隧道超欠挖的统计规律及其对隧道可靠度的影响

彭猛

[摘 要]目前我国硬岩质隧道工程技术不是很成熟，超欠挖现象总是时常发生，这也让施工人员的安全得不到保障，工程质量检测也不能达标，而且使其成本大大提高。所以，我国加强提高硬岩质隧道工程技术是很有必要的。本文分析了硬岩质隧道为什么会发生超欠挖现象，以及分析了超欠挖对隧道成本的影响和如何提高超欠挖技术。

[关键词]硬岩质隧道；超欠挖；成本影响；控制措施

中图分类号：TU366 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0146-01

前言：隧道超欠挖在隧道施工的过程中是有负面影响的，严重的超欠挖会对围岩造成损伤，进而影响围岩的稳定性，此外还会增加出渣成本，且给后续作业造成一定困难，进而造成人工、工期和材料的超额消耗，不仅会对施工的质量以及成本造成影响，还会拖延施工进度。

1 隧道的超欠挖控制技术的成因

1.1 硬岩质特征

硬岩质隧道开挖中，很多情况下需要利用超欠挖来解决。分析其原因所在，是由于硬岩质的特征来决定的，硬岩质有裂缝和节理，当他们在自然环境中成熟以后，包括溶洞和软夹层在内，都对使硬岩质体在爆破过程中难以控制爆破轮廓在炮孔周边的位置，而在其软弱面或者岩体表层破坏，那么超欠挖就在硬岩质的隧道开挖中得到应用了。

1.2 放线测量

隧道开挖过程中，为了有效掌控隧道开挖轮廓线的准确度，需要进行放线测量的工作，可以说，放线测量对超欠挖有着重要的控制作用。可是，有时候隧道内的可视度不理想，直接影响到了放线测量工作人员的准确测量工作，例如前后找不准试点，这样很容易导致测量数据的不准确。另外，遇到掌子面不平整的情况，也会影响轮廓线标志不准确。一般情况下，开挖工作中掌子面的放样测量是否精准能够对隧道后期的爆破工作产生重要的影响效果，这是因为，轮廓线决定了周边孔的定位，而轮廓线放样如果不准确，那么定位必然产生误差，从而隧道超欠挖也就缺乏精准度了。

1.3 钻孔的精准度

钻孔精度决定了钻爆发施工是否标准，因为钻爆发是在岩石面不平整的情况下选择的施工，所以钻孔的位置是不容易控制的，甚至即使已经定位好的孔位由于岩石面的特性而发生破损现象，从而形成塌孔，严重情况还会夹钻。解决这样的现象，就需要隧道的爆破钻孔工作人员严格依照工程的要求和需要进行钻孔，不要人为地减少操作或不规范操作而影响钻孔的精确度，进而出现超欠挖的后果。

1.4 超前支护的影响

在施工过程中采用超前支护可有效提高施工的安全性，同时也是减少超挖的有效手段。然而，在我国隧道施工的过程中，在使用超前支护时，施工质量不能达到合格的标准范围里，从而会出现超前支护角度不合理、钢管之间的距离不合理、注浆不满等情况，这样也使超欠挖出现的几率大大增加。

1.5 爆破技术

产生超欠挖另一个因素就是爆破设计的参数选择不正确。其中包括：（1）不科学的挖洞方式，会使掏槽爆破应有的成果大大降低，从而降低到其他孔的爆破成果；（2）不科学的炮孔距离，炮孔与炮孔之间的距离过大以及不科学炮孔的装药方式和用药量也会容易造成超欠挖；（3）不科学的起爆网络设计和连接。

2 硬岩质隧道超欠挖对施工成本的影响

在我国隧道工程中，从造价控制的角度分析，超欠挖对工程的影响远远超出人们的想象，是不容忽视的问题。虽然有时候能够采取某些补救措施，例如，隧道施工采用了补炮钻孔的方法处理超欠挖的情况，但由于施工单位预算到采用辅助方式会消耗更多的资源设备，而且想要的结果恰恰相反，在采用补炮钻孔的情况下通常会爆破产生更多的岩石，这样产生的人工和材料的过度消耗，以及造价成本的提高，超出了所能承受的范围。所以，施工单位在制定工程投标预算时，应该严格遵守国家相关规范的标准，并将这些相关规范充分体现在标价投标中，以减少因为隧道超欠挖而产生对工程造价带来的失误。其次，在隧道工程施工过程中，施工人员必须严格的控制工程进度。如果采用不正确的方法来减少超欠挖出现的情况，对工程造价的影响比没有制定好投标标价预算还要严重。

3 超欠挖的控制措施

我们都知道超欠挖的形成是在硬岩质隧道开挖工程中是不能避免的，但是我们可以集思广益的采取多种不同而且能够很好控制的方法去减少不利因素的产生，从而使超欠挖对施工成本的不利影响降低到最小值。

3.1 依照科学合理的爆破参数

因为影响爆破参数的原因是存在客观多变的围岩地质条件，所以需要施工人员随时随地去根据数据来做出爆破参数的合理调整。在施工中，围岩地质条件是不断变化的，所以会常常出现一些不好的情况，这也容易造成了地质的不稳定，还会提高超欠挖现象。在隧道施工中，因为硬岩的节理和缝隙是随机变化的，比如溶洞及软弱夹层等地质情况十分常见的，所以工作人员在施工中要用类比经验法和工程现场试验的方法一起去施工作业。

3.2 提升钻孔精准度

在隧道施工爆破中，因为钻孔精度不高而产生的超挖矿会大大高于爆破参数的超挖量。所以提升钻孔的精度是必须进行的，也是不可缺少的步骤。这也就严格要求施工人员要认真执行爆破方案，而且施工时要选取正确的倾斜角度。但是，在具体的施工过程中，由于钻孔机械设备的原因，外插角不时的会产生一些不好的反应。就这个原因，司钻人员专业技能以及不同方面的素质的提高是施工单位必须重视的，以确保司钻人员在施工时满足钻孔的细节要求。在钻进周边孔施工中，先要做的是确保司钻人员高超的技术；再以减少钻孔位置內移为目标，从而使内插角减少。除此之外，放线测量人员标识的掌子面上的轮廓线应该准确无误地画定好，并根据轮廓线的内侧，对钻孔的位置加以确定，以减少钻孔空位不准确带来不好的影响。

3.3 提高测量放线精度

提高测量线的精度从而提高开挖轮廓线的精度，这样既能降低其偏差，也能把超欠挖控制好。在进行测量放样前施工人员首先要知道具體的施工步骤，要清晰的知道开挖断面各个地方的尺寸大小，同时考虑不同情况的出现，应该尽量减少因机械稳定性不好而带来的误差。

3.4 采用合理科学的爆破技术

在隧道施工中采用合理科学的爆破技术是非常重要的，因为采用不同爆破技术都会对超欠挖形成不同程度的影响。施工人员通过不同的爆破效果进行比较发现，光面爆破的优势明显高于普通爆破。使开挖面最大限度的符合设计轮廓线非光面爆破莫属，同时减少对围岩地质的不良影响。按“新奥法”原则施工，控制超欠挖的有效方法有光面爆破或预裂爆破等控制爆破措施。

3.5 施工现场的管理

在隧道施工超欠挖控制中，建立一个合格、统一的质量保证体系，对施工全过程实行严格科学的管理是有非常重大的意义。爆破施工现场管理主要指人员安排、作业组织、技术交底与指导、经验总结及相应的规章和技术标准的制定等。管理的目的就是要把许多不利的因素放在可控制的范围内，达到爆破设计的基本要求。

4 结语

在隧道施工的过程中，控制超欠挖是保证工程顺利高效进行的有力手段。造成超欠挖的因素众多，包括爆破技术水平、测量精度高低、钻孔精度高低、施工操作是否得当等等。把握好造成超欠挖的原因，才能针对在施工过程中这个不可避免的现象提出解决方法，将超欠挖现象控制好，提高隧道施工质量，节约施工成本，以提高工程的经济效益及社会的综合效益。

参考文献

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