淺析隧道工程施工安全風險管理

曹守江

（重慶市黔江區城市建設投資（集團）有限公司 重慶市黔江區 409000）

引言

隨著基建工程大規模建設，導致導致管理力量稀釋。其中隧道工程由于施工風險因素多，潛在的危險也會對隧道工程的施工造成十分巨大的損失，隧道工程施工安全管理形勢嚴峻。實施有效的隧道工程施工安全風險管理理論可以將隧道工程的風險程度降到最低值，故此，對隧道工程進行安全風險管理勢在必行。

1 工程概況

黔江區北部環線光明隧道工程的修建可以解決3萬人的出行和1萬人的消防問題，也連接了官壩和北門兩個片區，方便了這兩個片區人民群眾的出行，同時黔江區北部環線光明隧道工程的建設將完善老城區的路網骨架。

重慶市黔江區北部環線光明隧道位于黔江主城區，光明隧道（官壩至北門）起于官壩陽光花園，終點位于北門長征北路（北門安置區路口），全長477.134m，其中K0+070-K0+374段為隧道，全長304m，為單洞雙向雙車道隧道。兩側入口引道長173.134m。道路標準路幅寬度為18m，隧道寬度為11.4m。

2 主要工程項目的施工方案、施工方法及施工工藝

2.1 總體施工方案

按照新奧法原理組織施工，遵從設計意圖和原則，實施光面爆破、預裂爆破等控爆新工藝，及時進行噴錨支護，圍巖量測。擬從進口單向掘進施工，Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段采用臺階開挖法，二次襯砌均為襯砌臺車全斷面襯砌，隧道采用無軌運輸。

開挖采用三臂液壓鉆巖臺車鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，ITC312裝碴機裝碴，15t以上自卸車出碴，自制噴錨支護作業平臺進行濕噴混凝土初期支護作業。仰拱、填充、鋪底超前襯砌，二次襯砌緊跟，襯砌采用液壓整體臺車，泵送混凝土澆筑。其它附屬工程平行作業跟進，實現隧道綜合進度。通風采用混合壓入式機械施工通風。

隧道主體結構采用復合式襯砌，洞口采用加強段襯砌。洞口破碎帶及淺埋帶采用超前支護（管棚或超前小導管），隧道初期支護一般由掛鋼筋網、噴混凝土和錨桿組成，并增設格柵支撐加強支護。

2.2 隧道施工采用主要方案內容

2.2.1主要方案及設備選配

圍巖較好地段采用鑿巖臺車掘進，圍巖差的地段采用臺階法開挖，簡易鉆爆臺車、YT-28風動鑿巖機配合臂鑿巖臺車鉆孔掘進，出渣采用隧道挖裝機ITC312，載重15t以上的斯太爾自卸汽車運輸。選用混凝土噴射機器人（自動噴漿手）噴射混凝土，整體襯砌臺車模筑二次襯砌，PY5301GJB7B型混凝土攪拌輸送車運送混凝土，采用壓入式通風機。

根據現場實際條件確定光明隧道采用1臺鉆爆臺車和4臺YT-28風動鑿巖機鉆孔掘進；裝碴出碴設備采用1臺隧道挖裝機ITC312裝碴機和3臺載重15t以上的斯太爾自卸汽車出碴；選用5臺混凝土噴射機器人（自動噴漿手，）噴射混凝土；襯砌施工采用1臺自制襯砌臺車；2臺HNJ5290GJB型混凝土攪拌輸送車運送混凝土；混凝土輸送泵（≥60m3/h）配備1臺；通風采用壓入式通風機，每工區配備1臺。

2.2.2 隧道主要工序編排

本隧洞采用新奧法施工。施工堅持“光面爆破、噴錨緊跟、監控量測、及時反饋和修正”的原則。采用快速高效的大型機械配套施工，實現開挖出渣機械施工作業線，噴錨機械配套作業線相配合一條龍作業。軟弱圍巖堅持“短進尺，弱（不）爆破，快封閉，強支護，勤測量，緊襯砌”的原則，及時封閉成環。施工過程中，進行監控量測和超前地質預報，采用先進的監控探測技術，對圍巖提前做出判斷，擬定相應的施工方案。

根據隧洞圍巖情況及斷面設計，結合本投標人現有技術裝備和多年隧洞施工經驗，擬定合理的施工方案。針對現場的實際情況和地質條件進行施工，Ⅳ級圍巖段采用臺階法開挖，Ⅴ級圍巖段采用短臺階法開挖，混凝土襯砌采用襯砌臺車整體模板進行施工。并在施工中及時調整爆破參數，Ⅴ級圍巖段采用管棚或超前小導管注漿超前支護，短臺階人工開挖，局部需要爆破時采用微震控制爆破的方法施工。采用無軌運輸方式，配以鉆孔臺車、混凝土輸送車、挖裝機、混凝土輸送泵等性能良好的設備，形成隧洞“鉆、爆、裝、運、噴、錨、襯”一條龍機械化作業線。加強監控量測工作，及時處理分析數據，調整支護參數；開挖前做好超前地質預報工作，根據實際圍巖情況采用相應的施工方案。

2.3 隧道施工工藝、施工方法

洞口段包括洞口附近的部分路塹，洞門及洞門以內部分洞身開挖和支護，邊、仰坡及洞口地表防、排水設施等。洞門土石方采用弱爆破開挖，邊、仰坡采用機械開挖，人工刷坡，邊刷坡邊錨噴支護，及時支護邊仰坡并防止坡面巖體暴露；需要爆破時，采用多孔小炮控制爆破，人工刷坡，減弱對邊、仰坡的爆破震動。洞門段的邊、仰坡排水溝和截水天溝要先做。隨時注意邊、仰坡的變化，做好開挖中的支護和防塌工作；避開在雨季施工，做好防、排水設施，減少地面水對洞口段施工的影響。

洞口邊仰坡開挖防護完成后，要立即進行洞門和明洞的施工。洞門和明洞施工前，先對基底進行加固處理。之后盡快施做仰拱，封閉基底。明洞和洞門利用襯砌臺車作為內模，組合鋼模板做外模，進口為環框式洞門、洞門的端頭模板采用特制定型加工，泵送混凝土整體式襯砌。施工中要注意明洞與暗洞、洞門與洞身襯砌的整體性，其間設短筋連接。明洞外模拆除后，立即按照公路隧道施工規范和設計的要求施做防水層，并進行拱背回填，設置粘土隔水層。待洞門結構及邊坡防護排水工程完成后，及時回填種植土，植草（樹）進行綠化。

鑒于明洞的不同結構形式，定做一套專用模板和拼裝式模板臺車進行混凝土施工（見圖1）。

圖1 拼裝式模板臺架示意圖

隧道進口淺埋段，采用超前管棚預支護進洞，即在已錨噴支護的仰坡上，按隧道開挖外輪廓線施作超前管棚，在坡面外架立第一榀拱部鋼架支撐和噴射混凝土支護，并以短進尺（1.0m以內）破口開挖，及時架立支撐和噴混凝土支護。以短臺階形式緊跟開挖下半部，以兩側錯開短進尺（1.0m以內）開挖下半部，及時接長邊墻鋼架和邊墻噴混凝土支護，兩側邊墻支護完成后即進行仰拱混凝土施工，使洞口段支護及時得以封閉。

施工時放小炮、短開挖、強支撐、襯砌緊跟，拱背回填密實，做到步步為營，穩扎穩打，確保隧道施工安全。洞門混凝土澆筑模板采用大塊整體鋼模板，保證混凝土外表美觀。模板采用汽車吊安裝，型鋼配合拉筋加固，保證其有足夠的穩定性。施工時將隧道洞口（或明洞）范圍內襯砌與洞門環節襯砌用同一材料整體澆注。端墻與翼墻必須同時建筑。端墻、翼墻和明洞后空隙須及時回填，并回填緊密。

2.4 塌方風險的處理措施

隧道施工中，塌方是一個嚴峻問題，由于塌方因素多變，故而應高度重視。根據設計圖紙和地質資料，一旦施工進入易產生塌方的危險地段，應該結合超前預報成果按照設計采取加強支護的措施。如果已經出現塌方現象，首先停止施工，然后，帶領相關的設計、監理、業主會同專家共同對現場進行研究，正確分析原因，制定相應措施，編制對應的施工方案，經編審批形成閉環后，才可以繼續進行施工作業。

3 結束語

隧道施工安全風險管理可以反映隧道工程中設計理念是否合理可行，施工過程中監管力度是否符合要求，它是一項多元化，多方面的工程，還在逐步成長的過程中不斷摸索前行，需要相關部門的一起研究，將安全管理提升到施工最重要的位置。

[1]周 舟.建筑工程施工監理安全風險及其防范措施[J].現代商貿工業，2016，03：220.

[2]田衛明.隧道施工安全風險與現場管理研究[D].重慶交通大學，2012.

[3]羅琦.雀兒山隧道工程項目施工安全風險評價及控制研究[D].西南交通大學，2014.