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硬石开挖
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硬石开挖-硬岩质隧道超欠挖对造价的影响及控制超欠挖技术措施


一、硬石开挖-硬岩质隧道超欠挖问题的成因 
  硬岩质隧道超欠挖的影响因素包括硬岩质的特征、防线测量及钻孔的精确度等。本章节将从以上三个方面就硬岩质隧道超欠挖问题的成因展开讨论。 
  (一)硬岩质的特征 
  超欠挖是硬岩质隧道开挖中不可避免的问题,究其原因,硬岩质的岩体地质特征的影响不可忽视。所谓硬岩地质特征,它包括硬岩的裂缝及节理等。由于硬岩的裂缝、节理、溶洞及软弱夹层等发育成熟,则岩体爆破轮廓难以被控制在炮孔周边位置,即其往往顺着岩体软弱面或结构表面产生破坏现象。因此,就主要角度而言,超欠挖在硬岩质隧道开挖中难以避免。 
  (二)放线测量 
  在隧道开挖中,放线测量的目的是有效控制隧道开挖轮廓线的精度,其在硬岩质隧道开挖的超欠挖控制方面发挥着重要的作用。但是,由于隧道内的能见度十分有限,其极大地制约了放线测量人员在隧道内的测量工作,且往往因前后找准试点困难而引起测量误差的出现。此外,由于掌子面凹凸不平,其易导致轮廓线标志出现偏差。一般而言,轮廓线开挖的掌子面的放样精度直接影响到隧道爆破的爆破效果,理由是轮廓线放样是周边孔定位的主要途径,若轮廓线存在偏差,则空位必定存在偏差,进而导致隧道超欠挖。 
  (三)钻孔的精度 
  钻孔精度是钻爆法施工的关键环节,但由于钻爆法施工的工作面属凹凸不平的岩石面,则部分钻孔位置难以被控制到既定孔位,且某些钻孔位置的岩石存在夹泥或破碎现象,其难免会导致塌孔或夹钻等问题。针对这一问题,在既定孔位附近补孔为较为常用的补救措施,加之人为因素的影响,孔位出现偏差便在所难免。此外,隧道爆破钻孔人员不严格按照工程设计要求钻孔,即片面追求操作便捷或钻孔容易等而随意更改既定钻孔位置,从而导致超欠挖的出现。 
  二、硬岩质隧道超欠挖对工程造价的影响 
  相对于隧道欠挖,超挖通常对工程造价的影响更加明显,但在某些特殊条件下(例如未针对欠挖采取任何辅助设施,而实施补炮钻孔法等),隧道欠挖对工程造价的影响更加严重。若采取补炮钻孔法来消除隧道欠挖问题,其必将导致隧道被爆破下大出原欠挖量好几倍的岩土,加之材料及人工耗损,其成本投入可想而知。下表列出了每延米隧道的超挖情况: 
  由上表可得,隧道超挖量对工程造价的影响十分明显,因此,在编制工程投标预算时,应该严格遵循国家相关规范标准,并将其充分体现在标价投标中,以降低隧道超挖对工程造价的不良影响。其次,在隧道工程施工阶段,务必要严格控制工程现场施工进度。如果工程投标所制定的标价预算未考虑到工程超挖所造成的影响,则投标标价必将与实际施工所产生的造价间存在较大差异。 





  三、硬岩质隧道超欠挖控制技术 
  (一)调整爆破参数 
  工程地质条件属客观因素范畴,其对隧道爆破参数的设定起决定性的作用。在隧道工程施工过程中,围岩地质条件往往随着工程进度的推进而不断变化,尤其是溶洞及软弱夹层等地质情况十分常见。现阶段,爆破参数设计的主要方法为类比经验法+工程现场试验。在隧道开挖的不同阶段,围岩均或出现形式多样的变化,则应该及时调整钻孔角度、钻孔位置及周边孔洞的具体参数等,以确保钻孔的精度满足工程设计要求。此外,应该密切监视隧道掘进过程中围岩的具体变化情况,且在每次爆破前,应该由地质工程师对围岩变化情况予以鉴定。在每次爆破作业完毕,地质工程师均应就此次爆破效果做系统地分析,并结合围岩的实际变化情况,准确射击出相应的爆破参数。若隧道爆破产生的超挖量较大或无孔痕,亦或炮孔周围存在明显的爆破裂痕,那么,此次爆破所用的药量必定过高,则需适当调节药量;若隧道爆破后出现光爆空孔凹面,那么,抵抗线过小,则需适当加大光薄层的厚度。反之,若出现光爆空孔凸面,则应适当减小光薄层的厚度。 
  (二)提升钻孔精准度 
  实践证明,就光面爆破而言,钻孔产生的超挖矿远超过爆破产生的超挖量,则应该尽量提升钻孔的精准度,以降低隧道超欠挖量,这也是解决隧道超欠挖问题的主要途径。隧道钻孔施工应严格执行隧道爆破实施方案,掏槽孔作业应严格按照爆破具体方案选取适当的倾角。但是,在具体的工程钻孔及掏槽孔作业中,外插角却往往因钻孔机械设备的影响而而产生一定的不良影响。针对这一点,工程施工方务必要高度重视司钻人员的专业技能的培训及综合素养的提高,并就司钻人员的施工过程进行跟踪监督,以确保司钻作业最大化满足钻孔操作细则,进而保证孔深、孔位及倾斜角均满足工程设计要求。在钻进周边孔过程中,首先应该确保司钻人员技术熟练;其次,应该通过减少钻孔位置的内移,以减少内插角。此外,轮廓线应该被准确无误地画定于放线测量人员标识的掌子面上,并依据轮廓线的内侧,对钻孔的位置加以确定,以降低外插角对钻孔空位造成的不良影响。 
  (三)提升放线测量的精准度 
  在隧道开挖时,轮廓线的精准度直接影响到隧道超欠挖的控制水平。在隧道放样测量前,务必要就工程设计文件做全面地考虑,并熟练掌握开挖设计断面各部位的具体尺寸。此外,还应该就隧道开挖变形量及沉落预留量做全面地考虑。研究结果显示,标高及中线一旦出现偏移,其必将导致轮廓线断面偏向于某一侧,从而导致断面开挖一侧产生超挖现象,反之另一侧便产生欠挖现象。所以,隧道岩石挖掘务必要保证标高及中线的准确程度。 
  结束语 
  综上所述,硬岩质隧道超欠挖存在不可规避性,但可最大程度控制在一定范围内,即将超欠挖对工程造价的影响控制到最低程度。就硬岩质隧道超欠挖控制措施而言,其应该立足于施工技术、施工现场及施工设备等方面的管理,以确保各影响因素始终处于可控状态,从而最大程度降低硬岩质隧道超欠挖量。 

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