隧道施工安全管理及坍塌應(yīng)對(duì)處置措施

葉智聰

（廣州市政園建設(shè)管理有限公司，廣東廣州 510130）

近年來(lái)，我國(guó)的橋梁、隧道等工程在實(shí)際施工和投入運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常發(fā)生各種安全事故，導(dǎo)致大量人員受傷，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重流失，對(duì)企業(yè)的正常運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展都產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響，由此可見(jiàn)強(qiáng)化施工安全管理的重要性。針對(duì)技術(shù)要求較高的隧道工程施工，其本身具有較強(qiáng)的隱蔽性，施工空間極為有限，且施工過(guò)程的流動(dòng)性也較大，要求現(xiàn)場(chǎng)管理人員必須在隧道施工的各個(gè)環(huán)節(jié)采取針對(duì)性的安全管理舉措，為施工人員的生命安全提供有效保障。

1 隧道施工安全管理的措施

1.1 加強(qiáng)技術(shù)與質(zhì)量層面控制

開(kāi)展隧道施工工作時(shí)，施工人員必須采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法，避免由于施工方法不科學(xué)、支護(hù)不到位或質(zhì)量不達(dá)標(biāo)引發(fā)安全問(wèn)題。施工前，應(yīng)了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點(diǎn)，若在實(shí)際施工時(shí)遇到地質(zhì)狀況變化的情況，必須第一時(shí)間對(duì)相關(guān)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，堅(jiān)持因地制宜的原則。

（1）確定施工方法時(shí)必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、工程規(guī)定工期和工藝技術(shù)水平等進(jìn)行合理選擇。

（2）應(yīng)按照圍巖類型的不同，采取針對(duì)性、可行性的開(kāi)挖方法，避免在開(kāi)挖過(guò)程中遇到問(wèn)題，為機(jī)械作業(yè)提供良好的條件，確保施工過(guò)程的安全性。

（3）對(duì)于地質(zhì)條件變化較為顯著的隧道，確定施工方法時(shí)必須全面考慮方法的適用性，盡可能避免后期出現(xiàn)施工方法變更的情況，影響現(xiàn)場(chǎng)施工秩序及其安全質(zhì)量。

（4）注重引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)等，針對(duì)存在明顯缺陷的傳統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)，應(yīng)及時(shí)淘汰和更新，實(shí)現(xiàn)隧道施工的安全目標(biāo)。

1.2 從源頭抓起，控制事故發(fā)生率

隧道施工安全應(yīng)從源頭抓起，即在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)充分考慮施工可能面臨的安全隱患。因此，施工方在進(jìn)行設(shè)備、材料采購(gòu)的時(shí)候，必須盡可能選擇安全系數(shù)較高的機(jī)械設(shè)備和材料，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的用電規(guī)劃工作，采用三相五線制布線，配置標(biāo)準(zhǔn)的配電箱，通過(guò)抓源頭、抓本質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工安全的有效管控，從根本上降低安全事故的發(fā)生概率。

1.3 強(qiáng)化安全教育和相關(guān)制度建設(shè)

施工單位應(yīng)注重提升施工人員的自我防護(hù)以及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力，做好日常安全監(jiān)督與管理工作，避免出現(xiàn)不安全的現(xiàn)象。嚴(yán)格堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化作業(yè)的基本原則，將安全標(biāo)準(zhǔn)的工地建設(shè)任務(wù)落到實(shí)處，進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、制度化發(fā)展，為隧道施工提供良好的環(huán)境條件，確保施工生產(chǎn)過(guò)程安全性。

項(xiàng)目部應(yīng)定期組織相關(guān)技術(shù)人員參與施工技術(shù)規(guī)范的學(xué)習(xí)活動(dòng)，使其充分了解各項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為施工活動(dòng)的順利開(kāi)展提供切實(shí)有效的指導(dǎo)。對(duì)所有作業(yè)人員的操作行為加以規(guī)范，使其按照正規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的程序進(jìn)行施工。

1.4 提高施工人員的綜合素質(zhì)

施工人員是否具備較高的操作技能和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，直接決定工程施工質(zhì)量的優(yōu)劣，所有施工人員應(yīng)對(duì)自身的崗位進(jìn)行全面了解，同時(shí)也應(yīng)對(duì)其他相關(guān)崗位有一定了解。施工企業(yè)應(yīng)做好施工人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，日常工作、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的過(guò)程中，都應(yīng)當(dāng)定期組織施工人員參與技術(shù)教育和培訓(xùn)活動(dòng)，通過(guò)多樣化的形式和渠道提高員工的技術(shù)水平，確保其在施工過(guò)程中的安全操作與質(zhì)量。

1.5 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查

目前，部分隧道工程項(xiàng)目的施工程序較多，且各環(huán)節(jié)的施工難度也較高，面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患多，因此在開(kāi)展施工工作前，必須做好現(xiàn)場(chǎng)的安全檢查工作，降低安全事故發(fā)生概率。

在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)注重定期開(kāi)展安全檢查工作，安全檢查主要分為專項(xiàng)檢查以及綜合檢查，相關(guān)人員在檢查過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題，必須第一時(shí)間上報(bào)相關(guān)部門，并通知對(duì)應(yīng)的責(zé)任方，整改合格后再開(kāi)展狹義階段的施工活動(dòng)。待問(wèn)題解決后，應(yīng)及時(shí)分析和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)出現(xiàn)頻率較高的安全事故應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行處理，編制專門的安全應(yīng)急方案。

2 隧道坍塌的原因、前兆及其常見(jiàn)位置

2.1 坍塌原因

（1）地質(zhì)因素。

在施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)比較松散，顆粒間膠結(jié)性較差，開(kāi)挖后容易引發(fā)坍塌問(wèn)題。地下水、滲透水的沖蝕、軟化等作用也會(huì)導(dǎo)致巖體的穩(wěn)定性下降，引發(fā)坍塌風(fēng)險(xiǎn)。

（2）施工方法與措施不恰當(dāng)。

如工序間距不合理、地層暴露時(shí)間偏長(zhǎng)，導(dǎo)致圍巖風(fēng)化或松動(dòng)；混凝土厚度、質(zhì)量等不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；鋼支撐架的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或支撐和圍巖之間的連接不牢固，無(wú)法滿足圍巖壓力的強(qiáng)度要求；爆破作業(yè)存在不合理性，使用藥量過(guò)多；處理危石的方法不當(dāng)，導(dǎo)致危石墜落，引發(fā)巖層坍塌。

（3）施工過(guò)程不規(guī)范。

支護(hù)材料選擇不當(dāng)、用料不足、施工過(guò)程不規(guī)范，導(dǎo)致支護(hù)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，引發(fā)隧道坍塌問(wèn)題。施工過(guò)程中不按照相關(guān)原則進(jìn)行操作、不及時(shí)襯砌、坑壁缺乏支護(hù)等也可能引發(fā)隧道坍塌事故。

2.2 坍塌前兆

（1）測(cè)量數(shù)據(jù)反映的圍巖變形程度超過(guò)最大限定范圍。

（2）噴射混凝土發(fā)生縱向、橫向裂痕或龜裂。

（3）隧道頂端或側(cè)壁出現(xiàn)小石塊、土塊等的持續(xù)掉下現(xiàn)象，支撐間隙發(fā)生石屑、砂等的不斷漏出現(xiàn)象。

（4）巖層節(jié)理縫隙張開(kāi)或變大。

（5）隧道內(nèi)部的滴水、滲水問(wèn)題更嚴(yán)重。

（6）支撐柱、梁變形、折斷或楔子壓扁，發(fā)出破裂聲響等。

2.3 常見(jiàn)坍塌部位

隧道坍塌常常發(fā)生在距離洞口10 m內(nèi)的位置、小面積的地質(zhì)突變部位、隧道頂部覆蓋較薄的部位、正洞和人行橫洞的交叉部位等。小面積的地質(zhì)突變部位主要包括透水層、特松散層、沙層以及小段的斷層等。

3 隧道坍塌應(yīng)對(duì)處置措施

3.1 隧道坍塌的預(yù)防舉措

（1）落實(shí)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作。

嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)狀況不良的地質(zhì)地段加以監(jiān)測(cè)，并第一時(shí)間進(jìn)行警情預(yù)報(bào)。進(jìn)行支護(hù)系統(tǒng)以及圍巖的穩(wěn)定性檢測(cè)工作時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)變形幅度較大的洞段，應(yīng)及時(shí)采取針對(duì)性的支護(hù)措施，防止圍巖變形的進(jìn)一步發(fā)展，避免出現(xiàn)塌方事故，為噴錨支護(hù)、二次襯砌混凝土等提供有利條件。針對(duì)地質(zhì)狀況較差的地段，應(yīng)安排專業(yè)素質(zhì)較高的人員對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢查，以便第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常狀況，盡可能消除坍塌隱患。

（2）選擇適當(dāng)?shù)乃淼篱_(kāi)挖技術(shù)手段。

在正式開(kāi)挖的過(guò)程中，可采用臺(tái)階法、短臺(tái)階法等，利用加密鋼架、增設(shè)鋼筋網(wǎng)等多樣化的技術(shù)手段，增強(qiáng)初期支護(hù)效果。確定好開(kāi)挖方法以后，應(yīng)在實(shí)際作業(yè)中堅(jiān)持循序漸進(jìn)的基本原則，嚴(yán)格控制每一開(kāi)挖部分的綜合質(zhì)量，使開(kāi)挖和支護(hù)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)高效無(wú)縫銜接，盡量降低圍巖變形的程度，在增強(qiáng)支護(hù)效果的基礎(chǔ)上，為隧道施工的安全性提供保障。

（3）加強(qiáng)對(duì)爆破過(guò)程中坍塌事故的防控。

進(jìn)行隧道施工時(shí)，應(yīng)采取二次開(kāi)挖的手段防止巖爆問(wèn)題的出現(xiàn)，盡可能縮短光面爆破周邊眼的間距，并確保其分布的均勻性，避免出現(xiàn)新的應(yīng)力集中。周邊眼可采用小藥卷或間隔裝藥的方式，在爆破的過(guò)程中增大導(dǎo)爆管的段位，減少同段起爆藥量，避免對(duì)周邊圍巖造成過(guò)大的擾動(dòng)。

3.2 隧道坍塌的處置技術(shù)

隧道坍塌的處置技術(shù)多種多樣，實(shí)際選技術(shù)時(shí)，必須結(jié)合坍塌事故的具體情況，采取針對(duì)性、適用性的技術(shù)舉措。在隧道坍塌事故發(fā)生后的第一時(shí)間，應(yīng)組織專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行全方面了解和勘察，并結(jié)合坍塌事故特點(diǎn)編制科學(xué)合理的處理方案。

（1）管棚支護(hù)技術(shù)。

①反向回填。

對(duì)掌子面進(jìn)行反向回填，通過(guò)噴射混凝土的方式對(duì)掌子面進(jìn)行有效封閉。

②管棚施工。

施工人員在進(jìn)行管棚施工時(shí)，應(yīng)按照上臺(tái)階、中臺(tái)階、下臺(tái)階的開(kāi)挖順序落實(shí)相關(guān)支護(hù)措施。

（2）塌方整治技術(shù)。

塌方整治技術(shù)是針對(duì)滲水偏多的隧道坍塌的處置技術(shù)。較多隧道工程在施工過(guò)程中出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象的主要原因是滲水問(wèn)題，對(duì)于由滲水引發(fā)的隧道坍塌事故，應(yīng)對(duì)隧道的周邊進(jìn)行全面清理，可通過(guò)噴射混凝土等方式封閉坍塌堤以及邊仰坡，避免出現(xiàn)二次坍塌。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隧道施工是我國(guó)當(dāng)前比較常見(jiàn)的一項(xiàng)施工項(xiàng)目，相較于其他工程項(xiàng)目，隧道施工面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)對(duì)施工人員的生命安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，必須加強(qiáng)隧道施工的安全管理。坍塌是隧道施工過(guò)程中發(fā)生頻率較高的一類安全事故，引發(fā)坍塌事故的原因主要包括地質(zhì)因素、施工方法與措施不當(dāng)?shù)龋瑸榱擞行П苊馓鹿剩瑧?yīng)提前采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防舉措，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)勘查并規(guī)范施工方法。針對(duì)已經(jīng)發(fā)生的坍塌事故，應(yīng)采取有效的應(yīng)對(duì)處置技術(shù)，及時(shí)解決坍塌問(wèn)題，避免影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。