改擴建隧道施工風險的評估和預防

劉磊

摘 要：我國公路事業不斷發展，各個地區在早前的公路建設中，隧道是其必不可少的一項組成。隨著時代發展，其逐漸難以滿足當前的交通運輸需求，因此，針對其的改擴建是必然的趨勢，但在這一施工過程中，其還是存在較為多樣的安全隱患，容易為施工帶來重大風險，其中較為突出的風險即為塌方，相關人員必須要重視對多方面因素的綜合考量，從而明確評估風險源，并借助多樣化方式施以全方位的風險防控，確保隧道改擴建工程的整體質量與安全性，基于此背景下，本文針對改擴建隧道施工風險的評估與預防展開了探討，以供參考。

關鍵詞：改擴建;隧道施工;風險評估;預防

1 隧道改擴建及風險評估簡述

對于公路事業領域的建設與發展來說，隧道是某些特殊路段不可或缺的建設手段，但就目前掌握的情況來看，多數地區的公路隧道都已經經歷了十分久遠的運行時間，其普遍凸顯出平縱指標低、交通運輸能力低等問題，且由于早前的隧道建設技術水平的落后，以及隧道工程實際建設所處地域的環境復雜性，使得其自身的結構也存在較大的風險因素。

立足于現代系統安全工程視角來說，針對公路隧道的改擴建工作是非常有必要的，但在這一過程中，為了能夠保障隧道改擴建工程的整體建設質量及安全性與穩定性，相關技術人員必須要重視對其的風險開展系統性的評估與預防。基于此，本文以我國曾頒布的《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南》以及《公路橋梁和隧道工程設計安全風險評估指南》作為依據，對于隧道改擴建中可能出現的重大風險因素進行審查、整合與分類，并針對實際風險，落實對風險消減措施的規劃設計，由此，盡可能的為隧道改擴建工程的施工安全提供保障[1]。

2 改擴建隧道施工風險源的研究

2.1 總體風險量化評估

對于隧道改擴建工程的總體施工風險來說，其所實際涉及的因素較為多樣，按照相關規范的指導，一般來說，較為重要的風險評估要點主要有隧道建設所在位置的地域地形、水文地質特點、建設規模等，要注意的是，對于部分相對特殊的隧道在改擴建的過程中，還需要綜合考量洞口施工難度、支護及加固難度以及安全事故救援的反應時間等，從而在施工風險評估指南的要求下，進行風險總體量化評分，由此掌握其的風險等級，確保能夠對于重大風險源有所把控。

2.2 風險源普查分析

隧道的改擴建工程具有顯著地工程施工難度高、施工周期長、施工技術多樣等特點，針對這一工程的實踐，通常技術人員會結合實際情況實現對其流程的階段性劃分，較為常見的作業環節拆解方式有洞口段明洞、洞門開挖工程、洞身拓進襯砌施工與其他需求施工工程等，由此，依據施工流程的細化也能相應的將風險評估工作進行細化，在此前提下，則需要落實對于隧道改擴建工程的風險源普查，這一工作開展中可以采取核對表法以及專家調查法實現對于預期普查目標，具體來說，首先，相關人員可以調閱參考以往公路隧道所發生的風險事故資料，并將其中的關鍵信息進行記錄與整合，與此同時，技術人員還要重視對于現場事故的調查，從而將工程所處區域環境特點以及圍巖等級、水文等多方面內容都作為風險分析因素，另一方面，技術人員還要針對實際改擴建隧道工程中的相關專家與經理人等核心人員，通過細致深入的交流溝通更全面的把握工程情況，以所得結果信息作為依據，對隧道改擴建中較容易發生的風險事故進行合理的分類與預測[2]。

2.3 重大風險專項分析評估

不同的隧道由于各類型外界因素的影響，改擴建過程中所實際造成的風險因素也是存在一定差異的，其中較為顯著的問題主要有塌方、路基邊坡失穩、洞口失穩、爆破、機械傷害以及物體打擊等幾個方面，對于重大事故風險來說，其所指的不僅僅是事故本身，因安全事故而牽連引起的損失也是其較為重要的內容，因此，風險評估過程中，還要注重對于專項重大風險的評估。于這一問題而言，核心分析因素主要有物、人以及施工管理幾個方面，需要注意的是，這一過程中的必須要保障分析結果的客觀性與可靠性，并且人為因素與施工管理因素都是可控的，站在企業資質、施工人員技術水平、安全防護等多方面角度上來看，人為因素與施工管理因素實際上可以作為施工風險的抵消措施存在。

3 改擴建隧道施工風險的可行性預防策略

改擴建隧道工程，雖然存在較多樣的風險因素，但其中屬重大風險因素，且較為典型，能夠造成嚴重事故與威脅的則為隧道塌方風險，因此，筆者以塌方風險為例，探討了其的可行性風險預防控制措施，主要體現在以下幾個方面：

3.1 支護措施預防控制

科學適宜的支護措施能夠對于隧道塌方事故風險提供優良的預防控制效果，基于此，為了能夠提升洞口施工階段的安全性與穩定性，施工人員可以采取超前大管棚支護方式進行防護，通常其的設置范圍在距離施工起端的35 m范圍內即可，在這一支護方式建設的過程中，需要注意鋼筋與襯砌中線的角度，通常其兩者之間要相互平行并以α=5°-8°為仰角角度設置在拱部圍巖，并把環向間距控制在40 cm左右，另外，在開展爆破施工的過程中，會因震動導致隧道巖體的結構產生變化，基于此，還需要做好隧道入洞口的加固工作，此階段可以采用的技術為錨噴技術，另一方面，既有隧道的支護結構拆除也是具備較高風險的一個環節，針對于此，還需要針對整體施工情況以及隧道的結構拆除范圍與影響進行綜合分析，注意拆除過程中的結構需要始終保持受力合理、穩定性好的狀態，保障工程安全性，此外，還需要在拆除支護結構前，進行跳倉掛設防水卷材并設置排水措施，并需要保障拆除段的沉降及收斂結果能夠保持在0.2 mm/d以下，當支護結構拆除，需要及時落實開裂段二次襯砌。

3.2 爆破措施預防控制

隧道爆破施工過程中，需要結合建設隧道與原有隧道之間的間隔，以及其周邊圍的破碎程度，實現對于爆破參數的完善與調整，進一步實現對于爆破方案的優化，通常情況下，風險等級為V級的圍巖新建段前部，需要將孔徑設置在42 mm左右，爆破孔深度則需要控制為1.5 m左右，且相鄰之間的排孔，還需要確保其的間距不小于500 mm，而同等級的圍巖在出現交叉的路段的靠上部分的爆破參數，爆破孔深度則需要調整至2 m，且針對相交段，需要分別設置掏槽眼、崩落眼、周邊眼以及底眼，其中掏槽眼的規格為兩排，其與實際作業區域的夾角還需要設置為85°，另外，各類設置眼的間距也需要做好把控，在根本上減輕爆破震動對于隧道產生的危害，與此同時，當建設隧道與原有隧道之間的間距呈現出接近或相交的狀態時，則需要保障爆破震速不超過5 cm/s。

3.3 加固措施預防控制

隧道加固也是預防控制其施工風險的一項重要手段，這一施工環節具體的加固措施選擇還需要結合開挖輪廓線與原有隧道對側邊墻的距離（以下用d表示）進行明確，通常情況下，若d≤30 cm，在保證空余10 cm距離的基礎上，可以采取混凝土噴射及片石回填的方式進行加固，其分別針對隧道上部及下部區域;反之若d>30 cm，則在上述加固前提下，在隧道外側進行漿砌片石加固操作，其作用的墻體寬度不可超過100 cm。

3.4 其他措施預防控制

除上述預防控制措施外，還需要在施工建設中做好施工監測管理工作，從而能夠針對不同等級的圍巖情況進行把控，并借助TSP超前地質預報系統，確保第一時間預報風險等級較高的地區可能出現的拱頂下沉、周邊收斂、邊墻位移以及地表下沉等狀態變化，此外，技術人員還需要完善施工現場的各項人員防護設備以及事故救援設備，并注重對于事故演練的落實，更好的確保施工安全。

4 結語

綜上所述，早期不符合現代工程標準的隧道進行改擴建是非常必要的，技術人員需要針對這一過程中的多樣化風險源以及個別重大風險進行系統化評估，并在相關技術指南的指導下，采取各項科學可靠的措施落實對其的預防控制，確保施工質量與施工安全。

參考文獻：

[1]梁育奇.隧道施工技術風險評估及風險控制措施研究[J].全文版：工程技術，2016（11）：64.

[2]王亞瓊，李杰，王金寶，等.隧道施工技術風險評估及風險控制措施研究[J].公路，2015（6）：259-263.

[3]成聯斌.探討隧道施工技術風險評估及風險控制措施研究[J].華東科技（學術版），2017（9）：74-75.