摘要：水工隧洞洞挖施工中，超欠挖控制是洞挖施工的一大难题。洞挖施工通常采用钻爆手段松动围岩来提高开挖效率。钻爆对围岩松动不到位，将增加人工辅助开挖工作量，施工进度慢，工程不经济。钻爆对围岩松动过度，增加超挖超填工程量，工程施工即不经济也不安全。超欠挖控制重点在爆破药量的控制上：恰当的爆破用药实现钻爆对围岩的适度松动，有效控制超欠挖，从而提高开挖效率。为此，笔者仅从弥渡县大三村水库导流输水隧洞洞挖的松动爆破方面，分析洞室地质特性及钻爆用药量对策，目的在于：钻爆必须在确保施工安全的前提下，如何根据地质特性，动态调整用药量，提高钻爆效果,最终实现工程按质、按量、按时建成。
关键词：输水隧洞洞挖；地质特性；钻爆；对策
1、工程基本情况
1.1工程概况
弥渡县大三村水库为新建小（一）型水库，水库由大坝、溢洪道、导流输水隧洞三大建筑物组成。导流输水隧洞洞身全长212m,隧洞分有压段和无压段。有压段长110m,衬砌断面为园形，净断面尺寸直径1.8m,无压段长102m。衬砌断面为城门洞形,洞身净断面尺寸1.5m×1.8m，顶拱园心角120℃。隧洞施工开挖断面全部为城门洞形，宽2.4m,高2.4m,断面面积约为5.7m2，爆破工程量约为1100m3。
2.1导流输水隧洞地质条件
经地质勘察：导流输水隧洞属于浅埋旁山隧洞，最大埋深27m。隧洞前段穿过灰黑色炭质板岩，变余结构，层状构造，揉皱发育，破碎，发育两组典型节理;后段穿过褐灰色、深灰色，强风化硅质岩，揉皱发育，破碎，发育两组典型节理。中间段穿过灰绿色强风化辉绿岩，碎裂状结构。隧洞进口裸露强风化炭质板岩，隧洞出口及陡槽段基本已出露强风化硅质岩，仅局部有少量第四系残坡积地层覆盖，厚度小于1.5m。
隧洞的围岩十分易掉落，自稳时间有限，给隧洞生产施工带来极大安全隐患。整条隧洞中的地质情况都很不稳定，各种异常现象都可能发生，尤其是施工影响，导致的围岩塌方、掉块极为常见，尤其在断层破碎带、软弱夹层处支护不及时和支护不当，还会产生冒顶现象，经地质分析确定为V类围岩。
隧洞具体围岩分类见表2-1
2-1隧洞不同洞段具体围岩分类表
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3、洞身开挖对
根据本工程的特点及机械性能,采用开挖对?如下：
3.1开挖原则
隧洞围岩全进行开挖，为避免掉落围岩等，采取的措施是断面一次开挖全面掘进。施工原则上是随挖随封闭，加强支护，减弱爆破振荡，短进尺的方法，开挖爆破后采用钢支撑、系统锚杆及挂网喷混适时进行支护，确保成洞安全稳固。
3.2开挖方法
实际开挖施工上，以安全为头等大事，采取洞挖方式，应用钻爆法使岩石松动以后，在进行全面施工，每段开挖进尺1m-1.5m，全程一次性贯通。遇围岩地质条件差，围岩不稳定时，采用小进尺、及时支撑的施工方法。采用YT-28型风钻钻孔，洞渣使用ZLZY60扒渣机配合1t自卸汽车运出渣滓。在钻孔控制上，平行洞轴线钻孔，用激光导向仪控制，毎排循环完成后，均校核高程和坡度。
3.3支护措施
每段开挖进尺1m-1.5m，为确保安全，在开挖前，应用锚杆法对隧洞施工段进行及时支护，方法是距开挖边线外20cm位置打仰孔，孔深2.5m，孔的倾斜角度为5。对准仰孔夯进φ25锚杆，杆间距25cm，排距为3.0m。支护完成后在出渣结束时，依次按0.5m架立格栅钢拱架，通过钢筋焊接进行连接成一个整体，做为骨架支撑，然后应用混凝土进行喷护施工，厚度在10cm左右。支护方式依此类推，出渣完成后即进行支护施工，直至开挖施工结束。
3.4钻爆方案
1、爆破设计参数
隧洞开挖从进口、出口两个工作面同时掘进。进行爆破是隧洞施工中安全系数最低的环节，爆破段炮孔数设计为39个。其中周边孔的间距距离拱顶部位位置为0.53m，靠近立墙部位0.67m位置，底眼0.54m，进行爆破孔开挖；其中辅助孔的间距为0.65m，光爆层厚度为0.5m。周边孔距开挖轮廓线0.1m，并向外倾斜4°，使孔底在轮廓线外0.1m。周边孔、辅助孔孔深均为2.0m。
掏槽孔在隧洞中心采用环型布置。首先在中间钻一个孔径为40mm的空孔，在空孔的四周布置4个掏槽孔。4个掏槽孔均匀地布置在半径为200mm的圆上，所有掏槽孔都是垂直孔，孔深均为2.2m。
爆破炸药采用乳化炸药。装药量每爆破段使用17.1kg，确定爆破单耗为2kg/m3。起爆采用磁电雷管，起爆按掏槽孔、扩帮孔，辅助孔、底孔、周边孔的顺序进行，间隔时间约为50毫秒。
各孔装药参数根据现场爆破试验确定，并根据每一爆破段的围岩实际情况进行调整。每一钻爆段之前的所有爆破段都作为本段的爆破试验参数确定爆破孔位、数量及用药量。
3.5、洞挖情况及对策
在钻爆洞挖施工中，为有效确保洞挖效率和质量，采取措施主要有:
1、通过选择合理的钻爆参数，达到最佳钻爆效果。
2、本工程围岩具有板结，坚硬特点，用手风钻难以钻进，但经爆破松动后，围岩全部成为碎粒。因此在欠挖方面容易控制。爆破松动后，欠挖部分使用手风钻松动，实现开挖断面达到设计断面。
3、断面轮廓检查及信息反馈
断面轮廓检查主要是钻爆效果检查。每次掘进爆破后，加强钻爆效果的监督管理是关键。做好钻爆检査记录，以及各种相关项目的记录，对围岩的破坏程度、碴体破碎状态等各种影响质量与爆破效果的因素，进行详细的记录与观察，并针对炮眼，进行一炮一分析，做为不断优化钻爆施工设计的重要依据。
本工程的围岩总体情况为：隧洞进口从桩号-0+100至0+001,长101米，属于辉绿岩强风化层位，岩石破碎严重，其中有少量破碎硅质岩层。地层极容易掉块或者坍塌，自稳能力差，遇水出现轻微膨化或软化。从桩号0+001至0+019，长18米，属于硅质岩断层破碎带，其中有灰质板岩出现，属于两种岩层接触带，破碎较为严重。属于断层挤压破碎带，岩性较松散软弱，局部受散滴状和流状地下水影响，极容易掉块。从桩号0+019至0+112段属于灰质板岩构造，岩层之间有局部粘土充填，在外力作用下较为松散，掉块较多。根据围岩特点，洞挖的难点不在欠挖方面，而在超挖技术问题的处理上，其原因，一是按固定的设计参数用药，围岩经爆破松动后，全部为碎粒，多出现超挖情况；二是按固定的设计参数用药，围岩经爆破松动后，地层极容易掉块或者坍塌，也是出现超挖情况的重要原因。
4、超挖控制措施
本工程施工中用动态调整钻爆参数的方法，主要调整炮孔位置、数量、用约量，减弱钻爆对围岩的破坏，实现对超挖的有效控制。动态调整钻爆参数以原钻爆设计参数为基准，根据各爆破段围岩情况确定钻爆参数。隧洞开挖各洞段围岩及钻爆效果为：0+000至0+059，长59米，岩层松软，取消爆破，采用人工开挖，未出现超挖，成洞情况好，效率低。0+059至0+072，长13米，岩层松软，施工分6个爆破段，每爆破段装药量12kg，爆破单耗为0.65kg/m3。炮孔数量21个，未出现超挖，成洞情况好，效率高。0+072至0+108，长36米，岩层松软，破碎较为严重，施工分16个爆破段，每爆破段装药量4.8-9kg，爆破单耗为0.2kg/m3。炮孔数量21个，未出现超挖，成洞情况好，效率高。0+112至0+212，长36米，灰质板岩构造，岩层之间有局部粘土充填，围岩较为松散，掉块较多。施工分30个爆破段，每爆破段装药量12-18kg，爆破单耗为0.26kg/m3。炮孔数量22个，内移周边孔。未出现超挖，成洞情况好，效率高。
4、结论
弥渡县大三村水库导流输水隧洞洞身岩石开挖，根据洞身地质条件确定出爆破设计参数，实际开挖中，根据各开挖段的围岩情况，动态调整爆破孔位、数量及用药量，优化钻爆参数，实现钻爆对围岩适度松动，保证隧洞开挖掘进速度，以达到工程安全，高效的目的，确保了工程按质、按量、按时完成。