隧道超欠挖原因及控制措施分析

隧道超欠挖原因及控制措施分析

王满涛

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摘要：超欠挖隧道施工中的一个重要问题，也是保证隧道施工安全、进度和造价不可忽视的重要问题。根据施工地质条件，通过改进工艺，加强施工管理和施工组织，积极采用新的设备和技术，是有效控制隧道超欠挖的重要措施。

关键词：隧道；超欠挖；控制措施

1、隧道超欠挖原因分析

1.1围岩类别影响分析

在隧道施工过程中，地质条件的不稳定，会对工程造成一定影响。主要包括以下几方面。围岩类型和岩石性质。在进行施工之前，需要根据实际情况进行具体分析。一些施工企业没有把握住围岩层与岩石之间的差异性，造成围岩出现不均匀沉降的现象，从而导致隧道施工难以顺利开展，给工程建设带来一定影响；开挖方法不当导致施工难度加大、工期延长、质量缺陷等问题也是一种非常普遍的现象之一，隧道的建设成本也会随之增加；隧道洞口附近地质条件复杂多变，有许多因素会对其造成影响，比如地下水位变化以及地下水压力等等，这些因素都会对隧道洞口附近的工程造成一定影响；围岩稳定性较差，对施工安全产生一定影响，导致隧道施工难度加大。

1.2钻孔设备及钻孔深度影响分析

为确保隧道工程顺利地完成，并且有效降低对地质环境的影响，必须要严格控制钻孔深度。但就目前而言，很多施工单位并没有重视这个问题。主要原因在于以下方面。地形原因导致其地下岩石较少、岩层比较薄以及地质条件复杂等因素，造成在开挖时无法保证隧道工程能够顺利完成；因为部分施工单位为降低成本，而对钻孔过程中的质量管理不严格，导致钻进过程中的质量问题；由于当前我国大部分地区都存在着地质条件复杂，隧道工程施工技术不成熟等原因，导致隧道工程出现地质灾害；部分施工单位为增加经济效益而进行盲目地开展爆破工作，从而忽略对地下岩体的保护以及地质勘查方面的内容，导致隧道工程施工中的质量问题。

1.3钻眼精度影响分析

对于隧道施工而言，隧道洞口段的施工质量决定着整个工程能否顺利进行，在实际操作中由于地质条件复杂多变、存在大量的泥浆和水文等因素影响下，钻孔过程中钻眼可能会出现偏差。同时，由于钻孔工作都是人工手持风钻，或者是凿岩台车钻孔，自动化程度低，这使得钻眼精度无法准确把握。因此为避免出现钻眼精度产生误差等问题，需要相关人员在工程建设中采取相应的措施进行处理；在隧道施工过程中，出现超欠挖现象的主要原因之一就是开眼中心与设计孔位中心出现偏差。在进行隧道工程施工前，需要对钻孔的位置、大小以及长度等因素进行综合考虑。如果钻眼方位选择不当或者是没有根据实际情况确定合适的距离，就会导致超欠挖现象发生。

1.4爆破控制影响分析

由于施工现场条件复杂，地下水位较高，而围岩稳定性较差，在超欠挖过程中极易发生塌方事故。因此为保证隧道工程的顺利进行和减少坍塌现象出现的概率及危害程度，需要采取合理的措施对爆破控制影响因素加以分析研究。但由于在实际的施工过程当中，作业人员都是根据经验进行爆破工作，不根据该路段的实际情况进行爆破设计，从而出现超欠挖现象。

2、控制超欠挖的措施

2.1预防措施

在施工前，要根据隧道工程的地质条件，制定合理科学有效的爆破设计方案。加强对围岩稳定性的控制。通过采取各种措施来降低软土地区开挖后出现沉降和坍塌现象发生概率；同时还应做好支护防护系统设计与建设等相关准备工作，严格按照施工规范进行操作，并根据隧道工程中各项技术参数制定相应的安全应急处置方案和处理办法，以避免隧道工程施工中坍塌事故，保证施工人员和企业的安全。

2.2控制措施

2.2.1提高测量技术

隧道工程施工中，要重视测量技术的应用。首先在实际施工过程当中需要充分考虑到围岩结构特点以及地下水位变化等因素；其次是根据现场的具体状况选择合适的放样方式、确定好相应长度与距离后开展开挖作业，并做好支护防护措施，都是施工中必须要重视的事项，且其具有重要意义；最后，隧道工程施工中需要重视合理选择开挖方法、确定好相应支护结构以及做好围岩稳定性监测工作。

2.2.2提高钻眼精度

在钻孔前，需要采用高度尺准确划线。具体方法如下。首先，在划线的过程中，划针角与工件划线平面之间保持40~60度的夹角（沿划线方向），避免产生过大的误差；其次，划出的线条要清楚均匀，避免在钻孔的过程当中因线条不清晰导致出现误差，影响后续的施工；再次，需要注意划线基准面的选择，保证基准面加工精确以及自身平面与相邻面的垂直角度，避免因划线不整齐而导致的误差；最后，孔位十字线划出后，为保证钻孔时便于找正，需采用中心冲在十字线上冲出中心点（要求冲点要小，方位要准），保证钻孔精度。

钻孔直径小于6mm的钻孔，若精度不高，可采用手钳夹紧工件的方法进行钻孔；钻孔直径在6~10mm的钻孔，若工件规格允许的情况下，可以采用平口钳加持的方法进行钻孔。在钻孔过程中需要注意工件表面要与钻床主轴垂直；钻孔直径在10mm以上的钻孔，需要采用压板加紧的方法进行钻孔，保证孔位的准确性。

2.2.3优化爆破设计及技术要点

优化爆破设计具体需要以下步骤：在爆破前期的勘探作业中，需要相关人员严格按照规定进行勘探，确保实际的现场施工状况与预期勘探的状况一致，防止在爆破设计的过程中出现不合理的现象；加强炮孔作业期间的监控力度以及控制手段，避免造成超欠挖现象；在设计的过程中，设计人员要充分勘察该地区岩石的稳定性以及爆破材料质量，避免出现超欠挖现象的发生。

技术要点具体需注意以下几点：考虑该地区岩石特点，合理确定钻孔之间的距离，避免爆破过程中对周围钻孔的影响；严格控制钻孔填装药量，保证炸药在钻孔内均匀分布；采用爆破速度快、小直径药卷以及威力较小的炸药，减少爆破震动的影响，提高爆破效果。

2.2.4加强对操作人员的技术培训

爆破、钻孔技术水平是控制隧道开挖不足的主要技术措施。由于技术人员专业知识匮乏，不能提高爆破参数，所以深基坑往往是由于现场爆破控制不够严格，导致施工出现问题。通过爆破、钻孔技术经验的交流和培训，加强技术能力的培训，使爆破、钻孔人员掌握爆破、钻孔技术，提高其综合操作技能。在施工过程中，管理人员要严格审查和监督施工环节，加强原因分析，控制超欠挖。

结语

隧道施工是一个复杂的系统工程，不仅受地质条件、设计参数以及施工工艺等因素影响。在实际项目中由于各种原因会造成超欠挖现象的发生。因此必须加强对隧道围岩变形控制和预防技术的研究工作，并进行深入探讨分析，提高风险管理水平和质量安全意识，降低隧道工程造价成本，保证我国高速公路、铁路事业健康稳定发展。

参考文献

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