地鐵隧道爆破開挖超挖的所致成因與控制舉措探討

魏吉亮

摘 要 本文首先從可控因素與不可控因素兩方面細(xì)致剖析了地鐵隧道爆破開挖超挖的所致成因，然后進一步探討了超挖的有效控制舉措，以期能夠為相應(yīng)同仁在進行地鐵隧道爆破開挖施工實踐時有所幫助。

關(guān)鍵詞 地鐵隧道;爆破開挖;超挖;控制舉措

1地鐵隧道爆破開挖超挖的所致成因

超挖現(xiàn)象是地鐵隧道開挖施工中應(yīng)當(dāng)極力減少或消除的情況，一旦開挖超出基準(zhǔn)線形成超挖，不僅會導(dǎo)致開挖成本的無端增加，還會影響到地鐵隧道的施工質(zhì)量，造成超挖的成因主要有以下幾個方面：

1.1 可控因素

首先，地質(zhì)因素。一方面，現(xiàn)有地質(zhì)勘探設(shè)備無法精準(zhǔn)判斷掌子面方向的地質(zhì)情況，加之地質(zhì)勘探人員技能水平偏低、經(jīng)驗有限，也會導(dǎo)致地質(zhì)勘探的結(jié)果與實際地質(zhì)情況存在較大差異。另一方面，地鐵隧道開挖未嚴(yán)格遵循“動態(tài)施工與設(shè)計”的原則，導(dǎo)致圍巖設(shè)計不能及時跟進施工，致使在實際開挖中對圍巖土質(zhì)判定缺乏依據(jù)，造成所選用的開挖與支護方式存在差異，進而導(dǎo)致開挖過程中出現(xiàn)相應(yīng)的超挖情況。

其次，測量因素。測量放樣作為城市地鐵隧道爆破開挖質(zhì)量控制的重要前期，發(fā)揮著極其重要的作用。通常情況下，測量人員需要依照設(shè)計交樁情況，將加密導(dǎo)線布設(shè)的控制點延至開挖爆破位置，然后相應(yīng)人員結(jié)合放樣點進行開挖。然而，在加密導(dǎo)線的布設(shè)過程中，通常難以布設(shè)出嚴(yán)密的導(dǎo)線網(wǎng)，而僅依靠單導(dǎo)線控制點的設(shè)定，將導(dǎo)致其精度無法滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，容易出現(xiàn)施工誤差。并且，由于部分測量人員經(jīng)驗匱乏，以及未能按要求完成交底，也將導(dǎo)致無法準(zhǔn)確掌握開挖斷面的輪廓線位置，進而出現(xiàn)超挖。

最后，施工因素。爆破施工工藝的合理與否是導(dǎo)致超挖的關(guān)鍵因素，主要分為以下幾點。首先，施工操作人員的經(jīng)驗匱乏，無法準(zhǔn)確掌握“控制爆破”的關(guān)鍵點，以致鉆孔精度低、裝藥結(jié)構(gòu)不合理等情況都會導(dǎo)致出現(xiàn)超挖。其次，各個開挖施工班組未能做到有效銜接，對爆破難度與后續(xù)施工難度缺少清晰的認(rèn)識，未對開挖后的出渣、支護等未做到及時跟進，以及鉆孔裝藥環(huán)境質(zhì)量控制不當(dāng)?shù)榷紝?dǎo)致鉆爆缺陷而出現(xiàn)超挖。此外，爆破器材的質(zhì)量、規(guī)格以及操作培訓(xùn)不到位等，均會造成裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、鉆孔精度等環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，進而導(dǎo)致開挖時出現(xiàn)超挖。

1.2 不可控因素

在地鐵隧道爆破及后續(xù)開挖施工中，會存在諸多不可抗力因素，如由暴雨導(dǎo)致的山體滑坡或泥石流;由地質(zhì)情況導(dǎo)致的塌方或地震等。這些不可抗力因素難以通過人力進行有效控制，也是影響地鐵隧道爆破及后續(xù)開挖的不可控因素。一旦出現(xiàn)不可控因素，就會成為地鐵隧道超挖現(xiàn)象的誘因。除此之外，施工過程中爆破材料與開挖設(shè)備的使用不當(dāng)以及未能對周圍環(huán)境、氣候等做好實時觀測，也是發(fā)生不可控因素的原因之一。

2地鐵隧道爆破開挖超挖的控制舉措

2.1 做好地質(zhì)勘察與超前預(yù)報

首先，在地鐵隧道爆破開挖前，應(yīng)結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)圍巖情況及施工區(qū)域的水文地質(zhì)資料，制定切實可行的施工方案，同時，嚴(yán)格遵循“動態(tài)施工與設(shè)計”的基本原則，將原有地質(zhì)情況與實際勘察情況充分結(jié)合，并對圍巖情況與支護方案予以實時調(diào)整與優(yōu)化，進而有效防止因圍巖變化而造成的超挖。其次，結(jié)合地質(zhì)部門給出的施工區(qū)域地質(zhì)分析報告，對施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害情況做好分析，明確地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警指標(biāo)，并根據(jù)可能的地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)事件制定妥當(dāng)?shù)膽?yīng)急預(yù)案。同時，結(jié)合施工地區(qū)的氣候與環(huán)境等因素，做好常發(fā)天氣情況與地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警與應(yīng)對，并制定切實可行的應(yīng)急處治措施，從而確保施工前準(zhǔn)備工作的萬無一失。另外，加強超前地質(zhì)預(yù)報，并結(jié)合地質(zhì)情況配備適宜的測量設(shè)備如超前水平鉆、紅外探測儀以及TSP探測儀等精密探測設(shè)備，以對地鐵隧道圍巖情況做好精準(zhǔn)評價。此外，做好監(jiān)測與技術(shù)人員的有效銜接，并按照“動態(tài)化”管理模式，確保隧道開挖、支護等各個施工環(huán)節(jié)做到緊密協(xié)作，無縫銜接，以此來減少或盡量消除超挖情況。

2.2 緊抓測量放樣作業(yè)質(zhì)量控制

首先，優(yōu)先選擇具備較高素質(zhì)及專業(yè)技能，且具有豐富測量經(jīng)驗的工程技術(shù)人員組織進行隧道爆破開挖的測量放樣作業(yè)。并在開展測量放樣工作前，做好測量人員的崗前培訓(xùn)，強化隧道爆破測量放樣的質(zhì)量管控，并做好光面爆破控制放樣重點與難點培訓(xùn)[1]，明確爆破開挖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計要求。與此同時，按要求對斷面測量放線的精度做好嚴(yán)格把控，嚴(yán)禁測量人員擅自放大斷面，并做好周邊眼外插角、炮眼分布、開口誤差等質(zhì)量的嚴(yán)格把控，以有效提升鉆孔精度，進而為爆破作業(yè)質(zhì)量的有效確保提供支持。

2.3 加強爆破開挖施工質(zhì)量控制

首先，建立超欠挖責(zé)任制。做到分工明確，建立爆破開挖超欠挖責(zé)任制，明確施工流程中各個崗位的職能與責(zé)任。同時，制定切實可行的獎懲制度，并嚴(yán)格按照爆破開挖的質(zhì)量檢驗與控制要求對超欠挖情況進行質(zhì)量檢驗，對于超挖控制較好的施工班組及作業(yè)人員，可給予適當(dāng)獎勵，且對于爆破開挖嚴(yán)重失誤而導(dǎo)致超欠挖情況較為嚴(yán)重的施工人員或工作組，也要給予相應(yīng)的處罰，以此加強施工現(xiàn)場作業(yè)人員的責(zé)任感，并有效減少爆破開挖施工中超欠挖等質(zhì)量問題的出現(xiàn)[2]。

其次，加強技術(shù)交底與培訓(xùn)。隧道爆破開挖施工前，應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員做好技術(shù)交底，并根據(jù)爆破開挖的相關(guān)作業(yè)要求做好前期的培訓(xùn)與教育工作，同時，針對爆破開挖施工中的重點與難點做好針對性培訓(xùn)，以有效提升施工隊伍的整體技能水平，確保所有一線參建人員均能熟練掌握控制超挖的關(guān)鍵操作要點。

最后，完善爆破開挖施工方案。結(jié)合隧道施工現(xiàn)場地質(zhì)條件、圍巖情況、支護方案等情況，對爆破施工方案予以不斷調(diào)整優(yōu)化，確保掘進中應(yīng)結(jié)合開挖面圍巖的變化做好及時觀測，并據(jù)此對爆破參數(shù)或爆破工法予以動態(tài)調(diào)整。例如，可采取局部移動炮眼、炮眼加密布置、調(diào)整起爆順序等措施確保爆破開挖的成效。

3結(jié)束語

全面緊抓地鐵隧道爆破開挖超挖的相應(yīng)管控，對于提升爆破開挖質(zhì)量、確保作業(yè)安全、降低施作成本、加快作業(yè)進度等均有著十分關(guān)鍵的效用。對此，相應(yīng)技術(shù)人員務(wù)須徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“寧超勿欠”觀念，并通過強化地質(zhì)勘察與超前預(yù)報、優(yōu)化爆破方案以及完善施工管控等相應(yīng)舉措，全力促使超挖現(xiàn)象得以有效控制。

參考文獻

[1] 溫亞東，鄧能偉.光面爆破開挖技術(shù)在城市地鐵隧道的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2018，25（01）：55-58+71.

[2] 楊選擇.淺談地鐵隧道爆破開挖與振動控制施工技術(shù)[J].民營科技，2012（09）：324-325+237.