浅谈小断面隧洞开挖施工质量管理

摘要：小断面隧洞开挖施工质量管理，对于整个隧洞施工的作用非常重要，隧洞开挖的成型效果直接影响隧洞混凝土衬砌施工成本，企业必须要高度重视其隧洞开挖施工管理，减少超挖。本文简要分析了小型隧洞施工中开挖质量控制应采取的预防措施。

关键词：小型隧洞 开挖 施工质量控制 1.工程概况

我单位负责的四川省都江堰灌区毗河供水一期工程施工主要有乐阳干渠和丹山灌区，其中隧洞42座，渡槽9座，明渠（含暗渠）19.6km。总长度41.54km。

乐阳干渠：乐阳干渠在总干渠（桩号130+998）的中兴公社分水，呈南西走向，至高岩坎止，全长12.31km，其中明渠段长6.95km，乐阳干渠流量为6.1m³/s，占该渠全长的56.5%；沿渠隧洞12座，总长4.78km，占该渠全长的38.8%；渡槽2座，总长0.58m，占该渠全长的4.70%。隧洞为城门洞型隧洞，Ⅳ类围岩开挖断面为3.46m×3.68m（宽×高），Ⅴ类围岩开挖断面为3.54m×3.72m（宽×高）

丹山灌区：丹山水库灌区一期工程控灌面积10.43万亩，主要灌区高程位于435.0m以下。丹山水库灌区一期工程渠道总长度28.15 km，其中明渠11.68 km，隧洞14.92km（29座），渡槽1.55km（7座）。隧洞为城门洞型隧洞，渠首开挖断面为3.36m×3.33m（宽×高），渠尾隧洞开挖断面为2.34m×2.43m（宽×高）。

2.小型隧洞开挖存在的特点

我单位承建的隧洞均为小断面隧洞，最大的开挖断面为3.54m×3.72m（宽×高），最小的开挖断面为2.34m×2.43m（宽×高）。隧洞断面狭窄、作业空间有

限，大型掘进机等设备无法操作。大部分隧洞开挖只能使用传统的施工工艺采用钻爆法开挖，钻爆工艺成了影响隧洞开挖质量的重要因素。

3.小型隧洞开挖存在的质量问题

按《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-土石方工程》（SL 631-2012）第5.2.2条规定岩石洞室开挖施工质量标准，有结构要求的开挖断面底部标高允许超挖15cm，径向尺寸允许超挖15cm，侧向尺寸允许超挖15cm，开挖面平整度允许偏差10cm。但实际钻爆开挖施工过程中，经现场检测大部分隧洞底部标高、径向尺寸、侧面尺寸及开挖面平整度均超出规范允许值，出现大量超挖现象。

隧洞设计混凝土衬砌厚度为30cm，开挖断面3.54m×3.72m（宽×高）的设计每仓混凝土量为40m3，实际浇筑过程中每仓混凝量约为60m3。开挖断面2.34m×2.43m（宽×高）的设计每仓混凝土量为27m3，实际浇筑过程中每仓混凝量约为40m3。因隧洞开挖施工质量控制不到位，超挖严重导致实际混凝土用量超过设计混凝土用量约50%。

4.影响隧洞开挖质量的原因

岩石洞室开挖施工质量标准，以在开挖轮廓面上残留炮孔痕迹是否均匀分布、残留炮孔痕迹保存率、相邻两炮孔间岩面的平整度为主。采用光面爆破开挖，可最大限度保护周边岩体的稳定性，减少超挖量。根据实际施工情况对影响洞挖光面爆破质量原因分析如下：

4.1 地质条件及爆破参数

本工程隧洞主要为粉砂质泥岩和砂岩，为侏罗系上统遂宁组（J3s）组和侏罗系上统蓬莱镇组下段（J3p1）地层。鲜红、紫红色粉砂质泥岩（局部相变为泥质粉砂岩）与紫灰色中～厚层状长石石英砂岩不等厚互层；棕红色长石砂岩与棕红色粉砂质泥岩（局部相变为泥质粉砂岩）互层。洞室围岩岩性软弱，岩层近于水平，岩体层间接合力弱，以Ⅳ类为主，其次为Ⅴ类，Ⅳ、Ⅴ类围岩成洞条件及稳定性较差。

爆破装药量过大，在爆破施工过程中没有根据附近地质情况掌握掌子面前方围岩情况，未能及时调整爆破参数，造成爆破超挖。

4.2 施工放样精度及复测

隧洞开挖施工测量轴线以激光指向仪进行掌子面开挖控制，钻孔作业人员根据激光放出的开挖轮廓线进行布孔放样，现场施工作业人员未对孔位布置进行复测。

4.3 钻孔精度太低

由于钻孔作业覆盖空间有限，以及受隧洞形状的影响，拱部180°范围内的周边孔及底板的周边孔都相当难控制。对于钻孔角度的控制全凭操作人员的经验，难度非常大。部分操作人员未经施工技术交底就直接上岗作业，未按爆破方案施工。

5.隧洞开挖质量的影响

隧洞超挖若得不到及时纠正，会带来的不利后果主要有以下几点：

5.1 超挖使火工材料用量及费用加大，出渣运输量和费用增加。出渣时间延长，影响施工进度，生产管理成本大幅度提升。

5.2 隧洞超挖部分要采用同标号混凝土回填，增加的混凝土工程量使生产管理成本大幅度提升，且影响施工进度。

6.隧洞开挖质量控制措施

如今市场经济竞争日趋激烈，我们必须思考如何提高施工质量管理水平，提高效率，节约成本才能在竞争中，生存发展。为了控制好隧洞开挖质量，在开挖过程中应采取以下控制措施：

6.1 改变观念、提高全员质量意识加强技术交底

6.1.1 要建立严格的施工管理制度从思想上提高施工作业人员的质量意识，施工技术人员在掌握施工技术要领的基础上了解相应的施工规范、质量规范。

6.1.2 不定期组织施工技术人员和施工作业人员召开现场会议，对洞挖爆破施工超挖原因进行分析，并提出解决方案。

6.1.3 洞挖爆破施工作业前，技术部门组织施工技术人员、施工作业人员进行爆破方案技术交底。

6.2 测量放样及复检

开挖放样应在掌子面上标定中腰线和开挖轮廓线，每次钻孔前采用红油漆在开挖掌子面上标示开挖轮廓线。定期采用全站仪对隧洞内激光指向仪进行检查、复核，对隧洞断面进行测量。

6.3 钻孔施工控制

6.3.1 钻孔位置根据测量定出的中线、腰线及轮廓线确定，且严格按照孔位布置图布置。

6.3.2 要精确定孔，周边孔在断面轮廓线上开孔，开孔位置偏差不应大于3cm。

6.3.3 炮孔方向应一致，钻孔过程中应经常检查，周边孔尤其要控制钻孔孔位和角度。

6.3.4 各钻工“定人定位定眼”进行钻孔，每排炮孔由施工现场技术人员按“平、直、齐”的要求进行检查，对孔斜、孔向、孔深不符合要求的重新补孔，终孔验收合格后才能装药。

6.4 装药和爆破控制

6.4.1 经过多次的爆破试验，得出比较合格的爆破参数，编写制定爆破方案明确爆破参数。

6.4.2 炮孔的装药、堵塞和引爆线的连接由专业爆破员按爆发方案进行。 6.4.3 每次爆破完成后对爆破效果进行检查，认真分析研究，根据掌子面和围岩地质情况及时调整优化爆破参数。

5.结束语

综上所诉，加强小断面隧洞开挖施工质量控制能有效控制超欠挖，可以避免二次开挖与衬砌混凝土超填量，降低施工成本，加快施工进度。

参考文献

[1]汪泳.小断面引水隧洞开挖质量控制[J].房地产导刊,2014,(10).368-368,348.

[2]李健.浅谈小断面隧洞工程开挖爆破施工控制[J].科技视界,2016, No.168(09):211-212.

[3]SL631-2012，水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-土石方工程[S].