隧道超欠挖控制心得体会

隧道超欠挖控制心得体会

刘国英

中铁十七局集团第二工程有限公司 陕西西安 710043

摘要: 爆破开挖是隧道施工中最重要的工序之一，开挖控制的好坏直接关系着企业的声誉和效益。由于地质构造的复杂性、施工的隐蔽性以及施工周期较长的缘故，存在较大的安全风险、工期风险和成本管控风险。本文从爆破技术、安全管理以及进度和超欠挖控制四个方面对隧道开挖进行了分析研究，并运用PDCA工作原理，引入断面复测和过程考核机制，提出了隧道超挖严重的解决方案。

主题词: 隧道 超欠挖 控制

1.引言

隧道开挖是隧道工程的第一步，是隧道后续工作的前提和基础，抓好隧道开挖工作，既能降低成本，提高利润率，又能降低安全风险，保证工程顺利进行，有着非常重要的现实意义和理论指导价值。

2.现状调查

爆破开挖是隧道施工中最常用的施工方法，有经验的施工队不但爆破效果好，速度快，而且超欠挖现象小。也有许多施工队不但爆破效果差，施工速度慢，而且超欠挖现象严重，致使初支混凝土和二衬混凝土严重超标。

隧道开挖由于其施工的隐蔽性，往往存在诸多的不确定因素，如突水突泥、有害气体溢出、塌方等存在较大的安全风险；隧道爆破开挖，由于其施工的不可逆性，开挖断面的控制非常重要，一旦超挖就会造成资源要素的增加，导致施工成本上升。

3.原因分析

造成超欠挖的因素很多，既有客观方面的，也有主观方面的。客观方面的因素主要体现在地质方面，如节理裂隙严重、塌方偏帮频繁、围岩变形严重、地质条件复杂多变等，主观方面的原因主要体现在主动控制不到位，既有技术方面的原因，也有管理方面的原因，既有人为的因素，也有机械设备方面的。

通过研究和分析发现，主观原因主要有以下几方面：一是技术人员责任心不强，对岩性判断不准确，交底不清；二是施工作业人员超欠挖意识淡薄，没有考核未形成约束力；三是没有及时进行复测，没有对开挖效果进行评价，未对下一轮爆破参数进行修正；四是为了加快施工进度，减少工作量，采取了加大炸药量的爆破方案；五是地质条件复杂多变，未能根据爆破工作原理及时修正爆破参数等。

4.超欠挖控制措施及方法

4.1从施工工艺和技术方案的角度

爆破工作原理:炸药在岩体内爆炸瞬间释放出巨大的能量，使岩体产生不同程度的变形和破坏。岩体破裂是爆炸应力波和爆轰气体膨胀推力共同作用的结果,在压应力波和爆轰气体压力的共同作用下，形成了相互交错的径向裂隙和环向裂隙，岩石被割裂成块。

4.1.1 钻爆设计原则

爆破设计应遵守以下原则：

① 炮孔布置要适合机械钻孔。

② 提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。

③ 减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。

④ 控制好起爆顺序，提高爆破效果。

⑤ 在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。

4.1.2爆破器材选用

采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用1～13段别毫秒雷管，引爆采用电雷管。炸药采用乳化炸药，使用φ32药卷间隔装药方式。

4.1.3炮眼布置

Ⅳ、Ⅴ类围岩全断面爆破采用双中孔直眼掏槽，Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖采用斜眼楔形掏槽。

4.1.4 爆破参数确定及起爆顺序

微差爆破又叫毫秒延期爆破，是将炮孔分组以毫秒级的时间间隔顺序起爆的爆破方法。微差爆破先、后起爆的炮孔之间存在复杂的相互作用，为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用

φ32直径光爆药卷，并采用导爆索串装药结构。Ⅳ、Ⅴ类围岩周边眼间距E=55cm，最小抵抗线W=80cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.30kg/m。Ⅱ、Ⅲ类围岩周边眼间距E=40cm，最小抵抗线W=56cm，相对距离E/W=0.80，周边眼装药集中度0.30kg/m。

4.1.5装药量及装药结构

装药量是爆破设计中非常重要的参数，装药量的大小直接关系到爆破效果的好坏、成本的高低和爆破的安全问题，应慎重、合理地确定装药量。在完全相同的爆破条件下，爆破所消耗的装药量总是与爆破的岩石体积成正比，即在一定限度内，装药量越大，爆落下来的体积就越多，反之则少，这就是装药量计算的基本原理。

装药结构是指炸药装入炮孔或药室内的集中程度、与孔壁的耦合情况以及药包相对于炮孔位置的几何关系。按装药集中情况，装药结构可分为连续装药和分段装药，按耦合情况可分为耦合装药和不耦合装药，为了获得良好的光面爆破效果，一般采取不耦合连续装药结构。

4.2从组织管理的角度

爆破开挖是隧道工程中最重要的一道工序，进度、安全、质量以及超欠挖控制效果都非常关键。首先，针对围岩类别及现场实际情况，制定切实可行的爆破方案，在实施的过程中根据围岩监测结果和超欠挖数据及时修正爆破参数。其次，配备隧道断面仪或在全站仪上加装隧道断面测量软件，及时复测开挖后断面；再次，制定隧道开挖考核管理办法，将核心要素贯穿到施工过程中进行考核落实；最后，建立有效地信息沟通机制，通过微信群及时反馈超欠挖情况。

制定隧道开挖考核管理办法，将工程进度、安全管理、技术工艺和超欠挖纳入考核范围，形成“四位一体”的考核机制。除超欠挖指标外，其它考核项目采取综合评分的办法，考核得分率低于80%的取消奖励，综合得分率越高，奖励的金额就越大。

对于超欠挖控制，还要在施工合同上进行约定，明确双方的责任和义务；建立专门的超欠挖台账，以便工队和技术人员掌握节超情况，及时调整施工参数；引入考核激励机制，对过程控制效果进行考核评价，激励参与人员的积极性、主动性和责任心。

4.3过程考核

为了更好地贯彻落实绩效考核工作，激发员工的积极性和创造性，最大限度地控制隧道超欠挖，科学合理地规避隧道施工风险，提升隧道综合施工管理水平，特制定如下考核管理办法。

办法共设四个考核项目，分别是超欠挖控制、进度控制、技术质量控制和施工安全控制。其中超欠挖控制指标根据超欠挖的具体情况实施有针对性地考核，每50-100cm设置一个复测断面，每月进行汇总，取其平均值进行考核。后三项考核项目采取施工控制项目赋分的考核机制，确定考核基数，根据得分率，计算出考核金额。考核每月进行一次，考评小组每月对考核结果进行分析评价，发现问题及时纠正。

考核内容及奖罚标准

本办法以每个工作面为单位组织实施，考核基金由两部分构成，50%由施工队承担，50%由项目部承担。奖罚结果由钻爆工班造表，经工队和项目部共同审核后，由项目部按月奖罚兑现至个人，调动测量人员和作业人员的积极性和主动性。

6.结束语

本文以隧道开挖为研究对象，从爆破技术、安全管理以及工期和超欠挖指标控制四个方面进行了阐述，制定了隧道开挖考核管理办法，建立了“四位一体”的考核机制；在施工合同材料节超限定的条件下，引入了断面复测和过程考核机制，既保证了断面开挖质量，又降低了施工安全风险，为今后的隧道开挖提供了宝贵的施工经验。

利用隧道断面仪或者通过在全站仪上加装隧道断面测量软件的办法对开挖后轮廓面进行复测，及时修正下一轮爆破参数和施工进尺，有力地保证了隧道开挖质量，运用PDCA工作原理克服了隧道超挖严重的问题，提升了隧道专业化技术水平。

6