一、硬巖質隧道超欠挖技術的成因 (一)硬巖質特征 在開挖地下隧道的過程中,無法防止出現(xiàn)超挖的情況,出現(xiàn)超挖的最主要原因就是巖體的地質特征。硬巖地質特征具體是指硬巖的節(jié)理、裂縫、水等一系列的非主觀因素。因為硬巖存在著顯著的節(jié)理、裂縫、軟弱的夾層以及溶洞等,巖體經(jīng)過爆破之后不會順著炮孔周邊的輪廓
線產(chǎn)生破壞,最有可能是沿著這些結構表面或是軟弱面產(chǎn)生破壞,主觀上形成的超欠挖是非常難控制的。
(二)放線測量
放線測量的重要任務就是對開挖輪廓線精度的控制,這也是超欠挖控制的一個重要條件。因為在隧道之內只有有限的能見度,放線測量人員在隧道內實施測量,會出現(xiàn)前后照準視點出現(xiàn)困難容易造成誤差。與此同時掌子面出現(xiàn)的凹凸不平,畫出輪廓線時非常容易產(chǎn)生偏離。輪廓線開挖的掌子面放樣時出現(xiàn)的精度會對爆破效果產(chǎn)生直接的影響,因為位于周邊孔的孔位是在輪廓線的放樣上進行定位的,輪廓線出現(xiàn)了偏差,自然孔位就會出現(xiàn)偏差,因此對隧道產(chǎn)生超欠挖。
(三)鉆孔的精準度
在鉆爆法整體施工中的重要環(huán)節(jié)就是鉆孔的精度。因為工作面屬于一個不太平整的巖石面,鉆孔的部分位置很難在制定的孔位實施定位,有些鉆孔的位置巖石出現(xiàn)破碎、加泥現(xiàn)象,極易產(chǎn)生夾鉆或是塌孔等狀況,只有在制定的孔位周圍進行補孔,加上各種的人為條件,造成了孔位出現(xiàn)了不同大小的偏差。與此同時鉆孔人員只顧開孔容易、操作便捷等因素,不選擇在指定好的孔位進行鉆孔,尤其是不能很好控制周圍的孔距,或者是不能很好控制鉆桿的外插角,極易造成嚴重的超欠挖。
(四)超前支護的影響
超前支護一般情況下采用超前小導管支護,小導管超前注漿的基本原理是在工作面周邊按一定角度將小導管打(鉆、壓)入地層中,借助注漿泵的壓力,使?jié){液通過小導管滲透,擴散到地層孔隙或裂隙中,以改善土體物理力學性能,這樣既可止水又可在工作面周圍成一個承載殼——地層自承拱,同時管體又可起到超前錨桿的作用,從而達到增加土體的自穩(wěn)時間、提高開挖面地層自穩(wěn)能力、限制地層松弛變形。從而使爆破的巖體得到分層,提高超欠挖。
二、硬巖質隧道超欠挖技術影響因素
(一)爆破技術影響因素
爆破技術對超欠挖產(chǎn)生的影響主要是設計的爆破參數(shù)選擇不合乎常理,具體包括:1.四周孔藥量裝的過大,爆破發(fā)生時出現(xiàn)大塊圍巖的塌落,造成了超挖;2.炮孔四周距離設計不合理,出現(xiàn)了超挖或是欠挖。在一般的爆破作業(yè)中,經(jīng)過爆破出現(xiàn)的超挖要遠遠大于鉆孔,可是二者都是出現(xiàn)超挖的最主要原因。因此在光面爆破中,鉆孔出現(xiàn)的超挖數(shù)量要遠超過爆破產(chǎn)生的超挖數(shù)量。因此,實施光面的爆破或是預裂爆破等是對超挖實施控制的有效手段。
(二)放線測量影響因素
超挖的合理控制手段主要是控制開挖輪廓線的精準度。隧道放樣中線測量與設計相對標高的數(shù)值產(chǎn)生的偏移,將會令斷面得輪廓朝向一側偏移,致使斷面開挖一側出現(xiàn)超挖或是欠挖。因此,應當對隧道放樣中線的標高的準確性進行保證,并采用正確的方法來確保輪廓線位置的準確度,減少超挖出現(xiàn)的影響。
(三)地質條件影響因素
地質條件屬于客觀的條件,它決定了爆破時候的基本參數(shù)。地質條件是隨著不斷的開挖產(chǎn)生的變化,其中最主要的是圍巖節(jié)理出現(xiàn)的變化。在施工現(xiàn)場,應根據(jù)實際的情況對鉆孔位置角度進行適當?shù)恼{整,或者是對鉆孔周邊的爆破參數(shù)進行適當?shù)恼{整。除此之外,爆破操作因為釋放的圍巖應力,出現(xiàn)了巖石節(jié)理的張開,破壞了隧道圍巖的穩(wěn)定性,石塊與巖層脫離,在問頂清幫時候,在一定的范圍內形成坍塌與剝落,進而出現(xiàn)超挖。這樣形式的超挖量伴隨著封閉圍巖支護時間的延長而逐漸增加。
三、硬巖質隧道超欠挖技術控制措施
(一)調整爆破參數(shù)
地質條件屬于客觀因素,主要決定了爆破的參數(shù)。在隧道的施工中,圍巖地質條件是不斷的產(chǎn)生變化的,經(jīng)常會出現(xiàn)軟弱夾層、溶洞等地質情況。目前,設計爆破的主要方法是類比經(jīng)驗法,并且結合現(xiàn)場的試驗。在開挖的整個過程中,伴隨著圍巖出現(xiàn)的眾多變化,應當適時調整鉆孔的相關位置與角度,以及周邊孔的具體參數(shù)等。根據(jù)在掘進的整體過程中圍巖產(chǎn)生不斷變化的情況,因此每茬炮之后地質工程師應認真對圍巖周圍的變化進行鑒定。每茬炮發(fā)生爆破之后,應認真分析該爆破產(chǎn)生的效果,并且聯(lián)系圍巖變化的實際情況,設計相應的爆破參數(shù)。1.爆破發(fā)生之后出現(xiàn)了較大的超挖,無孔痕并且在炮孔四周出現(xiàn)了清晰的爆破裂痕,這表明藥量較高,需要對 藥量進行調節(jié)。2.爆破之后光爆空孔產(chǎn)生凹面,表明抵抗線較小,應對光薄層的厚度進行適當?shù)募哟?相反假如出現(xiàn)凸面,表明光薄層較厚,應適當對其減? ? (二)提升鉆孔的精準度 在爆破光面中,鉆孔出現(xiàn)的超挖量明顯高于爆破出現(xiàn)的超挖量,因此對鉆孔精度的提升是減少隧道超欠挖的關鍵途徑。鉆孔應當嚴格依據(jù)爆破的
實施方案進行,掏槽孔需按照爆破的具體方案選擇一定的傾角?？墒窃趯嶋H操作中,因為鉆孔機械產(chǎn)生的影響,會對外插角產(chǎn)生一定的影響。1.必須培訓司鉆人員,監(jiān)督其依據(jù)操作設計細則進行施鉆,確?？孜弧⒖咨钜约皟A斜角。并且由技術熟練的操 作人員周邊孔。2.鉆周邊孔時,利用少量內移鉆孔的位置以此來減少外插角。按照放線測量人員在掌子面上畫定的輪廓線,將輪廓線內側確定鉆孔孔位,進而減少外插角帶來的影響。
(三)提升放線測量的精準度
超欠挖的控制主要依賴于開挖時輪廓線的精度。在放樣測量之前應當考慮設計文件,充分熟悉開挖設計斷面各個位置的具體尺寸,同時還應考慮沉落預留量和變形量。中線與標高出現(xiàn)的偏移,造成了輪廓線斷面朝向一側偏移,致使斷面開挖一側出現(xiàn)超挖,另一側出現(xiàn)欠挖,因此首先要確保中線與標高的準確程度。
四、硬巖質隧道超欠挖技術對造價的影響
針對欠挖來說,超挖對隧道造價產(chǎn)生的影響要遠遠超過欠挖?？墒遣荒艽砬吠谀軌虮缓雎?在一定的情況下,假如對欠挖的消除沒有使用輔助設施,而是采用了補炮鉆孔的方法實施消除,則欠挖將會出現(xiàn)更加嚴重的超挖。因為采用補炮鉆孔通常會爆下超過欠挖量幾倍的巖石,進而對人工和材料產(chǎn)生過度消耗。
【硬巖質隧道超欠挖對造價的影響及控制超欠挖技術措施】相關文章：
★ 中國陸地面積芻議
