渤海海峽隧道豎井鉆爆法施工風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策研究

張文新，鄒 翀

（中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，河南洛陽 471009）

渤海海峽隧道豎井鉆爆法施工風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策研究

張文新，鄒 翀

（中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，河南洛陽 471009）

針對(duì)擬建的渤海海峽隧道豎井施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，確定了施工期間的風(fēng)險(xiǎn)并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重分析排序，依次為支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)最小、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大、豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)最大，并通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定了突水、突泥風(fēng)險(xiǎn)為關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)。綜合考慮關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)與其他風(fēng)險(xiǎn)對(duì)豎井施工的影響，從地質(zhì)預(yù)報(bào)、豎井吊裝設(shè)備的選擇與吊裝過程控制、豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)控制、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防、豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制以及建立豎井施工作業(yè)安全制度等方面提出了對(duì)渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施，為后續(xù)施工提供參考。

海峽隧道；豎井施工；鉆爆法；風(fēng)險(xiǎn)分析；應(yīng)對(duì)措施

1 前言

近年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速崛起，交通、運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施的發(fā)展極大地促進(jìn)了水底隧道修建技術(shù)的進(jìn)步。已經(jīng)建成的廈門翔安海底隧道（廈門東通道工程）是我國(guó)第一條海底隧道，隧道長(zhǎng)6.05 km，海底最大埋深約70 m，隧道采用三孔建設(shè)形式，中間一孔為服務(wù)隧道[1]。建成的第二條海底隧道是青島膠州灣海底隧道，在海底花崗巖地層中穿越，采用鉆爆法施工，下穿膠州灣灣口海域，隧道最大埋深為70.5 m，最小埋深為25 m，隧道長(zhǎng)7.8 km[2]。在海南，專家已對(duì)瓊州海峽跨海通道進(jìn)行了可行性研究，論證表明，修建海底隧道是跨越瓊州海峽的最佳方案[3～5]。在山東，專家從自然與地質(zhì)條件、設(shè)想、技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)條件等對(duì)修建渤海海峽隧道的可行性進(jìn)行了分析[6]。目前，中國(guó)已在江底、海底成功修建隧道，具備了修建海底隧道的技術(shù)實(shí)力和成功經(jīng)驗(yàn)。本文主要對(duì)擬修建的渤海海峽隧道設(shè)置的豎井存在的風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了探討。

2 工程概況

擬修建的渤海海峽隧道位于山東蓬萊市東港至旅順老鐵山之間，全長(zhǎng)約125 km，隧道初步線路方案為：老鐵山—北隍城島—大欽島—砣磯島—北長(zhǎng)山島—南長(zhǎng)山島—蓬萊東港。綜合考慮島嶼面積及場(chǎng)地條件、豎井間距、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等因素，線路上設(shè)置老鐵山豎井、北隍城島豎井、北長(zhǎng)山島豎井、蓬萊豎井，豎井分布見圖1。

3 豎井鉆爆法施工風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

通常在島嶼上建造的豎井與陸地上存在明顯的不同：a.海島靠近海邊，降水和季風(fēng)時(shí)間較長(zhǎng)，地表降水量大；b.海島上的豎井全部位于海平面以下，豎井施工過程的水壓大、水量豐富，一旦突水，由于海水的無限補(bǔ)給，會(huì)產(chǎn)生滅頂之災(zāi)。因此，需要對(duì)海島上豎井施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，即找出工程施工期所有的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，并進(jìn)行歸類整理、篩選，找出風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

圖1 渤海海峽隧道豎井布置Fig.1 Layout of the Bohai Strait tunnel shaft

針對(duì)渤海海峽隧道初步設(shè)計(jì)的4座豎井進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，老鐵山豎井、蓬萊豎井深約60 m，北隍城島豎井、北長(zhǎng)山島豎井深約100 m，均采用鉆爆法施工。豎井主要作為工作井和通風(fēng)井。豎井施工工序通常為：測(cè)量放線、確定井口位置→鎖口圈施工→安裝龍門井架→井筒開挖→井筒初期支護(hù)→井筒二次襯砌施工→豎井施工至井底標(biāo)高。

從豎井的施工工序上看，豎井施工自身存在豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)和支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)。另外，豎井位于海邊或海島上，不可避免的要受到臺(tái)風(fēng)等氣象災(zāi)害的影響，需要考慮自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。因此，渤海海峽隧道豎井施工存在三大風(fēng)險(xiǎn)，如圖2所示。

圖2 渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)組成圖Fig.2 Composition diagram of the Bohai Strait tunnel construction risk

3.2 風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)分析的目的是分析風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)得到的風(fēng)險(xiǎn)事故及其發(fā)生因素。運(yùn)用專家調(diào)查法、故障樹法并結(jié)合以往工程資料，分析出豎井施工中各風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重，并就每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)中引起因素的權(quán)重進(jìn)行細(xì)化，使得在后續(xù)豎井應(yīng)對(duì)措施中重點(diǎn)突出，全面管理，保證施工的順利進(jìn)行。豎井施工中各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重如表1所示。

表1 豎井施工風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重Table 1 Weights of shaft construction risk

通過豎井風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重分析，豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)是主要風(fēng)險(xiǎn)階段，其次是自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)最小。無論風(fēng)險(xiǎn)大小，如果發(fā)生都會(huì)對(duì)施工造成嚴(yán)重影響，因此，對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步進(jìn)行說明，使后續(xù)采取的應(yīng)對(duì)措施更加全面。

1）豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)。豎井的位置位于海邊或海島之上，地層受地質(zhì)構(gòu)造作用與海水滲透、侵蝕作用，使得豎井地層巖石破碎，存在軟弱構(gòu)造面，造成地下水的富集或海水充填，造成豎井施工中的突水、突泥風(fēng)險(xiǎn)。另外，地層破碎，必將導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)力學(xué)性能降低，豎井開挖后，圍巖不能自穩(wěn)導(dǎo)致坍塌風(fēng)險(xiǎn)。豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重如表2所示。

表2 豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重Table 2 Risk index weights of shaft excavation risk

2）支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)。豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)可以分為豎井井口、豎井井身以及豎井與橫通道交接處結(jié)構(gòu)三部分。豎井井口結(jié)構(gòu)受地面機(jī)械設(shè)備和吊裝設(shè)備的垂直荷載作用，使豎井井口結(jié)構(gòu)受到較大的壓力而存在失效風(fēng)險(xiǎn)；豎井井身結(jié)構(gòu)受地層擠壓變形和地下水滲透侵蝕存在失效風(fēng)險(xiǎn)；豎井與橫通道交接處結(jié)構(gòu)受圍巖應(yīng)力釋放調(diào)整，以及結(jié)構(gòu)的不規(guī)則存在失效風(fēng)險(xiǎn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重如表3所示。

表3 支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重Table 3 Risk index weights of supporting structure failure risk

3）自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。渤海海峽屬暖溫帶季風(fēng)氣候，全年平均大風(fēng)日70 d以上，冬季多西北風(fēng)和北風(fēng)，夏季多南風(fēng)和東南風(fēng)。豎井位于海邊或海島上，施工中必然遇到臺(tái)風(fēng)的危害，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)所到之處建筑工地塔機(jī)在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)侵襲后易造成塔機(jī)傾斜、彎折、倒塔現(xiàn)象。大量降水通常伴隨臺(tái)風(fēng)發(fā)生，因此豎井井口存在雨水倒灌的風(fēng)險(xiǎn)。另外，豎井井口架設(shè)高大井架，在打雷時(shí)會(huì)遭到雷擊，極易損壞設(shè)備和危及人員安全。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重如表4所示。

表4 自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重Table 4 Risk index weights of natural disaster risk

3.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定》和國(guó)際通用的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，采用模糊數(shù)學(xué)處理制定渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)（見表5），結(jié)合豎井各風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重計(jì)算出渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表5 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[7]Table 5 Classification criteria of risk level[7]

在渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)中，主要是施工技術(shù)和自然災(zāi)害兩方面的風(fēng)險(xiǎn)因素，施工主要從降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率和降低損失來達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的目的。結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則（見表7）可知，豎井開挖中的突水、突泥風(fēng)險(xiǎn)為不期望風(fēng)險(xiǎn)，需要采取風(fēng)險(xiǎn)處理措施。

表6 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Table 6 Risk level

表7 風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則[7]Table 7 Risk acceptance criteria[7]

另外，其他風(fēng)險(xiǎn)雖都為可接受風(fēng)險(xiǎn)，但坍塌風(fēng)險(xiǎn)、臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)、雨水灌入風(fēng)險(xiǎn)、雷擊風(fēng)險(xiǎn)等風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)接近三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合以往施工實(shí)際情況，需要采取一定的措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防御，防止風(fēng)險(xiǎn)因素的可能增大性。

4 渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施

根據(jù)豎井施工風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)為突水、突泥風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，豎井在不同地層結(jié)合處，圍巖的破碎程度和地下水的聚集、施工工序銜接的快慢、施工技術(shù)措施是否得當(dāng)也是制約豎井施工的關(guān)鍵難題。另外，自然災(zāi)害和支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也是影響豎井正常施工的重要因素，因此，對(duì)渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)控制措施包括以下幾個(gè)方面。

4.1 加強(qiáng)施工地質(zhì)工作

豎井施工中采用垂直鉆探進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，不需要進(jìn)行精確度差的物探，多孔一次鉆探到位準(zhǔn)確掌握地質(zhì)條件。

4.2 豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)控制

豎井位于海邊或海島上，受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和海水侵蝕作用，圍巖整體性不強(qiáng)，為防止災(zāi)害的發(fā)生，應(yīng)做到以下幾個(gè)方面。

1）豎井開挖前準(zhǔn)確測(cè)出豎井開挖輪廓線，開挖后對(duì)開挖輪廓線進(jìn)行檢查，確保豎井開挖凈空尺寸符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。豎井開挖后及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，防止豎井周邊圍巖應(yīng)力自身調(diào)整不能自穩(wěn)出現(xiàn)坍方，確保豎井施工安全。

2）豎井開挖過程把注漿防水和圍巖加固作為一個(gè)工序納入施工中，根據(jù)圍巖開挖情況和地下水富水情況，進(jìn)行注漿，既達(dá)到堵水的效果，也加強(qiáng)了圍巖的整體性，防止開挖中突泥、突涌水的發(fā)生。同時(shí)，井身防排水采用吊泵和深井泵接力排水，并且隨時(shí)保持一套排水機(jī)械作為突涌水時(shí)的防備措施，配備備用電源，確保連續(xù)抽水，保證豎井施工安全。

3）根據(jù)地質(zhì)條件、所使用的鉆眼機(jī)具以及所采用的開挖方法，結(jié)合圍巖的級(jí)別設(shè)計(jì)循環(huán)進(jìn)尺，合理計(jì)算炮眼布置、裝藥量，提高測(cè)量放線的精度和作業(yè)人員水平，提高鉆眼質(zhì)量和優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制隧道豎井超欠挖，保證開挖成型，減少爆破對(duì)圍巖的振動(dòng)和防止圍巖應(yīng)力集中。保護(hù)好豎井周邊圍巖的完整性，也有利于減少圍巖坍塌和突泥、突涌水的發(fā)生。

4.3 自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防

渤海海峽地處風(fēng)道，屬臺(tái)風(fēng)影響區(qū)，全年大風(fēng)日數(shù)冬季最多，春秋兩季居中，夏季最少。最大風(fēng)速出現(xiàn)在1985年8月19日的9號(hào)臺(tái)風(fēng)中，為40 m/s。海峽歷年平均降水日數(shù)為63 d，年平均降水量為541.3 mm。其中，春季降水量最多，秋季降水量居中，冬季降水量最少。為了保證施工期間人員、設(shè)備的安全，使施工能夠順利進(jìn)行，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)，防止自然災(zāi)害的發(fā)生。

1）施工期間專人負(fù)責(zé)天氣預(yù)報(bào)信息的收集，關(guān)注臺(tái)風(fēng)的發(fā)布情況，通過新聞、報(bào)紙、互聯(lián)網(wǎng)等多種渠道收集、了解附近及當(dāng)?shù)貐^(qū)域的海面活動(dòng)情況和臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)信息，根據(jù)建設(shè)行政主管部門或氣象臺(tái)天氣預(yù)報(bào)給出的信息，應(yīng)落實(shí)責(zé)任，加強(qiáng)監(jiān)督，做到早準(zhǔn)備、早防御；施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備頂部應(yīng)安裝風(fēng)級(jí)風(fēng)速報(bào)警器，并有瞬時(shí)風(fēng)速風(fēng)級(jí)的顯示能力；吊裝設(shè)備安裝與施工單位應(yīng)及時(shí)制定塔機(jī)抗臺(tái)風(fēng)專項(xiàng)預(yù)案，并落實(shí)好相應(yīng)的器械、工具和人員；吊裝設(shè)備生產(chǎn)單位應(yīng)在產(chǎn)品說明書里增加塔機(jī)抗強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的具體細(xì)則，指導(dǎo)和幫助施工單位落實(shí)抗臺(tái)風(fēng)措施；當(dāng)風(fēng)力大于吊裝設(shè)備承受能力，威脅到施工安全時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，停止一切吊裝作業(yè)，切斷電源，檢查連接是否牢固，有問題應(yīng)及時(shí)處理，將吊鉤固定；吊裝司機(jī)須具有預(yù)防和處理瞬間突發(fā)性強(qiáng)陣風(fēng)的心理素質(zhì)和基本知識(shí)，面對(duì)險(xiǎn)情沉著應(yīng)對(duì)，及時(shí)卸荷。

2）臺(tái)風(fēng)的發(fā)生必然伴隨著大雨，甚至是暴雨，施工期間防止雨水倒灌，除在豎井上游砌筑截水溝以攔截地下水，井口四周比井沿處略低50 cm左右外，豎井周邊也應(yīng)設(shè)置排水口，使短時(shí)間內(nèi)大量積水能夠及時(shí)排走；豎井配備獨(dú)立排水系統(tǒng)，在豎井開挖、吊裝設(shè)備切斷電源的情況下能夠排水；安排專人負(fù)責(zé)制度，確保雨水順利引排。另外，利用井口上提升設(shè)備頂部的防雨棚對(duì)雨水進(jìn)行遮擋。

3）在吊裝設(shè)備頂部或者防雨棚上安裝避雷裝置，科學(xué)引導(dǎo)電流釋放，防止雷電產(chǎn)生高強(qiáng)電流把設(shè)備的線路擊穿，造成設(shè)備線路故障。

4）臺(tái)風(fēng)、雨季施工要經(jīng)常檢查排水系統(tǒng)，清理沉淀池，確保其暢通無阻，并對(duì)施工造成的可能積水的區(qū)域進(jìn)行處理。同時(shí)，豎井施工是復(fù)雜工作程序，應(yīng)預(yù)先對(duì)工程各分部分項(xiàng)所需的材料、物資、構(gòu)件作遠(yuǎn)程規(guī)劃預(yù)算，進(jìn)行宏觀調(diào)控，做好工程材料儲(chǔ)備，保證臺(tái)風(fēng)、暴雨過后能夠快速恢復(fù)施工。

4.4 豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制

豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)一般由初期支護(hù)和二次襯砌兩部分組成，而容易發(fā)生破壞的通常為初期支護(hù)。因此，豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施主要考慮初期支護(hù)。

1）豎井井口鎖口段結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制。豎井井口的地質(zhì)為第四系地層，井口設(shè)置高強(qiáng)鋼架鎖口圈，井身部分往鎖口盤底下挖一定深度，回填碴石平整鎖口盤底后，綁扎鋼筋?；炷翝仓鳂I(yè)，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后將開挖空間進(jìn)行回填夯實(shí)，使鎖口圈與混凝土澆筑成整體，使其達(dá)到很強(qiáng)受力特征，保證進(jìn)口結(jié)構(gòu)安全。

2）豎井井身結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制。井身初期支護(hù)采用噴-鋼架-錨-網(wǎng)-噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，先整平浮碴后，對(duì)井壁進(jìn)行初噴，保護(hù)圍巖，減少奉化，初噴完成后進(jìn)行拱架安裝，拱架背后安裝鋼筋網(wǎng)片，再打設(shè)錨桿并注漿錨固，最后對(duì)井壁復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度。另外，對(duì)地層破碎地段和富水地段，還需再采取：a.初期支護(hù)背后花管注漿與預(yù)注漿起到填充與止水的雙重作用，當(dāng)噴射混凝土表面出現(xiàn)水泥漿液外流的時(shí)候，加入水玻璃，加快凝結(jié)速度，增強(qiáng)注漿效果，改善圍巖力學(xué)性能，并使初期支護(hù)與圍巖形成整體；b.預(yù)埋卸水管集中排水，將比較分散的水流通過卸水管集中引出，防止水路對(duì)豎井井壁已噴射混凝土的沖刷。豎井井身二次襯砌混凝土采用整體下滑模板施工，混凝土下放過程中在距模板頂處設(shè)一緩沖器，緩沖器上接鋼管下連特制橡膠管減小沖擊力，防止混凝土離析，混凝土到井底后要以“十”形對(duì)稱澆筑，防止跑模，采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗，兩側(cè)相對(duì)高差不超過10 cm，分層厚度，保證振搗質(zhì)量，不得出現(xiàn)漏振與過振。當(dāng)澆筑至模板頂部時(shí)，還要調(diào)整混凝土的粗骨料比例，減少大石子，增加水泥用量，以增加混凝土的流動(dòng)性，加強(qiáng)振搗，保證混凝土密實(shí)，施工時(shí)確保與地面聯(lián)系暢通。

3）豎井與橫通道交接處結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制。豎井與橫通道處于垂直交叉，圍巖開挖擾動(dòng)大，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，尤其是在豎井與橫通道結(jié)構(gòu)連接處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此為了防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力集中，并且減少結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換出荷載作用，首先對(duì)豎井接近橫通道位置處的圍巖進(jìn)行注漿加固，改善圍巖的性能，提高自穩(wěn)能力；在豎井內(nèi)沿橫通道開挖位置預(yù)埋加強(qiáng)筋，并施作固定錨桿，使豎井靠近橫通道位置處鋼架連接成整體，并通過錨桿與注漿使豎井支護(hù)與圍巖共同作用；橫通道開挖過程中，在豎井與橫通道交界面架設(shè)臨時(shí)支撐，保證豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)開口后的穩(wěn)定性；橫通道拱架采用抗力大、抗扭性好的高強(qiáng)鋼架，提高橫通道初期支護(hù)的剛度；豎井鋼架與橫通道鋼架采取雙層、擴(kuò)大連接，增強(qiáng)抵抗應(yīng)力集中的能力，并通過錨桿進(jìn)行固定；橫通道在豎井范圍內(nèi)開挖初期支護(hù)完成后，統(tǒng)一澆筑二次襯砌，使二者連接處的二次襯砌為一個(gè)整體，利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

4）做好豎井不同位置的監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)掌握豎井支護(hù)結(jié)構(gòu)變形位移情況，建立預(yù)警報(bào)警機(jī)制，制定變形控制等級(jí)，制定注漿補(bǔ)強(qiáng)、支撐加固等工程處理措施。另外，還要制定支護(hù)結(jié)構(gòu)失效緊急情況下的逃生預(yù)案，并定期組織演練。

4.5 豎井施工制定作業(yè)安全制度

豎井施工安全危險(xiǎn)源多，一定要做到：a.制度上，針對(duì)各種施工作業(yè)、輔助作業(yè)等一系列有關(guān)施工的所有工序制定具體、詳細(xì)、可操作性強(qiáng)的規(guī)章制度；b.落實(shí)上，堅(jiān)決予以落實(shí)執(zhí)行，針對(duì)各種作業(yè)的具體情況實(shí)行日、周、旬、月檢查，并堅(jiān)決實(shí)行獎(jiǎng)罰制度；c.環(huán)境保障上，盡量創(chuàng)造良好的施工環(huán)境、作業(yè)條件，如井下施工環(huán)境，解決好通風(fēng)排水人員設(shè)備防護(hù)等；d.緊急安全預(yù)案，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)所處的特殊條件，做好包括施工機(jī)械、人員、圍巖、涌水等各種緊急安全預(yù)案。

5 結(jié)語

通過對(duì)擬建的渤海海峽隧道豎井的風(fēng)險(xiǎn)分析，得出了渤海海峽隧道豎井施工的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)為突水、突泥風(fēng)險(xiǎn)；綜合考慮了渤海海峽隧道豎井開挖風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)（三級(jí)），屬于高風(fēng)險(xiǎn)；并結(jié)合渤海海峽隧道豎井的工程特點(diǎn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了初步討論，進(jìn)一步說明了風(fēng)險(xiǎn)管理在海底隧道豎井施工中的重要意義和控制措施的重要性。同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果可以為業(yè)主決策和風(fēng)險(xiǎn)管理提供一定的依據(jù)和指導(dǎo)，從而確保隧道施工安全，也可為以后類似工程參考借鑒。

由于當(dāng)前針對(duì)渤海海峽隧道豎井施工風(fēng)險(xiǎn)分析和應(yīng)對(duì)措施是建立在設(shè)想方案的基礎(chǔ)上，深度和廣度存在一定的不足，在今后的研究中需進(jìn)一步收集和調(diào)查渤海海峽隧道沿線地質(zhì)情況，以使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估邊界條件更加明確，對(duì)渤海海峽隧道豎井施工的對(duì)策更具針對(duì)性。

[1]程正明.潮間帶富水砂層海底隧道及豎井施工技術(shù)探討[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，31（6）：33-38.

[2]周書明.青島膠州灣海底隧道總體設(shè)計(jì)與施工[J].隧道建設(shè)，2013，33（1）：38-44.

[3]譚忠盛，王夢(mèng)恕，羅時(shí)祥.瓊州海峽鐵路隧道方案初步比選分析[J].中國(guó)工程科學(xué)，2009，11（7）：39-44.

[4]譚忠盛，王夢(mèng)恕，張 彌.瓊州海峽鐵路隧道可行性研究探討[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2001，23（2）：139-143.

[5]譚忠盛，王夢(mèng)恕，楊小林.海底隧道施工技術(shù)及瓊州海峽隧道方案的可行性[J].焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，20（4）：286-291.

[6]宋克志，王夢(mèng)恕.修建渤海海峽跨海隧道可行性初探[J].魯東大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，22（3）：253-260.

[7]中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.

Study on shaft drilling and blasting construction risk analysis and countermeasures of Bohai Strait tunnel

Zhang Wenxin，Zou Chong
（Technology Center of China Railway Tunnel Group Co.Ltd.，Luoyang，Henan 471009，China）

In view of the shaft construction risk analysis of Bohai Strait tunnel，this paper determines risks during construction.Combining the risk weight analysis ranking，the sequence in turn from low to high is supporting structure failure risk，natural disaster risk and shaft excavation risk.Through risk assessment，we determine that the risk of water inrush and mud outburst is the key risk.Considering the influences of key risk and other risks on the shaft construction，we put forward response measures about shaft construction risk of Bohai Stiait tunnel from the geological forecast，shaft hoisting equipment selection and hoisting process control，shaft excavation risk control，natural disaster risk prevention，shaft supporting structure for quality control and the establishment of the shaft system construction，which provide guidance for the subsequent construction.

strait tunnel；shaft construction；drilling and blasting method；risk analysis；response measures

U455

A

1009-1742（2013）12-0101-06

2013-10-08

張文新（1981—），男，山西洪洞縣人，工程師，主要從事地下工程技術(shù)與科研工作；E-mail：zwx1981112@163.com