侍國(guó)偉 羅繼紅

摘 要:隨著我國(guó)公路、鐵路、地鐵和市政設(shè)施的不斷發(fā)展和完善,在施工和地質(zhì)上很容易出現(xiàn)超出設(shè)計(jì)圖紙所需要挖掘的范圍,影響了隧道的施工周期,會(huì)對(duì)工程的成本和進(jìn)度產(chǎn)生影響,雖然隧道工程超挖的問(wèn)題無(wú)法從根本上得到解決,但是可以采取相應(yīng)的預(yù)防措施,對(duì)超挖的問(wèn)題進(jìn)行有效的控制。

關(guān)鍵詞:隧道工程超挖預(yù)防和控制

中圖分類號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)05(a)-0104-02

在隧道工程施工的過(guò)程中,超挖的問(wèn)題普遍存在著,使施工的成本不斷增加,給施工帶來(lái)了質(zhì)量隱患。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施投入的不斷增大,隧道工程也得到了飛速發(fā)展,隧道群和特長(zhǎng)隧道的數(shù)量不斷增多,因此,應(yīng)對(duì)如何進(jìn)行快速、優(yōu)質(zhì)的隧道工程施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

1隧道工程施工超挖的原因和預(yù)防

1.1 隧道施工超挖的原因

隧道是地下通道之中常見(jiàn)的形式,指的是為交通或者其他使用用途進(jìn)行設(shè)計(jì),在地面(水下)下進(jìn)行施工,主用用途是穿山越嶺、穿越江湖等。針對(duì)隧道的不同種類可以分為:人行隧道、公鐵路隧道、水下隧道、城市地下隧道、山嶺隧道和電纜隧道等。針對(duì)長(zhǎng)度可以分為:短隧道、中隧道、長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道等。隧道超挖產(chǎn)生的原因可以分為:施工方面、地質(zhì)、設(shè)計(jì)和測(cè)繪等原因。

在隧道測(cè)量的過(guò)程中,主要由先做隧道進(jìn)口和出口控制網(wǎng)等八個(gè)步驟組成,但是相關(guān)工作人員在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程之中無(wú)法對(duì)每一個(gè)步驟進(jìn)行把握,沒(méi)有進(jìn)行監(jiān)控就將數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào),很容易對(duì)施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,產(chǎn)生一定程度的偏差。一些有專業(yè)知識(shí)的測(cè)量人員,在進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的檢查,在得出簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)之后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯報(bào),最終在工程施工過(guò)程中產(chǎn)生一定的偏差,產(chǎn)生隧道超挖的現(xiàn)象。總之,測(cè)繪原因可以概括為:專業(yè)人員測(cè)量的數(shù)據(jù)不精確和不專業(yè)人員進(jìn)行測(cè)量使數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

地質(zhì)原因指的是,因?yàn)樵跍y(cè)量過(guò)程中的設(shè)備和天氣情況,導(dǎo)致地質(zhì)勘查沒(méi)有精確的結(jié)果,我國(guó)現(xiàn)行的地質(zhì)勘測(cè)設(shè)備不能對(duì)地面上的情況進(jìn)行精確的測(cè)量,尤其是在惡劣天氣的影響下,很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷。例如,在勘測(cè)地質(zhì)隧道的過(guò)程中,因?yàn)闆](méi)有雨水的影響,可以在勘測(cè)的地點(diǎn)進(jìn)行挖掘,但是當(dāng)梅雨季節(jié)到來(lái)的時(shí)候沒(méi)有辦法進(jìn)行施工,最終會(huì)導(dǎo)致在隧道施工的過(guò)程中產(chǎn)生滲水的現(xiàn)象,產(chǎn)生隧道超挖。

施工方原因指的是施工隊(duì)伍的素質(zhì)不高,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有進(jìn)行有效的管理和施工采用的方法不正確。大部分的石方隧道施工使用的是鉆爆工藝,具體來(lái)說(shuō),就是爆破技術(shù)和鉆孔技術(shù)。因?yàn)殂@孔很容易產(chǎn)生精確度低的現(xiàn)象,在作業(yè)的過(guò)程中很容易受到隧道形狀和覆蓋空間的影響。由于在作業(yè)過(guò)程中缺乏對(duì)鉆孔的有效監(jiān)督,因此,在實(shí)際施工的過(guò)程中,除了對(duì)特長(zhǎng)隧道和長(zhǎng)隧道使用鑿巖車之外,大部分使用人工操作和鉆孔臺(tái)架進(jìn)行操作,員工的經(jīng)驗(yàn)在鉆孔角度的控制中有著重要的作用,因此具有很大的難度,很容易產(chǎn)生超挖的現(xiàn)象。裝藥結(jié)構(gòu)存在爆破不合理的現(xiàn)象,沒(méi)有針對(duì)圍巖的狀況進(jìn)行裝藥,在爆破的過(guò)程中產(chǎn)生很大面積的超挖。在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理的過(guò)程中,由于施工現(xiàn)場(chǎng)的組織和管理十分混亂,例如,在運(yùn)出材料的過(guò)程中,沒(méi)有針對(duì)隧道的情況進(jìn)行運(yùn)輸,轉(zhuǎn)而使用能夠方便廢料運(yùn)輸?shù)能囕v運(yùn)輸方式,很容易產(chǎn)生超挖的現(xiàn)象。在施工的過(guò)程中,施工隊(duì)的職業(yè)素質(zhì)會(huì)對(duì)隧道的質(zhì)量產(chǎn)生影響,施工的操作人員并非專業(yè)的技術(shù)人員,一般由學(xué)生和民工組成,缺少專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo),因此雖然實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)十分豐富,但是沒(méi)有專業(yè)素質(zhì),民工使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)挖,很容易產(chǎn)生超挖的現(xiàn)象。學(xué)生缺乏實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn),在對(duì)施工人員進(jìn)行指導(dǎo)的過(guò)程中機(jī)械的依照書本上的知識(shí),很容易產(chǎn)生超挖的現(xiàn)象。

除了上述的原因之外,還有很多不在人為控制之內(nèi)的因素,例如,發(fā)生自然災(zāi)害、災(zāi)害天氣的影響和設(shè)備的不足。由于地質(zhì)知識(shí)的缺乏和設(shè)備的不足無(wú)法對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行解決,而塌方、泥石流、山體滑坡、地質(zhì)和自然災(zāi)害都很容易產(chǎn)生隧道超挖的現(xiàn)象。

1.2 隧道施工超挖的預(yù)防

隧道超挖的現(xiàn)象雖然沒(méi)有辦法完全消除,但是可以根據(jù)上述原因進(jìn)行預(yù)防,可以采取以下幾種措施。首先,在測(cè)繪的過(guò)程中進(jìn)行預(yù)防。在進(jìn)行前期測(cè)量的過(guò)程中,應(yīng)該聘請(qǐng)專業(yè)人員,對(duì)其進(jìn)行職業(yè)培訓(xùn)、技術(shù)交底和思想教育,用認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待測(cè)量,在測(cè)量過(guò)程中進(jìn)行多次實(shí)踐,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析,使用合理的數(shù)據(jù)對(duì)工程進(jìn)行策劃,避免聘請(qǐng)非專業(yè)人員進(jìn)行測(cè)繪的問(wèn)題。

其次,減少地質(zhì)原因?qū)Τ诋a(chǎn)生的影響,應(yīng)該對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量,應(yīng)該提前兩年或者一年對(duì)施工地段的天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)可能出現(xiàn)的各種情況,向策劃部門進(jìn)行及時(shí)的反饋,深層次的對(duì)地面進(jìn)行測(cè)量,使設(shè)計(jì)圖紙中地表的土壤狀況和實(shí)際巖層狀況相同。

第三,使用合理的方法進(jìn)行施工,例如,在進(jìn)行爆破之前,應(yīng)該使用電腦進(jìn)行模擬,使用現(xiàn)代化的手段減少挖掘的工作量,在進(jìn)行鉆孔的過(guò)程中,應(yīng)該使用醒目的標(biāo)記減少因?yàn)槊つ客诰蚨a(chǎn)生的超挖現(xiàn)象。同時(shí)培養(yǎng)擁有專業(yè)素質(zhì)的工作人員,提高工作人員的實(shí)踐能力和作業(yè)能力,將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)相結(jié)合,聘請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)。

2控制隧道工程施工超挖的措施

應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手,對(duì)隧道超挖的現(xiàn)象進(jìn)行控制,加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的管理。首先,應(yīng)該加強(qiáng)預(yù)報(bào)工作和地質(zhì)勘查工作。設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)范進(jìn)行完善的地質(zhì)勘探,在地質(zhì)情況十分復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行加密地質(zhì)鉆孔,為進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的資料,對(duì)施工進(jìn)行有效的指導(dǎo)。施工單位加強(qiáng)預(yù)報(bào)工作,對(duì)裝藥結(jié)構(gòu)、爆破方法和開(kāi)挖進(jìn)尺進(jìn)行指導(dǎo)。由于隧道工作具有特殊性,因此應(yīng)該對(duì)開(kāi)挖的地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行客觀的比較,對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和現(xiàn)象進(jìn)行反應(yīng),采取合適的支護(hù)措施。同時(shí),應(yīng)該對(duì)圍巖的狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)掌子面進(jìn)行觀察和繪制,最終避免隧道施工超挖的現(xiàn)象。

其次,提高隧道施工的管理水平。使用控制爆破,通過(guò)優(yōu)化爆破參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和工程類比的方式,提高爆破水平。應(yīng)該針對(duì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的要求,使用性能良好、精確程度高和操作簡(jiǎn)單的機(jī)械進(jìn)行鉆孔。對(duì)斷面的測(cè)量放線進(jìn)行嚴(yán)格的控制,減少斷面放大的問(wèn)題。對(duì)鉆孔的精度進(jìn)行控制,保證炮眼分布的均勻、降低開(kāi)口誤差和外插角。施工企業(yè)應(yīng)該針對(duì)設(shè)計(jì)的具體情況采用測(cè)量設(shè)備,對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn),提高施工的水平。同時(shí),因?yàn)樗淼拦こ痰男再|(zhì),只有在開(kāi)挖過(guò)程中才會(huì)對(duì)地質(zhì)狀態(tài)有客觀的認(rèn)識(shí),因此,只有對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的反映,才能夠使用完善的施工措施和支護(hù)措施,因此,應(yīng)該在施工的過(guò)程中不斷提高地質(zhì)判斷水平和地質(zhì)判斷技術(shù),最終確定合理的施工方案,對(duì)超挖問(wèn)題進(jìn)行控制。

第三,對(duì)爆破方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。動(dòng)態(tài)管理指的是針對(duì)不同的外在條件對(duì)爆破方案進(jìn)行調(diào)整,提高爆破效果,最終對(duì)隧道超挖進(jìn)行控制。施工地區(qū)的地質(zhì)條件是制定爆破參數(shù)的依據(jù),因此,在施工的過(guò)程中,應(yīng)該轉(zhuǎn)變以往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行爆破的現(xiàn)象,根據(jù)地質(zhì)條件的不斷變化,對(duì)鉆孔的角度和方位進(jìn)行調(diào)整,對(duì)周邊孔或掏槽眼的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行爆破施工的過(guò)程中,應(yīng)該結(jié)合地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果和施工人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。地質(zhì)條件是客觀因素,會(huì)隨著挖掘的深入而產(chǎn)生變化,因此應(yīng)該針對(duì)圍巖節(jié)理的變化進(jìn)行有針對(duì)性的判斷。在施工管理的過(guò)程中,不斷提高管理的組織性,制定完善的施工標(biāo)準(zhǔn),提高工作人員的組織意識(shí),將責(zé)任落實(shí)到每個(gè)人身上。

第四,提高隧道施工人員的素質(zhì)。及時(shí)轉(zhuǎn)變施工人員“寧超勿欠”的陳舊觀念,讓施工人員認(rèn)識(shí)到超挖帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和安全危害。加強(qiáng)施工人員的在職培訓(xùn),使其工作態(tài)度和職業(yè)素質(zhì)得到提高,最終使隧道施工的工作質(zhì)量得到提高。施工人員的素質(zhì)會(huì)對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響,因此應(yīng)該不斷加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員和施工人員的教育工作,提高其技術(shù)水平,最終產(chǎn)生準(zhǔn)確的判斷,對(duì)超挖進(jìn)行有效的控制,在培訓(xùn)的過(guò)程中,還應(yīng)該培養(yǎng)施工人員的責(zé)任意識(shí)的良好的工作態(tài)度,提高施工人員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,在施工過(guò)程中,進(jìn)行積極主動(dòng)的學(xué)習(xí),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

3結(jié)語(yǔ)

總之,針對(duì)隧道的不同種類可以分為:人行隧道、公鐵路隧道、水下隧道、城市地下隧道、山嶺隧道和電纜隧道等。針對(duì)長(zhǎng)度可以分為:短隧道、中隧道、長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道等。隧道超挖產(chǎn)生的原因可以分為:施工方面原因、地質(zhì)原因和測(cè)繪(設(shè)計(jì))等原因。在測(cè)繪的過(guò)程中進(jìn)行預(yù)防,減少地質(zhì)原因?qū)Τ诋a(chǎn)生的影響,使用合理的方法和合理的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工。同時(shí),應(yīng)該加強(qiáng)超前預(yù)報(bào)工作和地質(zhì)勘查工作,提高隧道施工的管理水平,對(duì)爆破方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,加強(qiáng)技術(shù)安全交底和培訓(xùn),提高隧道施工人員的素質(zhì),以使隧道工程施工超挖得到有效的預(yù)防與控制。

參考文獻(xiàn)

[1]劉汝杰,袁保宗.隧道施工中的超挖問(wèn)題及其控制措施[J]．建筑安全,2002,30(1):145～147.

[2]何平,楊保華,王牟本.我國(guó)公路隧道工程技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004,30(1):51～55．

[3]清泉,楊奇遜,揚(yáng)以涵．路施工技術(shù)手冊(cè)一隧道(上、下冊(cè))[J]．上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2003,23(12):7～11．