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【摘 要】通过对长岭高铁隧道施工超挖的原因分析，从地质预报，爆破方案的动态管理和提高施工人员素质等方面制定了行之有效的对策，保证了隧道施工超挖控制效果，从而加快施工进度，降低了施工成本。
【关键词】隧道施工；超挖控制；成本控制
前言
长岭隧道隧址区主要为低山丘陵区，相对高差100～200米，地势起伏较大，自然坡度约20°～50°，植被发育，多为松林杂木，隧道进口为丘间谷底，地形狭窄。隧道出口地处低山坡脚，交通较便利，隧道出口左侧约100m为新长铁路麒麟山隧道出口。
通过对宁杭线长岭隧道开挖施工统计，隧道中平均超挖值为12.7cm，最大能达到30cm。超挖引起多装，多运渣土，超挖空间还要用混凝土或喷射混凝土回填，从而造成人工，工期和材料的超额浪费，致使工程成本增加，同时超挖也给后续工序作业（如支护，铺设防水板等）和结构安全造成一定的困难。其环向长度约30m左右，按平均超挖12.7cm计算，那么每延米约超挖4m?，这样就相应增加了装运工作量和混凝土或喷射混凝土回填工作量。而且每延米约增加约2500-3500元的成本支出。
1 超挖原因分析
1.1地质的原因
这里面既有设计方面的原因，又有施工方面的原因，还有整体地质勘察技术水平不高的原因。
（1）现在物探设备不能完全准确判知掌子面方向的实际地质情况，加之操作人员技术水平良莠不齐，使得地质情况预探结果与实际相差悬殊。
（2）设计单位地质勘探作业粗劣。作业数量不符合规范规定，使得推断出来的地质情况与实际偏差太大，严重误导施工。
（3）现场工程技术人员的地质知识和经验缺乏，不能根据施工中揭露出来的地质情况预判掌子面前进方向的地质情况。
1.2施工方法的原因
（1）钻爆工艺是引起超挖的主要因素，在钻爆工艺中光面爆破，预裂爆破是控制超挖比较好的施工方法。但实际施工还有相当一部分隧道施工打眼数目未按照设计来进行，大尺度，少钻孔，此种爆破方式导致隧道开挖轮廓不规整，凹凸不平，未达到预裂爆破的效果，开挖有也及其容易出现大的石块，需再次引爆，浪费时间，人力，物力，危险系数也比较高。
（2）钻孔精度低。由于钻孔作业覆盖空间有限，以及受隧道形状的影响，拱部180度范围内的上仰角，两侧边墙部位的外插脚以及底板的下插脚都相当难控制。而实际施工中基本上都采用的是钻孔台架人工钻孔，其钻孔角度的控制全凭操作人员的经验，难度之大是不言而喻的。
（3）装药结构不合理。根据围岩情况选用合理的装药结构，可以减少由于爆破产生的振动和应力波对围岩的破坏作用，而有利于减少超挖，提高轮廓质量。
1.3施工现场管理不到位
施工管理是指现场管理与组织，主要包括人员组织，作业安排，技术交底与指导，质量检测与反馈以及相应规章制度，技术标准的制定等。管理的目的就是要把众多的因素置于可控的状态，达到爆破设计的基本要求，从而达到控制超挖的目的。
1.4施工人员素质不高
目前的钻爆从业人员大都是没有经过专业培训的农民工，而相当一部分工程技术人员要么是经验不足的学生，要么就是凭借经验办事的技术人员，理论和经验的不足使超挖控制工作很难系统地开展。
2 对策
综合我国相关高铁隧道和长岭隧道超挖现象的研究分析，要想对超挖进行很好地控制，须从以下几个方面着手，加强对施工现场和人员方面的管理，综合控制工程质量，使隧道超挖控制在理想的范围内。
2.1 加强地质勘察和超前地质预报工作
（1）设计单位应当严格按照设计规范规定的地质勘探作业量做足，隧道正线上的地质探孔，地质条件复杂的地区更应该加密地质探孔，以便为隧道结构设计提供详实的地质资料，也是施工单位在编制施工方案时有的放矢，更好地知道施工。
（2）施工单位应加强超前地质预报工作，这项工作对超挖控制来说相当关键。只有对掌子面前进方向地质情况进行了准确的预判，才能有针对性制定施工方案。
施工单位应当根据隧道的设计情况配备适当的量测设备，长大隧道还要配备TSP地质超前探测仪，地质雷达等精密地质超前探测设备。同事对操作人员进行专门培训，保证地质超前预报质量。
由于隧道工程的特殊性，只有开挖出来的地质状态才能比较客观，可靠地反映施工过程中出现的一些现象问题，也才能使我们能够采取最符合地质状态的施工和支护措施。因此，施工阶段的地质判释和水平成了确定施工方案和控制超挖的关键。
目前，国内外在隧道施工中进行围岩评价，主要是根据掌子面的观察来进行，这是比较简便而现实的方法。这种观察主要是通过目视，也可以采用摄影的方法观察掌子面的地质状态和地质的变化状态。绘制掌子面观察（素描）图。在施工中充分利用观察到的资料，及时判释，已达到完善下步开挖施工方案的目的。
2.2加强施工管理工作
（1）必须采用控制爆破（光面爆破，预裂爆破等），通过工程类比和现场实验，优化爆破参数设计，更好更充分地利用设计与实际经验操作完成；
（2）在满足技术经济要求的情况下，应优先考虑采用操作简单且精确度高，有良好性能的钻孔机械，测量放线，断面检测仪器以及爆破器材等；
（3）应严格控制断面的测量放线精度，对每一步的放线测量，相关人员必须尽职尽责，务必做到准确无误；
（4）必须严格控制钻孔精度，重点是控制周边眼的外插角，开挖误差以及炮眼在断面分布的均匀性；
（5）必须严格控制重要爆破作业质量，控制装药量，保证正确的起爆顺序；
（6）必须做到及时检测和及时反馈，对于围岩级别高的地方，这一点必须更加重视，勤量测，少危险； （7）必须强化施工组织管理，推行作业标准化并加强作业人员素质和责任心的教育，对于相关负责人，必须责任到人，盯点作业，多实践，多排查，多沟通，更好的完成互助性任务。
2.3加强爆破方案的动态管理
根据不同的外部条件适时地调整爆破方案，使爆破效果达到最佳，从而达到控制超挖的目的。
地质条件是客观存在的因素，是确定爆破参数的基本依据。爆破设计主要是根据经验，类比或现场实验设计，而地质条件是随掘进而不断变化的，其中最主要的变化是围岩节理裂隙的变化。在现场施工中，应根据情况调整钻孔方位和角度，或适当调整周边孔的参数，以达到更好的爆破效果。
在施工中，技术人员应紧跟开挖面对围岩进行观测描述，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，据此调整爆破参数和施工方法或采取局部内移动炮眼，局部空孔不装药，加密炮眼，局部调整起爆顺序等一系列的辅助措施，提高爆破质量，尽量减少超挖方量，呈现平顺的轮廓线。
2.4提高施工人员素质
传统观念认为，如果隧道超挖一点，结构层就厚实一点，对隧道结构还有利。这种观念是极其错误的。抛开经济损失不讲，过度的超挖对围岩损伤很严重，极可能会引起岩体失稳，反而使结构层受挤压过大，如果围岩性质不好，地质条件复杂的话，对隧道结构是极为不利，甚至会出现安全的大隐患。
加强对施工人员的教育培训与管理。因为他们技术素质的高低和工作态度的好坏直接决定了工程的质量甚至于单位的形象，同时也直接的决定了超欠挖的成功与否，决定了工程质量的好坏！
3亟待解决的问题
（1 ）施工阶段地质判释技术不完善，缺乏有效的判断方法和手段。目前应用中的地质素描技术还有不完善的地方，整个理论还不是很系统，实际操作性还不是很强，使得现场的地质判断工作很难有效的开展。
（2 ）隧道施工从业人员整体技术水平有待提高。众所周知，我们的隧道施工技术水平与一些发达国家相比是有差异的，并且这些差距还相当明显。所以说，我们的隧道施工人员整体技术水平有待提高，并且这个提高的幅度还相当大。
参考文献：
[1]铁道部经济规划研究院。 TZ204-2008铁路隧道工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2008
[2]中华人民共和国行业标准.TB0204-2002铁路隧道施工规范[S].北京：中国铁道出版社，2002
[3]中华人民共和国行业标准.铁路隧道超前地质预报技术指南（铁建设[2008]105号）[S]北京：中国铁道出版社，2008
[4]冯卫星. 铁路隧道设计[M].成都：西南交通大学出版社，1998.
[5]王峰. 铁路客运专线隧道工程质量检查与控制[M]. 成都：西南交通大学出版社，2008.
[6] 中华人民共和国行业标准.TZ214-2005 客运专线铁路隧道工程施工技术指南[S]，2005
作者简介：牛闻捷（1985-），男，助理工程师，从事铁路建设工作，E-mail：[email protected]
【关键词】隧道施工；超挖控制；成本控制
前言
长岭隧道隧址区主要为低山丘陵区，相对高差100～200米，地势起伏较大，自然坡度约20°～50°，植被发育，多为松林杂木，隧道进口为丘间谷底，地形狭窄。隧道出口地处低山坡脚，交通较便利，隧道出口左侧约100m为新长铁路麒麟山隧道出口。
通过对宁杭线长岭隧道开挖施工统计，隧道中平均超挖值为12.7cm，最大能达到30cm。超挖引起多装，多运渣土，超挖空间还要用混凝土或喷射混凝土回填，从而造成人工，工期和材料的超额浪费，致使工程成本增加，同时超挖也给后续工序作业（如支护，铺设防水板等）和结构安全造成一定的困难。其环向长度约30m左右，按平均超挖12.7cm计算，那么每延米约超挖4m?，这样就相应增加了装运工作量和混凝土或喷射混凝土回填工作量。而且每延米约增加约2500-3500元的成本支出。
1 超挖原因分析
1.1地质的原因
这里面既有设计方面的原因，又有施工方面的原因，还有整体地质勘察技术水平不高的原因。
（1）现在物探设备不能完全准确判知掌子面方向的实际地质情况，加之操作人员技术水平良莠不齐，使得地质情况预探结果与实际相差悬殊。
（2）设计单位地质勘探作业粗劣。作业数量不符合规范规定，使得推断出来的地质情况与实际偏差太大，严重误导施工。
（3）现场工程技术人员的地质知识和经验缺乏，不能根据施工中揭露出来的地质情况预判掌子面前进方向的地质情况。
1.2施工方法的原因
（1）钻爆工艺是引起超挖的主要因素，在钻爆工艺中光面爆破，预裂爆破是控制超挖比较好的施工方法。但实际施工还有相当一部分隧道施工打眼数目未按照设计来进行，大尺度，少钻孔，此种爆破方式导致隧道开挖轮廓不规整，凹凸不平，未达到预裂爆破的效果，开挖有也及其容易出现大的石块，需再次引爆，浪费时间，人力，物力，危险系数也比较高。
（2）钻孔精度低。由于钻孔作业覆盖空间有限，以及受隧道形状的影响，拱部180度范围内的上仰角，两侧边墙部位的外插脚以及底板的下插脚都相当难控制。而实际施工中基本上都采用的是钻孔台架人工钻孔，其钻孔角度的控制全凭操作人员的经验，难度之大是不言而喻的。
（3）装药结构不合理。根据围岩情况选用合理的装药结构，可以减少由于爆破产生的振动和应力波对围岩的破坏作用，而有利于减少超挖，提高轮廓质量。
1.3施工现场管理不到位
施工管理是指现场管理与组织，主要包括人员组织，作业安排，技术交底与指导，质量检测与反馈以及相应规章制度，技术标准的制定等。管理的目的就是要把众多的因素置于可控的状态，达到爆破设计的基本要求，从而达到控制超挖的目的。
1.4施工人员素质不高
目前的钻爆从业人员大都是没有经过专业培训的农民工，而相当一部分工程技术人员要么是经验不足的学生，要么就是凭借经验办事的技术人员，理论和经验的不足使超挖控制工作很难系统地开展。
2 对策
综合我国相关高铁隧道和长岭隧道超挖现象的研究分析，要想对超挖进行很好地控制，须从以下几个方面着手，加强对施工现场和人员方面的管理，综合控制工程质量，使隧道超挖控制在理想的范围内。
2.1 加强地质勘察和超前地质预报工作
（1）设计单位应当严格按照设计规范规定的地质勘探作业量做足，隧道正线上的地质探孔，地质条件复杂的地区更应该加密地质探孔，以便为隧道结构设计提供详实的地质资料，也是施工单位在编制施工方案时有的放矢，更好地知道施工。
（2）施工单位应加强超前地质预报工作，这项工作对超挖控制来说相当关键。只有对掌子面前进方向地质情况进行了准确的预判，才能有针对性制定施工方案。
施工单位应当根据隧道的设计情况配备适当的量测设备，长大隧道还要配备TSP地质超前探测仪，地质雷达等精密地质超前探测设备。同事对操作人员进行专门培训，保证地质超前预报质量。
由于隧道工程的特殊性，只有开挖出来的地质状态才能比较客观，可靠地反映施工过程中出现的一些现象问题，也才能使我们能够采取最符合地质状态的施工和支护措施。因此，施工阶段的地质判释和水平成了确定施工方案和控制超挖的关键。
目前，国内外在隧道施工中进行围岩评价，主要是根据掌子面的观察来进行，这是比较简便而现实的方法。这种观察主要是通过目视，也可以采用摄影的方法观察掌子面的地质状态和地质的变化状态。绘制掌子面观察（素描）图。在施工中充分利用观察到的资料，及时判释，已达到完善下步开挖施工方案的目的。
2.2加强施工管理工作
（1）必须采用控制爆破（光面爆破，预裂爆破等），通过工程类比和现场实验，优化爆破参数设计，更好更充分地利用设计与实际经验操作完成；
（2）在满足技术经济要求的情况下，应优先考虑采用操作简单且精确度高，有良好性能的钻孔机械，测量放线，断面检测仪器以及爆破器材等；
（3）应严格控制断面的测量放线精度，对每一步的放线测量，相关人员必须尽职尽责，务必做到准确无误；
（4）必须严格控制钻孔精度，重点是控制周边眼的外插角，开挖误差以及炮眼在断面分布的均匀性；
（5）必须严格控制重要爆破作业质量，控制装药量，保证正确的起爆顺序；
（6）必须做到及时检测和及时反馈，对于围岩级别高的地方，这一点必须更加重视，勤量测，少危险； （7）必须强化施工组织管理，推行作业标准化并加强作业人员素质和责任心的教育，对于相关负责人，必须责任到人，盯点作业，多实践，多排查，多沟通，更好的完成互助性任务。
2.3加强爆破方案的动态管理
根据不同的外部条件适时地调整爆破方案，使爆破效果达到最佳，从而达到控制超挖的目的。
地质条件是客观存在的因素，是确定爆破参数的基本依据。爆破设计主要是根据经验，类比或现场实验设计，而地质条件是随掘进而不断变化的，其中最主要的变化是围岩节理裂隙的变化。在现场施工中，应根据情况调整钻孔方位和角度，或适当调整周边孔的参数，以达到更好的爆破效果。
在施工中，技术人员应紧跟开挖面对围岩进行观测描述，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，据此调整爆破参数和施工方法或采取局部内移动炮眼，局部空孔不装药，加密炮眼，局部调整起爆顺序等一系列的辅助措施，提高爆破质量，尽量减少超挖方量，呈现平顺的轮廓线。
2.4提高施工人员素质
传统观念认为，如果隧道超挖一点，结构层就厚实一点，对隧道结构还有利。这种观念是极其错误的。抛开经济损失不讲，过度的超挖对围岩损伤很严重，极可能会引起岩体失稳，反而使结构层受挤压过大，如果围岩性质不好，地质条件复杂的话，对隧道结构是极为不利，甚至会出现安全的大隐患。
加强对施工人员的教育培训与管理。因为他们技术素质的高低和工作态度的好坏直接决定了工程的质量甚至于单位的形象，同时也直接的决定了超欠挖的成功与否，决定了工程质量的好坏！
3亟待解决的问题
（1 ）施工阶段地质判释技术不完善，缺乏有效的判断方法和手段。目前应用中的地质素描技术还有不完善的地方，整个理论还不是很系统，实际操作性还不是很强，使得现场的地质判断工作很难有效的开展。
（2 ）隧道施工从业人员整体技术水平有待提高。众所周知，我们的隧道施工技术水平与一些发达国家相比是有差异的，并且这些差距还相当明显。所以说，我们的隧道施工人员整体技术水平有待提高，并且这个提高的幅度还相当大。
参考文献：
[1]铁道部经济规划研究院。 TZ204-2008铁路隧道工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2008
[2]中华人民共和国行业标准.TB0204-2002铁路隧道施工规范[S].北京：中国铁道出版社，2002
[3]中华人民共和国行业标准.铁路隧道超前地质预报技术指南（铁建设[2008]105号）[S]北京：中国铁道出版社，2008
[4]冯卫星. 铁路隧道设计[M].成都：西南交通大学出版社，1998.
[5]王峰. 铁路客运专线隧道工程质量检查与控制[M]. 成都：西南交通大学出版社，2008.
[6] 中华人民共和国行业标准.TZ214-2005 客运专线铁路隧道工程施工技术指南[S]，2005
作者简介：牛闻捷（1985-），男，助理工程师，从事铁路建设工作，E-mail：[email protected]