浅谈大岩隧道开挖质量控制技术:隧道洞身开挖质量控制要点

　　摘要： 文章以大岩隧道开挖质量控制为例，主要介绍通过利用光面爆破施工技术和加强现场施工质量管理等有效控制开挖质量的措施，以确保隧道施工质量，减少安全隐患，降低工程成本，实现创优良工程的目标，为同类隧道开挖施工提供参考。
　　Abstract: Taking quality control of big rock tunnel excavation for example, this paper mainly introduces the effective measures of controlling the quality of excavation, such as smooth blasting, enhancing on-site construction quality management, so as to ensure tunnel construction quality, reduce security risks and reduce the cost of the project, achieve the goal of creating fine works, providing a reference for similar tunnel excavation.
　　关键词： 公路隧道；开挖质量；光面爆破；管理
　　Key words: highway tunnel；quality of excavation；smooth blasting；management
　　中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0129-02
　　0 引言
　　隧道开挖质量水平主要表现在超欠挖控制。超挖过多，不仅因出渣量和衬砌量增多而提高工程造价，而且由于局部超挖会产生应力集中问题，影响围岩稳定性；而欠挖则直接影响到衬砌厚度，对工程质量和安全产生隐患，处理起来费时、费力、费物。所以必须要控制好超欠挖，为围岩稳定和安全支护创造良好条件。
　　1 工程概况
　　大岩隧道位于重庆市酉阳县龙潭镇柏香村，设计净高5.0m，净宽9.75m，设计行车速度60km/小时，为双向4车道分离式长隧道。隧道左线起止里程K5+469～K7+980，长2511m，起止点设计高程分别为576.075及513.300m；右线起止里程K5+457～K7+970，长2513m，起止点设计高程分别为576.375及513.550m。隧道左右线均为单向纵坡，纵坡均为-2.5%。隧道最大埋深左线约429m，右线约416m。隧道左右线全线均按分离式隧道布设。
　　隧道主要围岩为IV级、V级，主要岩层有：灰岩、白云岩、和泥质白云岩，存在的不良地质主要为：隧址区岩溶水十分发育，地下水含量丰富，有多处岩溶和岩溶水十分发育，可能发生涌突水、突泥等；隧道通过IV级围岩段时，围岩稳定性较差，也易发生突水突泥；隧道穿越段岩溶十分发育，在7个地段遭遇溶洞和暗河的可能性大；隧道也将穿越多处断层破碎带。
　　由于隧道埋深大，地质构造复杂，在施工中受岩溶及岩溶水、突水突泥、围岩失稳、断层及破碎带等地质灾害影响较为严重。
　　2 隧道开挖质量评定标准
　　在交通运输部2005年发布的《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）中对公路隧道的开挖质量提出了明确的规定：
　　2.1 超挖规定（见表1）
　　2.2 欠挖规定 当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别凸出部分（每1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不大于30mm，衬砌时不大于50mm，拱脚、墙脚以上1m内严禁超挖。在进行工程质量检验和评定时，必须符合以上规定。
　　3 影响隧道开挖质量的主要因素
　　隧道开挖质量的好坏直接会影响整个工程的质量和工程造价，也会产生诸多的安全隐患，所以必须保证开挖质量，而开挖质量主要体现在对围岩的振动和破坏程度，在实际施工中要最大限度地减轻爆破对围岩的振动和破坏，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性。
　　在隧道施工中采用光面爆破可有效的控制爆破对遗留岩体的振动和破坏，其重要标志就是控制隧道的超欠挖，而影响隧道超欠挖（光面爆破效果）的主要因数有以下几点：
　　3.1 隧道爆破设计 本隧道开挖采用新奥法施工，Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用短台阶法开挖，顶拱部周边采用光面爆破，中部采用中空孔菱形掏槽（中空孔直径为d=42mm），最后爆破成型。在施工中应根据现场爆破效果进行爆破参数调整及设计优化。
　　3.1.1 炸药、雷管及爆破参数的确定 选用2#岩石乳化炸药，采用毫秒微差非电导爆雷管起爆，多循环、小药量、短进尺爆破。爆破时严格控制单响药量，尽量减少爆破对周边围岩的影响。其主要爆破参数见表2、表3。
　　3.1.2 进尺设计 根据地质勘察资料描述的围岩地质条件及施工进度安排，Ⅴ类围岩段开挖单循环进尺为1.2m左右，Ⅳ类围岩段开挖单循环进尺为1.5m左右。
　　3.1.3 装药结构设计 为更好地达到光面爆破的效果，周边炮孔主要采用低爆速、低猛度，?准25mm的炸药，炮孔底部采用一节?准32mm药卷加强装药，不耦合装药，用竹片、传爆线、小直径药卷间隔绑扎的装药结构。每个装药炮孔必须进行堵塞。其装药结构如图1所示。
　　3.2 钻孔精度 为控制好隧道的超欠挖（光面爆破的效果），除根据岩层条件，正确选择爆破参数外，精确地钻孔也十分重要，是保证光面爆破质量的前提。在大岩隧道施工中钻孔要求“平、直、齐、准”。炮孔按照以下要求进行施工：
　　①所有周边孔应彼此平行，并且其深度一般不应比其它炮孔深；