公路隧道水平岩层施工超欠挖控制技术

白皓　韩鹏飞

摘 要：在公路隧道施工中，发生水平岩层的超欠挖是必不可免的问题。该文通过对超欠挖现象发生的原因进行总结，提出水平岩层施工时可用的超欠挖控制技术，能有效降低此类现象带来的不良影响。

关键词：公路隧道 水平岩层 超欠挖 控制

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0077-01

在公路隧道施工时，经常发生的超欠挖问题给施工带来进度、质量、成本等方面的不良影响。对超欠挖如何进行控制是施工中必然要考虑到的问题，只有通过控制技术尽量减少此类现象的发生，才能保证施工的顺利、有序开展。从而保证施工在工期内高质量的完成，达到施工目标。

1 超欠挖的相关规定与影响

1.1 超欠挖规定

2005年，我国交通部发布了《公路工程质量检验评定标准》。规定中对公路隧道施工中发生的超欠挖现象做出了明确规定：部位围岩级别ⅠⅡ～Ⅳ Ⅴ～Ⅵ，拱部平均线性开挖10 15 10，最大超挖20 25 15，边墙线性超挖10，10，10，仰拱、隧底平均线性开挖10，最大超挖25。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别凸出部分（每1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不大于30mm，衬砌时不大于50mm，拱脚、墙脚以上1m内严禁超挖。适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。炮眼深度大于3.0m时，可根据实际情况另行规定。

1.2 超欠挖对隧道的影响

根据交通部对近年公路隧道施工的统计分析，可以得知，运用钻爆技术进行隧道施工时，若施工方对相关操作不加以重视，施工过程中经常会遇到超欠挖问题。隧道施工中超欠挖现象的发生很大程度上影响了施工作业，不仅造成施工成本的增加，引发诸多安全问题。而且影响了施工进度，施工作业的有序开展。进而影响了施工的最终效果。

2 隧道出现超欠挖的原因

2.1 爆破技术

现有的爆破技术存在较多技术缺陷，若在施工过程中不加以注意，就会导致超欠挖现象的发生。主要有以下几类原因。

（1）施工方从业人员的爆破技术水平不高，相关施工工艺不熟练。在进行相关爆破作业时，由于对掏槽方式、炮孔间距、装药结构与药量选择的不合理，造成爆破参数选择不当，进而造成超欠挖问题的发生。

（2）进行相关钻孔作业时，因为精度要求不严、钻孔位置选择不当等原因，尤其是钻孔周围的炮眼布置不合理，从而造成超欠挖问题，进而影响施工作业。

（3）施工方管理管理方式粗放，未能形成行之有效的规章制度；人员工作责任心欠缺，未能具有较高的从业素质。这些导致爆破作业的标准不规范，进而引发超欠挖问题。

（4）进行爆破作业时，对爆破位置相关地址条件的考察不细致。这导致爆破效果的不确定性增加。

2.2 客观地质条件

隧道施工时，施工周围相关地质条件对使用质量具有较大影响。隧道周围相关岩体的稳定性由岩体自身的特征和岩体中地下水所决定，其中岩体自身的节理发育是超欠挖的重要因素。

造成超欠挖问题客观存在的因素主要是岩体节理的方位、间距、节理间的填充物、岩体自身的强度等因素。其中，在隧道挖掘时遇见的含有地下水的岩体，岩体受地下水长期渗透，造成相对强度降低。加之地下水重量造成的压力，极易引发超欠挖问题。尤其是进行开挖的岩体中若存在相对规模的溶洞，在进行开挖爆破时极易引发大规模的超欠挖问题。

2.3 开挖机械因素

进行隧道作业时，现有施工条件下经常选用的钻眼机械为为风洞凿岩机。其机械机构简单，使用安全。但进行相关炮眼作业时，对炮眼角度及深度的掌握和钻眼底部与周围的处理较为困难，不能完全达到相关施工标准，从而造成炮眼分布的密集系数过高或过低，进而导致超欠挖问题的发生。

3 超欠挖的控制技术

3.1 实施新的施工技术，改变原有的观念

进行隧道施工时，施工方应以“控制爆破、及时支护、监控量测”的原则进行超欠挖的控制。其中，“控制爆破”是重点，通过对相关爆破的控制，不仅提高钻孔的质量，减少相关误差，进而提高隧道挖掘时轮廓的成型质量。而且可基本消除爆破时对周围岩体的破坏。“及时支护”就是隧道的挖掘中不断进行实时支撑，形成较比稳定的支撑结构，从而避免隧道围岩应力的过度释放，避免形成大规模的超欠挖问题。同时，改变隧道施工中的原有观念，尽量避免超欠现象，将挖掘范围控制在相关的规定内，从而避免轮廓线的扩大，进而避免超欠挖的发生。

3.2 依据地质条件，动态施工

隧道挖掘时遇到的地质条件时时发生变化，施工方应对开挖时遇到的地质条件与岩体情况进行及时的观测与研究，从而确定合理的爆破参数，选择相对正确的爆破方案。依据不同条件实施动态施工，从而对超欠挖进行控制。

3.3 加强施工管理

施工方为控制公路隧道的水平岩层的超欠挖问题，应对相关质量保证体系进行完善。尤其是针对爆破作业，施工方应加大重视力度，完善进行爆破作业的相关操作章程，并对爆破人员进行相关的技术培训，从而保证爆破作业的规范性，提高爆破标准。针对超欠挖问题发生的必然性，施工方应建立及时有效的信息反馈系统，对超欠挖的信息进行及时反馈处理。针对反馈信息，施工方实时调整作业方法，从而将超欠挖值控制可控范围内，进而保证施工的顺利进行。

3.4 重视钻爆技术

爆破技术在隧道施工中占有很大的地位，只有进行良好的爆破作业，才能保证施工效果，进而确保施工的有序进行。进行爆破作业前，施工方应对爆破区地质条件进行详细调查，选择正确的爆破方法。在进行爆破眼的钻取时，我们应注重相关机械的使用，尽量保证炮眼及其周围的平滑与完整，合理分配炮眼密度，从而保证爆破效果的充分实现。进行爆破作业后，应对爆破结果进行总结分析，从而对爆破的相关参数进行及时修正，提高爆破效果。现代施工中多种爆破技术不断投入使用，如光面爆破、预裂爆破与缓冲爆破等爆破技术。这些爆破技术能在减轻对围岩的扰动的前提下，尽量保证爆破后的坑道与设计轮廓相符。

4 结语

在现代线路隧道施工中，超欠挖问题不可避免。超欠挖问题严重影响施工的有序进行，增加施工成本，甚至导致工期的延误。只有运用行之有效的措施，才能尽量避免超欠挖问题对施工造成的影响。通过以上谈论，对超欠挖控制技术有了相对清晰的了解，在以后施工中，应不断进行总结，推动隧道施工中超欠挖控制技术的发展与进步。

参考资料

[1] 赵建军，祁超贤，王娟平.坑道超欠挖的成因与控制措施[J].科技咨询导报，2007（22）：38.