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1、公路隧道超欠挖原因研究和控制措施 摘要:分析了公路隧道超欠挖产生的原因,提出了降低或减少隧道超欠挖的措施,指出采用“新奥法”技术、强化施工管理是控制隧道超欠挖的关键,可供隧道施工时参考。关键词:隧道超欠挖爆破新奥法Abstract:ThetunnelOverexcavationcausesproposedreducingorreducingtunnelOverexcavationmeasures,pointingoutthattheuseof“NATM”technology,strengthentheconstructionmanagementistocontrolthetunnel
2、Overexcavationkeyfortunnelconstructionreference.Keywords:TunnelBlastingOverbreakNATM中图分类号：U455文献标识码：A一、工程概况8银盏1#隧道为长隧道，分离式双向六车道，左线隧道里程Z246+601～ZK248+081，隧道长1480m；右线隧道里程K246+616～K248+091，隧道长1475m，是广乐高速公路控制性工程之一。左右线合计Ⅱ级围岩全长220m，占隧道全长2955m的7.4%，Ⅲ级围岩全长1218m，占隧道全长的41.2%，Ⅳ级围岩全长731m，占隧道全长的24.7%，Ⅴ级围岩全长7
3、86m，占隧道全长的26.6%。本隧道主要围岩为沙质黏性土，花岗岩岩质坚硬、完整性好，断层围岩节理裂隙发育、破碎、整体性差。隧道施工大都采用钻爆法施工。岩石隧道采用钻爆法施工,超欠挖不可避免。超挖引起多运洞碴,增加回填量,给支护、防排水、二衬等后续作业造成困难;欠挖则要清除,造成人工、材料的超额消耗,处理欠挖更容易形成更大的超挖。超欠挖影响隧道工程的综合效益,以现阶段双车道公路隧道为例,衬砌外轮廓开挖周长约为25m,如每个开挖断面的平均超挖量为10cm,每延米损失2000元以上。严重的超欠挖对隧道洞室的稳定性也会产生一定的影响,因此必须对隧道超欠挖问题引起重视。二、影响隧道超欠挖的因素
4、（一）、围岩类别影响分析围岩岩性(主要包括岩石的物理、力学特征等)、岩石结构(主要包括岩石成因演变过程特性,如节理裂隙等)对隧道施工超欠挖影响较大,据有关研究,如果隧道方向垂直于岩层走向,岩石整体破裂,超挖最多为16%;但当平行岩层走向时,则可能达40%。如遇软弱围岩、坍方或完整性差的地质情况,更易产生超挖。（二）、钻孔设备及钻孔深度影响分析8无论是人工手持风钻,还是凿岩台车钻孔,由于自动化程度低,必然影响到凿岩定位及钻进精度,使得周边眼有一定外插斜率而产生向外或向上的超挖偏差,钻孔越深、外插角越大、自动化程度越低,超挖量越大。如钻孔为3m,外插角为0°-3°,保持始点不能有欠挖,则钻
5、孔前端需超挖0.16m,平均超挖值为0.08cm,超挖形态如图1锯状形。这也是规范建议深孔爆破深度取3～3.5m的原因之一。2.3钻眼精度影响分析钻眼精度是整个钻爆技术的首要环节,主要取决于设备外插角大小、开眼偏差、方向偏差、钻杆弯曲造成的误差、钻孔技术、台车就位正确性及台车钻臂推进器的水平性等。1、开眼偏差开眼偏差即开眼中心与设计孔位中心间的偏差,开眼偏差多半是引起欠挖的主要因素。瑞典对质量要求较高的工程为4cm,一般工程最大为10cm,我国《公路隧道施工技术规范》规定炮眼开眼偏差不超过5cm。2、方向偏差方向偏斜即开眼方向与隧道设计轴向轮廓线间偏差,方向偏差多半是引起超挖的主要因素
6、。我国《公路隧道施工技术规范》中规定,周边眼外斜率不得大于5cm/m,并根据不同的炮眼深度适当调整斜率,保证眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm。（三）、爆破控制影响分析8实际爆破中,多数是根据经验,难以完全根据隧道地质情况进行爆破设计,从而出现超欠挖现象,尤其在软岩地段爆破施工时,超挖现象更为严重。1、炸药品种及装药结构炸药与岩石阻抗不匹配,猛度过大对炮孔壁产生过量破坏;装药结构或线装药密度不合理也常常会造成对炮孔壁的局部或整体超爆破坏。2、爆破设计不当周边眼布置及周边眼(E)与内圈眼(W)的相对距(E/W)大了则可能产生欠挖,小了则可能产生超挖。（四）、施工操作
7、影响分析施工操作产生的超欠挖主要表现在:不放轮廓线、不准确放轮廓线、错误布置轮廓线和钻孔位置;放样中线和标高相对设计值的偏移;施钻人员技术不精或不认真;钻孔定位或钻进角度偏差控制不好;少打眼以及试图争取缩短钻眼时间,擅自减少钻孔深度;采用过多装药量;手持风钻施钻时工作平台高度不够而使钻孔向上偏斜过大等。（五）、施工管理影响分析8从以上诸多因素分析中看出,在某一隧道工程中,除地质及设备构造等客观因素外,其余均可凭人的主观能动性随机控制或改变。而这
