隧道工程施工与安全

隧道工程施工与安全（共12篇）

隧道工程施工与安全 篇1

引言

隧道施工的特殊性决定了安全风险管理的重要性, 作为隧道施工中的必不可缺的环节, 它是隧道施工安全顺利进行的基本保障。在隧道施工实践中, 一方面存在部分施工单位认为隧道施工已在施工设计之前完成相关地质条件等风险评估工作, 片面理解隧道施工安全风险的现象, 以致于施工过程中对安全风险管理工作重视程度不足, 对其作用认识不深刻, 安全风险管理意识较为淡薄;另一方面有些施工单位因为安全风险管理相关工作需要额外投入人力物力成本, 并且会对施工进度产生一定程度影响, 出于成本节约等经济效益方面的考虑, 主观忽视风险管理。这种错误的安全风险指导思想, 导致施工过程中的安全风险管理流于形式。加强隧道施工安全风险意识, 贯彻全程安全风险管理理念, 提高施工安全管理, 有着十分重要的作用和意义。

1 隧道施工过程中安全风险管理的重要性

隧道施工进行之前, 虽然已经进行十分完善的工程地质勘探过程, 完成了相关工程风险初步评估, 提出了相对完善的施工方案, 但是由于地质条件的复杂性, 这种风险评估是需要在后续施工作业中进行补充完善的。施工作业的过程会带来地质条件的变化, 施工方案只能对这种变化做出最优化评估, 而不能完全精确计算施工影响带来的地质条件细节变化, 必然需要通过后续监测对风险评估进行数据补充和支撑, 才能更为可靠的完成施工安全风险的动态评估。因此, 隧道施工过程中, 安全风险管理过程是至关重要的, 存有侥幸心理, 一旦发生安全事故, 将会造成不可弥补的巨大损失。

2 管理中存在的问题是隧道施工安全风险主要影响因素

隧道施工中, 安全风险的影响因素主要来自于两个方面: (1) 外部因素带来的地质条件变化; (2) 人为不合理的施工过程带来的安全风险。其中人为因素导致的安全风险是最主要的, 可以通过规范操作、有效管理完全避免;而地质条件变化带来的风险, 也可以通过有效的管理得到最大程度上的规避。[1]

2.1 外部因素带来隧道施工安全风险

隧道周边施工爆破、荷载、天气现象引发的温湿度变化等外界因素会对隧道工程围岩的稳定性造成不同程度的影响, 导致施工环境条件的变化。如果没有采取完善的安全风险管理措施, 就难以及时发现这类因素产生的影响, 并迅速采取有效手段降低风险等级。上述影响因素如果长期叠加, 原本设计中稳定的围岩结构可能会被破坏, 形成较大施工安全风险。

2.2 人为因素带来的隧道施工安全风险

2.2.1 施工方案设计不合理, 缺乏有效安全风险评估

隧道施工过程中, 施工方案设计没有依据实际情况进行, 导致方案不具体或是不合理, 所考虑安全施工因素较少, 不能充分满足施工条件要求。很多情况下, 未考虑不同施工地段的实际情形, 而采用一方包治百病的方法, 一种施工方案应用在各种不同隧道施工中;不能依据具体情况, 综合分析风险因素, 对施工方案进行合理调整。

2.2.2 施工队伍操作不规范, 风险意识不足

施工单位出于对施工队伍施工经验的信任, 认为发生安全事故的概率太低, 管理上松懈, 导致施工队伍出现不规范操作, 出于自身经验主义, 主观上擅自改动施工方案, 而未进行系统的方案论证过程, 这些都是安全风险意识薄弱的体现, 极易发生不规范施工进而引发安全事故。

2.2.3 安全风险管理流于形式, 形成实质上的无安全风险管理局面[2]

对隧道工程安全风险管理仍旧停留在工程设计阶段, 在施工过程中不采取风险监测手段, 对新出现的各类影响施工安全的不良因素忽略其评估过程, 导致发生工程设计之外的风险因素时, 不能及时采取有效应对措施;超前地质预报程序形同虚设, 完全依据设计过程中的地质勘探资料, 对施工过程中地质条件和水文条件发生的变化不能得以有效的掌控, 因而不能及时发现对隧道施工造成安全威胁的隐藏风险因素。

2.2.4 围岩测量手段落后, 执行不规范, 未能有效监控围岩状态

作为最重要的围岩稳定性测量, 直接影响到隧道施工安全, 是主要安全风险评估因素。由于安全风险意识的不足, 实践中围岩监控量测方案不合理, 未能依据具体施工状况进行有效量测, 出现量测点设置简化, 点间距不符合规范要求等问题;施工进程中, 时常会对量测点破坏, 未进行及时的修复补充;不依据规范量测时间间隔进行量测。使得围岩监控量测数据失真、不准确, 数据可靠性降低, 进而导致安全风险评估出现较大的偏差, 不能有效反馈围岩和支护结构变化, 引发施工中的施工方案和结构支护参数调整出现错误, 引发坍塌事故等安全风险。

3 隧道施工安全风险管理措施

从施工管理层面上出发, 针对影响隧道施工安全风险因素, 采取有效安全风险管理措施, 保证隧道施工安全顺利进行。

3.1 采取相应管理手段, 加强对影响隧道施工安全的外界因素监控

施工过程中, 配置专职安全风险管理人员, 对隧道施工周边环境条件变化、气候环境变化进行监控。掌握隧道周边采矿作业、道路施工、交通流量荷载、空气温湿度等外界因素变化, 对其进行风险评估, 分析对隧道施工造成的影响。[3]尤其是在降雨量较大的地区, 在雨水季节需要对隧道施工周边地域水文情况进行详细调查, 检测地下水的变化情况, 分析其对隧道施工地质条件的影响。

3.2 建立完善的隧道施工安全风险管理制度, 最大程度上降低安全风险

建立完善的隧道施工安全风险管理制度, 将安全管理落实到各参建单位, 并实施责任层层落实的管理手段。从上往下指定专职或兼职安全管理员, 落实安全责任, 做到施工各相关部门形成完善的安全责任体系, 具体到每个层级都具备相关安全管理人员, 划分各部门相关专业安全职责界限, 明确安全管理权限。施工过程中, 执行技术交底制度, 将施工技术安全规范逐级落实到作业层。相关监理部门要对分管区域隧道施工安全进行严格监督, 保障安全风险管理工作落到实处。

3.3 实行隧道施工安全动态风险评估, 全方位保障风险评估的可靠性和功能性[4]

3.3.1 依据具体施工情况, 科学合理设计施工方案, 实现施工方案动态管理

依据隧道施工实际情况的变化, 依托设计资料, 对将要进行施工的隧道现场进行实地考察, 综合多方面因素, 分析影响施工安全的主要因素以及次要因素, 制定具体合理的施工方案, 并制定该方案相关风险清单, 最后由建设单位专业工程师对施工方案进行详尽论证过程。施工中如果出现与风险清单不符的风险因素, 应当及时分析原因, 对施工方案进行优化。

3.3.2 严格按照规范进行相关风险评估数据量测采集, 保障风险评估的准确性

充分意识到隧道施工安全风险管理的重要性, 提升对安全风险评估的认识程度, 通过培训提升相关人员的风险意识。严格按照规范进行相关风险数据采集, 为风险评估提供可靠数据支撑。 (1) 结合实际情况做好隧道施工超前地质预报工作, 依据设计阶段所取得的地质勘探资料, 对可能发生地质条件变化的施工区域, 采取不同的手段探测地质条件, 通过获取的数据分析地质条件变化, 保障超前地质预报的可靠性。探测内容主要包括采用地质分析法探测大型暗河、溶岩接触带、大型断层破碎带等存在地质灾害隐患的地段, 采用超声波反射法、红外探测、地质雷达等手段进行辅助探测[5];对地质条件稳定、水文状况良好的区域则采用地质分析法进行中长距离预报。 (2) 设置专职专业人员完成围岩的监控测量工作, 并实行问责制度, 保障围岩监测工作的按时、精确、有效, 为工程施工方案调整和安全评估提供可靠数据。

3.3.3 建立全过程隧道安全施工风险评估机制, 实现动态安全管理

在隧道施工过程中, 会出现不确定因素, 这些因素的程度有所区别、组合方式不尽相同, 会形成不同类型的安全风险, 这类安全风险是隧道施工中发生安全事故的最主要影响因素。因此, 隧道施工风险管理绝不能停留在设计阶段, 而应当在隧道施工全过程中实行动态安全管理, 以便及时发现安全风险隐患, 并迅速采取有效控制措施。安全风险的动态管理流程如图1所示。[6]

4 结束语

随着我国社会的发展, 隧道施工相关工程项目的数量也日益增加, 提高隧道施工安全风险意识, 进行安全风险管理有着十分重要的意义。通过完善安全风险管理机制, 严格执行管理规范, 实现隧道施工安全风险动态管理, 可以有效保障隧道施工的安全顺利进行, 保障施工人员的生命安全, 取得更好的经济效益和社会效益。

摘要：隧道施工尤其其特殊作业环境, 受到地质条件、气候条件、施工作业等影响, 具备很大的安全风险。分析隧道施工安全风险影响因素, 采取有效的针对性施工管理措施, 最大程度上规避隧道施工安全风险, 对保障隧道施工安全顺利进行, 保障施工人员生命安全有着重要的作用和意义。本文通过分析隧道施工安全风险影响因素和施工管理中的问题, 提出相关风险管理措施, 以期为隧道施工安全管理提供借鉴。

关键词：隧道施工,安全风险,施工管理

参考文献

[1]田卫明.隧道施工安全风险与现场管理研究[D].重庆交通大学, 2012.

[2]范玉祥, 何亚伯, 汪琴, 李祺.隧道施工安全风险的模糊综合评判[J].华中科技大学学报 (城市科学版) , 2010, 01:46~50.

[3]欧尔峰, 严松宏, 梁庆国.岩体隧道施工安全风险模糊综合评判研究[J].兰州交通大学学报, 2011, 04:38~42+48.

[4]夏润禾, 徐向叶.铁路软弱围岩隧道施工安全风险管理技术与实践[J].地下空间与工程学报, 2011, S2:1753~1757.

[5]李忠, 魏嘉, 朱彦鹏.大断面城市隧道施工全过程风险管理模式研究[J].岩石力学与工程学报, 2014, 10:2085~2094.

[6]张民庆, 黄鸿健, 田四明.岩溶隧道安全设计、施工与管理[J].铁道工程学报, 2007, 05:75~81+85.

隧道工程施工与安全 篇2

一、隧道工程施工安全总体控制要点

（一）、隧道工程施工一般安全措施

1、隧道施工应做好施工前期准备，正确选用施工方法，结合地形、地质等实际情况，编制施工组织设计，向施工人员进行技术交底，合理安排施工。

2、隧道施工各班组，应建立完善的交接班制度。交接班内容包括施工情况及有关安全事宜及措施，并记载于交接班记录本上。每班开工前未认真检查工作面安全状况，不得施工。

3、在软岩或不良地质的隧道中，施工前必须制订切实可行的施工安全措施，并遵守弱爆破、短开挖、强支护、早衬砌、先护顶等小循环的施工原则。

4、施工中应加强对围岩及支护的检查和监测，如发现险情，必须在危险地段设置明显标志或派专人看守，并迅速报告施工现场负责人，及时采取措施处理，情况危险时，应将工作人员全部撤离危险区，同时立即向上级报告。

5、进入隧道工地必须按规定配带好安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。

6、进洞前应做好边仰坡防护和排水设施。

（二）、临时及辅助设施安全要求

1、临时设施平面布置应满足消防安全要求，布置科学，间距合理，交通便利，施工、生活区域明显分开，在容易发生火灾的地方设置适用足够的灭火器材。

2、临时道路在险峻处应设立防护石墩和安全标志。

3、临时供电设施及线路应满足用电规范要求，主线、支线走向流畅，电线接头、闸刀应安装牢固，禁止使用裸线和裸体开关，动力机械应设立安全防护，电动工具应加强检查。彻底杜绝非电工私拉私接电线、电器现象。

4、压力容器的安装和使用应符合国家有关规定。

（三）、消防安全措施

1、施工现场防火设备布置满足消防安全要求。

2、对易燃易爆物品的运输、贮存和使用制定严格的规章制度和安全防范措施，非专职人员不得接触此类物品，防止发生人为事故。

3、生活区及工地机电设施，设置接地避雷击装置，每年雷雨季节来临前进行接地检查。

4、定期进行防火教育，杜绝职工使用电炉，乱扔烟头等不良习惯。

5、定期组织消防安全检查，及时更换消防器材，消除火灾隐患。

6、隧道中不得存放汽油、柴油及其他易燃品。

（四）、洞口工程

1、洞口路基及边坡、仰坡断面应自上而下开挖，一次将土方工程做完，开挖人员不得上下重叠作业。在高于2米的边坡上作业时应制定专门的安全技术措施。

2、边、仰坡以上山坡松动危石应在开工前清除干净。

3、爆破后应清除边仰坡上松动石块后，方可继续施工。地质不良时，边仰坡应采取加固措施。

4、端墙处的土石方开挖后，对松动岩层进行支护。

5、隧道门及端墙工程施工应符合下列规定：

砌体工程脚手架、工作平台应搭设牢固，并应设有扶手、栏杆。脚手架不得妨碍车辆通行；起拱线以上的端墙施工时应设安全网，防止人员、工具和材料坠落；起吊作业时机下严禁车辆和行人通行。

二、开挖、凿孔及爆破作业安全控制要点

（一）、开挖、凿孔

1、开挖到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，包括支护是否牢固，顶板和两帮是否稳定等，如有松动的石、土块或裂痕应先予清除或支护。

2、机械凿岩时，宜采用湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。

3、采用风钻钻眼时，应检查机身、螺栓、钻杆、卡套、弹簧、支架及管子接头是否正常完好；湿式凿岩机的供水是否正常；干式凿岩机的捕尘设施是否良好。采用电钻钻眼，应检查把手胶带的绝缘和防止电缆脱落的装置是否良好。电钻工必须戴绝缘手套，脚穿绝缘胶鞋。电气线路上要安装漏电保护器。

4、钻孔台车进洞时要有专人指挥，认真检查道路状况和安全界限，其行走速度不得超过25m/min。台车在行走或暂停时，应将钻架和机具都收拢到放置位置，就位后不得倾斜，并应刹住车轮，放下支柱，防止移动。

（二）、爆破

1、洞内爆破必须统一指挥，并经培训持证作业。

2、爆破器材加工房应设置在洞口50m以外的安全地点。严禁在加工房以外的地点改制和加工爆破器材。长隧道施工必须在洞内加工爆破器材时，其加工硐室的设置应符合国家现行的《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定。

3、爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣服。

4、进行爆破时，所有人员应撤离现场。

5、洞内每天放炮次数应有明确规定，装药离放炮时间不得过久。

6、装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。如果遇到照明不足，发现流沙、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞水涌出时，严禁装药爆破。

7、火花起爆时严禁明火点炮，其导火索的长度应保证点完导火索后，人员能撤离至安全地点，但不得短于1.2m。一个爆破工一次点燃的根数不宜超过5根。

8、爆破工应随身携带手电筒。严禁明火照明。

9、采用电雷管爆破时，应加强洞内电源的管理，防止漏电引爆。装药时可用投光灯、矿灯或风灯照明。起爆主导线宜悬空架设，距各种导电体的间距必须大于1m。

10、爆破后必须经过通风排烟后。经检查人员确认有无 “盲炮”及可疑现象；有无残余炸药或雷管；顶板两帮有无松动石块；支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后，其他工作人员才可进入工作面。

11、当发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理； 装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与机具等均应撤至安全地点。

12、两工作面接近贯通时，两端应加强联系与统一指挥。岩石隧道两工作面距离接近15m(软岩为20m)，一端装药放炮时，另一端人员应撤离至安全地点

三、洞内运输中的安全控制要点

1、各类进洞车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载；

2、进洞的各类机械与车辆，宜选用带净化装置的柴油机动力，燃烧汽油的车辆和机械不得进洞；

3、所有运载车辆不准超载、超宽、超高运输。

4、进出隧道的人员应走人道，不得与机械或车辆抢道。

5、装接渣时，应有联络信号，工作范围不得有人通过。

6、洞内采取无轨运输时，应做到：

1）、洞内运输的车速不得超过：机动车在施工作业地段单车10km/h；机动车的非作业地段单车20km/h，会车时10km/h；

2）、车辆行驶中严禁超车；

3）、在洞口、平交道口及施工狭窄地段应设置“缓行”标志；

4）、凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械，应在其外缘设置低压红色闪光灯，以防止运输车辆碰撞；

5）、在洞内倒车与转向时，应开灯鸣号，有专人指挥； 6）、路面应有一定的平整度，并设专人养护；

7、隧道工程运输爆破器材时，必须遵守：

1）、在任何情况下，雷管与炸药必须放置在带盖的容器内分别运送，人力运送时，雷管与炸药必须分别运送，不得由一人同时运送。

2）、用人力运送爆破器材时，必须有专人护送，并应直接送到工地，不得在中途停留。

3）、用汽车运送爆破器材时，汽车排气口应加装防火罩，器材必须由爆破工专人护送，其他人员严禁搭乘。雷管或硝化甘油类炸药的装载不得超过二层。

8、严禁用翻斗车、自卸汽车、拖车、拖拉机、机动三轮车、人力三轮车、自行车、摩托车和皮带运输机运送爆破器材。

四、对支护的安全要求

1、隧道各部（包括竖井、斜井、横洞及平行导洞）开挖后，除围岩完整坚硬、设计文件中规定不需支护者外，都必须根据围岩情况、施工方法选用有效的支护；

2、施工期间，现场施工负责人应定期不定期进行支护检查。当发现支护变形或损坏时，应立即整修加固；

3、洞口地段和洞内水平坑道与辅助坑道（横洞、平行导坑等）的连接处，应加强支护或及早进行永久衬砌；

4、洞内支护，应随挖随支护，支护至开挖面的距离一般不得超过4m。

5、不得将支撑立柱置于废渣或活动的石头上。

6、开挖漏斗孔应加强支护，并加设盖板。

7、爆破作业宜采用光面爆破或预裂爆破，爆破后应清除危石，喷锚支护的脚手架应牢固可靠，注浆管喷嘴严禁对人放置。

8、当发现已喷锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时，应立即在该区段增设加强锚杆，其长度不小于原锚杆长度的1.5倍。

9、当发现测量数据有不正常变化或突变，洞内或地面出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时，均应视为危险信号，必须立即通知和组织作业人员撤离现场，待制定处理措施后才能继续施工。

五、对衬砌的要求

1、随着隧道各部开挖工作的前进，应及时进行衬砌或压浆，特别是洞门的衬砌和地质不良地段的洞口衬砌；

2、衬砌使用的脚手架、工作平台、跳板、梯子等应安装牢固，靠近通道的一侧应有足够的净空，以保证车辆、行人的安全通过；

3、脚手架及工作平台上的设置符合国家高处作业的有关规定；

4、脚手架及工作平台上所站人数及堆置的建筑材料，不得超过其计算载重量；

5、机械转动部分应设有防护罩。

6、用石料砌筑边墙时，应间歇进行。当砌筑高度到2-3m时，应停止4h后，方能继续砌筑。若墙后超挖过大，回填层应逐层用干（浆）砌料填塞，以免坍塌

7、压浆机在使用前应进行检查并试运转，操纵压浆喷嘴人员应配戴护目镜及胶皮手套。压浆时，掌握喷嘴的人员必须注意喷嘴的脱落，并设法躲避。检修和清洗时，应在停止运行、切断电路、关闭风门后，方准进行；

8、采用模板台车进行全断面衬砌时，台车距开挖面的距离不得小于260m，台车下的净空应能保证运输车辆的顺利通行。混凝土灌筑时，必须两侧对称进行。台车上不得堆放料具，工作台应满铺底板，并设安全栏杆。拆混凝土输送软管时，必须停止混凝土泵的运转。

9、严禁在洞内熬制沥青。

六、隧道作业的环境标准

1、粉尘允许浓度：每立方米空气中，含有10%以上游离二氧化硅的粉尘必须在2mg以下；

2、氧气不得低于20%（按体积计，下同）；

3、瓦斯（沼气）或二氧化碳不得超过0.5%；

4、一氧化碳浓度不得超过30mg/m3；

5、氮氧化物（换算成二氧化碳）浓度应在5mg/m3;

6、二氧化硫浓度不得超过15mg/m3；

7、硫化氢浓度不得超过10mg/m；

8、氨的浓度不得超过30mg/m3；

9、隧道内的气温不宜超过280C；

10、隧道内的噪声不得超过90Db。

七、隧道作业中的有关通风及防尘要求

1、隧道内空气成分每月至少取样分析一次。风速、含尘量每月至少检测一次；

2、隧道施工时的通风，应设专人管理。应保证每人每分钟得到1.5—3 m3的新鲜空气；

3、无论通风机运转是否，严禁人员在有风管的进出口附近停留，通风机停止运转时，任何人员不得靠近通风软管行走和软管旁停留，不得将任何物品放在通风管或管口上；

4、施工时宜采用湿式凿岩机钻孔，用水泡泥进行水封爆破以及湿喷混凝土喷射等有利于减少粉尘浓度的施工工艺。

5、在凿岩和装渣工作面上应做好防尘工作。

八、有关照明的规定和要求

1、隧道照明灯光应保证亮度充足、均匀、不闪烁。有独立的供电线路。

2、隧道内用电线路，均应使用防潮绝缘导线，并按规定的高度有瓷瓶悬挂牢固。

33、隧道内各部照明电压应为：

1）、开挖、支撑及衬砌作业地段为12—36v； 2）、成洞地段为110—220v； 3）、手提作业灯为12—36v；

4）、隧道内的用电线路和照明设备必须设专人负责检查修理，检修电器与照明设备时应切断电源；

5）、在潮湿及漏水隧道中的电灯应使用防水灯口。

九、有关排水的规定和要求

1、在有地下水排出的隧道，必须挖凿排水沟。

2、抽水机械宜采用电力机械，不得在隧道内使用内燃抽水机。

3、隧道开挖中如预计要通过涌水地层，且采用超前钻孔探水，查清含水层厚度、岩性、水量、水压等，为防治涌水提供依据。

4、如发现工作面有大量涌水时，应立即令工人停止工作，撤至安全地点。

十、隧道通过突水、突泥地段的施工原则

突水、突泥地段施工方案制定原则：“以堵为主，限量排放，排堵结合，综合治理的方法”。具体方法是：采用超前导管、管棚、正面深孔压浆，堵塞渗水通道，结合管道排水，将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外，少量水由隧道排放，避免洞内出现大量水而影响施工。对于间隙性涌水采用泄水孔进行排水，配足抽水设备，以备施工段发生突水时急用。

十一、隧道通过岩溶地段的施工原则

隧道通过岩溶地段本着“稳妥可靠、保证工期、经济合理，不留隐患”的目标，坚持“以堵为主，限量排放，排堵结合，综合治理”的原则治理岩溶水，坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量”的原则通过岩溶地区。

十二、隧道岩溶水处理

1、注浆堵水，加固围岩。

2、引排水（暗沟排水、涵洞和泄水洞排水、渗沟及铺砌排水）

3、综合治理。

十三、隧道通过顺层、滑坡地段的施工安全控制措施

滑坡是由于地壳运动产生的破碎薄弱带（如断层、褶曲等），经水流长期侵蚀冲刷作用而形成，加之重力作用，而形成滑坡。

顺层是岩体层理方向与线路方向平行，且岩层层面较光滑，层间结合力差，或受节理相交的影响，岩体相对破碎，故一旦坡脚遭到破坏，岩体会顺层塌滑现象。

隧道通过顺层、滑坡地段的处理方法：

1、加强排水工作，将地表水远引，地下水引排或堵截。使滑坡体始终保持无水干燥。

2、刷方卸载。

3、加固坡面岩体，提高其整体强度和稳定性。

4、挡护坡脚。

十四、隧道通过煤层、瓦斯、采空区的施工安全措施

煤系地层中修建隧道存在三个技术困难：一是煤系地层多数含有瓦斯，有瓦斯爆炸危险；二是瓦斯压力高的地层，存在煤与瓦斯突出的可能，在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤和瓦斯突然喷出，造成灾害；三是煤系地层一般为软弱围岩，尤其是煤层中的软分层，用手可捻成粉末状。巷道地层压力大，稳定性差，支护施工要求高。

施工中需解决三个问题：一是瓦斯隧道的防爆；二是瓦斯隧道的防突；三是瓦斯隧道的开挖及支护。

1、瓦斯隧道的施工

根据瓦斯隧道不同地段的瓦斯涌出量和压力情况，施工中对非瓦斯工区、一般瓦斯工区、严重瓦斯工区、有煤与瓦斯突出危险工区进行合理划分，在施工方法和施工机械上区别对待，简化施工和降低造价，如一般瓦斯工区除加强通风和瓦斯监测外，可采用普通的非防爆施工机械和电气设备；严重瓦斯工区则采用防爆设备；有煤与瓦斯突出危险工区除采用防爆设备外，还应有防突措施和相应装备。

2、开挖及支护

瓦斯隧道的开挖以有利于通风、有利于防治瓦斯为前提，除考虑施工进度、岩层条件、施工机械、掘进断面因素外，还需考虑爆破作业对围岩的影响及爆破效果等因素。1）、瓦斯隧道的开挖采用正台阶法，台阶长度根据地质和施工条件而定，一般以长台阶较好，能够尽早形成上部巷道式通风。瓦斯比空气轻，聚集在隧道顶部，隧道开挖爆破必须使用煤矿安全炸药和瞬发电雷管，使用毫秒电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。

2）、采取光面爆破，开挖周边力求圆顺，尽量避免尤其是顶部出现凹穴、空洞、死角形成瓦斯积聚。

3）、开挖后及时进行喷锚支护，封闭围岩、堵塞岩隙，防止瓦斯继续溢出。4）、采用带仰拱或加厚铺底的封闭封闭式复合衬砌，初期支护厚度不宜小于15cm，二次衬砌厚度不宜小于40cm，采用气密性混凝土就地灌注，加强捣固，不仅有利于施工安全，也有利于隧道竣工后运营期间的安全。

3、施工通风

瓦斯隧道的防爆工作极为重要，而防爆的关键，除了诸如火源不得进洞、采用防爆机械等措施外，主要还是依靠施工通风。通风有两个目的，一是冲淡和稀释瓦斯，二是防止瓦斯在角隅和洞顶滞留。前者主要与风量有关，后者则与风速有关。

1）、施工通风原则

A、采用压入式或巷道式机械通风。B、主扇的能力应满足全工区通风的需要。C、局扇和主扇的通风应达到以下目的：

①、洞内工作人员最多时，能保证每人每分钟有4 m3新鲜空气供应； ②、洞内各开挖面同时放炮，应能保证在30min内通风完毕，使炮烟浓度稀释到规定浓度要求；

③、施工通风的风量应能保证洞内各部位的瓦斯浓度不超过规定浓度； ④、施工通风系统应能每天24h不停的连续运转，在正常运转时，洞内各部位的风速不应小于最小允许风速。

D、主扇应有同等能力的备用风机。

E、每个工区的局扇应有一定数量的备用量，局扇应安装风电闭锁装置，通风管应具备阻燃和抗静电性能。

2）、防止瓦斯局部聚集措施 A、提高光面爆破效果，使巷道壁面尽量平整，达到通风气流顺畅； B、及时喷混凝土封堵煤（岩）壁面的裂隙和残存的炮眼，减少瓦斯渗入巷道；

C、向瓦斯聚集部位送风驱散瓦斯

4、施工机械及供配电 1）、施工机械及电气设备

为解决防爆问题，采用以电力为主的有轨运输及与其配套的施工机械；进入隧道的施工机械及电气设备应具有防爆或隔爆性能，机具外表应有明显的隔爆检验认可标记，对于普通常用的非隔爆机电设备，一律严格禁止进入瓦斯隧道内安装使用。

2）、供配电要求

电源：瓦斯隧道施工用电设备应设有两条回路。

电压：高压不大于1000V，低压大于380V，电压波动范围：高压为额定值得±5%，低压为额定值的±10%.照明供电：采用单独照明系统，除常规保护外，设高灵敏度可调漏电保护装置，保证防爆要求和人身安全。

供电系统的“三专”、“两闭锁”：即瓦斯隧道内供电系统有专用变压器、专用开关、专用供电线路；瓦斯浓度超标时与供电闭锁，局部通风与供电闭锁。

关于隧道工程施工的安全管理探究 篇3

关键词：隧道施工;安全管理;施工特点;安全事故

前言

隧道施工的风险性非常大，如果发生事故将会导致非常严重的后果，造成重大的损失，所以加强隧道安全控制迫在眉睫。搞好隧道施工安全，必须坚持安全第一、预防为主、综合治理。除了上述方法的预防，还要增强施工人员安全防范意识和健全应急措施。一旦发生异常，应立即停止作业，积极采取补救措施，撤出工作人员，待险情排除后再继续施工.以确保工人的人身安全。

1、隧道工程的施工特点

隧道工程是一种典型的线型施工工程，工程施工的作业种类基本固定，各个路段的施工量分布比较均匀，一般各个工序都在用流水作业，后续工序依次跟上的施工方法。隧道施工的工作环境在地下、山体内部等，受到的气候和天气的影响很小，只要能够保证物流畅通、水、电、空气的输送，隧道施工就可以全速进行。公路隧道机电营运设施较多，土建施工和机电施工分属不同的工种。由于工序的原因机电施工滞后于土建施工，对于机电工程的某些管路、预留件、预埋件等在土建施工安排时应予以特别重视，以防不必要的返工和给后期安装设施施工带来困难。隧道工程一次性投资大。所以应结合隧道的建设功能，在隧道工程的建设过程中考虑近期实施和远期规划的问题，即一次设计分期实施。一般工程应既能够满足近期交通的需要，又有利于和二期工程的衔接、尽量减少废弃工程，节约投资。因此，隧道施工前，有必要在充分考虑隧道工程的特点的前提下，对施工过程进行管理控制，才能使施工安全快速、优质低价、高效地进行。

2、影响隧道工程安全事故的主要因素

2.1 偷工减料。隧道围岩压力主要由围岩本身的结构自承力，超前支护加固层、初期支护层、最后是仰拱和二衬围成的拱圈所承载。隧道支护设计是通过计算围岩压力确定支护参数的，但施工中往往会出现：一方面钻爆控制不好，破坏了岩层，致使围岩结构承载能力降低;另—方面超前支护、初期支护施工少放锚杆、钢筋、钢架等材料，施工不规范，降低了支护的强度。最终导致支护不足以承载上部围岩压力时，引发隧道塌方事故。

2.2 开挖方法不当。根据隧道围岩级别，合理确定开挖方法非常重要。全断面开挖、台阶法、环形开挖预留核 土法，侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法等方法的选用是区别于不同的工程地质的，如果选用不当，也会导致塌方。但施工中图方便，求进度，而扩大开挖断面，扩大进尺，各工序间盲目的拉大施工距离，封闭不及时是造成塌方的主要原因之一。新奥法施工要求以监控量测作为辅助手段，对围岩和支护变形，应力变化作动态的量测，对异常情况早发现，早处理，监控量测流于形式，编造数据的情况还大量存在。

2.3 地质灾害。工程地质灾害所引发的事故非常多，这是我们在不清楚前方不良地质情况下，仍沿用不变的施工手段，没有进行有针对性的采取应对措施造成的。如突水突泥、涌水、瓦斯等情况。

3、隧道工程施工的安全管理探究

隧道工程施工的安全管理工作是隧道工程项目管理工作的重点内容，安全管理人员应具备很强的责任感，多角度多方面的加强施工中的安全管理工作，降低施工过程中的各种风险，从而有效提高隧道工程施工的安全管理工作的水平。

3.1 加强地质超前预报，预防隧道塌方

隧道地质工作贯穿于整个隧道的施工过程，不良的地质状况对隧道施工影响很大，隧道塌方不仅会影响施工进度、加大施工成本，更严重的是往往形成灾难性事故，导致人员伤亡。将超前地质预报工作纳入隧道施工技术管理，按照“物探先行，钻探验证，有掘必探，先探后掘”的原则组织施工，是隧道施工安全的制度保证。

由于隧道地质的复杂性，地质超前预报工作在预测的准确性上距施工要求尚有一定差距。但是随着地质预测预报技术的进步与发展，探测隧道地质状况的方法有多种，根据设计提供的地质资料，并结合施工过程中对隧道围岩观察与判断，将预报手段的适应性进行选择与优化组合，使预测的地质状况尽量接近围岩的实际状况，然后制定合理的施工方案及方法，对预防及控制隧道塌方、保证施工安全还是意义很大的。

3.2 选择科学合理的施工方案、注重工艺控制

随着隧道工程施工技术的长足进步，新的施工方法层出不群，针对特定的隧道施工，

如何选择科学合理的施工方法，是施工单位综合能力的具体体现，更是安全生产的前提和有力保障。大量的事实证明，绝大多数的隧道塌方都与施工方案不合理有关。比如，当隧道围岩发生变化时，为了不影响施工进度或节约施工成本，现场技术管理人员有时会存在侥幸心理，不及时改变施工方案，从而造成隧道塌方，甚至会导致劳务人员的伤亡。其次，很好的技术方案在实施的时候也有可能败，究其原因，就是施工工艺控制不严。比如，在隧道施工中，掌子面的围岩坍塌和一次衬砌的塌落有时是由于超前支护不符合设计规范及一衬背后有空洞造成的，这种现象可以归结于质量问题，但更为准确地说应该还是施工工艺控制不严。因此，在施工中应注重工艺控制，保证施工安全。

3.3 加强制度约束和安全教育的工作

提高参与施工的每一个人员的风险识别的能力和自我保护的意识，增加安全监督管理的力度，以防止安全事故的发生。施工时应严格的采取标准化作业的施工方式，工程项目应坚决的推行规范化和标准化的施工方法，从而建立一个良好的隧道工程的施工秩序和施工环境，这也是做好施工安全管理工作的重要保证。工程项目部还应定期的组织施工人员进行施工技术规范的学习工作，每个人都必须熟练的掌握施工设计标准，这样施工人员才能使用正确的施工方法，为施工的安全生产创造更有利的条件。

3.4 提高施工人员的综合素质

一个隧道工程的施工基础就是施工人员的操作技能和施工经验，所以施工人员在对自己岗位熟悉的同时还应对其他的岗位有所了解。做好隧道工程施工安全管理工作的最根本的条件就是真正的提高施工人员的综合素质，对其做好安全教育和技术培训的工作。项目工程的领导还应定期对包括项目部各级领导干部在内的所有的项目工程施工的参与人员进行多形式、多渠道和多层次的安全教育的工作，从而真正的提高所有施工人员的安全生产的意识。

3.5 抓本质安全，减少安全事故的发生

所谓本质安全就是指施工所需的资源的本身就应具备一定的安全度，这也是在设计阶段相关人员就应重视的事情。比如项目部的采购人员在为工程配置施工设备时就应选择安全系数较高的施工设备。比如设计人员在对施工现场进行用电设计时，一般是采用三相五线制布线的方式，而为施工现场配置标准配置的配电箱就是施工现场用电的本质安全工作。所以在工程的整个施工阶段，做好安全管理工作就要抓源头，而抓本质安全就是减少安全事故发生的最有效的措施。

4、结束语

综上所述，在未来的公路隧道工程建设当中，工作人员还需要不断的加强管理，特别是技术管理，要不断的开拓、创新，为我国的公路隧道工程建设提供更多的奉献。

参考文献：

[1]李晶晶，隧道工程项目施工过程的安全风险管理研究[D]，上海交通大，2009

隧道施工安全风险与现场管理研究 篇4

关键词：隧道施工,安全风险,现场管理

面对我国幅员辽阔的疆土情况,进一步加快经济发展步伐的路途中,隧道确实占据着重要的地位,一方面能够缓和城市道路交通情况,另一方面也可以让空间资源得到充分利用,继而让交通网综合价值充分发挥出来。因此,现代交通体系中,隧道在此方面的作用与价值与日俱增。但是,施工过程中仍然有着诸多安全隐患和不当的管理现象,种种现象都严重地制约了隧道施工工作进一步安全有效的开展,探究有效解决路径刻不容缓。

1 隧道施工的风险研究

1.1 欠缺施工安全意识

现下的隧道施工工作中,关键制约了现场管理工作的要素之一就是有关施工现场人员在安全意识上的严重淡薄。尤其是在一些明确了严禁执行行为内容上显得没有服从意识,也有一些工人跟进工作不够及时。落实在具体施工过程中表现为施工图纸上明确要求重要的部分有时会仅仅依靠施工人员自身经验实行盲目实践,而在具体施工工作中的很多安全工作教育都形同虚设,由此引发的基础性安全问题比比皆是,尤其是在近期的相关检查工作中,这些问题还呈现攀升趋势,十分棘手。

1.2 工艺水准偏低

一些隧道施工的方案设计中,通常会考虑一定的施工安全因素后,进行涉及有关工艺的设计环节。然而,现在的施工工作中很多的施工人员都追求快进程地完成工作目标,因而忽视了在施工最初工艺达标的初衷。譬如,各种不能实行变更条件以及未能履行有关变更手续的条件下,施工人员便私自更改开挖方式的情况,也有部分单位隐瞒工艺参数与技术指标欠缺的现状,盲目运用未经审批工艺进行施工工作。种种情况都使得隧道施工质量得不到保证,更是为日后的投入使用造成一定的风险隐患,更偏离了科学计算。同时在施工中诸多施工方法欠缺了动态化管理这一环节,诸如钻爆法施工中的仅凭经验操作让参数不能科学的与变化围岩以及爆破效果相配套,从而造成了过大化开挖尺度以及超欠控现象的存在,更有在隧道施工中仰拱一次浇筑情况,直接影响到了隧道的结构受力能力,继而安全隐患诸多,以上问题都是隧道施工中工艺水准欠佳的表现。

1.3 专业团队素质有待提升

专业隧道施工团队的能力与水平直接影响了隧道建设的质量好坏,而正是缘于有关专业技能人才的缺失,团队施工素质偏低,继而导致在隧道施工的风险控制方面力量薄弱,很多切实的风险防范措施难以落到实处。很多施工单位难以做到依循隧道施工设计要求进行超前的地质预报,更是预报的路径和方法单一,有关设备甚是简陋,诸多预报人员还存在着专业知识欠缺的现象,对待预报结果以及观测的数据难以进行有效分析引导,判断与识别水准颇低。这样一来所引发结果让人瞠目结舌,不但不能够开展有效的预测预报工作,更谈不上进一步指导隧道的动态设计以及二次施工工作。一旦欠缺了科学合理指导,那么工程进度以及科学性会大大地降低,同时诸多不安全因素诱发的可能性也迅速攀升。一些隧道设计的间距极不合理,各个测量点的设置不规范,又欠缺一定数量,更加严重的是没有做好风险评估工作,尽管一些施工单位进行了有关风险评测,但是欠缺了对应的规避风险的能力与管理举措,整体上流于形式,未能发挥出切实作用。

2 隧道施工与规避风险举措

安全性隧道施工是时下研究的重要性课题,必须结合既有的工作经验与对应管理经验,持续总结,继而提出安全可控的现场管理举措,让隧道建设管理形成一个有条不紊的建设模式与有效的管控体系。

2.1 增进施工工作人员安全知识与安全意识

贯穿于整个隧道建设工程中,必不可少的就是逐步的增进有关施工人员安全意识与风险管理意识,毋庸置疑这是有效增强工程施工风险控制的基础保障。隧道施工工程的安全工作没有捷径可走,这也是落在有关参建单位、参建人员肩上的重任,必须坚决杜绝任何侥幸性心理。安全问题重如泰山,一方面要加大在隧道安全施工上的宣传和教育力度,让有关参建人员摈弃侥幸心理,从而切实地提高其自身的安全防范水准与意识;另一方面也要看到强化安全风险规避的监督和检查举措,积极督促各个施工单位按照有关规定严格落实施工作业标准,并在第一时间内找到存在的各类安全隐患与弊病,及时地处理好症结所在。

2.2 完善施工工艺,融合安全教育

在开展一些隧道施工工程时,进行现场的监督离不开自身优势的发挥,逐步提升工艺施工可靠性,谨遵各项标准有条不紊开展工作。对于各个参建单位而言,必须切实做好工作,既要强化对于技术管理有关人员的专业技能水平提升,又要将提升劳动生产技能的重要意义明确,与此同时也不能忽视了做好参建人员对于隧道安全工程建设的配合协调,真真正正的提高施工团队在有关风险管理的认知水平以及识别能力。不可忽视的一点就是,凭借着持久提升各个隧道参建人员的业务工作能力、专业技能素质。继而保证这些施工人员在隧道建设中能够凭借于相对于专业性的知识技能开展准确可靠施工工艺的各项实践工作。另外,对于广大施工人员欠缺安全生产意识的现状,必须要明确开展定期或不定期的培训活动,给予这些人员更多的机会去接受相对专业的技能培训与安全教育,逐步增强其专业业务能力水准,使得他们将这些知识内化为内在的素养,更好地践行在日常工作当中。

2.3 建立健全施工安全管控责任制,为施工现场管理保驾护航

具体的隧道建设施工工作管理工作责任重大,不容小觑,其也至关重要地影响着现场施工管理得风险管理任务的完成与否,整个现场管理不能同有关安全管控责任体制相分离,各项工作安排的顺利实现必须依靠于一定的责任体制机制有条不紊开展。施工单位作为隧道施工建设工程和隧道建设质量安全主要实施主体,有着不可推卸的责任,然而也不能忽视了对应建设单位和监理单位的监管力度、监管责任的履行,毋庸置疑这些都是强有力影响到施工工程质量与安全的关键因素。各个隧道建设、监理和工程质量安全监督的有关机构都需要各司其职,协调配合,特别是需要秉持铁面无私的原则,认真仔细的履行好本机构的监管职能,真真正正地发挥出在隧道工程安全建设方面的质量安全监督与检察工作效力。针对部分现场检查中显露出的建设安全隐患与现场管理弊病,本着相关准则,严格监督与查处违规违法行为,必要时一定的强硬措施十分有效,责令应当停工的理应按照要求与规定立即停工,相应应当整改的也不可有特权,在原则性问题上绝不让步,只有各方都谨遵职责,认真履职,才能够让隧道工程安全建设达标,最终对工程建设施工行业的现场管理有所增益。

3 结束语

针对隧道施工工程而言,想要突破在安全风险方面的掌控瓶颈,往往需要切实地发挥出现场管理以及监督职能效力,借助于施工管理有关方案,逐步提升施工人员的安全意识之后,构建起完整完善风险控制体系以及对应管理机制,必定能够极大地保障整体施工安全,同时不断优化隧道施工工艺,奠定隧道工程的可靠性基础,最终推动现代化建设事业的全方位发展进程。

参考文献

[1]林盛,蔺炜莹.利用模糊影响图方法进行管道风险评价[J].天津理工大学学报,2014(6).

[2]程铁信,王平,王刚,等.考虑不确定因素的建设项目风险决策[J].深圳大学学报,2013(1).

[3]徐上进,雷升祥,张守同.隧道施工中的风险预测与安全技术[J].铁道建筑技术,2012(4).

隧道施工安全口诀 篇5

安全第一

隧道施工地底下，开挖条件很复杂； 安全第一放首位，头等大事优先抓； 施工方案好比法，严格执行靠大家； 操作规程分工种，专心操作无偏差； 安全隐患要排查，安全质量标准化； 安全技能要提高，安全连接你我他； 预防为主为前提，事故消灭在萌芽； 综合治理全方位，安全开出幸福花。

施工须知

持证入洞要登记，挂牌销号勤管理； 安全帽、工作鞋，防尘罩、反光衣； 整齐着装精神爽，安全装备莫忘记； 化纤衣服不能穿，禁带香烟打火机； 不喝酒、好休息，精力集中高效益； 导电材料和工具，严防接触带电体；

高处须系安全带，按章作业禁“三违” 隧道安全大如天，携手共铸安全堤。

张桑一标

关于公路隧道安全施工问题的研究 篇6

关键词 公路隧道；影响因素；对策；安全评价

中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0196-01

1 影响公路隧道安全施工的因素

1）隧洞围岩稳定性的不确定性。在凿岩、爆破后，对围岩的支护和衬砌是否及时是直接影响到围岩稳定性的一个方面。另外我国现行的公路隧道围岩按其坑道围岩稳定性分为6类，由于围岩类别的不同，往往采用不同的施工方法和在遇到特殊地质的情况下，围岩的稳定性很难保证，在强大的地压作用下，可能导致冒顶、片帮、底鼓和支护、衬砌变形，甚至塌方。

2）施工机械化程度较低。机械化施工是现代生产所追求的目标，我国隧道建设起步较晚，机械化水平和程度还相对较低，还存在大量的手工操作的作业。机械的可靠性高于人的可靠性，人受主观因素的影响较大，而机械会遵循设计模式进行规范化的工作，是实现施工操作规范化、质量标准化的保证。目前，隧道施工的机械化、自动化程度还不能达到要求，甚至有些机械管理还不够完善，可能造成重大的工伤事故。在现有的机械程度条件下，加之物质条件的不安全性和管理的缺陷，都是隧道施工事故多发的潜在因素。

3）施工环境条件恶劣。随着隧道隧洞施工的不断纵向深入，作业场所在时间和空间上经常发生变化，隧洞的环境条件也随之不断改变和恶化。主要表现在，工作空间狭小，工作照明造成的视觉环境差，灰尘和噪声污染严重，有些隧道还存在着温度高和湿度大的危害，不但易发生事故，而且易导致职业病。另外隧道内存在一些多发性事故也给职工带来一些精神上的压抑感。而且隧道施工环境是一个恶劣多变的动态系统。

4）职工素质低。在隧道施工这个人—机—环境系统中，人是主要的，又是脆弱的。由于隧道中作业环境差，工作空间狭小．劳动强度大，工资水平又不太高，这样就难以吸收和稳定具有文化和素质较高的工人安心在隧道施工企业长期工作。从事隧道施工的人员大多是分包企业招收的农民轮换工、合同工和临时工，这些职工总体文化及素质水平较低，一旦发生事故，往往惊慌失措，避灾能力薄弱，在很多情况下难以自救，甚至有可能造成二次事故。

2 如何提高公路隧道安全施工的对策

1）要重视公路隧道施工质量检测方法的确定。自我国开展公路隧道施工质量检测工作以来，如何对公路隧道施工的工程材料或者工程施工情况进行检测一直处于探索中，各有特点的许多检测方法在工程中不断得以应用，而在实践中，由于检测方法自身存在的局限性或者缺陷性等，部分检测方法逐渐被淘汰，更多符合工程实际需要的新型检测方法随之涌现。对各项工程材料或者工程施工情况的各种检测方法进行了深入研究，要结合实践经验，综合考虑施工环境和评价指标等因素，采用分析比较法，去侧重方法的实用性，最终确定具体公路隧道施工工程质量的检测方法。在此以锚杆质量检测为例，传统的锚杆施工质量检测是指锚固受力状态的检测，主要利用千斤顶进行拉拔试验，而这种检测手段会对软岩或较破碎岩层带来不利影响，费工费时。可以根据工程实际，将锚杆的检测分为材料检测和施工检测两方面完成。在施工阶段结合新型无损检测技术对锚杆整体施工质量进行检测。

2）确定公路隧道施工质量检测控制指标。和公路隧道施工质量检测方法相似，目前我国在对公路隧道工程质量的质量控制检测中，没有统一的质量控制检测标准，已有的公路隧道施工质量规范标准更新缓慢，不能适用工程质量控制需要，在实际公路隧道施工工程质量质量控制检测中，往往难以真正达到通过检测控制指标对公路隧道工程施工质量进行控制的目的。检测是手段，分析控制是目的，两者相互支撑。要结合公路隧道施工工程实际，新增必要的质量控制检测指标，建立起一套从公路隧道建筑材料、施工过程、竣工验收等各个环节的公路隧道施工质量控制指标体系。同样以锚杆质量质量控制检测为例，传统的锚杆质量控制检测指标仅仅在竣工验收阶段对锚杆进行试验，无法满足公路隧道施工质量控制需要。

3）公路隧道建筑材料质量控制检测。公路隧道建筑材料的优劣直接影响公路隧道工程的施工质量。公路隧道的建筑材料的质量控制应选择质优价廉、信誉高的生产厂家，加强对材料检查验收，重视材料的使用认证，落实建设工业产品准用证制度，对材料质量进行跟踪，避免造成损失。所有的工程建筑材料使用须经过实验 满足自检要求。对材料质量的要求还应充分考虑材料应用环境、工程部位及施工工艺等要求。注意对公路隧道施工过程和竣工检测质量控制检测，隧道竣工验收是隧道工程交付使用前对质量检验和控制的最后一道关口，对隧道进行竣工检测，使竣工验收潮规范化、标准化方向发展，可以更好地控制好工程的施工质量。

3 公路隧道施工安全评价的建立

公路隧道施工安全评价体系的建立，通过系统的研究隧道施工安全。首先进行危险及有害因素的普查、辨识，进而进行整个公路隧道施工过程的安全评价，消除事故隐患，控制事故发生，从而保证公路隧道施工的顺利进行。通过系统地研究公路隧道施工安全，能够最大限度地剖析公路隧道施工中危险、有害因素发生发展的时空规律和表现形态，进而寻找完善的解决途径，研究相应的法规、规程和公路隧道施工事故的防范措施，从而为公路隧道施工企业及其主管部门制定科学的安全管理具有其现实意义和指导意义。

评价指标体系的选择和确定是评价研究内容的基础和关键，直接影响到评价的精度和结果。根据《中华人民共和国安全法》、《公路隧道施工技术规范》、《公路工程施工安全技术规程》及《爆破安全规程》等法律、法规、规范和对隧道施工的安全状况调查、分析的基础上，从系统的角度把公路隧道施工分为安全管理、环境条件、爆破作业及爆破器材、出碴与洞内运输、施工通风、个人防护、施工用电、施工设备及设施等公路隧道施工安全生产条件必须的基本条件、指标。

未来隧道施工安全评价理论方面需要重点解决的问题是隧道施工过程中人-机-环境系统的安全型分析、隧道施工安全评价方法的选择及创新和不断完善安全评价体系，通过评价，可以使认识更系统化、完整化、科学化，做到及早地对事故发生的可能性和危险、有害因素进行辨识，切断危险源，把事故消灭在萌芽之中。同时，通过公路隧道施工安全评价，针对隧道施工存在的安全隐患，采取必要的安全技术措施和安全管理手段，并对施工员工进行安全教育，提高他们的安全意识，制止和控制劳动者的不安全行为。

4 结束语

我国目前的公路隧道规模和数量已经位居世界前列。随着我国经济的迅速发展，公路交通建设将得到更快的发展，而公路隧道也会进入一个快速发展的历史时期，在全国交通基础设施建设发展中，必然会遇到隧道修建的问题，而在隧道开挖过程中隧道的施工质量问题是很关键的问题。

参考文献

[1]吕康成.隧道工程试验监测技术[M].人民交通出版社,2000.

隧道工程施工与安全 篇7

近年来随着我国高等级公路建设的迅猛发展,公路隧道建设越来越多。在目前隧道施工技术、管理水平不高,施工单位安全投入普遍不足的情况下,隧道施工安全问题表现的越来越突出,事故发生频率居高不下。为了对隧道施工安全状况进行有效控制,迫切需要建立隧道施工的安全评价系统。本文结合具体工程,建立安全评价模型,对隧道施工过程中的安全性进行分析和评价。

1 工程概况

该隧道位于构造剥蚀中低山地形地貌区,隧道区森林植被覆盖较好,其出露地层由白垩系下统曼岗组(K1m)褐红、紫红色泥岩夹青灰色砂岩褐第四系残坡积(Qel+dl)褐、紫红色亚粘土组成,土层较薄,分布不连续。根据物探试验资料,隧道区内存在4条小规模断层,为喜山期形成的挤压性逆断层,根据其对隧道施工的影响程度将断层划分为两个级别,一级表示对施工影响较大,三级表示对隧道施工影响较小,如表1所示。

隧道区地下水为基岩裂隙水,分布于整个隧道,富水性弱～中等渗透系数

2 施工方案

根据该隧道的工程地质环境特点,即软弱围岩地段长,缓倾斜层状围岩多,构造裂隙及节理相对分布较密集,围岩稳定差,为施工安全起见,确定采用如下施工方案:隧道Ⅴ级围岩地段采用微台阶法施工,共分3个台阶,台阶纵向保持5m～6m,拱部采用人工手持风钻开挖。钻孔采用H 178钻孔台车,装运设备为CAT966F装载机和BOYOT铲装机装碴,阿威林运输车出碴。爆破采用塑料导爆管非电起爆、光面爆破,炸药采用水胶炸药,配以少量2号岩石铵锑炸药。

该隧道由于大部分地层为水平层状或互层状软弱围岩,极易坍塌,因此必须在爆破后及时施作锚、喷、挂网及格栅。尤其是地层破碎或构造带地段更要紧跟,以保证围岩稳定。喷射混凝土采用湿喷工艺,锚杆采用台车钻孔。仰拱部分根据隧道围岩弱膨胀性特点,将仰拱在二衬之前施作,使初期支护尽快形成封闭受力结构,同时也为二次衬砌施工的模板台车轨道铺设提供条件,便于洞内运输。

隧道施工环境影响作业人员的工作效率,同时对工人的身心健康产生影响,空气通风、照明、噪声、排水等给施工安全带来不良影响。坝卡隧道施工中较为注重施工环境的控制,采取相应的方法改善工人的工作环境。进口工区布置一台TZ-125型通风机,洞外部分40m采用1.5m镀锌铁皮硬质风管,洞内风管采用1.5m的DSR高强度通风软管,直接压入式通风,通风管过衬砌台车采用衬砌台车上焊装铁皮风管随台车移动,两端及时与通风筒拆装延接。施工排水采用中心排水管沟和积水坑、潜水泵等分级抽水,保持洞内施工道路干燥畅通。照明设备采用高压钠灯和碘钨灯,改善照明条件,保证正常施工的照明要求。

3 评价指标的确定

隧道施工过程具有施工工序复杂,情况复杂多变,人、机、物相互作用的复杂特征,其中地质条件、施工方法、工人的精神状态、安全意识、施工安全管理等各个方面都会影响到施工中的安全,引发事故。根据该隧道施工方案及现场实际情况,在模型中主要考虑工程地质条件、施工环境、开挖方法、钻爆作业、出碴、设备状况、施工用电、施工安全管理几个因素。

4 隧道施工安全评价模型建立

4.1 确定隧道施工综合评价集U

根据建立的隧道安全施工评价指标体系层次结构,该结构为二级模糊综合评判,最上层因素集为U={U1,U2,U3,U4,U5,U6,U7,U8}=(工程地质条件,施工环境,开挖方法,钻爆作业,出碴,设备状况,施工用电,施工安全管理)。

4.2 各评价因素子因素Uij

各评价因素子因素为:

U1=(u11,u12,u13,u14)=(岩石强度,节理,断层与破碎带,地下水);

U2=(u21,u22,u23,u24,u25,u26)=(粉尘,噪声,照明,温湿度,施工排水,施工通风);

U3=(u31,u32,u33)=(施工干扰性,工序复杂性,开挖方法安全性);

U4=(u41,u42,u43,u44,u45)=(爆破器材使用,爆破器材存放,爆破设计参数调整,爆破器材检查,爆破管理制度);

U5=(u51,u52,u53,u54,u55)=(岩石块度,装运方式,路面状况,运输指挥管理,车辆种类);

U6=(u61,u62,u63,u64,u65)=(设备状态及完好率,安全设备配备状况,装运设备及完好率,衬砌设备及状态,材料加工设备及状态);

U7=(u71,u72,u73,u74)=(电器设备状态,保护装置配备及完好率,供电线路安全状况,用电管理与生活用电安全);

U8=(u81,u82,u83,u84)=(管理机构及人员设置,安全生产管理制度,职工安全教育培训,事故管理)。

4.3 各评价因素的权重分配

评价指标的隶属度及权重确定可按照层次分析法对每个元素两两重要性比较,给出定量表示,然后进行一致性检验。为简单起见,根据隧道安全系统综合分析,确定各因素分配权重为A=(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)=(0.25,0.05,0.15,0.05,0.05,0.15,0.10,0.20),各评价子因素:

4.4 建立评语集V

为了对隧道施工安全状况进行量化,确定隧道安全预警级别,建立该隧道安全性评价的评价集,表示隧道安全程度,即:

V={v1,v2,v3,v4,v5}={安全,较安全,临界,较危险,危险}={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ}={5,4,3,2,1}。

4.5 建立评价矩阵Ri

1)根据建立的评语集,采用专家打分的方法对隧道施工安全性进行评分,再由公式Bi=Ai Ri,得出各子因素评价矩阵,并进行归一化处理:

B1={0.28,0.37,0.22,0.14,0.0},B2={0.185,0.37,0.24,0.16,0.06},B3={0.29,0.50,0.135,0.075,0.0},B4={0.29,0.41,0.23,0.06,0.01},B5={0.235,0.43,0.205,0.085,0.045},B6={0.308 5,0.463 0,0.196 8,0.032 0},B7={0.21,0.425,0.190,0.125,0.05},B={0.32,0.47,0.14,0.06,0.015}。

2)由以上关系得到二级评价矩阵R。

采用加权平均法,以bj为权数,对评判集vj进行加权平均,得到的值作为评判结果,即:

因此,通过查表可知该隧道施工安全性级别为安全性一般,即“较安全”,偏向“临界状态”一侧,可以认为该隧道施工总体是安全的。

5 结语

本文采用层次分析法和专家评分模糊评价法建立了隧道施工安全评价模型,对该隧道施工安全所涉及的复杂系统进行较准确的定量描述,同时结合超前地质预报及围岩监控量测等手段,成功的解决了隧道施工安全问题,没有发生重大事故,取得了很好的经济效益和社会效益。该方法实现了现场施工过程控制和管理由被动的管理模式向主动的、预防式的管理模式转变,为施工管理人员提供参考。

参考文献

[1]罗玉屏,高桂凤,武红丽.公路隧道交通安全模糊评判体系研究[J].石家庄铁道学院学报,2006,19(3):72-79.

[2]陈水利,李敬功,王向公.模糊集理论及其应用[M].北京:科学出版社,2005:187-223.

隧道工程施工与安全 篇8

昔格达地层是一种主要分布于我国西南地区的一套半成岩,其工程名称起源于四川攀枝花市盐边县红格乡昔格达村,主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩成韵律互层组成,是一种工程性质较差的极软岩,这种地层岩性软、强度极低,而且稳定性极差,是国内有名的易滑地层和地质灾害高发地层。由四川路桥承建的成昆铁路米攀段涉及4.5座昔格达地层隧道,其施工技术与安全控制是项目部目标控制的核心目标。

1 工程概况

成昆铁路米攀段全长12.383 km,标段内共计4.5座隧道,合计6.808 km,占全线54.98%,其中除米易隧道部分为Ⅲ、Ⅳ级围岩外,其余均为昔格达地层Ⅴ级围岩,合计4 203 m,占全部隧道长度的61.74%,表1为昔格达地层隧道长度统计表。

m

2 工程特性

由西南科技大学陈挺方教授指导,虞跃写作的硕士研究论文《昔格达土物理和工程力学特性改良研究》指出,昔格达地层岩性软、强度极低、稳定性极差,属于易滑地层和地质灾害高发地层。同时中铁二院工程集团有限责任公司设计的《成昆铁路扩能改造工程施工图》中明确指出,昔格达地层成岩性差,结构及致密性差异较大,物理力学性质有较大的差别,属易滑地层,主要特征为:1天然密度与失水后干密度变化较大,失水后质较轻;2岩层倾角平缓,向河谷地带及盆地中心微倾,陡倾节理发育;3水稳性差,浸水后易崩解,强度降低较大,凝聚力下降明显;4透水性弱,在表水下渗、排水不畅的情况下易引起其覆盖层沿昔格达顶部产生滑动;5开挖时易产生洞顶及洞壁掉块、坍塌甚至冒顶等危害。

3 施工技术与安全控制措施

鉴于昔格达地层工程特性,隧道施工技术与安全控制在整个项目过程目标控制中处于核心地位。在业主公司、设计单位、监理单位及中铁四局等兄弟单位的帮助和指导下,逐步摸索出昔格达地层隧道施工技术与安全控制措施的经验总结。

3.1 优化开挖方法,控制初始变形

与大多数Ⅱ、Ⅲ级岩石围岩隧道开挖采用爆破开挖方式不同,昔格达地层隧道基本采用中小型挖掘机辅以人工进行开挖,从开挖断面形式来讲,多以CRD法、三台阶临时仰拱法为主。采用挖掘机进行开挖,接近隧道轮廓线时,由于挖掘机单次挖掘方量较多,加之挖机斗与围岩相互的碰撞作用,对昔格达地层的扰动是比较大的,初始变形难以控制,易引起超挖和牵引式破坏,甚至塌方等问题。对昔格达地层而言,控制初始变形、防止初始变形引起上层土体牵引式破坏而导致围岩自稳能力急速下降(注:在雅西高速路基边坡塌方中体现明显)是采用相对静态开挖方法的主要目的。为此,我部在实际施工过程中,对挖掘机进行了改良,采用相对静态的开挖方法:在接近开挖轮廓线时,在挖机斗旁侧安装一块10 cm×10 cm×130 cm的钢质刀片(见图1),利用钢质刀片对隧道轮廓线进行小范围修整(见图2)。通过实践证明,在接近隧道轮廓线时,钢质刀片的使用有效减小了挖掘机对昔格达地层的扰动,能够较好的控制初始变形,避免牵引式破坏而引起塌方,同时减小了人工修整的风险。

3.2 采用湿喷工艺,喷射混凝土强度有保障

在以往的隧道施工经验中,喷射混凝土多采用现场干喷工艺,但干喷工艺存在喷射混凝土密实性较差、回弹量大、强度不稳定、现场施工粉尘大、工作环境差等缺点。随着工艺的改进和设备的完善,目前湿喷工艺(见图3)已逐渐取代干喷工艺。湿喷工艺因其混凝土是在拌合站中按照施工配合比集中拌制运输至现场的,它有效解决了干喷工艺混凝土现场人工拌制施工配合比难以准确掌握的缺点,因而湿喷混凝土强度更有保障;湿喷混凝土的致密性较干喷混凝土也有所提高,与钢架能更紧密贴合,更易形成整体支护,提高了初期支护混凝土的承载能力;同时,湿喷混凝土也有效减小了回弹量、施工粉尘大等问题。

3.3 监控量测工作引入信息化平台

隧道监控量测信息化平台是将现场数据采集、传输、分析与处理、预警、预警信息发送集为一体的工作平台(见图4)。该信息平台与全站仪、手机客户端实现了无缝对接,其工作程序是:现场数据采集→数据传输至信息化平台→数据分析与处理→预警信息发送(若存在预警情形)→手机客户端接收。该信息平台的优点是:1数据采集通过全站仪直接采集,采集的数据通过手机客户端同步上传至信息平台,保证了数据的真实性和同步性;2信息平台自行进行数据分析与处理,处理速度快,准确性较人工处理高;3信息平台存储数据量大,就不同单位工程、监测项目、不同时段的数据进行分类存储;4及时发布预警信息,便于业主公司、监理单位、施工单位第一时间掌握,针对红色预警、黄色预警果断采取应急措施,切实贯彻了安全施工“预防为主”的方针,保障了施工安全。

3.4 加强超前地质预报工作,降低施工风险

在我国,施工图设计之前,设计院基本都会对隧道工程地质进行钻探调查,但其调查手段基本是在地表进行分段调查,其调查结果具有普遍性和间断性,随着施工进度的推进,隧道掌子面前方的地质条件是具有突变性条件的,因此加强隧道超前地质预报工作,提前掌握隧道围岩变化情况是十分必要的。我标段在实际施工中主要采取TSP、加深炮孔、超前钻孔、地质调查等方法,及时掌握了隧道围岩变化情况,会同业主单位、设计单位、监理单位适时采取必要加固措施,有效降低了施工风险。

3.5 严控安全步距,及时封闭成环

根据铁道部文件铁建设[2010]120号《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》的规定:对于Ⅴ级围岩,仰拱距掌子面距离不得大于35 m,二衬距掌子面距离不得大于70 m。在施工过程中项目部严格按照该文件规定执行,及早封闭成环,保证控制在安全步距内。但根据监控量测数据显示时有黄色或红色预警,特别是在含水量较大的围岩地段,这种现象还比较突出,临近标段如由中国路桥承建的垭口隧道也存在这样的情况。经过探索与实践,对昔格达地层隧道的安全步距控制宜在铁建设[2010]120号文件的基础上,将仰拱距掌子面的距离进一步压缩至25~30 m内,能有效减少黄色或红色预警的机率,但过度压缩会导致挖掘机工作面无法展开,给施工组织带来较大困扰。

3.6 完善隧道排水系统,避免拱架基脚软化

昔格达地层隧道开挖后在干塑状态下承载力变化不大,但遇水软化后其承载力将大幅度降低,甚至呈流塑状态,凝聚力明显下降。可以说,水是引起昔格达地层工程力学性质发生明显变化的主要原因之一,因此完善隧道排水系统,有效排水避免拱架基脚经浸泡软化,对昔格达地层隧道初期支护稳定,减小沉降量具有关键作用。同时,在钢架基脚处增设型钢进行支垫,增加锁脚锚杆或锁脚锚管,调整锁脚锚杆或锁脚锚管与水平方向的角度和长度,对控制钢架沉降量亦有较明显作用,并应及时采用喷射混凝土封闭锁脚锚杆。

3.7 重视辅助洞室开挖对正洞钢架沉降的影响

随着施工工艺和设备的改进,目前国内隧道施工逐步向长、特长隧道发展,随着隧道施工长度的增加,功能性的辅助洞室在设计中是必须要考虑的。在很多工程实例中,由于施工认识的不足、经验的欠缺,重视程度不够,往往忽略了辅助洞室开挖对正洞钢架沉降的影响,容易导致正洞钢架沉降量加大、初支混凝土开裂,甚至诱发塌方的危险,特别是与正洞斜交的辅助洞室,带来的危害更明显。因此在施工中应高度重视辅助洞室开挖对正洞钢架沉降带来不不利影响,应充分考虑以下原则:1辅助洞室施作时间应在隧道正洞下台阶里程超过辅助洞室里程至少10~15m以上后,方可进行辅助洞室的施工,对于围岩较差或对应段落监控量测数据显示变形较大的洞室,应在仰拱和仰拱回填完成后进行辅助洞室施工;2辅助洞室前后10~15m范围内正洞施工预留沉降量应根据该段的围岩情况和监控量测成果适时调整,原则上在设计预留沉降量基础上增加5~10 cm为宜;3辅助洞室开挖应按隧道正洞施工工艺控制,不得一次开挖成型,一次支护到位,必须分次开挖,逐次支护直至辅助洞室完成;4辅助洞室与正洞交界面的钢架不得悬空,应保证传力路径明确,其钢架基脚应落至承载力足够的围岩上。

4 结束语

国内对昔格达地层的研究起步较晚,研究方向主要放在其物理性质、力学特性和材料应用等方面,而关于昔格达地层隧道施工技术和安全控制措施的应用推广不足。目前,由四川路桥承建的成昆铁路米攀段昔格达地层隧道施工已临近尾声,但关于昔格达地层隧道的施工技术、安全控制、进度控制、成本控制、开挖工法改良等的研究是一个系统而长期的研究课题,希望更多的学者、专家能将更多的精力放在昔格达地层的研究上,逐步总结昔格达地层隧道施工经验,为类似工程项目施工提供借鉴。

摘要：针对攀西地区第三系昔格达(N2X)地层隧道工程特性,以成昆铁路扩能改造工程米易至攀枝花段MPZQ-1标段(以下简称:成昆铁路米攀段)为例,详细介绍昔格达地层隧道施工技术与安全控制措施。

关键词：第三系昔格达地层,隧道开挖施工技术与安全,控制措施

参考文献

[1]虞跃.昔格达土物理和工程力学特性改良研究[D].绵阳:西南科技大学,2010.

[2]刘惠军,聂德新.昔格达地层研究综述[J].地球科学进展,2004,19(S1):88-90.

[3]肖荣久.渡口地区昔格达黏土滑坡发生机理的探讨[J].西安地质学院学报,1986,8(4):96-107.

隧道施工安全 篇9

针对近期隧道施工事故多发和依然严峻的安全生产形势, 2014年9月19日, 国家安全生产监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局四部门印发了《隧道施工安全九条规定》。进一步加强隧道施工安全生产工作, 有效防范和坚决遏制重特大事故发生是当前的迫切需求, 刻不容缓;保护员工生命安全毋庸置疑, 意义重大。本期专题力图从多角度对隧道施工安全做综合报道, 以期加强对此问题更广泛的关注和重视。

在本期专题中, 国家安全生产监管总局监察专员王力争结合工作实践对当前我国隧道施工工程现状和安全问题作出深入分析并提出了建议对策;《九条规定》在以中国铁建为代表的隧道建筑施工企业得到深入的宣传贯彻, 真正做到“铁规定、刚执行、全覆盖、真落实、见实效”;中国铁建十七局应急救援队积极研发试验隧道救援新技术、新设备, 开展演练活动;云南省开展公路、铁路隧道施工安全专项大检查, 吸取事故教训, 彻底消除隐患;国家安全生产应急救援指挥中心对今年发生的3起隧道坍塌事故救援处置工作进行了专业分析;中铁隧道集团有限公司对云南富宁隧道关门坍塌事故成功救援的过程方法实践进行了详细总结;此外, 还介绍了新中梁山隧道和七扇岩高瓦斯隧道的施工安全做法;而针对《九条规定》中提到的“必须对有毒有害气体进行监测监控”, 检测设备生产商分析了隧道内常见的有毒有害气体并介绍了检测设备选用的注意事项。

软弱围岩隧道工程施工安全技术 篇10

1 软弱围岩隧道的工程特征

1.1 软弱围岩主要工程地质特点

软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩, 主要具有以下工程地质特点:

(1) 岩 (土) 体破碎松散、粘结力差;

(2) 围岩强度低、遇水易软化;

(3) 岩体结构面软弱、易滑塌。

1.2 软弱围岩的变形破坏特征

典型的软弱围岩隧道破坏特征有:

(1) 隧道正前方掌子面的水平位移, 掌子面的水平鼓出;

(2) 掌子面前方围岩下沉, 浅埋隧道表现为地表下沉, 形成沉降槽;

(3) 隧道洞壁出现收敛变形, 拱顶下沉和边墙内移状态。

2 软弱围岩隧道潜在风险源

施工实践经历发现, 软弱围岩隧道的支护变形、塌方潜在风险源常出现在以下地段 (如图1、图2) :

(1) 浅埋、偏压地段。浅埋地段隧道施工时拱部一般难于成拱, 若未采取足够措施, 易发生局部塌方;偏压地段隧道支护结构将承受显著的不对称荷载, 变形过大甚至造成长线段塌方。

(2) 土质隧道地段。主要有坡残积、坡洪积、坡崩积等土层, 以及黄土、软土等地层, 由于土质隧道塌落拱高度较一般岩质隧道大, 因此, 支护结构要承受较大的荷载, 若初期支护强度不足, 会出现局部坍塌等安全风险。

(3) 大埋深软岩地段。由于软岩抗压强度低, 开挖过程中洞壁岩体有剥离现象, 位移极为显著, 变形持续时间长, 隧底有隆起现象。

(4) 断层破碎带地段。由于自稳性极差, 且常伴有地下水, 易发生塌方、掌子面突泥、突水等安全风险。

(5) 结构面发育的块状岩体地段。由于这类岩体整体稳定性差, 围岩接触面力学性能降低, 极容易失稳及造成较大范围岩块突然性坍塌。

(6) 不同岩层接触带地段。由于岩体较为软弱、破碎, 岩层、岩性差异大, 在接触面附近常发育有风化剥蚀面, 若伴有地下水, 在掌子面上方或前方, 易发生塌方、涌泥等安全风险。

3 软弱围岩隧道施工安全技术

3.1 软弱围岩变形控制安全技术

3.1.1 控制掌子面变形、坍塌安全技术

掌子面过大的变形将导致掌子面的失稳, 发生隧道掌子面坍塌事故。这种施工事故占隧道坍方事故的比例最高, 造成的人员、机械设备的损失最大, 应该引起高度重视。常见控制安全技术如下:

(1) 超前支护。超前支护即所谓的“先支后挖”技术, 是通过在掌子面沿隧道开挖轮廓线外一定范围内进行水平预加固的支护结构。常用的超前支护种类有超前锚杆、超前小导管注浆、超前大管棚;软弱围岩超前支护施的超前管棚为保证管棚与钢架的联合支护作用, 管棚外露部分应焊接于钢架上;同时, 必须按设计要求进行压浆, 以起到加固围岩的作用。

(2) 掌子面锚杆。设置掌子面锚杆的目的是控制围岩开挖后的先行位移和掌子面位移, 也是给大断面开挖创造条件, 有利于控制先行和后期围岩、支护变形。掌子面锚杆的长度一般都在10~20 m之间, 宜优先采用易于切割的玻璃纤维锚杆。

(3) 掌子面喷混凝土封闭。掌子面喷混凝土是现场使用较多的另一种维持掌子面稳定的支护措施。

(4) 掌子面预留核心土。掌子面预留核心土防止掌子面失稳、坍方是隧道中运用最广、最简单、最经济的安全技术措施之一。

3.1.2 控制落底开挖坍塌安全技术

隧道上台阶开挖支护完成后, 由于上半部支护基础悬空, 失去支撑极容易引起支护和围岩失稳。落底开挖的关键技术是在开挖前给上半断面支护结构提供一个临时或永久的基础, 控制支护拱脚的快速下沉。常见的控制安全技术有:

(1) 锁脚锚管安全技术。锁脚锚管当它作为承载结构时, 主要是传递来自于上部初期支护的压力, 因此, 应尽量沿拱脚切线方向设置。若施作不到位, 将降低锚管作用效果。

(2) 临时仰拱安全技术。临时仰拱在台阶法开挖的软岩大断面隧道中经常使用, 能让上台阶临时封闭成环, 有效地控制上半段面支护的沉降, 保证下台阶开挖的安全。

(3) 扩大拱脚安全技术。扩大拱脚是通过展宽基础, 减小地基压力的方法, 实现控制支护沉降的又一种有效的技术手段, 其关键是基础要有足够的宽度, 施作时, 若拱脚宽度不够, 将造成沉降过大, 达不到设计要求。

4“新奥法”隧道支护施工安全技术

根据“新奥法”原理, 对软弱围岩隧道采用复合衬砌。具体施工安全技术如下。

4.1 初期支护

(1) 喷射混凝土。混凝土能及时、有效地防止开挖面岩层的松散、离层和掉落, 是有效地保护围岩、防止坍方的重要手段。技术上要保证必要的早期强度, 以尽快对围岩提拱支承力, 24小时抗压强度不应低于10 MPa。

(2) 锚杆。按照一定间距布置的径向锚杆, 将隧道周边一定深度内的围岩加固, 承担外层围岩传来的荷载, 从而达到保持围岩和支护的稳定性的目的。锚杆技术要求:锚固可靠, 全长粘结, 垫板与岩面紧贴。

(3) 钢架。钢架分型钢钢架与格栅钢架两种, 与锚杆、喷混凝土共同使用。钢架具有前期支撑围岩、补强喷射混凝土、超前支护支点、共同稳定初支的作用。其安全技术要求是:采用工字钢或“八字结”形联系钢筋的格栅钢架, 间距为0.6~1.0 m, 每榀钢架间设纵向连接构件, 钢架拱脚及墙脚应有控制钢架位移和下沉的大拱脚、锁脚锚杆。

4.2 二次衬砌

主要发挥着承载, 并与初期支护共同承担后期围岩变形压力, 为隧道体稳定安全储备和保障运营的安全作用。施工要求如下:

(1) 应在初期支护的位移收敛后施作, 但对于浅埋软弱围岩隧道, 应适时施做加强二次衬砌;软弱围岩段均应采用带仰拱的衬砌, 仰拱与边墙应圆顺连接, 减少应力集中。

(2) 二次衬砌仰拱 (底板) 超前, 并分段整体浇筑, 严禁半幅施工;衬砌背后空洞应采用二衬同级混凝土或注水泥砂浆回填密实。

5 经验与建议

5.1 洞口施工遵循“早进晚出”的原则

有条件时应尽量接长明洞, 不要为了缩短隧道的长度而偏压、拉槽进洞, 使洞口处挖深过大, 破坏山体坡面的稳定和植被;软弱围岩隧道采用超前管棚进洞, 并对洞口临时开挖坡面采取锚杆 (索) 、压浆、钢筋网、喷射混凝土等支护措施;同时, 在开挖进洞之前, 还应做好地表防排水系统, 以确保施工安全。

5.2 加强隧道地质超前预报和地质述描

通过地质超前预报和地质述描工作获取软弱围岩在隧道工程特性, 摸索一些施工的客观规律;掌握未揭露围岩和未知环境状况, 作出科学的判定。

5.3 加强现场监控量测工作

将监控量测工作列入施工流程, 并由专业队伍来实施, 当监控量测数据出现异常时, 通过监测动态信息, 能够及时分析和获取围岩及支护结构体系的稳定性状态, 用以指导施工, 确保施工安全。

5.4 针对工程特性, 确定科学的施工技术和方法

(1) 开挖方法的确定应有利于保护围岩, 减小塑性区范围, 最大限度地调动围岩的承载作用, 控制围岩的变形量;如采用弱爆破、围岩预加固等措施。

(2) 支护结构的施作应尽快封闭成环, 以达到减小支护自身变形的目的;例如采用有利于快封闭的CD/CRD等工法。

(3) 支护结构未封闭之前, 辅助工程措施应有利于控制支护结构的整体下沉;例如采用大拱脚或拱脚支撑桩等措施。

作者通过实践, 体验了软弱围岩隧道施工风险, 获得了一些安全技术经验知识, 规避了较大的施工安全风险, 此经验值得类似隧道工程施工时借鉴。

摘要：以山西中南部铁路通道隧道某线段隧道工程的施工为例, 介绍了软弱围岩隧道的工程特征、工程施工中的潜在风险源、施工难点和值得借鉴的施工安全技术。

隧道工程施工与安全 篇11

1.西北水利水电工程有限责任公司 陕西西安 710065；

2.青海路桥建设机械工程有限公司 青海西宁 810003

摘要：本文对公路隧道竖井施工的各种方法进行了分析和总结，并且讨论了施工中的主要技术以及安全措施，希望在该类隧道施工领域有所帮助。

关键词：公路隧道；竖井施工；通风技术；安全措施

前言

随着我国公路交通事业的飞速发展，公路隧道通风竖井建设将会日益增多，如何选用简单、经济、环保、安全的施工工法，对提高施工单位的经济效益，确保施工安全和进度，保护施工区域的自然环境具有非常重要的意义。

1、公路隧道竖井的特点及施工中存在的问题

1.1 公路隧道竖井施工特点：竖井断面普遍较大（目前国内公路隧道竖井开挖直径大部分在6.1～9.0米范围），而且有继续扩大趋势；公路隧道竖井深度与矿山竖井相比较小，大部分在150～400m范围，绝大部分在山岭隧道中间部位，处嵩山峻岭之中，进场施工条件差，多为岩石隧道竖井。

1.2 目前公路隧道竖井施工存在问题：施工方法大部分采用自上而下全断面开挖法，施工进度慢、施工成本高；竖井施工的研究主要集中在如何提高机械化程度，充分发挥机械化的综合效能，如何达到最高月掘进长度方面。而公路隧道施工的关键工期往往不是竖井施工，而是隧道正洞的施工；为提高竖井施工机械化程度，需要运输大型机械设备及大量材料的标准较高的施工便道，修施工便道造成的大面积开挖和竖井井口弃碴对环境破坏较大；公路隧道竖井施工对一个企业来说很可能是短期行为，大型设备的购买很难发挥效益，造成设备闲置。

2、公路隧道施工的主要程序

2.1 为地表至其下20m的井口段（含井颈段8m）。该阶段为加快施工速度在井上地面设备安装的同时，采用简易提升设备进行施工。井口段采用钻爆法开挖，自然通风，人工装碴，在地面用斗车推运碴土填筑井口场地。初期支护一爆一喷。地表段围岩差，挖至8m后，立即铺挂防水板，立模，自下而上采用整体式钢模进行井颈段二衬砼施工，以保证洞口的牢固稳定，为地面安装设备、架立井架创造良好条件。

2.2 为井口段完成后，进行井口设备安装、机械化配套阶段。在井口及地面主要设备有：井盖、井架、天轮、卸碴台、绞车、运碴设施等；井筒内的主要设备有：通风管、吊桶、吊泵、吊盘、信号电缆、砼输送管、压风管、供水管、排水管、安全梯、动力电缆等悬吊设备，以及全自动抓岩机、环形钻架等。

2.3 20m以下的井身机械开挖施工。竖井井口20m以下实施机械化配套作业，钻爆法开挖，光面爆破。原则上按照边开挖边初支的方式进行，对于好的硬岩可酌情延长；通风采用压入式供风，直接吹入井底，风管由稳车悬吊；开挖深度小于100m时，采用自井底水窝由吊泵直接排出井外。开挖超过 100m 时，在井壁每隔50m增设一处向内倾斜的临时集水仓，接力向井外排水。

2.4 由下而上用整体滑动钢模实施井身砼二次衬砌。防水板在二次衬砌前按要求铺设。为加快灌注速度，减轻劳动强度，保证安全，提高质量采用滑模实施井身二衬。滑模在井底组装，组装完成后即可灌注砼。砼在地面拌和楼集中拌合，砼输送车运至井口倒入砼吊斗，通过井架提升机将砼吊斗运至滑模的卸料平台，经串筒注入。其施工程序为：滑模组装→灌注砼→滑模滑升（边滑边灌）→滑模拆除。

2.5 按设计完成竖井与正洞连通。左右洞挖至竖井里程后，适时由正洞进行竖井井底洞室施工，以减少投入。井底洞室施工与汽通、人通施工类似，宜采取弱爆破、短开挖、快支护的施工方式。

3、公路隧道竖井通风技术要点

3.1 通风的目的。①排除工作面的炮烟、喷锚粉尘等各种有害气体和烟尘；②对工作面提供足够的新鲜空气，确保人员安全和身体健康；③创造良好的工作环境，确保工程质量；

3.2 通风方式的选择。先导井后扩挖法施工通风分两个阶段：①导洞开挖的施工；②正洞扩大法的施工。正洞扩大法因小导洞已打通，并与正洞连通，上下大气压力在洞内形成的风量和流速满足施工需要，可不考虑，主要考虑小导洞掘进的通风。综合考虑场地、施工方法、工期等各项条件反复论证后，决定施工通风采用压入式通风方法，这是因为：①竖井底部的污蚀空气沿竖井向上流出，并带出竖井内的有害有毒气体和粉尘，通风能力强、效果好；②抽出式通风和混合式通风方式将通风机布置在竖井内，对施工地形干扰大，抽出式通风方式有效吸尘很短，效果不理想。

4、公路隧道竖井施工的安全措施

4.1 施工技术的提升

①小导洞井颈段施工要点：施工前进行场地平整，并做好便道和排水系统、硬化场地，做好文明施工；为保证地表软弱层的稳定，井颈段应尽量以机械开挖为主，尽可能不采取爆破开挖；视围岩情况确定临时锁口深度，锁口底部应插入硬岩60cm以上。

②提升井架。竖井小導洞井架提升能力按50kN设计，正、侧面结构尺寸见图，井架采用钢管、型钢、钢板等自行加工。井架基础共4个，采用混凝土结构，长、宽、深均为150cm。井架基础上预埋地脚螺丝及钢板，上部结构通过钢板及螺栓与基础相连。

③提升能力验算。提升方式的确定：根据开挖方法、出碴设备，井筒深度等条件确定采用单钩吊桶提升。提升绞车性能参数；钢丝绳直径的验算

4.2 锁口圈施工安全技术

①开挖。按施工方案和设计要求开挖竖井锁口，明挖法开挖。井口覆盖层主要岩性为强度较低的含碎石亚粘土，机械开挖为主，人工开挖为辅，局部坚硬部分辅以小炮。

②锁口圈钢筋混凝土施工。扩挖完成后，先进行锁口圈钢筋混凝土施作，设计竖井锁口圈总高3.5m，锁口圈采取分层浇筑的施工方法。最后按设计要求用C15片石混凝土回填进行井口处理。

③小导洞锁口。为保证小导井施工时井口的稳定，需在井口设置临时锁口，锁口的深度视围岩好坏情况确定。竖井临时锁口内径300cm，外径400cmm，壁厚0.5m，采用C20 钢筋混凝土结构，为防止落石进入井内，锁口整体高出原地面100cm。为防止地面雨水进入井口施工场地，在临时锁口四周设置浆砌片石防洪墙。

④安全防护设施。竖井施工，安全第一，为确保安全，自行加工安全防护笼及防护盘。安全防护盘采用4mm厚钢板加工而成，内径设计采用直径φ200cm，要考虑吊桶（φ100cm、高97cm）升降时的安全距离，采用φ120cm；防护盘外径与井壁保持50cm的安全距离；防护笼内净高采用250cm，以确保施工人员在护笼内有一定的操作空间。

4.3 竖井扩挖与二衬施工安全措施

①为防止人工在竖井扩挖时滑入井底，造成安全事故，当小导洞开挖完成后，将原来既有的安全防护盘改装成安全盖盘，用来覆盖φ3.0m小导洞的洞口。

②由于二衬施工自下而上进行，故安全盘采用与竖井扩挖时相同的规格，使用时须确保安全盘下方净高不少于2.5m。

③竖井施工时，必须采取措施以防止物体坠落。在密封盘上设置井盖门，井口必须设置临时工作密封盘，井盖门两端必须安装栅栏。密封盘和井盖的结构必须坚固。竖井作业人员携带的工具、材料，必须牢固地栓牢或放置在工具袋中。

5、结束语

总之，公路隧道竖井施工是大型地下工程，与地质条件密切相关，施工速度和设备的选择应结合现场实际地质条件。就我国目前公路隧道的设计、施工情况，先导洞后扩挖法充分利用导洞导渣和正洞隧道的交通便利，是最简单、经济、安全、环保的竖井施工方法。

参考文献：

[1]朱俊峰，公路隧道竖井施工技术研究。中国建材科技，2012（02）

隧道工程施工与安全 篇12

所谓围岩是指在隧道工程建设过程中, 围绕在隧道周围一定范围内的对隧道质量有着一定影响的岩体。而软弱围岩则是围岩的一种类型, 往往与坚硬围岩相对应, 一般来说单轴饱和抗压强度低于30 MPa的岩石都可以称为是软弱围岩。

1.1 软弱围岩的基本特征

软弱围岩是静水或流速过缓水流中的松软悬浮物不断沉积所形成的, 因此其主要成分一般是含水量较大的软性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的内部结构往往都比较松散使得其间存在着大量的间隙。同时, 由于这些粘土和淤泥主要来自于水流, 使得其含水量往往较高, 因而软弱围岩所具有的透水性能很差, 并且固结的速率也相对较慢。一方面, 组成软弱围岩的颗粒粒子直径较小, 大部分直径都小于0.05 mm, 而且颗粒之间存在的空隙往往充满水。这使得软弱围岩中的一部分粘土与颗粒间隙内的水结合, 整体结构较为紧密, 结构外部的水分很难渗透到结构之中, 即围岩结构的透水性较差。这种情况下形成的软弱围岩可以极大程度上减少外界环境对其产生的影响, 达到一种相对平衡的稳态, 在很长的时间内都不会发生变化。而另一方面, 软弱围岩中的水分的存在形式基本上都是结合水, 也就是说水分大部分都已经和组成围岩的颗粒结合到一起, 自由水的含量自然也就比较少。在这种情况下, 如果围岩结构受到了外界力的作用, 由于内部水分不能移动, 无法发生渗透作用, 使得大量的水分无法从软弱围岩内部土壤中及时排除, 土壤的固结速度从而较慢, 使得岩体的硬度和强度都没有办法达到应有的标准。因此, 当软弱围岩受到了外界施加的较大的剪应力时, 非常容易造成剪应破坏。

1.2 软弱围岩的危害

软弱围岩的透水性能较差、固结速率缓慢等特点往往会使施工工程中的路面所具有的稳定性和承载性相对较差。一旦有较大的负载外力施加到路面上时, 很容易对路面的质量产生较大的影响, 从而危及交通安全[1]。除此之外, 软弱围岩所带来的危害还会体现在路堤滑坡和路基沉降这两个方面。首先, 由于软弱围岩自身透水性和固结速率的基本特点所产生的影响, 往往会导致公路的稳定性较低。尤其是在坡度路面的施工建设中, 不稳定的软弱围岩在受到较大强度的外力作用时随时都会发生滑坡, 从而产生施工事故。而另一个方面, 由于软弱围岩的含水量比较大, 而且其内部有着很多的微小间隙, 以软弱围岩为基础建设的路面承载力极为有限。而在施工过程中难免会对其长时间持续施加高强度外力, 在力的作用下很容易发生路基沉降, 更严重的甚至会导致路面坍塌断裂的后果。而这也是绝大多数软弱围岩所带来的最为常见的路面危害。

2 软弱围岩隧道工程的安全技术

2.1 工程概况

某地铁隧道工程在东风西路的南北两面分别设置有进站口和出站口, 为了将二者连接起来, 必须在东风西路的地下建设一条连通隧道。该通道宽度为6.5 m, 拱高为5.8 m, 隧道拱顶与东风西路的距离为3.0 m左右, 通过对该区域的地层土壤情况分析, 距离地表层1.2 m, 4.8 m和8.0 m处属于淤泥质软弱土壤, 为了保证隧道工程的质量, 在施工过程中必须要采用相关的安全技术。

2.2 软弱围岩隧道工程的安全施工技术

软弱围岩隧道工程应采用超前管棚支护、调动围岩自承能力以及二次衬砌等创新工艺, 使支护与围岩封闭成环, 从而形成相互支撑的联合体系。同时也要采用高科技的测量手段进行施工辅助。具体的操作内容如下:首先, 在地铁隧道施工之前必须要对施工位置附近的围岩结构进行提前支护加固操作, 然后采用高压灌浆技术, 对范围内的围岩结构进行处理, 使软弱围岩内部存在的微小空隙被填满。这样可以使地铁隧道在施工之前就拥有一个硬度与强度都相对较高的壳体, 大大提高了地铁隧道周围围岩结构的稳定性。其次, 在灌浆完成之后, 虽然此时软弱围岩结构已经具有一定的承载能力, 单位施工人员在挖掘的过程中也应注意操作方式。最好是使用多次开挖的挖掘方法进行地铁隧道的掘进, 以这种方式来减少对周围软弱围岩的震动, 避免因震动过强而造成的垮塌、断裂等事故。在施工过程中, 施工人员也应该时刻注意周围软弱围岩的变形程度, 以确定后续所应该采取的操作。最后, 施工过程中要对掌子面、围岩强度等地理数据进行量测, 掌握实时动态, 确保安全[2]。虽然我们在施工之前已经对施工区域附近的软弱围岩采取了一系列的处理措施, 但是这并不能够保证在施工过程中不会出现问题。因为在隧道挖掘的过程中, 由于地下土层不断被掏空, 使得周围的软弱围岩所需要承受的压力越来越大, 加之挖掘过程中由于机器运行对软弱围岩造成的震动和压力, 如果不进行实时检测并对施工行为进行实时调整, 就很容易发生危险。

2.3 具体的施工方法

第一, 管棚施工。所谓管棚施工便是在地下隧道挖掘之前, 先在附近的岩体中钻孔并安装惯性力矩较大的钢管, 以此来对周围的岩体进行支撑, 防止隧道上方的土层发生沉降、坍塌、断裂等问题。管棚通常采用DN100无缝钢管进行安装, 并在钢管内放入直径50的钢筋, 然后用普通硅酸盐水泥向钢管中灌浆, 注浆压力为0.6 MPa~1.0 MPa。第二, 衬砌施工。衬砌施工是为防止围岩变形或坍塌, 沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。为了提高地铁施工面的稳定性, 洞口开挖完成之后要立即进行衬砌施工。而衬砌施工在隧道工程中的应用极为普遍。在施工之前, 首先要对施工区域进行调查, 测量之后便要依据数据进行判断, 以确定其是否能够达到施工的标准。如果能够达到施工的标准, 才能进行后续的施工。衬砌施工通常分为两个部分, 即两侧衬砌和拱顶衬砌, 两侧衬砌先用水泥混凝土浇筑, 当混凝土强度达到80%后进行横撑工字钢的拆除, 每次拆除10 m, 然后用规格Ⅰ16的工字钢进行模板衬砌, 待拆模之后, 横撑工字钢竖直连接在衬砌与钢拱架之间。第三, 监控测量。监控测量是根据新奥法原理来确定施工区域围岩的状态是否能够满足施工的要求。由此再来制定日后的施工程序, 保证施工的安全性。为了减少因隧道施工而带来的路面沉降, 在隧道管线之上设立了多个测量观察点, 对路面进行实时监控测量, 如果发现路面变形, 则立即调整施工参数, 确保路面形变低于30 mm的极限值。通过检测, 东风西路路面最大沉降值小于30 mm, 满足施工要求。

3 结语

城市化建设的过程中, 交通问题是重中之重。现在很多的城市为了能够加快城市交通的建设, 都已经致力于建设地下交通的工程。但是在地铁隧道施工时, 软弱围岩将会对施工工程造成极大的影响。因此软弱围岩隧道工程施工中应当按照超前支护、少部分大进尺开挖以及加大机械投入力度等方法, 从而保证工程的施工质量和安全。

参考文献

[1]幸江涛, 向国金.软弱围岩隧道工程施工安全技术[J].技术研发, 2011 (6) :96.