隧道开挖超挖的控制措施

隧洞开挖超欠挖控制措施

一、工程概况：

菜田沟排洪系统采用"溢水塔-竖井-排洪支洞-主排洪隧洞"

型式，共设9座溢水塔，8座竖井，8条排洪支洞，1条主排洪

隧洞，主排洪隧洞长2247.8m，支隧洞累积长度775.7m，主、支

隧洞净断面尺寸均为2.2m×2.6m（宽×高），沿程坡降均为4.5%。

溢水塔施工主要为钢筋砼结构，采用模具浇筑，砼、钢筋量容易

把控。隧洞3022.7m开挖工作，为钻爆工艺，容易造成超挖，导

致衬砌砼用量增加。为了确保洞身开挖质量，让衬砌砼处于可控

状态，特编制此方案。

二、水利水电岩石洞室开挖施工质量标准（SL631-2012）：

岩石洞室开挖工程一般不应欠挖，尽量减少超挖。多年来的

工程实践实践表明地下开挖工程平均超挖均大于20cm，考虑到

平洞、竖井施工条件的差异，参照其他行业统计分析，平均径向

超挖按20cm计，如遇不良地质段的允许超挖，由监理工程师根

据地质条件与施工单位据实商定。

三、控制目标：

竖井、主洞、支洞开挖工作不出现欠挖现象、超挖控制在10cm

以内。

四、控制措施：

隧洞钻爆法施工中超欠挖问题虽然是不可避免的，但是可以

将其控制在一定程度之内。控制隧洞超欠挖技术是一项综合技

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术，必须从测量放线、钻孔精度、爆破技术三方面抓起，在施工

中根据不同围岩的地质条件进行相应的调整，并以严格执行施工

管理制度为保障。因此，只有从技术和管理两方面入手，才能达

到控制隧洞超欠挖的目的，确保隧洞的工程质量、进度和经济效

益。

（一）检查及处理

洞身开挖断面检查：

隧洞开挖前由技术人员根据相应围岩类别布置周边眼。每循

环开挖后，由测量人员对上一循环开挖进行断面测量，经分析绘

制实际开挖断面，与设计轮廓进行对比，清楚的反应出实际的超

欠挖情况。测量人员将断面超欠挖情况传送到项目施工员、技术

员，及时调整开挖参数，指导施工。

隧

洞

中

线

说明：

1、图中尺寸均以厘米计。

2、拱部开挖弧长471cm，炮眼间距47cm，

共计11个眼。

3、边墙高度190cm，炮眼间距47cm，共计

8个眼.

4、底板宽度300cm，，炮眼间距60cm，共

计4个眼.

5、周边眼共计23个。

Ⅲ类围岩光面爆破周边眼布置图

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设计断面

开挖轮廓

断面图绘制示意图

底板断面检查 ：

测量人员在边墙上标定腰线，距离底板开挖轮廓1m，便于

底板清理过程中，控制高程。

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超欠挖处理：

（1）经过测量断面后，对欠挖处进行红油漆标注。欠挖较

小处采用风镐或电钻进行处理（欠挖面局部突出面积小于0.5㎡

可不处理）；欠挖较大处采用风枪钻眼爆破处理；

控制措施

（二）控制措施：

1、及时调整爆破参数：

围岩地质条件是客观存在的，是确定爆破参数的主要依据之

一。在隧洞施工中，围岩地质条件是不断变化的，时常有软弱夹

层等不良地质情况出现。目前，爆破设计主要采用经验类比法，

并结合现场试验。在开挖过程中，由技术人员观察围岩节理裂隙

的变化，根据围岩情况调整钻孔位置和角度、周边孔的参数等，

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实行动态交底。

鉴于在掘进过程中围岩情况是不断变化的，后应由技术负责

人观察工作面围岩的变化。每循环后认真分析爆破效果，并结合

围岩的变化情况，对下一循环的爆破设计做出相应参数进行调

整。

（1）爆破后发现较大超挖，残留炮孔痕迹分布不均匀，两

茬炮之间的台阶大于10cm，说明药量偏高，需要降低药量。

（2）爆破后光爆出现凹面，说明抵抗线太小，应适当加大

光爆层厚度；反之出现凸面，说明光爆层过厚，适当减少。

2、提高钻孔精度：

在光面爆破中，钻孔应严格按照爆破方案进行，但受人为或

机械设备影响，或多或少会形成一定的偏差。根据工程实践，采

取以下方法减少超欠挖：

（1）对司钻人员进行培训，使其按照操作细则和设计要求

进行钻孔，保证规定的孔位、孔深和倾斜角。并由技术熟练的操

作工进行周边眼和掏槽眼作业，在先钻的孔内插入导向管，以此

做为基准钻其它炮孔。

（2）钻周边孔时，通过钻孔位置少量内移来减少外插角。

依据测量放线人员的掌子面的轮廓线，将钻孔孔位定位在轮廓线

内侧1-3cm，从而减少外插角带来的不利影响。

3、提高测量放线的精度：

控制超欠挖主要是控制好开挖轮廓线的精度，在进行测量放

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样前应首先熟悉设计文件，掌握设计开挖断面各部位的尺寸，同

时考虑预留沉降量和变形量。

测量人员为熟练、技术过硬的人员担任，测量数据换手复核。

测量仪器选用较先进仪器操作，定期到技术鉴定部门进行仪器标

定。

4、采用合理的爆破技术：

爆破技术主要指爆破方法、爆破参数、爆破器材和装药方法

等，采取不同的爆破方法、爆破参数、爆破器材和装药方法均对

爆破超欠挖产生不同程度的影响。光面爆破通过工程类比和现场

试验，优化爆破参数设计；严格控制重要爆破作业质量，特别是

要控制装药量，并保证正确的起爆顺序。

5、加强现场施工管理和组织：

隧洞超欠挖问题不仅是技术问题，还是施工管理问题。技术

人员光爆孔布设完毕后，移交至施工员及开挖班组长，由施工员

进行跟班，负责检查钻眼的走向及装药量，确保严格按照爆破参

数执行。

（1）加强组织保障，对司钻人员实行定人定岗。

（2）对司钻人员进行岗前培训，并组织熟练钻工进行经验

交流，通过岗前培训使司钻人员均熟练掌握炮孔的角度、周边孔

外插角和间距控制等技术。

（3）由总工长负责钻爆工作，做到及时检测，有问题及时

反馈，保证测量、钻孔和爆破设计等工序之间的衔接。

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