山區高速公路隧道施工安全管理

李 寧

(中鐵建海南投資有限公司，海南 陵水 572400)

0 前 言

山區地質環境復雜，長大隧道施工難度較大，提供的施工區域較為狹窄，存在大量的平行交叉作業，在此背景下必須全面確保施工安全[1]。工程事故易發生于各施工環節，諸如開挖、爆破、襯砌等。因此，立足于山區高速公路隧道工程，圍繞其中的安全管理措施展開探討極具必要性。

1 工程概況

靈河高速公路LJ6標段K28+700～K34+500，總長度5.8 km，設計車速80 km/h。經勘察得知，本標段共含3座隧道，高墩高度57 m，路基施工環節采取的是開挖方式。以K28+700～K29+150段較為特殊，該處為深挖方段落，最大深度超47 m。

2 山區高速公路隧道常規安全管理

2.1 施工準備階段

從施工現場環境出發，做出科學的部署，依據進料、堆料等環節作業需求，將施工現場劃分為多個區塊，以公安局驗收標準為指導，確定合適的炸藥庫地址，合理規劃棄碴場，以免對隧址周邊的河流等自然生態造成不良影響。正式施工前，編制安全專項方案，做好超前地質預報作業，在全面掌握地質情況的基礎上，確定合理的鉆爆方案，調節好各工序順序，使各環節施工均有序推進。隧道施工環境較為特殊，對通風、排水、通信等均提出較高要求，因此，應對其采取專項設計，做好技術交底并針對施工人員展開安全培訓。

2.2 施工階段

洞口施工最為基礎，考慮到洞口穩定性要求，需設置邊坡與仰坡，在此基礎上增設天溝等排水設施，有效引導地表水，為隧道施工創設安全的環境[2]。展開分項工程作業前，需要面向基層員工做好技術交底。實際施工中，注重對施工人員的管理，進出洞均要簽字確認，落實交接班制度，安排專員監測現場狀況并將其記錄好。隧道施工環境復雜度高，存在諸多潛在危險，所有進入現場的人員都要佩戴安全防護用品，并確保“五管、三線”符合規范，針對存在的問題積極做出整改。

2.3 隧道爆破作業管理與控制

1)面向施工人員展開培訓與考核，施工之前做好技術交底。

2)爆破施工主要使用到炸藥、導火索等各類器材，針對其采取全面的安全管理措施必不可少，并在現場設置警示標志。

3)挑選具有高度專業水平的爆破人員，需做到持證上崗，輔助人員做好本職工作，不可參與到裝藥、引爆之中，且現場車輛裝運時需調節好車速，不可出現急剎車等情況，否則會因碰撞而引發爆炸等問題。

4)炸藥庫的安全防護工作尤為重要，需設置防爆照明燈，挑選具有較高穩定性的照明線，且要增設安全防盜設置，安排專員定期檢查炸藥庫存與存放效果，針對發放與使用情況做好記錄。

5)正式爆破前，在現場拉設警戒線，在確保無誤后方可爆破。

3 山區高速公路隧道施工安全管理

3.1 動態監控量測

1)圍巖及支護狀態觀測。結束隧道開挖作業后，需要確定施工區域內的圍巖類別，全面檢驗開挖后的地質情況，諸如構造與產狀、滲水問題等都要得到全面的記錄，引入打分法以便評定工作面實際狀況，將實際情況與原地質資料對比分析[3]，若存在較大差異便要將實際情況提交至上級，此環節采取的是相機拍攝的方式，更為直觀地呈現實際情況，開挖作業后需形成掌子面地質素描圖。

2)隧道周邊位移觀測。此環節引入了全站儀設備，在其支持下能夠檢測洞身凈空三維變形情況。從工作原理的角度來看，通過測站觀測各個基準點，明確各自的方向與距離，并基于坐標變換的方法求得所在測站的具體位置情況，以所得的坐標為基準，進一步求得各變形點的坐標，隨后將該數據導入機載程序中，可以獲得具體變形量。基于此方法觀測，所得結果如表1所示。隧道周邊位移觀測也尤為關鍵，不同圍巖狀況下對應的檢測間隔存在差異，V級、Ⅳ級、Ⅲ級、Ⅱ級與I級五類圍巖各自對應的間距分別為10～20、20～30、30～50、100 m與150 m。關于測點的設置，要求各個斷面均為5個。部分區域較為特殊，如斷層破碎帶等，需適當加密觀測點，以便提升檢測結果的可靠性。

表1 隧道周邊收斂、拱頂下沉量測頻率表

注：B為隧道寬度。

3)淺埋地段監控量測。V級圍巖施工環境最為復雜，若隧道埋深在30 m內，可將其視為淺埋隧道，需為之展開地表變形觀測，控制好各斷面位置，彼此縱向間距為10～15 m，較特殊的是洞口處，其必須設置觀測斷面。現代工程中，觀測儀器必不可少，考慮到結果準確性要求，需做好儀器的檢驗工作，在后續觀測過程中將產生的數據記錄完整，為下一階段的施工作業提供指導。

4)錨桿抗拔力檢測。充分考慮隧道施工規范，各組錨桿數量控制在200～300根，并通過拉拔的方式檢驗其質量，各組抽檢數量以3根為宜，一旦有2根出現破壞，便可視為不合格，存在于該斷面的錨桿都要再次安裝。

5)圍巖應力量測。此環節需得到壓力盒與頻率接收儀的支持，二者共同完成量測作業。在埋設作業前，需做好壓力盒標定，在此基礎上將其埋設并讀取初始值，后續階段以既定檢測頻率為準持續性獲得數據，分析得到的壓力盒標定曲線，從而明確具體壓力情況，此部分即指的是圍巖應力值，以此為依據評定圍巖穩定狀況，針對穩定性欠佳的區域采取加強支護措施。

3.2 動態施工監控

通過上述提及的多種量測方法，可獲得實際施工數據，用于評定圍巖、支護的施工質量，分析其是否具有穩定性，并作為設計方案優化與施工的指導。取得的量測數據需通過動態化的方式做出反饋，具體流程如圖1所示。

圖1 監控量測與信息反饋程序圖

依據本隧道工程的地質情況，由于施工環境較為復雜，因此在全斷面設置探孔時，具體數量以1～3個為宜，各自的孔深控制在30～50 m，并以隧道外輪廓為基準，要求設置的探孔需比該處長1.5～3 m。檢測數據需得到完整記錄，并將其與設計圖紙做對比分析，明確二者的差異程度，富有針對性地展開支護與二襯施工。當數據與設計值存在偏差且超出合理范圍時，需向上級提交變更申請，針對既定的開挖與支護方案做出優化，確保施工現場的穩定性。

3.3 巖爆地段安全管理

1)宏觀預報預測工作的具體內容主要體現在地應力、巖石強度兩個層面，需通過室內試驗的方式明確是否會出現巖爆現象。

2)本工程引入全斷面光面爆破開挖的方式，施工中確定合適的用藥量，最大程度上確保圍巖穩定性，經爆破作業后所得的輪廓應足夠光滑，不可出現應力集中現象。

3)掌子面與周邊圍巖易出現失穩現象，針對其采取超前鉆孔作業，通過高壓注水的方式處理圍巖，適當降低彈性模量，起到控制巖爆的效果。

4)采取合適的支護措施，結束爆破作業后，需及時處理拱部與側壁，通過噴射混凝土的方式使其具有足夠的穩定性，隨后增設錨桿與鋼絲網。施工中注重監測管理，當出現巖爆現象時，需分析支護與巖體狀況，不可出現剝落等問題，當其具有足夠的穩定性后，采取噴錨網修補措施，在此基礎上針對整個隧道補噴混凝土，全面提升穩定性，并確保混凝土噴射厚度達到5 cm。

4 結束語

山區高速公路隧道對技術水平提出較高要求，存在大量的安全隱患，總體上安全問題已得到控制，但局部形勢依然較為嚴峻。對此，本工程從施工現場情況出發，依據行業規范，采取全面的安全管理措施，給隧道施工創設穩定環境，提升企業效益。

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