复杂地质爆破掘进超欠挖原因分析及控制措施--

复杂地质爆破掘进超欠挖原因分析及控制措施 --

郭强

中铁三局第三工程有限公司 山西省太原市 030000

摘要：本文章对复杂地质爆破建设过程中的超挖与欠挖情况进行阐述，分析引起超挖与欠挖情况的各种因素，并针对这些因素进行相关的研究，同时结合复杂地质爆破建设工程的实际建设情况，寻找相关的处理方案，如提升测量放线的准确度、提升钻孔的准确度以及加强对建设过程中的管理工作等处理方案，从而在一定程度上提高我国隧道工程建设的强度，缩短建设时间，降低工程建设的资金投入。

关键词：隧道；爆破掘进；超欠挖；原因；控制措施

引言

当前阶段，伴随我国经济的快速发展与交通运输基础设施的不断完善，我国隧道工程建设也迎来了快速发展时期，同时复杂地质爆破隧道的建设技术与管理方式也得到了快速的提升与改善，而复杂地质爆破的开挖工作是隧道建设过程中的关键组成部分，因此其开挖技术与开挖工艺也得到了对应的进步。光面爆破技术作为隧道挖掘过程中经常使用的一种技术，由于其具备使用成本较低、不用使用大型的机械设施以及该技术可以在不同的地形地质情况下进行使用等优势，所以该技术仍然会成为我国建设隧道主要运用建设技术。超挖与欠挖问题是隧道挖掘过程中经常出现的情况，其在不仅一定程度上会影响隧道的建设强度，而且还会增加隧道建设的成本，因为超挖问题会导致隧道的出渣数量与土体回填数量增加，从而增加了隧道建设的时间与运输的成本，而且该问题也会对相关的隧道作业造成相关的难题，从而影响隧道建设的进程。

1工程实例

1.1工程概况

本文通过用我国某条铁路隧道建设工程进行举例，该工程是我国山西省霍东煤矿的主要运输通道，又是山西省的重点工程。该项目隧道位于太岳山低山区，地势起伏较大，最大埋深184m，最小埋深27m。隧道穿平缓褶皱区，发育两个向斜，三个背斜，对工程影响较大。

1.2爆破效果

在隧道工程的建设阶段，针对复杂地质爆破隧道建设中出现的超挖与欠挖情况进行研究，结合隧道断面的实际情况对超挖与欠挖断面面积进行相关的测量，然后运用相关的处理方案，爆破工作产生了一定的效果。而且爆破工作在一定程度上降低了隧道建设的资金投入，提升了隧道工程建设的质量，而且还保证了建设进程的顺利进行。

2影响隧道超欠挖情况的不同因素

2.1围岩类别影响分析

通过对该隧道周围岩石层进行相关的研究，发现该地区岩石层存在显著的层理性与夹层性特征，而且还存在着一定的溶洞，因此导致在隧道爆破工作中，导致爆破工作出现了一定程度的偏差，从而对该区域岩石层的构造造成了破坏，从而产生了超挖情况。

2．2测量放线影响分析

测量放线工作中的第一要务就是要把控好轮廓线的准确性，而轮廓线一旦出现偏差就会引起超挖与欠挖问题的产生。在隧道建设的过程中，由于隧道内部的能见度较低，给测量工作造成了一定的困难，可能会使测量工作存在偏差，同时隧道断面表面可能存在高低不平的情况，因此在设置轮廓线的过程中也会出现偏差，引起钻孔出现偏差，从而导致超挖与欠挖问题的产生。通俗来讲，就是如果测量过程出现误差，就会导致在开挖的过程中断面的一端会出现超挖情况，另一端会出现欠挖情况。

2.3钻孔精度影响分析

影响超挖与欠挖问题产生的关键因素是：由于钻孔位置出现错误而引起的。钻孔位置发生错误通常由下面三种因素造成：第一、开眼误差—Rc。其主要是由于开眼中心与规划的钻孔位置中心点出现偏差。开眼误差会导致欠挖问题的产生。第二、方向误差—Rd。其主要是由于开眼位置与轨道规划的轮廓线存在一定的误差，从而导致超挖情况的产生。第三、岩石内部误差—Rr的影响。其主要是因为岩石构造的层理性与不规则性对钻孔过程引起的误差。 钻孔总偏差—Rz，从而可以得出：

Rz=(R_c²+R_d²+R_r²)^1/2

在以上三种因素造成的问题中，第一种因素是导致欠挖情况产生的关键因素。同时在第二种因素中，又会因为相关设备使用不当而造成的无法规避的误差，该误差会伴随着钻孔高度的增加而逐渐增加。

2.4爆破技术影响分析

2.4.1装药量及装药结构不合理

如果装药量不能根据岩石的实际情况进行配置时，就会对炮孔壁造成大范围的损坏，而且相关的技术工作者，如果不依据工程规定的结构进行装药或者进行不科学的装要密度，也往往会对泡孔壁造成一定的损坏。另外在建设的过程中，可能存在为防止超挖与欠挖问题的产生而随意的降低装药数量，这种情况也是引起超挖与欠挖问题产生的因素。

3隧道超欠挖的处理方案

3.1尽量避免围岩影响

在复杂地质爆破建设的过程中，隧道周围的地质情况是不会转变的，因此，地质情况是影响爆破数据的因素之一。而且在隧道建设过程中，隧道周围的地质情况是会发生改变的，通常会出现相关的岩层等地理情况。当前阶段，进行爆破规划的过程中主要运用了经验类比法，同时联系现场的实际情况进行相关的实验。而在具体的挖掘过程中，要根据岩层的不断改变，要对钻孔的各个数据实行科学的改变。而且由于在建设阶段隧道周围的岩石状况是逐渐改变的，因此，在爆破过程之后要对周围的岩石情况进行相关的检测，从而使爆破数据能够根据岩层的实际情况进行科学的改变。如果爆破过程中出现相关的问题，可以运用以下的方案进行处理：（1）如果爆破工作完成之后，炮孔四周产生了裂缝，这表明药量过多，要降低药量。（2）如果爆破工作完成之后，相关部位产生凹面，这表明阻力线强度较小，要增加阻力线的强度；反之，如果产生凸面，表明阻力线强度较大，要减少阻力线的强度。

3.2提高测量放线准确度

要想提升测量放线的准确度，从而降低产生超挖与欠挖问题的概率，就要求我们要提升布置开挖轮廓线的准确性。在进行测量放线工作之前，相关工作者要了解规划方案，使其能了解规划方案中断面的相关数据，从而使工作者可以兼顾到可能产生的相关问题。而且要控制中线与标线的精准性，因为其一旦出现偏差，就会导致轮廓线产生偏移，从而引起超挖与欠挖问题的产生。本文章经过对现实工程的经验进行分析，寻找到了相关的方案，该方案可以降低设计轮廓线的偏差，其具体操作流程如下：在隧道中运用激光照准仪设施选择把控点，在运用相关的方法绘制轮廓线，之后依据爆破的规划绘制出爆破位置。测量工作的准确性是降低超挖与欠挖问题产生概率的关键因素，因此要求我们在建设的过程中，要运用先进的测量技术与先进的测量设备进行测量工作，同时还要积极检测测量设备的准确性，从而防止因设备出现偏差而导致测量工作出现偏差的问题。

3.3提高钻孔准确性

钻孔位置的要依据爆破方案的规划在轮廓线上进行科学的选择，要保证钻孔位置可以和轴线保持水平。而在建设的过程中，使用的钻孔设备也会对钻孔的位置造成无法规避的影响，为了降低该因素对钻孔造成的影响，可以运用以下几种方法进行规避：（1）炮眼的开口位置要保证位于轮廓线。（2）可以留有一定的超欠挖空间。（3）保证全部炮眼都处于平行状态。

结束语

在隧道建设过程中，怎样避免或者降低超挖与欠挖问题已然成为我国隧道建设过程中的一个难题。本文章通过对引起隧道超挖与欠挖情况的因素进行研究，寻找出了相关的解决方案，在一定程度上可以规避超挖与欠挖问题的产生，从而提升隧道建设的强度，缩短隧道建设的时间，降低隧道建设的资金投入。

参考文献：

[1]李小龙.公路隧道爆破掘进超欠挖的原因分析及施工对策[J].资源环境与工程,2011,25(2):126-129. DOI:10.3969/j.issn.1671-1211.2011.02.006.

[2]李晓博.小净距隧道光面爆破技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(15).