扫描，为下循环开挖放线提供数据参考。
3.4优化爆破设计，改善光爆效果
爆破设计时，仅依据经验或机械地照搬参数是难以有效控制超欠挖和提高爆破效果的。一般需要结合隧道实际的地质水文情况，采用工程类比法或现场试爆数值进行设计。实际施工中更需结合现场具体情况进行适当的动态调整，上一循环的光面爆破效果评价和分析，应为下一循环操作提供参考
左洞上台阶开挖至桩号X1K0+710～X1K0+706.4时出现中风化煌斑岩，围岩节理裂隙发育，产生较大超挖现象。现场查勘后针对实际地质情况进行爆破参数调整，在X1K0+706.4～X1K0+704段掘进中超欠挖得到有效控制。
断面仪设置每0.5m一个测点（每个断面测45个点），通过断面展示软件计算出超挖量，再计算出该断面径向平均超挖值，X1K0+710～X1K0+706.4段计算超挖平均值18.1cm，X1K0+706.4～X1K0+704段计算超挖平均值5.7cm；经现场根据实际地质条件进行爆破参数动态调整后，每延米可以节省（0.181-0.057）×23=2.85m3的喷射混凝土。
4.预防公路隧道超欠挖及质量较低的措施
4.1注重施工中的技术和措施
在施工过程中，应当利用高精密、现代化的仪器和先进测量技术进行精确测量，贯通误差要控制在10cm以下，预留测量误差需要减少到1～2cm来满足施工要求。在测量工作中，画线精度十分重要。对于直线隧道施工过程中应坚持推广使用激光指向来控制中线和腰线，将开挖轮廓线放样在掌子面上。在已开挖段的隧道周边轮廓线的拱顶、两侧拱脚各安装一台激光指向仪，并经常调试校核。通过激光点在掌子面上的投影点来控制开挖轮廓线，画出轮廓线即为设计轮廓线。对于曲线隧道主要还是采用测量仪在掌子面上进行测量放样画出开挖轮廓线，对超欠挖进行控制。
4.2注重施工中的监督与管理
加强现场的施工管理是减少隧道施工超欠挖的有效措施。公司应制定详细的质量管理体系，严格控制施工的质量。同时应对施工人员进行施工技术交底，使施工人员明确所在岗位责任，熟知岗位标准操作规程并且在工作时态度认真、责任感强，这样才能保证施工人员的素质，保证公司的质量管理体系在实际施工中落实到位。爆破作业现场管理人员要加强资料采集、人员安排、作业组织、技术交底、质量检测、跟踪指导、信息反馈、经验总结等工作细化管理。除此之外，施工企业还要加强施工中质检人员巡检的工作力度，提高管理工作的能力。企业应当增强质检人员的责任意识，并有着详细的奖惩措施，减少工作人员的工作失误。由此可见，施工的质量需要每个人的努力，只有不放过每个施工细节，才能提高施工质量。
结语
钻爆法施工想要消除超欠挖是不可能的，只有通过加强管理、因地施策、不断提高作业精度等途径来尽可能控制或降低超欠挖的程度，以达到成本控制和提高经济效益的目的。
参考文献
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