隧道开挖施工质量通病、原因分析及应对措施.docxVIP

隧道开挖施工质量通病、原因分析及应对措施

隧道开挖施工是隧道工程的核心环节，其质量直接影响后续支护、衬砌施工及隧道整体结构安全。施工中易因地质条件复杂、操作不规范、参数控制不当等因素，出现超欠挖、开挖轮廓不规则、围岩扰动过大等质量通病。需精准识别问题表现，深入剖析成因，制定针对性应对措施，从源头保障开挖质量。

一、钻爆作业质量通病及应对措施

钻爆作业是硬岩隧道开挖的关键工序，常见质量通病集中在爆破效果、炮孔精度及爆破安全管控上，直接影响开挖断面尺寸与围岩稳定性。

（一）超欠挖超标

通病表现：拱部超挖量＞15cm，边墙超挖量＞10cm，局部欠挖量＞5cm；超挖区域回填不密实，欠挖区域未及时处理，导致后续衬砌混凝土厚度不足或结构受力不均。

原因分析：

钻爆参数设计不合理：未根据围岩级别调整参数，如硬岩地层周边眼间距过大（＞60cm）、装药量过多（＞0.2kg/m），软岩地层未采用微震爆破，单段起爆药量超标（＞50kg），导致爆破后轮廓线不规则。

炮孔施工精度不足：钻孔时未用全站仪定位开挖轮廓线，周边眼外插角偏差＞3°，眼底偏离设计位置＞10cm；钻工操作不规范，钻孔深度偏差＞5cm，部分炮孔未达到设计深度，爆破时无法形成平整轮廓。

爆破网络连接错误：雷管段别设置混乱，掏槽眼、辅助眼、周边眼起爆顺序颠倒，周边眼未滞后掏槽眼起爆，导致轮廓线受掏槽爆破冲击变形；部分炮孔漏装雷管，出现“盲炮”，未爆破岩体形成欠挖。

应对措施：

优化钻爆参数设计：根据围岩级别制定专项钻爆方案，硬岩地层采用光面爆破，周边眼间距控制在40-50cm，装药量≤0.15kg/m；软岩地层采用微震爆破，单段起爆药量≤30kg，延长起爆间隔时间≥50ms，减少对围岩扰动。

提升炮孔施工精度：钻孔前用全站仪按5m间距布设开挖轮廓线控制点，周边眼按设计位置标记，钻孔时采用“定人、定机、定孔位”责任制，钻工需持证上岗，使用带角度仪的钻机（如Y-26型气腿式风钻），确保周边眼外插角≤2°，眼底偏差≤5cm；钻孔完成后由质检员逐孔检查深度、角度，不合格炮孔（深度偏差＞3cm、角度偏差＞2°）需重新钻设。

规范爆破网络连接：由专业爆破工程师按“掏槽眼→辅助眼→周边眼”顺序设置雷管段别，周边眼雷管段别比掏槽眼滞后2-3段；连接爆破网络时采用绝缘导线，逐孔检查雷管导通性，确保无漏接、错接；爆破前由安全员复核网络连接，确认无误后方可起爆。

超欠挖处理：超挖区域采用同级混凝土回填，回填时用振捣棒（如φ50型）振捣密实，分层回填厚度≤30cm；欠挖区域采用人工风镐凿除，严禁机械强行开挖，凿除后检查轮廓线，确保符合设计尺寸。

（二）爆破振动过大，围岩损伤

通病表现：爆破后围岩表面出现新裂缝（宽度＞0.5mm），局部岩块松动、剥落；周边建筑物（如民房）出现墙体开裂，振动速度超过规范限值（一般区域≤15cm/s，敏感区域≤5cm/s）。

原因分析：

单段起爆药量过大：未按周边环境调整药量，靠近建筑物区域仍采用常规药量（单段＞50kg），爆破振动波叠加，导致振动速度超标。

爆破距离过近：隧道开挖线距周边建筑物水平距离＜50m，未采取减震措施，振动波直接传递至建筑物基础。

未设置减震层：爆破区域与敏感建筑物之间未设置减震沟、减震孔，振动波无缓冲区域，直接传播至周边环境。

应对措施：

控制单段起爆药量：根据周边环境计算最大允许单段药量，采用“多段、少量”起爆方式，靠近敏感区域时单段药量≤10kg，通过增加雷管段别（如采用20段毫秒雷管），延长总起爆时间，分散振动能量。

增设减震措施：隧道开挖线距建筑物＜30m时，在爆破区域与建筑物之间开挖减震沟（深度≥2m，宽度≥1m），或布设减震孔（孔径100mm，深度≥3m，间距50cm），吸收部分振动波；爆破时在掌子面覆盖柔性防护网（如钢丝网+橡胶垫），减少岩块飞散与振动传播。

加强振动监测：在周边建筑物（如民房墙体、基础）及隧道围岩表面布设振动监测点（每50m设1个），采用振动监测仪（如TC-4850型）实时监测爆破振动速度，若超过限值（敏感区域＞5cm/s），立即停止爆破，调整钻爆参数（如减少单段药量、增加起爆间隔），重新试验合格后方可继续施工。

二、初期支护质量通病及应对措施

初期支护是隧道开挖后控制围岩变形、防止坍塌的关键，常见质量通病集中在锚杆、钢架、喷射混凝土施工质量上，影响支护体系稳定性。

（一）锚杆锚固力不足，安装不规范

通病表现：锚杆拉拔力＜设计值90%（如设计值150kN，实测＜135kN）；锚杆外露长度超标（＞100mm或＜30mm），部分锚杆未与钢架连接，无法形成整体支护体系；注浆锚杆浆液不饱满，孔内存在空洞。

原因分析：

锚杆材质与加工质量差：选用的锚杆（如φ22螺纹钢