具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“步骤(1)”和“步骤(2)”、“步骤(3)”等之类的关系术语仅仅用来将一个操作与另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些操作之间存在任何这种实际的关系或者既定的顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为该装置所固有的要素。

现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。

实施例1

一种大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法，主要由以下步骤实现：

(1)动态调整确定炮眼布置图，具体为：

(1.1)首次爆破根据类比法类似经验确定炮眼布置；

(1.2)在围岩上钻孔，孔径大小与施工孔径一致，深度为掘进深度，分别放入聚能管2和普通乳化炸药，测量切割深度，进而确定试验测试聚能管2聚能系数λ，评估爆破效果；

聚能系数λ为同样药量聚能管2与普通药卷切割深度的比值，切割深度为爆破后岩石裂开深度；λ＝1。

(1.3)按照周边眼炮间距＝λ×0.5×L的规则在聚能爆破炮眼布置间距L分别取值0.8m、0.85m、0.9m、0.95m、1.0m、1.05m、1.1m、1.15m、1.2m的条件下动态测试，完成试爆，以确定最小超挖值和最小欠挖值为目标，调整炮眼布置。

(2)钻孔设备紧贴围岩面，确定围岩开眼位置及角度，控制同一钻孔孔顶与孔底投影到隧道截面距离之差小于300mm；如果采用三臂凿岩台车，采取钻杆紧贴岩面措施，初期支护钢架与掌子面距离适当放宽，宽度为1-2个钻孔距离，确保三臂凿岩台车庞大机身尽量贴紧开挖面，以确保钻杆角度控制。对于三臂凿岩台车在施工阶段，若钻设周边眼时不能紧贴初支面，将造成炮眼角度相比人工操作控制难度增大，炮眼角度达不到爆破要求，导致超欠挖现象严重。根据机械使用情况，在本循环爆破完成出渣结束后，先进行下一循环的炮眼钻设，然后再进行本循环的支护作业，没有初支限制，三臂凿岩台车施设炮眼角度相对控制精准。

(3)确定围岩开眼位置及角度后进行初期支护，在确保围岩稳定的前提下，初期支护的支护钢架与掌子面距离不超过3m，支护钢架与掌子面距离1-2个爆破钻孔距离区域进行围岩变形监测，保证安全，同时要确保施工安全，钻孔定位控制精确。

(4)初期支护完成后采用聚能管2爆破，若爆破后的半眼率小于70％时，在既有钻孔上，沿钻孔轮廓线刻槽，形成有预裂角度的槽孔，再采用聚能水压爆破，水袋1设置于聚能管2两端，钻孔底部设置1个水袋1，钻孔顶部设置2个以上水袋1，若同一钻孔的孔顶与孔底投影到隧道截面的距离之差大于150mm，且超挖与欠挖距离之差大于150mm时，采用较大直径钻头对欠挖段钻孔进行复钻，使欠挖段钻孔直径大于超挖段直径较小，或者欠挖段聚能管2截面大大于超挖段聚能管2截面进行聚能管2爆破，进而完成大断面软岩隧道机械化施工四工序循环流程超欠挖控制；

上述的聚能管2爆破时的装药控制方法为：

a.周边眼

采用空气间隔、非耦合装药，对于该非耦合系数即炮孔直径d与装入炮孔的药包直径d的比值，一般应大于2，最少也不能小于1.5。对于直径为38～42mm的钻孔来说，药卷直径不能超过25mm，最好能在20mm以下。导爆索起爆，将导爆索插入孔底药卷内，炸药均匀分布装入炮孔内，为了克服底部炮眼的阻力，一般将底部药量稍微加大，将其余炸药按10cm/节均匀布置，装药前先在炮眼孔底装入1节长约20cm的水袋1，并在装药结束后距孔口80cm处再装人2节水袋1，最后进行炮泥3堵塞，参见图1。

b.掏槽眼

掏槽眼采用连续藕合装药，雷管埋入孔底药卷，聚能穴朝孔口方向。参见图2，装药前先在炮眼孔底装入1节长约20cm的水袋1，并在装药结束后再装入4节水袋1，最后进行炮泥3堵塞，水袋1及炮泥3长度比宜为3/4。

c.掘进眼、扩槽眼、辅助眼、二台眼和底板眼

采用连续藕合装药方法，雷管埋入孔底药卷，聚能穴朝孔口方向。参见图3，装药前先在炮眼孔底装入1节长约20cm的水袋1，并在装药结束后再装入3节水袋1，后进行炮泥3堵塞，水袋1及炮泥3长度比宜为3/4。

实施例2

针对Ⅳ级围岩为例，当隧道开挖过程中出现欠挖较多、超挖较多，具体的大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法由以下步骤实现：

(3)确定围岩开眼位置及角度后进行初期支护，在确保围岩稳定的前提下，初期支护的支护钢架与掌子面距离不超过3m，支护钢架与掌子面距离1-2个爆破钻孔距离区域进行围岩变形监测，保证安全，同时要确保施工安全，钻孔定位控制精确。

(1)：动态调整确定炮眼布置图；

(1.1)首次爆破根据类比法类似经验确定炮眼布置；

(1.2)在围岩上钻孔，孔径大小与施工孔径一致，深度为掘进深度，分别放入聚能管2和普通乳化炸药，测量切割深度，进而确定试验测试聚能管2聚能系数λ，评估爆破效果；

聚能系数λ为同样药量聚能管2与普通药卷切割深度的比值，切割深度为爆破后岩石裂开深度；λ＝2。

(1.3)按照周边眼炮间距＝λ×0.5×L的规则在聚能爆破炮眼布置间距L分别取值0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m的条件下动态测试，完成试爆，以确定最小超挖值和最小欠挖值为目标，调整炮眼布置。

(2)：钻孔设备紧贴围岩面，确定围岩开眼位置及角度，控制同一钻孔孔顶与孔底投影到隧道截面距离之差小于300mm；如果采用三臂凿岩台车，采取钻杆紧贴岩面措施，初期支护钢架与掌子面距离适当放宽，宽度为1-2个钻孔距离，确保三臂凿岩台车庞大机身尽量贴紧开挖面，以确保钻杆角度控制。对于三臂凿岩台车在施工阶段，若钻设周边眼时不能紧贴初支面，将造成炮眼角度相比人工操作控制难度增大，炮眼角度达不到爆破要求，导致超欠挖现象严重。根据机械使用情况，在本循环爆破完成出渣结束后，先进行下一循环的炮眼钻设，然后再进行本循环的支护作业，没有初支限制，三臂凿岩台车施设炮眼角度相对控制精准。

(4)：初期支护完成后采用聚能管2爆破，若爆破后的半眼率小于70％时，在既有钻孔上，沿钻孔轮廓线刻槽，形成有预裂角度的槽孔，再采用聚能水压爆破，水袋1设置于聚能管2两端，钻孔底部设置1个水袋1，钻孔顶部设置2个以上水袋1，若同一钻孔的孔顶与孔底投影到隧道截面的距离之差大于150mm，且超挖与欠挖距离之差大于150mm时，采用较大直径钻头对欠挖段钻孔进行复钻，使欠挖段钻孔直径大于超挖段直径较小，或者欠挖段聚能管2截面大大于超挖段聚能管2截面进行聚能管2爆破，进而完成大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制。

本实施例中具体的参数按照实施例1的选择标准进行选择或者确定。

当隧道开挖过程中出现欠挖较多、超挖较多或者当隧道开挖过程中整体欠挖较多，都是按照上述实施例2的步骤实现超欠挖控制。

本申请通过科学炮眼布置、钻孔设备紧贴围岩面，确定围岩开眼位置及角度，钻孔精度、定向聚能爆破、调整超欠挖钻孔粗细，钻孔内药量布置进行一个循环，通过超欠挖测量反馈，进行参数调整，完成超欠挖控制。