坑探機械化發展的有效策略探討

毛健

摘 要：隨著社會的發展，坑探技術在新的時期迎來了新的挑戰。面對龐大的市場工程，原有的坑探已經達不到要求。本文分析了坑探系統的發展現狀及其機械化進程，通過新技術的研發推廣、工藝水平的改良以及新的施工方案等多個角度闡述未來坑探機械化的發展道路。希望為有關人員提供參考依據。

關鍵詞：坑探技術；機械化；策略探究

中圖分類號：TD2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0154-02

上世紀五十年代我國成立了國內首家坑探科研機構，隨后坑探技術在國內有了高速的發展，并逐漸形成一支小型機械化的專業坑探隊伍。進入八十年代，坑探的工程迅速銳減，由原來的年均計劃25萬米，降至6.5萬米。為此，坑探逐漸面向市場發展，而現有的坑探技術無法很好的面對市場環境的需求，因此一支專業化、機械化的坑探隊伍成了時下市場所面臨的迫切需求。本文將從人才隊伍建設、技術工藝的改良以及機械化技術的發展等幾個角度展開討論。

1 建設專業化的隊伍

在市場競爭大環境下，尤其是我國加入世貿組織以來，來自國外的先進坑探技術對國內的坑探技術帶來了巨大的挑戰。面臨來自多方面的挑戰，立足實際國內現有的坑探隊伍需要重新確立未來發展目標，關注隊伍的組織架構，不斷的充實新的人才與技術。從本質上為坑探技術的機械化發展進程做好基礎準備。例如，上世紀八十年代，我國浙江省地礦局逐步面向市場憑借著精湛的技術實力、高質量的工程以及嚴格的工程項目管理率先在國內承接了具有較大社會影響力的西湖環境治理引水工程建設。整個工程項目得到了國際社會的認可，隨后該隊伍進行了產業結構的調整，成立了專門面向市場的工程公司，先后承接了一批國家以及省級重點工程項目。公司的年產值也由最初的250多萬元上升至8000多萬元。其深刻的自我認識以及改革，得到了市場的認可，實現了自我的創收帶來了經濟效益，為國家及地區經濟發展做出了重要貢獻。此外，其不斷壯大自身隊伍，與時俱進，目前已經發展成為一支能征善戰的隧道施工隊伍，在國內市場占據了較大的市場份額。同樣的還有河北省地礦局以及遼寧省坑探工程大隊，它們相繼成立了面向市場的專業化施工隊伍，不斷的招攬人才擴充隊伍，在隊伍的建設方面均具有突出的效果，在工程的施工進度以及專業化程度均普遍高于國內的其他常規勘探工程隊伍。

2 技術發展與機械化進程

在現代的市場經濟大環境中，競爭的實質是技術的競爭。政府企業在逐步走向市場化道路發展時，應當堅持以市場經濟為導向，以強大的技術實力為基礎，不斷的探索坑探技術的機械化發展方向，提高施工質量。從而實現自我經濟效益的提升。高度機械化、高質量、低成本、低消耗的施工技術，無疑更會受到市場的青睞，在日益激烈的市場環境中占據一席之地。

2.1 開挖技術的優化

以北京鷹山隧道為例，該工程項目屬于北京鐵路西站的主要工程項目，隧道最大開挖跨度達到19.8米，高度達13.3米左右。整個工程最大開挖面積達到了223.5平方，在當時國內工程量較大的三線電氣化鐵路隧道。經過對現場地質環境的勘探分析，該隧道斷面較大且地質基礎條件較差。經過數據分析得出，整個工程的成洞條件極差。

采用常規的雙側壁導坑法進行開挖，現場較小的開挖斷面以及復雜的施工工序無疑會影響到整個工程的施工進度。此外，采用傳統的施工技術需要進行臨時支護，成本增加很多。而采用正臺階弧形導坑法無疑可以改善傳統是施工工藝存在的弊端。

如圖1所示為采用優化后的正臺階弧形施工流程圖，序號I-VI分別表示為不同的施工項目重點。I表示為弧形導軌法其開挖上臺階、II表示為拉槽、III為施工時用做格柵的支撐、V代表施工需要開挖的馬口、VI代表在乎施工中需要進行的二次襯砌。實踐證明，在坑探工程施工過程中，貫徹落實“超前錨、短進尺、勤加測量、做好支護、弱化爆破、提高封閉效率”的施工原則，控制好施工工序之間的銜接工作，采用正臺階弧形導坑法可以很好的應用于特淺埋三線隧道的施工中。優化后的施工工藝一方面保證了施工的安全性，另一方面大大提高了施工的進度，較常規的施工工藝縮短了2個月的施工工期。同時，也使得我國在鉆爆法開挖施工技術上達到了世界先進水平。

2.2 隧道圍巖檢測技術

圍巖的形變受到多方面因素的影響，包括巖體的強度、所處地質環境的構造、地應力的反應情況以及地下水和施工工藝等的選擇。往往在地質環境較為松軟的環境中進行施工，會大大威脅施工的安全，一定程度上影響到施工的進度以及施工質量。因此，在進行現場坑探開挖時，必須預先經過詳細的現場勘察、依據現場的環境制定精心的施工計劃，從而采取有效的措施防止災害的發生。此外，還需做好發生災害時的應急措施，在第一時間降低災害所帶來的經濟以及人力損失，從而確保工程安全、經濟、高效施工。

現場坑探出現的冒頂、塌方以及片邦等突發狀況是較為常見的隧道圍巖失隱類型。隨著科學技術的不斷進步，目前我國已經逐步形成了一套完善的現代信息機械化的施工技術，測控放技術。基于該技術可以實現對現場地質資料以及數據的測量，記住計算機設備強大的計算能力對爆破后圍巖的松動以及地質變化進行模擬分析，從而判斷現場圍巖支護所承受的應力以及穩定情況。從而實現對工程施工情況的預測，即時的預警可以幫助相關人員改善設計施工方案，指導安全施工。

2.3 加強機械化發展

我國的坑探技術機械化進程相較于國外一些發達國家依然存在一定的差距，因此逐步完善提高國內的坑探技術機械化進程是目前國內市場的迫切需求。因此在未來發展過程中，應當堅持引進國外的設備與技術，包括人員的引進，為全面推廣新設備創造良好的技術環境。此外，對于老舊的配套設備應當做到逐步更新，例如積極推廣施工新型的通風設備逐漸替代傳統的低效率高耗能設備，使用目前較為先進的內燃無軌設備避免傳統形式的裝藥以及支護的不斷，逐步提高機械化的程度，不斷深入擴大配套設備品類與范圍，從而更好的為主機服務提高工程的掘進速度。

隨著機械化程度的不斷提高，施工工藝應當依據現代化機械的進程得到改善。當涉及到多工序的施工項目時，隨著施工設備的改善與更新，應當科學合理的應用各項掘進設備，特別是對于鑿巖臺車的使用中。對現場的施工條件進行分析與計算，依據不同的條件的最優鑿巖爆破等現場實測參數，選擇合適的掘進設備編制合理的爆破流程指導書，從而在最大程度上提供設備的利用效率，提高爆破成形的質量，降低能耗的同時實現經濟效益最大化。在坑探技術的機械化發展道路上，機械化程度與工藝的改善是未來發展的兩個重要方向，它們之間是相輔相成的，對于機械化的發展實際上就是對這兩點的綜合改進與優化提高。

3 結語

改革開放以來，尤其是我國加入世貿組織之后。國內的坑探工程技術，在激烈的市場環境中取得了巨大的進步。通過大力吸引人才，提高坑探技術的機械化發展以及完善施工工藝等多個方面，我國的坑探施工逐漸躋身世界低下隧道及工程施工領域，且取得了較好的成就。作為施工重要的內容之一，坑探技術的發展起到了不可替代的作用。

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