劉 磊

中交一公局海威工程建設(shè)有限公司

高鐵隧道施工安全的影響原因與控制方法

劉 磊

中交一公局海威工程建設(shè)有限公司

隧道工程施工時，由于地下節(jié)理發(fā)育、地下圍巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地下水分布，對巖石的力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)均造成了比較大的影響，隧道開挖施工時會導(dǎo)致松軟的巖石失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生形變，嚴(yán)重時會出現(xiàn)塌方、掉塊、底鼓、邊墻擠入、洞徑收縮等事故。因此，隧道施工時需要對巖層的產(chǎn)狀、巖性、地下水流量情況、節(jié)理發(fā)育程度等進(jìn)行分析，并根據(jù)具體的情況，使用科學(xué)的支護(hù)手段，保障隧道施工安全。本文首先對影響高鐵隧道施工安全性的相關(guān)因素進(jìn)行了分析，然后根據(jù)這些影響因素提出了相應(yīng)的控制措施。

高鐵隧道；施工安全；影響原因；控制方法

1 高鐵隧道工程的施工特點(diǎn)

高鐵隧道是一種處于應(yīng)力場已經(jīng)長期存在的介質(zhì)內(nèi)的道路施工類型，現(xiàn)有荷載、后形成結(jié)構(gòu)，而且，施工中往往很難確定建筑結(jié)構(gòu)所需要承受的荷載力，需要對隧道挖掘方式、支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度和支護(hù)時間等做動態(tài)的管理，因為這些影響著結(jié)構(gòu)的受力。從整體上看，高鐵隧道施工特點(diǎn)有：第一，隱蔽性較強(qiáng)。高鐵隧道工程一般處于山體內(nèi)，隧道只是一個可視面，絕大多數(shù)的分項分部工程都屬于隱蔽工程，很難用直觀的方式對整個工程施工質(zhì)量和效果作出科學(xué)的評價分析，這就直接加大了施工隱患存在的可能性，提高了質(zhì)量監(jiān)管的難度。第二，不可預(yù)見性高。高鐵隧道施工方案都是根據(jù)工程類比進(jìn)行設(shè)計的，設(shè)計中的計算處于輔助的位置上，對實際施工的指導(dǎo)不具有可靠性、科學(xué)性，所以實際施工中具有較多的不可預(yù)見性因素。第三，開挖斷面積大，增加了施工難度；第四，施工環(huán)境惡劣。高鐵隧道施工空間一般比較小，在如此狹小的空間內(nèi)作業(yè)，各工序之間的擾動勢必較大，加之，空氣差、溫度高、可見度低等，形成了較為惡劣的施工環(huán)境。

2 巖性的分析

從隧道地質(zhì)層面來考慮，根據(jù)巖石的成因分為沉積巖、火層巖和變質(zhì)巖三類。對于沉積巖或火層巖來說，由于其具有一定的強(qiáng)度而且穩(wěn)定性高，在此區(qū)域進(jìn)行隧道開挖安全等級高，全斷面開挖方式比較適合此種地質(zhì)巖性，只需將隧道內(nèi)殘存的危石徹底清理后便可進(jìn)行混凝土的防護(hù)工作。但是，考慮到隧道開挖需進(jìn)行鉆爆工作，這會使洞內(nèi)圍巖受力不均勻，出現(xiàn)不同程度的裂縫現(xiàn)象，因此為了有效避免此現(xiàn)象的發(fā)生，盡可能地降低不安全事故的發(fā)生，應(yīng)及時進(jìn)行混凝土的澆筑工作并將噴層厚度控制在合適的范圍內(nèi)。對于層面構(gòu)造差別較大、規(guī)模不大的團(tuán)塊體薄層沉積巖以及變質(zhì)巖來說，其變形量大，而且強(qiáng)度低，采取上述施工方法則不合理，而且也不能達(dá)到預(yù)想效果。

3 施工風(fēng)險

在隧道施工中的地下施工、照明通風(fēng)、巖爆塌方等問題都是地下施工中所具有的問題。另外，由于片面的地質(zhì)勘探、復(fù)雜和變化的地質(zhì)條件，它的好壞以及正確性直接影響了隧道施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度。因此，隧道工程施工風(fēng)險除具有一般的風(fēng)險特征外，并且還具有其自身所獨(dú)有的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在高度依賴工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，還有由此產(chǎn)生的隧道施工風(fēng)險的隨機(jī)性和隱蔽性的風(fēng)險發(fā)生。眾所周知，隧道施工風(fēng)險的結(jié)果相當(dāng)嚴(yán)重，除了有比較大的影響外，還會在隧道工程施工的過程中增加一定性的風(fēng)險性。通過隧道風(fēng)險各不相同的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)成的分析和經(jīng)驗積累，得出包括技術(shù)風(fēng)險、施工風(fēng)險和設(shè)備風(fēng)險在內(nèi)的隧道工程施工中常見的風(fēng)險因素。

4 控制方法

4.1 加強(qiáng)施工安全的培訓(xùn)，落實施工安全的責(zé)任

要加強(qiáng)安全的意識和培訓(xùn)，根據(jù)各企業(yè)的情況來建設(shè)施工單位的安全文化。負(fù)責(zé)隧道施工安全的施工單位，必須提高工作人員的安全生產(chǎn)意識，進(jìn)行相關(guān)方面的技術(shù)培訓(xùn)，增加管理人員和技術(shù)人員的安全生產(chǎn)知識。嚴(yán)格遵守國家的安全法律和規(guī)章制度，建立合適的安全生產(chǎn)保障體系，做好安全方面生產(chǎn)的措施，并且做好安全應(yīng)急救援預(yù)案，還應(yīng)配備相應(yīng)的應(yīng)急救援人員、器材、設(shè)備，應(yīng)急救援預(yù)案按規(guī)定應(yīng)報監(jiān)理單位批準(zhǔn)并報建設(shè)單位備案，并定期進(jìn)行演練。某些工作程序的操作人員必須進(jìn)行上崗前的技術(shù)、安全培訓(xùn)，考試合格后才能上崗。

4.2 二次襯砌施工

支護(hù)結(jié)構(gòu)是保證隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的根本性措施。除了初期支護(hù)外，二次襯砌作為隧道的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)，是保證隧道質(zhì)量的最為重要的一道工序。二次襯砌一般在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施工，施工質(zhì)量監(jiān)控與管理主要體現(xiàn)在襯砌臺車就位和混凝土施工工藝兩個方面。在襯砌臺車就位操作中，應(yīng)使用平整度的鋼模板，混凝土表面不允許有氣泡、孔洞等，拼裝襯砌臺車時要確保各板塊之間的銜接是圓滑的，尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。在混凝土施工中要選用符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料，按照設(shè)計要求確定混合料配比，拌和過程中避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。采用對稱式的全斷面的連續(xù)的輸送方式進(jìn)行混凝土泵送，落差控制在1m左右?；炷翝仓⒄駬v應(yīng)是連續(xù)的，中間中斷時間不得超過90分鐘，否則易出現(xiàn)施工縫。最后，要做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，達(dá)到8.0MPa以上才可脫模。

4.3 隧道爆破施工安全管理控制

第一，是危險物品的進(jìn)出。爆破專業(yè)單位按照施工現(xiàn)狀要提前向炸藥生產(chǎn)單位送達(dá)材料的需求信息。廠家媒體把爆破材料送到施工場地，爆破監(jiān)管部門要清點(diǎn)好數(shù)量，送入臨時庫房并派專人看管，投入信息化監(jiān)管設(shè)備強(qiáng)化監(jiān)管質(zhì)量。當(dāng)天爆破后如果有剩余的炸藥，要送入庫房做好登記，如果工程爆破完成后且不需要再進(jìn)行爆破，要將剩余炸藥銷毀，防止帶來安全隱患。第二，做好爆破準(zhǔn)備工作。不得在爆破物前使用打火機(jī)和手機(jī)等設(shè)備，不得將火源帶入爆破品附近，安全監(jiān)管部門要做好下井前監(jiān)督工作。爆破前，要驗收爆破孔眼。嚴(yán)禁除施工人員外人員下井，爆破專業(yè)單位要填充好爆破孔的炸藥，設(shè)置好引線，落實好爆破安全警戒工作。第三，爆破作業(yè)后的相關(guān)工作。爆破后由相關(guān)安全員和安全監(jiān)督員巡查現(xiàn)場附近建筑物，排除盲炮等隱患，并檢測現(xiàn)場的有毒氣體，一切符合正常后方可實施下一個程序。

高鐵隧道施工工藝的完善，對于我國鐵路建設(shè)事業(yè)有著極大的促進(jìn)作用。想要改善高鐵隧道施工工藝質(zhì)量，首要任務(wù)是鞏固高鐵隧道施工工藝的控制。所以，高鐵施工企業(yè)必須綜合各方面因素，在施工前要對施工地點(diǎn)進(jìn)行實地勘測工作，建立好完整的高鐵隧道施工工藝系統(tǒng)，與此同時有需要對隧道施工工藝進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)一步提升高鐵隧道施工環(huán)境和安全因素，進(jìn)而為我國高鐵建設(shè)事業(yè)的發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用，最終推進(jìn)我國鐵路建設(shè)事業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

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