公路隧道工程的開挖施工方法與安全措施研究

周　航

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽　550001)

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公路隧道工程的開挖施工方法與安全措施研究

周航

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽550001)

摘要：現代科技的進步，促進了工程施工方法的革新。以獨山至平塘高速公路第3合同段YK10+585(ZK10+580)至K22+880段內所有的工程項目作為研究對象，探討公路隧道工程的開挖施工方法和安全措施，希望對獨山至平塘高速公路工程設施的施工和安全措施提供幫助。

關鍵詞：公路隧道工程；開挖施工方法；安全措施；分析

1前言

本合同段起點位于獨山縣大鐘，終點位于平塘縣舊寨村。起點樁號YK10+585,ZK10+580，終點樁號為K22+880，路線全長約12.225 685 km。路線位于貴州高原南部斜坡向廣西丘陵盆地的過渡段，相對高差一般為100～400 m，地勢東高西低。地貌類型主要為丘陵盆地、峰林槽谷為主的溶蝕—剝蝕地貌類型，評估區內最大高差503.6 m，地形起伏大。公路隧道工程是大型的工程項目，由于公路隧道工程的施工時間較長、投資規模過大、技術要求高，所以需要保障好施工方法和安全措施。

2公路隧道工程的開挖施工方法

2.1Ⅴ級圍巖開挖施工

(1) 開挖方法：開挖洞身時應采用臺階分部開挖法(即環形開挖預留核心土法)。開挖前需要將小導管作為支護，開放方式采取環向開挖，將核心土保留，開挖完成之后噴射C20混凝土，噴射完畢就需要打錨桿，進行鋼架架立，在進行第二次噴射，最后設計其厚度。人公開挖需要結合風鎬。

(2)開挖程序：首先架起支護，開挖之后開始進行及時的支護。開挖采取由上到下的方式進行，而襯砌的原則與開挖原則相同，都是由上到下，在開挖的時候應該由短矜持，進行爆破，而后的每次進尺都需要少于1 m；在開挖的初期和混凝土施工都需要及時的進行封閉仰供。開挖的步驟如下：進行超前支護→環向開挖上斷面→進行開挖的初期支護→繼續開挖核心土→開挖下半斷面→進行左側壁的支護→開挖右側壁→右側壁初期支護→繼續開挖核心土→仰拱初期支護→混凝土施工→第二次襯砌。

2.2Ⅳ級圍巖開挖施工

(1)開挖方法：開挖洞身時Ⅳ級圍巖應采用臺階法開挖法。

(2)開挖程序：Ⅳ級圍巖的開挖采取短臺階爆破。初期護理采取的是網噴錨格柵鋼架，進行二次襯砌混凝土的全斷面灌注，上斷面超前了4 m，同時進行上斷面、下斷面的爆破開挖。開挖時需要遵循短進尺，弱爆破的原則，減少對圍巖的破壞，觀察圍巖的穩固性，循環進尺設置為2 m。在隧洞開挖之后，需要進行支架的初期支護，并會在第一時間內封閉圍巖。Ⅳ類圍巖開挖步驟為：進行測量、標識→開挖圍巖上斷面→開挖圍巖下斷面→仰拱混凝土→設置排水→澆筑襯砌混凝土。

2.3Ⅲ級圍巖全斷面開挖施工：

(1)開挖方法：地質情況較好時，Ⅲ級圍巖采取全斷面的爆破，才可以進行開挖。進行錨噴網的早期支護，觀察圍巖的穩定性，在進行第二次的襯砌。因為Ⅲ級圍巖的地段較為穩固，在開挖初期，需要不斷的提高進尺，循環進尺設定為3 m，同時進行噴錨作業和掘進作業，每一個月的挖掘進度應該為150～180 m。

(2)開挖程序：Ⅲ級圍巖開挖程序為：測量劃線→鉆孔→裝藥起爆→出碴→初期支護→施作防排水設施→澆筑襯砌混凝土。

3公路隧道工程的安全措施

3.1防護

在隧道內所有機電設備定期檢修，進洞線路嚴格按三線五線制。放炮時洞內人員全部撤離，洞外起爆，放炮40min后再開始出碴作業。

出碴后及時噴錨支護，及時施做二次襯砌，及時封閉，保證拱、墻、仰拱襯砌能夠形成閉合整體。襯砌完成后應及時注漿，充填空隙和封閉。

3.2電氣設備安全技術規定

所有洞內機電設備禁止接零；在檢查和移動電氣設備時需要停電，不能在未停電是進行過檢查和維修。蓄電池機車的電氣設備，只準在車庫內檢修；不能夠自行打開電氣設備，電器設備的維修工作需要在隧洞外面進行，不能夠帶不合標準的絕緣油進入隧洞內；在隧洞之中使用的電氣設備，每個電氣設備都需要安裝斷電報警裝置；隧洞內部的機電設備的開關和機電設備的保險絲盒都應該處在密閉的環境下，閘刀需要安裝加鎖。

為了避免因為地面雷擊而引起隧道的爆炸，則需要注意三點：(1)線路引入隧道之中，是為了保障隧道的供電正常，保證機器設備的正常運行，線路的避雷裝置必須安裝在洞外。(2)在隧道口附近將金屬體進行不小于兩處的良好集中接地。(3)通訊線路必須在洞口處裝設熔斷器和避雷裝置。

3.3照明方面

(1)電燈的電壓需要低于127 V；線路選擇密閉電纜，絕對不能使用絕緣不佳的電線或者是裸體線。

(2)手電筒和空氣電池燈等照明設備，導電的部件必須焊接；不可以導坑之中安裝、拆除、隨意敲打和碰撞打擊，在使用之前需要查看電池的松緊度，擰緊電池，不得有松動情況。

(3)工人燈房方面：燈房不應該設置在洞口附近，修建的材料選擇不易燃、不易爆的物品；燈房取暖應采用蒸氣或熱水管式的設備；燈房保持良好的通風狀況，不能將煙火帶入燈房之中，燈房內應該準備有滅火器；遵守相應的制度，不將其他器材堆放在燈房之中，不是工作人員不能隨意入內。

3.4進洞人員管理

工作人員進入隧道前，必須進行登記；上班和下班人員需要遵守規定：在上班前，組長和班長進行點名，點名完畢之后開始進洞；每個工作人員需要佩戴好進洞掛牌，在下班使需要佩戴好出洞摘牌；不得在洞內玩笑，大聲喧嘩；服從有關人員指揮，遵守有關爆破安全規定。

3.5施工突發事件應急預案

為滿足施工中發生不可預見突發事件時緊急救援需要、避免施工人員傷亡、減少各項損失。特制定如下施工應急預案：

(1)隧道施工至橫向通道位置時應及時貫通橫道，以供緊急救援使用；

(2)將靠近掌子面的通風管作為救身管，該段風管采用鋼管，長度不小于100 mm；

(3)掌子面附近準備食品、緊急醫用藥物及相關設備；

(4)洞外準備臨時鋼架、木材、鉆機等設備。

3.6現場安全措施

(1)健全安全體系：安全系統需要設置有后勤部、保安部，兩個部門負責現場的安全，各個施工的團隊、班級、小組都設置有安全員，形成一個良好的安全保障系統。聯合當地的安保機關，保障工作人員的人身安全。并且加強工作人員的安全教育工作，加強安全的宣傳，加強工作人員之間的監督，保障工作人員的人身安全，并且配有搶救設施，在發生意外時能夠及時的搶救。

(2)始終堅持安全最先，工作其次的原則。施工單位的各個部門領導都需要加強安全意識的管理，始終把安全作為工作的第一位，嚴禁出現漏洞，保障安全。安全工作設置專門的人員進行管理，減少運輸事故，領導們需要引起重視。

(3)抓好安全教育，提高全體工作人員的安全意識，主這就包括了人身安全的教育，加強安全工作的教育，讓工作人員了解各種緊急應對措施，遵守相關的規章制度和崗位要求，所有的工作人員在上崗之前都需要進行安全教育以及相關的培訓。

(4)安全措施需要跟隨工程的特征而制定，做好施工、運輸安全等措施。

(5)加強責任制，將安全納入工程的內容之中，簽訂安全責任書，明確各個階段的分工，落實責任。

(6)施工地點附近有學校、村鎮、交叉路口等，則需要專人指揮交通，并且制作警示標志。

(7)對于火災、食物中毒、偷竊等等方面做出規定，并且加強工作人員的監督和檢查工作，在執行檢查時，需要認真負責。

(8)關于現場的施工管理，盡量在白天施工，如果在夜間施工時，盡量減少設備施工的噪音，創設良好的文明施工環境。

(9)每天需要進行天氣的查詢，及時的了解天氣的變化，做好預防工作。

參考文獻：

[1]張曉芹,胡江碧.公路隧道照明設置理論與評價方法現狀分析[J].公路,2016,(1):26.

[2]郝輝.公路隧道施工安全管理技術應用探討[J].山東工業技術,2016,(5):165-167.

[3]李用江.公路隧道施工中的地質災害及措施分析[J].黑龍江交通科技,2015,(11):89-91.

收稿日期：2016-04-11

作者簡介：周航(1975-)，男，貴州赫章人，助理工程師，研究方向：公路工程管理。

中圖分類號：U455.5

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0157-02