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由黑河工程談基巖面開挖要點論文
【摘 要】本文試圖通過對多年在黑河項目施工過程中巖基開挖產生不到位的現(xiàn)狀的原因進行分析總結，著重討論水工建筑物基巖面開挖要點以及巖基開挖不到位因素，并提出如何預防開挖不到位；它涉及范圍廣領域面寬，要提高基巖面開挖施工質量，不但要提高施工人員素質，而且還要進行科學合理試驗選取爆破技術參數(shù)，以便達到費用低效果高的追求目標，目的在于互相交流、借鑒和提高。
【關鍵詞】基巖；開挖；不到位；預防；黑河水利樞紐工程お
1992年起，我就進入西安市黑河引水渠道及黑河水利樞紐工程施工中，在黑河工程建設過程中，經常遇到巖石基礎面開挖，如低壩自流引水樞紐及引水洞開挖、藺家溝攔碴壩壩基開挖、壩下游截滲墻基礎、護岸齒槽基礎以及電站廠房基礎等建筑物基巖面開挖。在巖石基礎面開挖過程中，開挖不到位也就是超欠挖現(xiàn)象十分普遍。如何將巖基開挖不到位控制在規(guī)范和設計允許偏差之內是一個復雜的技術問題，也就是本文要討論的水工建筑物基巖面開挖要點，它涉及范圍包括巖石的結構和特性，爆破施工工藝和方法，施工機械及爆破器材等領域。經過十多年施工探索和總結，現(xiàn)就巖石基礎面爆破開挖提出自己的一點拙見，以便互相交流、借鑒和提高。
1. 巖基開挖狀況
1.1 規(guī)范規(guī)定的標準。
水利部頒發(fā)的行業(yè)標準《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規(guī)范SL47-94》及水電部頒布的《水工建筑物地下開挖工程施工技術規(guī)范SDJ212-83》是目前行業(yè)開挖工程執(zhí)行的現(xiàn)行標準，其中分別對開挖施工做了如下規(guī)定：對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬、中等堅硬的巖體：
(1)水平建基面高程的開挖偏差，不應大于20cm；
(2)設計邊坡輪廓面在一次鉆孔深度條件下開挖時，不應大于其開挖高度的±2%；在分臺階開挖時，其最下部一個臺階坡腳位置的偏差以及整個邊坡的平均坡度，均應符合設計要求。對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱巖體，不良地質地段的巖體，坑槽和有特殊要求的部位；以及水下開挖，其開挖偏差均應符合設計要求。地下建筑物的開挖，一般不應欠挖；盡量減少超挖，其開挖半徑的平均徑向超挖值不得大于20cm；不良地質條件下的容許超挖值由設計、監(jiān)理和施工單位根據(jù)工程標準和現(xiàn)場實際情況商定。
1.2 目前的施工狀況。
在基礎開挖過程中，往往為了趕進度，巖石基礎開挖面達不到規(guī)范要求的允許超挖值；有的工程還超挖很多。在基礎部位開挖過程中不論是欠挖，還是超挖，都將對工程進度質量、安全及效益產生不利影響。若基巖面超挖，則需要在超挖處填補砼，即超挖一立方的代價為石方單價與砼單價之和，在經濟上將付出沉重的代價。若高邊坡、大斷面隧洞洞頂產生欠挖，處理將十分困難，需搭腳手架，采用小孔徑淺孔、多次密孔爆破，處理單價往往是原單價的數(shù)倍。而且耗時費力，影響工期。例如，在低壩自流引水洞工程施工過程中，業(yè)主對我方的要求為巖面不欠挖，超挖在10cm以內，而我們認為作為臨時工程，未引起足夠的重視，洞挖光面爆破后超挖都在13～20cm范圍內，雖然在規(guī)范允許偏差內，但是超挖填補和外運等增加費用業(yè)主不追加，給我們帶來了不小的損失。在攔碴壩壩基礎開挖時，由于設計基礎面巖石不得擾動，采用小孔徑淺孔、多次密孔、微藥量爆破，往往都不得到位，致使成本增加和工期延長。這樣的例子枚不勝舉，所以應該引起我們足夠的重視。
2. 巖基開挖不到位因素分析
根據(jù)多年施工經驗進行分析總結，導致巖石基礎開挖不到位的主要因素有以下幾個方面：
2.1 爆破設計不合理。
在巖石基礎開挖過程中，若對孔網參數(shù)、單耗藥量、爆破網絡及爆破影響的范圍等計算設計不合理，就會開挖不到位。如在水平建基面開挖中，如果垂直保護層予留過小，底部柔性墊層設計不合理，保護層上部梯段爆破時，炮孔底部產生強大的應力波，對基巖面巖體產生較大的擾動破壞，從而導致基面超挖。在預裂爆破設計中，孔距偏大或線裝藥量偏小，以及裂孔軸線與設計開挖邊線距離布置不合理都會造成孔間欠挖。
2.2 施工工藝不嚴格。
不重視施工工藝往往導致基巖面產生嚴重的開挖不到位，施工鉆孔時，不能準確的掌握孔位、高程、鉆孔角度，從而導致鉆孔偏斜及鉆孔深度不一，個別孔深超過建基面，造成基礎面嚴重的開挖不到位。同樣不按設計規(guī)定制作藥卷，裝藥堵塞起爆不規(guī)范，同樣會造成開挖不到位。
2.3 施工測量精度不夠。
在施工放線過程中，施工測量產生較大的誤差，精度達不到規(guī)范要求，即使其它工序做的再好，也無法避免設計輪廓面產生嚴重的開挖不到位。
2.4 地質條件的影響。
地質條件較差時，如節(jié)理、裂縫、軟弱帶等地質結構面較發(fā)育時，鉆孔過程中容易向地質軟弱帶漂移，使鉆孔方向產生偏差，從而導致超欠挖。爆破時，由于天然節(jié)理的作用，爆破形成的開挖面往往沿著節(jié)理面產生坍塌，造成超挖。
2.5 鉆孔設備的性能問題。
由于鉆孔設備的性能問題，也會導致基礎面產生開挖不到位。如在高邊坡開挖過程中，開挖梯段高度高而設計邊坡緩時，鉆孔機構的穩(wěn)定性和鉆桿的剛度較差，在鉆孔過程中，鉆頭會向外側逐漸產生漂移，從而使預裂面下部產生欠挖，20m高度梯段漂鉆個別孔達0.8～1m左右。由于鉆機結構造成的限制，鉆機不能緊貼邊坡內側，除非鉆機位于建基面下，否則水平預裂爆破時，為了保證鉆機就位，爆破后的基巖面將形成鋸齒狀，特別是隧洞底部更容易出現(xiàn)類似情況。
2.6 重進度輕質量。
在施工過程中，有的項目工期安排過于緊張，往往注重抓工程進度，忽略了爆破施工質量，只求數(shù)量，不求質量�；A保護層開挖中，減少了工序和工藝過程，雖然開挖速度上去了，但極易造成開挖不到位。 2.7 沒有生產成本控制意識。
施工單位若沒有生產成本控制意識，就不會加強施工管理，就不會事前去仔細討論所采用的開挖爆破方案和具體的技術參數(shù)選擇是否合理，是否最優(yōu)級，也不會事前計算基礎面開挖不到位需付出多大代價。施工結束后，對生產成本進行核算，才會發(fā)現(xiàn)生產成本超出預算很多，造成嚴重虧損，只好“亡羊補牢”了。
2.8 施工管理水平差。
由于管理水平差，直接導致上述一些問題的發(fā)生，上工前不交底，不按要求施工等，再如干多干少、干好干壞一個樣，都會影響員工積極性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，責任心減弱，直接影響開挖工程的質量。
3. 如何預防開挖不到位
3.1 優(yōu)化爆破設計。
優(yōu)化爆破設計是避免基礎面開挖不到位的前提，為了做出優(yōu)良的爆破設計方案，施工單位應高度重視在職工程技術人員的再培訓，并給予參加實踐鍛煉的機會。只有具備了豐富的爆破理論知識和實踐經驗的爆破技術人員才能做出優(yōu)質的施工爆破設計方案。
3.2 重視施工工藝。
爆破設計做的好，又在具體操作過程中重視鉆孔裝藥等每道工序，才能將基礎面開挖不到位降到最低限度。
3.3 施工測量要準確。
鉆孔質量對基礎面開挖不到位影響很大，只有施工測量準確，鉆機開孔位的位置和鉆孔方向才能精確，鉆孔的質量才能有所保證。
3.4 根據(jù)地質條件的變化及時調整爆破參數(shù)。
針對地質條件的復雜性，施工爆破設計人員應隨時觀察工程地質的變化，相應調整技術措施和爆破參數(shù)，以適應地質條件的變化。
3.5 改進鉆孔設備性能。
一方面向生產廠家提出鉆孔設備性能的不足之處，請廠家加以改進；另一方面，施工單位可在現(xiàn)有的設備基礎上，從操作方面動腦筋，改進操作工藝。
3.6 質量與進度并重。
在施工過程中，在重視施工進度的同時，應同時注重施工質量。只有這樣巖石基礎面開挖不到位才能得到有效地控制。
3.7 認真做好生產成本核算及控制工作。
在施工項目管理過程中，結合項目成本控制，做好生產成本的核算工作，及時分析造成超支的原因，并立即進行調整解決。生產成本控制的目的，就是促使參與開挖爆破施工的所有人員隨時都有質量第一和控制成本的意識，并落實到每道工序中，以求獲取最大的經濟效益。
3.8 加強施工管理。
施工管理水平與基礎面開挖不到位有著極為密切的關系。在施工過程中加強施工管理，提高有關人員的工作積極性和責任心，使每一道工序的質量都與施工者的利益或報酬緊密掛鉤，只有這樣，制定的爆破設計和工藝措施才能得到切實執(zhí)行。
4. 結語
通過上面簡述，產生基巖面開挖不到位原因是多方面的，要預防和解決這些問題，看似簡單，其實是一門比較復雜的綜合學科，一方面要根據(jù)建基面巖石級別、施工條件、施工方法等確定控制爆破方法，如定向、光面、預裂、靜態(tài)爆破等，以保證施工安全和提高工效。另一方面，還要加強施工現(xiàn)場組織，達到鉆爆、挖運出碴，洞挖還有支護、通風等作業(yè)班組要協(xié)調配合，才能提高效率和保證質量。因此，要提高基巖面開挖施工質量，不但要提高施工人員素質，而且還要進行科學合理試驗選取爆破技術參數(shù)，從而達到費用低效果高的追求目標。
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