關于不良地質條件下高速公路隧道施工安全風險預防、控制及應急措施研究

劉興建

摘 要：不良地質條件下的高速公路隧道施工具有風險不可預見的特點，加大了整體施工難度。因此，研究與分析施工安全風險預防、控制及應急措施對于實現不良地質條件下的施工安全、有效保證施工質量，進一步提升施工效率具有重要意義。

關鍵詞：不良地質;隧道施工;安全風險預防;施工效率

0 前言

隨著我國基礎設施建設的穩步開展，高速公路隧道建設已邁入新的階段，但就現行條件而言，高速公路隧道施工易受不良地質條件影響，這也在無形中加大整體施工難度。因此，在實際施工過程中應時刻注意不良地質地段的施工工作，采取有效措施降低施工風險，消除安全隱患，保證整體施工過程的安全性。

1 常見不良地質

在不良地質因素影響下，高速公路隧道施工常常會穿越軟土、黃土等不良地層，施工現場的潛在安全風險較大。針對巖土、松散地層及偏壓地層等特殊地質，考慮環境外在差異性因素影響，不良地質誘發的安全風險各不相同，因此應考慮采取針對性的風險管控措施，并將其作為隧道施工有序開展安全管理的關鍵管控工序。

2 不良地質條件對高速公路隧道施工的影響

（1）突泥與涌水。高速公路隧道工程在實際施工過程中，突泥與涌水是極為常見的地質災害，其會因自身所攜帶物嚴重危害隧道施工，影響整體工作效率。

（2）巖爆。就現行破裂機制角度而言，其多是指脆性破裂，由于巖石在開挖卸荷條件下因自身彈性影響而產生的應變能力。巖塊在爆裂時會以不同方式脫離母體而產生爆裂剝離、彈射、松脫等現象，而在其爆裂過程中所釋放的彈性應變因受外界條件因素影響而產生不同的后果。通常情況下，高速公路隧道施工建設中巖爆會發生在埋深500米的隧道位置，而針對高度擠壓區的不同也會做出適當調整，因巖爆自身具有較為嚴重的危害性，在實際操作過程中，施工單位對于整體機械設備與操作人員的安全需要格外注意。

（3）塌方。塌方屬于災難性地質災害，主要是因失去穩定性而導致的突發性崩塌災害，而在塌方出現位置通常會因不同巖性組合地段的結構面，不利于巖土接觸而造成的安全隱患[1]?，F階段，在高速公路隧道施工過程中，塌方作為極為常見的影響性因素占據絕大部分比例，而塌方多是由于局部失穩而造成的，從而在實際操作過程中施工人員愈加需要對現行隧道施工中的巖體結構與特征進行準確計算，降低整體影響，避免因大規模塌方而被迫改變施工線路的問題。

（4）氯鹽侵蝕。氯鹽作為腐蝕鋼筋鈍化的主要物質，是高速公路隧道結構混凝土中最為常見的問題，而這也是嚴重危害著混凝土結構耐久性的主要原因。氯離子濃度受外界條件因素影響，在空氣濕度的不同變化條件下對于鋼筋銹蝕速度有著不一樣的影響，因此，在混凝土拌合過程中原材料所帶進的氯鹽可能會因外界氯離子溶于水而進一步滲透僅高級混凝土周圍孔隙中，在達到一定程度時則擇在不良地質條件下進行建設，絕多數情況下都因發生突泥與涌水問題而嚴重阻礙施工過程，造成修繕工作停滯不前，會出現鋼筋氯化問題。

3 不良地質條件下高速公路隧道施工的安全風險預防、控制及應急措施

3.1 遵循施工安全技術方案

施工方案的制定應當以現行高速公路隧道設計要求為依據，施工單位對現行施工組織設計編制實施性予以認真落實，通過對實際情況的具體分析予以完善施工組織設計。而在落實安全技術措施時應當結合現場實際情況進行分析以滿足施工需求，進而保證整體施工質量與安全，實現預計任務目標。洞內疏排水工作作為高速公路隧道軟弱圍巖地段的重要工作之一，其在有效處理后能夠降低安全隱患，防止因水浸泡而造成的支護失穩。在隧道軟弱圍巖施工過程中必須遵循特定原則開展施工組織工作，聯合安全員進行洞內素描實施跟蹤觀察，加強監控量測工作，針對因意外條件下引發的坍塌問題，第一時間采取應急措施予以處理，保證現場工作人員與機具設備能夠及時撤離場地。而為降低掌子面風化作用，在開挖完成后應當以穩固開挖面為主，依據支護整體聯合方式進行原計劃設定穩定圍巖，在采取施工安全技術措施時，其所講究的內容與上行施工原則相同，有序安排各項工作，進而保證隧道施工的有序開展，進一步提高安全施工生產效率[2]。而工作人員在實際操作過程中應當對所選擇的開挖方法予以確定，保證現場所施工方式的準確性?，F階段，所采用的開挖方法依據不同圍巖進行設定，主要以臺階法、全斷面法等為主，開挖方法的正確使用能夠進一步提升整體施工的安全性。而在循環開挖進尺工作中合理確定進尺，因實際圍巖條件的好壞與進尺速度的快慢息息相關，穩定進尺速度可以降低坍塌事故風險。除此之外，為有效控制受力狀態，應當加強光面爆破效果以提高整體受力狀態。另外，遵循施工安全組織進行技術處理，利用錨桿注漿進行緊固，使能夠在自身承受范圍內進行填充圍巖縫隙。

3.2 落實施工安全制度提高安全應急效率

“安全第一、預防為主、綜合治理”作為公路隧道施工單位始終貫徹的安全生產方針，其所運行的安全制度措施應當嚴格依照各級崗位及機構的相關規章管理制度、標準展開，要求各級工作人員必須嚴格遵守執行，以保證能夠在定期與非定期制度檢查工作中實現安全管理目標，并設置現行管理工作相關機構。在監督檢查施工過程中保證人員安全，針對危害人員安全時予以第一時間糾正，必要時可以采取停工整頓的方式，依據復查要求進行復工整改，保證安全目標得到有效控制，加大施工現場管理力度，要求各級單位對信息安全統計報表予以如實填報，為動態分析安全工作提供有效依據。隨后制定現場安全考核獎懲辦法，以考促安保證整體安全管理水平得到有效提升[3]。在施工安全應急措施落實前應當對施工應急預案予以完善，根據制定目標內容，結合現場隧道險情進行設置，配備專人看守隧道明顯險情路段，及時采取有效措施進行安全整治，應急人員針對現場實際情況進行人員和機具撤離。除此之外，生產安全事故處理措施的應當分析事故原因針對各類事故類型制定，對行業已發生安全事故予以及時通報，加強對一線作業人員安全培訓及交底，提升排查險情的準確性，使得應急措施有序有效，提高整體應急效率。

3.3 重視地質工作進行超前地質預報

不良地質地段在進行隧道施工時應當及時調整現場施工工序，遵循“防患于未然”原則，針對較為復雜的地質條件隧道應當在建設全過程中都貫穿地質工作。現階段，在隧道施工中整體工作的可執行性都與地質工作息息相關，為地質工作投入給予極大程度的資金與人力支持，不僅能夠提高整體工作效率，還能夠在地質勘測資料與設計文件相配合的階段提升整體工作效果，降低資本投入，提高施工效率[4]。因在實際施工過程中地質勘測作用所提供的經驗使得各級單位尤為重視地質工作，而為防范地質災害發生，保障高速公路隧道順利建設，預判不良地質可以極大程度上保證各項工作的精確度，針對較為復雜的地質情況，高速公路隧道在其修建過程中應當加大整體地質工作，以實現準確超前地質預報，只有了解實際隧道前方地質情況，才能為后續調整支護參數與整體施工提供準確依據，進而對于地質災害的發生進行有效預防和控制，在確保安全的前提下保障施工質量。與此同時，還能夠贏得施工時間，節約處置資金。目前我國愈發重視超前地質勘探預報工作，其多以地質鉆探方法為主，結合地震波、電磁波法的應用，對于這整體情況予以準確預報，降低因不良地質而影響的隧道施工問題。

3.4 應用信息技術實現動態設計控制風險

社會經濟的快速發展使得高速公路隧道現階段在工作環境中大范圍應用信息技術輔助施工，以保證其通過動態設計提升整體工作效率。而鉆爆法作為當前高速公路隧道開挖的主要方法之一，其在應用實踐中已取得較為顯著的成績，而新奧法中將監控量測作為關鍵點，受到各級施工單位的重點關注。我國隧道開挖前因受技術水平限制，無法精確掌握實際地質情況、保證隧道所處位置，而為提高設計圖的準確性，保證與實際情況相符，利用信息技術分析監測數據，查看現行支護結構是否穩定、能否滿足實際施工要求，及時采取措施處理因變形導致破壞的問題，提升整體施工的安全性。應用信息技術實現動態設計，不僅能夠保證監控量測工作效果，還能夠通過反饋信息的及時輸入予以處理，提高現場施工效果，有效控制風險[5]。安全技術的合理應用能夠保證在不良地質施工過程中提升整體風險控制效果，準確且有效的把控現場施工風險，而健全現行安全保障體系，不僅能夠解決熔巖、瓦斯可燃氣體、突水突泥等問題所造成的不良影響，還能夠對于現場注漿堵水等問題所產生的影響進行有效控制。以控制風險為主，通過實時監測及時調整施工流程，有效的應對措施處理風險，方能保證施工現場及人員安全。

4 總結

在不良地質條件下高速公路隧道修建工作應當以各方管理部門協調溝通為前提，采取有效方法開展各項工作，最大程度保證高速公路隧道施工的安全性。而在不良地質地段開展隧道作業時必須堅持現行施工規范標準與系統化管理方式，控制現場安全，全面防護配合現場作業環境，以保證整體工程施工效率。

參考文獻：

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[4]肖明，何濤.不良地質條件下公路隧道施工安全性研究[J].科技風，2009（14）：171.

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