摘要：爆破开挖作为时下水工隧洞的主流开挖方式，其具备适应性强、机具简单、工效高、造价低等诸多显著自身优势，但在其实际施作之中常常易因种种原因所致超挖情况普遍存在，不仅改变了所涉围岩的受力情况易致使围岩失稳，而且还增加了额外的支护、处置工程量致使施工成本大幅增长，因此于隧洞爆破开挖的实践施作之中务须竭力控制超挖情况的发生。
关键词：隧洞爆破开挖；超挖；影响因素；控制举措
引言
水工隧洞围岩具有孔隙率大、胶结性差，以及易变性等特点。在隧道施工中，需要采取工程技术方法，对水工隧洞围岩进行有效的加固。这样在隧道开挖后，周边的岩体才能承受来自隧道上部土石结构的重力，保证了隧道的稳固和安全。受到水工隧洞围岩工程特性的影响，在隧道开挖和支护时都必须结合具体情况，制定相应的技术方案，才能保证工程的顺利开展，以及确保隧道质量安全。通过树立全过程控制理念，从隧道前期地质调查与规划设计，到中期开挖与支护，再到后期进行养护和监测，都要严格做好质量监管和技术控制。
1水工隧洞爆破开挖超挖的影响因素
（1）每循环进尺过大。当周边眼外偏角一定时，若每循环开挖进尺越大，则钻孔孔底与设计开挖轮廓偏差越大，导致超挖也会越大。（2）周边眼间距不合理。周边眼布设未依据岩体特性合理选择孔距，致使孔间距过大爆破时未能沿设计轮廓开裂而造成欠挖，或因孔间距过小而导致爆破力过大造成超挖。（3）最小抵抗线选择不当。若最小抵抗线过大则易导致爆破时因围岩阻力使得周边轮廓未按设计轮廓开裂，孔内炸药爆破能量大多作用于保留围岩而导致不能爆下岩石；若最小抵抗线过小则爆破作用能量过大，易造成爆轰力过大而导致围岩过于破碎形成超挖。（4）装药量不合理。未依照围岩特性及光面爆破试验合理选择与确定装药量，或未依据实际爆破效果对装药量予以动态调整，进而导致爆破时出现超挖。（5）药径选择过大。周边眼直径一定且连续装药时，药卷直径选择偏大时，则不耦合系数偏小，使得爆破时作用于孔壁上的压力过大，进而导致孔壁严重破坏造成超挖。（6）未采取间隔装药。炮孔直径一定，药卷直径偏大时，若不选择间隔装药，则易致使爆破时作用于孔壁上的压力过大，进而导致炮孔四周围岩过于粉碎而造成超挖。
2水工隧洞爆破开挖超挖的控制举措
2.1水工隧洞围岩隧道开挖技术
首先是开挖方法的选择。影响水工隧洞围岩隧道开挖方法的因素较多，例如隧道的参数（长度、高度等），断面形状以及周围的水文地质特点等等。因此，设计人员需要综合现有的调查资料，同时结合施工需求，对比几种常用的开挖方法，然后择优选取。常用的开挖方法有三种，分别是：（1）明挖法。适用于一些浅埋隧道，其优点是施工工序、技术操作相对简便，安全性、经济性较好。缺点是开挖过程中可能会对周边的土层结构造成扰动，因此隧道周边如果有其他建筑物或已经建成的隧道，则不宜使用。（2）暗挖法。对于不适合采取明挖法的隧道，可以考虑暗挖法。其优点在于开挖量小，施工周期短。（3）盖挖法。如果隧道线路从建筑物下穿过，可以在靠近建筑物的附近，选择向下开挖至一定深度，然后将顶部封闭。其次是隧道断面作业方法。根据围岩特性、施工环境的不同，可以选择的隧道断面作业形式有以下几种：（1）三台阶法。按照分步开挖、分步支护的方式，在三台阶上分别设置若干数量的钻孔，然后先钻孔内装药并爆破，清理爆破后产生的岩石，并对爆破后形成的作业面进行简单的处理，喷射混凝土完成支护。这种作业方法的优点在于作业面更大，方便进行机械化施工。同时上台阶可以为中台阶、下台阶提供支撑，保障了作业安全。（2）CD法（中壁法）。将隧道断面分为左右两侧，先进行一侧的断面施工，同时做隔壁墙。然后在墙的另一侧继续完成剩余部分的断面施工。这种方法的优点在于提高了断面承载力，在防沉降方面优势突出。但是施工工序繁多，且无法使用大型机械。
2.2水工隧洞台阶法施工特点及注意事项
台阶开挖法的优点是可以有足够的工作空间和相当的施工速度，但上、下部作业有干扰；台阶开挖虽增加了对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。选择台阶开挖时应注意以下几点：（1）解决好上、下半断面作业的相互干扰问题；（2）下部开挖时，应注意上部的稳定；（3）下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按规定做初期支护；（4）量测工作必须及时，以观察拱顶、拱脚和边墙中部位移值，当发现位移速率预警时应采取封闭仰拱、控制开挖进尺、加强支护等措施
2.3水工隧洞近接隧道施工工法
在兼顾围岩条件及控爆规模的情况下，暗挖施工主要采用短台阶法。Ⅳ级围岩采用短台阶法光面爆破开挖，循环进尺0.8m，挂网支护。Ⅴ级围岩洞口段30m采用短台阶法人工配合机械开挖，循环进尺0.7m，其余区段采用小药量松动爆破，循环进尺0.8m，I18工字钢拱架，间距80cm。短台阶法施工工序：（1）开挖顶部台阶，施作超前支护及洞身结构的初期支护。（2）上台阶施工至适当距离后（3-5m），开挖中部台阶，施作洞身结构的初期支护。（3）中台阶施工至适当距离后（10～20m），开挖下台阶，施做洞身结构的初期支护。（4）开挖仰拱，初期支护后，灌注仰拱。（5）利用衬砌模板台车，一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）
2.3水工隧洞边墙位移监测
在隧道施工过程中，监控量测新建隧道施工对既有隧道的影响是其中重要的一部分，而既有隧道周边位移是监控量测中的必测项目。通常情况下，周边位移的量测采用收敛计进行水平收敛量测。由于收敛点都布置在拱顶、拱腰位置，量测时需架设平台或梯子进行工作，实际操作既不安全也不方便，有时甚至不能进行工作。采用全站仪免棱镜测距技术能很好地解决这些问题，但由于进出既有线作业时间全部在夜间，要在很有限的时间段内进行全站仪的测量作业是比较困难的，综合考虑，边墙位移监测工作采用激光测距仪完成，激光测距仪一经安装，通电条件下即可在很短的时间内完成测量作业。测量仪器选用Insight-60激光测距传感器。将激光测距传感器固定在支架上，照准测点，避免移动。随着施工的进行，定时记录传感器读数。
3水工隧洞围岩隧道施工中的其他注意事项
（1）重视隧道工程的地质勘察和规划设计，选择科学的开挖方式及支护方案，并做好技术交底工作。特别是在支护作业中，即便是已经完成了支护任务，施工单位也需要安排专人，定期对支护区域开展巡视。如果发现支护破损，则需要立即上报。在分析问题原因后，选择重新支护，或是更换支护形式等措施，保证支护的稳固性。（2）开展必要的技术培训工作。对所有参与隧道开挖、支护施工的人员，在施工前组织集中培训，明确开挖、支护的技术要点，并且强化质量安全意识。完善施工质量及安全管理的责任意识，保障隧道内部各项作业活动高效率、高质量的开展。
结语
综上，为竭力规避超挖的出现，全数参建人员务须对水工隧洞的施建全程给予足够重视，并紧抓隧洞的前期地勘、爆破设计与爆破施工等关键环节，以严苛、规范化的管理有效把控爆破施作成效规避超挖。
参考文献
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