不良地質(zhì)隧道質(zhì)量安全隱患與控制

文/龔厚萬

新建大（理）瑞（麗）鐵路大理至保山段鐵路等級(jí)為國鐵Ⅰ級(jí)，正線數(shù)目為單線。中鐵二十三局集團(tuán)承建標(biāo)段起訖里程為D1K72+100至D K104+100，線路全長32k m。橋隧總長28.9k m，占線路長度的90.4%。其中大坡嶺隧道出口端施工長度最長，需承擔(dān)正洞7300米及平導(dǎo)7399米（未含橫通道）；杉陽隧道全長13390米，平導(dǎo)13408米。隧道內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，施工中可能發(fā)生大規(guī)模坍方冒頂與大變形、較大規(guī)模涌水突泥、巖爆及膨脹巖等地質(zhì)問題，將會(huì)嚴(yán)重影響正常施工進(jìn)度。另外，長大隧道內(nèi)還要鋪設(shè)彈性支撐塊式無碴軌道，施工工期相對(duì)較緊。在這嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)面前，中鐵二十三局集團(tuán)把“質(zhì)量安全”擺在首位，從組織、技術(shù)、督查、經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)等幾方面不斷加大控制力度，探索出了一套卓有成效的不良地質(zhì)隧道施工質(zhì)量安全保障體系，為國內(nèi)高風(fēng)險(xiǎn)隧道施工提供了示范和借鑒。

組織控制

項(xiàng)目部與架子隊(duì)成立了以行政主管為組長的質(zhì)量安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組。配齊配強(qiáng)了專職質(zhì)量安全管理人員，工班、隊(duì)、項(xiàng)目部實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量安全管理的一體化。為了做好施工中的質(zhì)量安全工作，項(xiàng)目部專門挑選了一批具有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)干部擔(dān)任質(zhì)量安全專職人員，以便及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)長大隧道施工中存在的質(zhì)量安全隱患，增強(qiáng)預(yù)防和應(yīng)對(duì)緊急情況的能力。

技術(shù)控制

1.加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道采用綜合勘探方法。采用常規(guī)物探法、T S P法及超前水平鉆孔結(jié)合的方法，詳細(xì)查清各種不良地質(zhì)的分布范圍、影響程度、水壓和隧道通過地段的井、泉、河流、水庫分布情況，預(yù)測(cè)洞身最大及正常分段涌水量，評(píng)價(jià)隧道可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，在巖溶發(fā)育區(qū)，分析突水、突泥的危險(xiǎn)，充分估計(jì)隧道施工誘發(fā)地面塌陷和地表水漏失等影響環(huán)境條件的問題，并提出相應(yīng)工程措施意見。

2.選擇合理洞口位置，制定保證安全進(jìn)洞措施。隧道洞口位置的選擇，盡量避開溝谷地形，減少富水、淺埋、偏壓段的長度。嚴(yán)格執(zhí)行“早進(jìn)洞，晚出洞”的原則，盡量減小邊坡、仰坡開挖高度，防止洞口邊坡滑塌，堅(jiān)持先加固后開挖方法，必要時(shí)設(shè)置適當(dāng)長度的明洞。在暗挖法施工的隧道洞口，設(shè)置一環(huán)長度在20m～40m大管棚作為超前支護(hù)措施，確保進(jìn)洞施工安全。

3.確定合理的支護(hù)措施和參數(shù)，防止塌方。在不良地質(zhì)隧道施工中，我們根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的結(jié)果和施工實(shí)際揭示的圍巖地質(zhì)情況，適時(shí)進(jìn)行合理的支護(hù)措施和參數(shù)調(diào)整。對(duì)于圍巖局部破碎、裂隙發(fā)育地段，設(shè)置部分鋼架支護(hù)，防止圍巖掉塊；對(duì)于產(chǎn)狀近似水平的巖層，拱部輪廓難以控制，加強(qiáng)了拱部的超前支護(hù)。拱頂上方有嚴(yán)重不良地質(zhì)圍巖，必須加強(qiáng)一級(jí)支護(hù)措施。對(duì)于雙線隧道的Ⅴ級(jí)圍巖段，淺埋、偏壓或可能發(fā)生較大變形的地段，初期支護(hù)應(yīng)優(yōu)先采用型鋼拱架。部分特殊圍巖段，支護(hù)參數(shù)難以確定時(shí)，應(yīng)采取寧強(qiáng)勿弱的措施，確保施工質(zhì)量安全。

4.制定特殊不良地質(zhì)的質(zhì)量安全應(yīng)急預(yù)案。對(duì)可能發(fā)生突水、突泥、瓦斯等不良?xì)怏w，特殊軟弱圍巖等不良地質(zhì)地段，制定了質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。并根據(jù)可能發(fā)生災(zāi)害的程度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，對(duì)評(píng)為Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的隧道，請(qǐng)隧道專家對(duì)質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行專題論證，列為全局重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象。

5.根據(jù)隧道的地質(zhì)條件，選擇適宜的施工工法。對(duì)于鉆爆法施工的隧道，Ⅱ級(jí)圍巖采用全斷面法施工，Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法施工，深埋Ⅴ級(jí)圍巖隧道采用微臺(tái)階法施工。施工中，始終堅(jiān)持了“搶洞門、短開挖、緊排水、強(qiáng)支撐、快襯砌、晚拆模，各道工序要緊跟，襯砌背后回填緊”的原則，確保了開工以來所有隧道施工的質(zhì)量安全。

6.密切配合施工，及時(shí)進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。由于隧道工程地質(zhì)的復(fù)雜性和不確定性，受勘探手段和勘探時(shí)間的限制，在勘察設(shè)計(jì)階段難以完全搞清隧道工程地質(zhì)條件。我們?cè)谑┕み^程中，及時(shí)核對(duì)施工揭示的圍巖狀況，與原設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)進(jìn)行了變更設(shè)計(jì)。

7.精心施工，嚴(yán)格作業(yè)程序，落實(shí)安全措施。在隧道施工中，我們始終把質(zhì)量安全放在首位，所安排的各項(xiàng)作業(yè)，都在確保質(zhì)量安全的前提下進(jìn)行。嚴(yán)格按照施工工序和施工工藝的要求，認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)質(zhì)量安全保證措施，正確處理好質(zhì)量安全與工期，質(zhì)量安全與效益的關(guān)系。

（1）制定合理的施工組織方案，嚴(yán)格作業(yè)程序，落實(shí)各項(xiàng)質(zhì)量安全措施。不良地質(zhì)段隧道的開挖作業(yè)，在超前支護(hù)的保護(hù)下進(jìn)行，開挖后，及時(shí)噴射混凝土封閉巖面，施作錨桿，安裝鋼拱架、鋼筋網(wǎng)，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。分部開挖時(shí)，使初期支護(hù)盡快封閉成環(huán)。臺(tái)階長度不超過1.0倍洞徑，初期支護(hù)封閉后，盡快施工仰拱和填充，并盡早施作二次襯砌。

（2）對(duì)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的隧道作業(yè)工區(qū)，應(yīng)配備防災(zāi)報(bào)警設(shè)施，制定防災(zāi)預(yù)案。在隧道施工中，我們?cè)O(shè)置了防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聲光報(bào)警，安裝了應(yīng)急通信及電視監(jiān)控，在所有隧道二襯與掌子面之間安裝了逃生管道，配備了應(yīng)急照明、逃生裝備，預(yù)留了應(yīng)急排水系統(tǒng)，制定各類防災(zāi)預(yù)案，真正做到“安全第一、預(yù)防為主”。

督察控制

為了切實(shí)抓好質(zhì)量安全的過程控制，項(xiàng)目部建立了質(zhì)量安全督察制度，將質(zhì)量安全管理的過程控制落實(shí)到具體人員。督察組根據(jù)項(xiàng)目部制定的《季度安全生產(chǎn)經(jīng)營合同》和實(shí)施細(xì)則，實(shí)行每周排查、每旬輪查、每月核查，對(duì)月初確定的安全生產(chǎn)過程控制重點(diǎn)以及在督察中發(fā)現(xiàn)的安全隱患及苗頭，限時(shí)進(jìn)行整改，月底督察時(shí)復(fù)查是否整改閉合。確保了施工安全管理的常態(tài)化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。

經(jīng)濟(jì)控制

項(xiàng)目部與架子隊(duì)簽訂了《安全生產(chǎn)經(jīng)營合同》，項(xiàng)目經(jīng)理與安全督察組全體成員簽訂了《安全生產(chǎn)包保責(zé)任書》，各隊(duì)與工班、個(gè)人簽訂了《安全生產(chǎn)包保責(zé)任狀》，將整個(gè)安全工作與績效掛鉤，起到了很好的激勵(lì)作用，項(xiàng)目部安全督察組全體成員與一線施工人員同績效，充分調(diào)動(dòng)了全員爭第一，人人管安全的積極性。

基礎(chǔ)控制

1.加強(qiáng)安全知識(shí)培訓(xùn)：項(xiàng)目部設(shè)安全長一名，專門負(fù)責(zé)爆炸物品、特種設(shè)備及安全常規(guī)知識(shí)的培訓(xùn)，每月對(duì)安全員、庫管員、特種設(shè)備上崗人員進(jìn)行培訓(xùn)，并請(qǐng)隧道專業(yè)工程師、經(jīng)驗(yàn)豐富的監(jiān)理工程師，針對(duì)本合同段的復(fù)雜地質(zhì)、長大隧道施工安全隱患，給技術(shù)人員和安全人員進(jìn)行技術(shù)安全指導(dǎo)，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)控制安全隱患的能力。

2.健全安全會(huì)議制度：在實(shí)行督察制度的同時(shí)，項(xiàng)目部在每月督察評(píng)比大會(huì)的基礎(chǔ)上，每季度召開一次安全管理人員專職會(huì)議，總結(jié)季度施工安全與管理工作的得失，布置下一季度安全工作的重點(diǎn)控制目標(biāo)，使全體安全管理人員心中有數(shù)，開展安全工作、活動(dòng)與施工緊密配合。

3.及時(shí)進(jìn)行安全技術(shù)交底：施工隊(duì)安全主管對(duì)施工班組及特種作業(yè)人員下達(dá)安全技術(shù)交底書，并由作業(yè)人員簽收。同時(shí)，強(qiáng)化工序的檢查制度，技術(shù)和質(zhì)檢人員在對(duì)每道工序驗(yàn)收合格簽字后，再轉(zhuǎn)入下道工序的施工。針對(duì)隧道不良地質(zhì)、重大危險(xiǎn)源多、地質(zhì)變化較快、隱患易發(fā)部位，動(dòng)態(tài)下達(dá)安全技術(shù)交底書，使安全切實(shí)為保障進(jìn)度服務(wù)。

4.開展應(yīng)急預(yù)案的演練：項(xiàng)目部先后開展了“安全生產(chǎn)月”活動(dòng)，并舉辦了“安全知識(shí)智力競賽”和應(yīng)急預(yù)案演練，請(qǐng)地方公安局治安大隊(duì)長針對(duì)危爆品進(jìn)行專題講課。