對高風險隧道施工管理和技術的探討

郝曉紅

摘 要：高風險隧道發(fā)生突水突泥已成為目前鐵路隧道工程施工中影響和危害最大的災害。會造成重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。論文研究造成突水突泥災害的原因。針對高風險隧道，創(chuàng)建了高風險隧道管理體系、技術應對體系、安全措施體系的相關內容進行研究。

關鍵詞：高風險；隧道施工技術；管理

我國西南地區(qū)有很多地形是喀斯特巖溶地貌。特別是以中山西、貴州為中心的兩片面積囑目的巖溶高原。因為巖溶地區(qū)具有充沛的降雨量，巖溶非常發(fā)育，從而造成地下巖溶水極其豐富，因此遭遇巖溶突水突泥地質災害是這些地區(qū)修建地下工程過程中所要面臨的主要問題之一。

1 高風險隧道風險管理體系

防范突水突泥災害實際上是一個風險管理的問題。只要管理到位，一定會在很大程度上規(guī)避災害的發(fā)生。針對高風險隧道的風險管理，特別是如何防范突水突泥災害，目前國內外仍是一個空白。在充分調研國內外隧道工程風險管理的基礎上，總結宜萬鐵路159座隧道（其中91座巖溶隧道）長達6年的辛勤建設管理經(jīng)驗與教訓，通過不斷的總結與完善，形成了高風險隧道風險管理體系。高風險隧道風險管理主要包括4個方面的內容。（1）識別評估體系：該體系主要工作是查找風險。（2）決策管理體系：該體系主要工作是遇到風險后如何決策。（3）技術應對體系：該體系主要工作是遇到風險后應采取何種技術方案。（4）安全措施體系：該體系主要工作是在風險處理過程中應采取的何種安全保證手段。

2 技術應對體系

風險隧道技術管理包括：繞避技術、注漿技術、分水降壓技術、釋能降壓技術、結構處理技術。

2.1 繞避技術。繞避技術在風險隧道遇到規(guī)模較大巖溶時，應優(yōu)先考慮。以開辟新的工作面。同時平導或泄水洞遇到規(guī)模較大的巖溶原則上不處理.采取繞避技術。如宜萬鐵路齊岳山隧道進口PDK364+005溶腔繞避技術。

2.2 注漿技術。（1）注漿堵水加固技術。注漿是目前處理溶腔或斷層的一項有效技術。通過注漿.達到堵水和加固地層的目的.從而保證隧道施工安全。如宜萬鐵路齊岳山隧道PDK366+195高壓裂隙水地段注漿堵水技術、宜萬鐵路云霧山隧道DK247十562溶腔注漿加固技術。（2）信息化注漿新技術。信息化注漿技術是結合宜萬鐵路齊岳山隧道F11高壓富水斷層，由鐵道部宜萬鐵路建設指揮部組織參建各方共同研究開發(fā)的一項新技術。該技術已申報專利其工作原理是根據(jù)隧道周圍土體是不均勻及水量的不均勻通過施做不等厚的加固體來抵抗松動圈。在水量小的區(qū)域可以采用3-5m的加固圈，對滲透性強、水量大的區(qū)域予以加強。其工作流程包括：分區(qū)定位、基本注漿、區(qū)域強化、效果檢查。

齊岳山隧道平導全斷面帷幕注漿與信息化注漿完成后掌子面注漿孔比較表明。信息化注漿技術與全斷面帷幕注槳技術相比較在保證注漿效果的前提下，注漿進度可提高一倍注漿費用節(jié)約約50%。

2.3 分水降壓技術。對于高壓狀態(tài)，既使隧道采取了注漿堵水.開挖風險也是很大的。因此，為降低注漿后開挖風險.可通過鉆孔方式或者設置高位泄水洞，對隧道注漿加固圈外實施分水降壓，以確保隧道開挖處理低水壓狀態(tài)。鉆孔或泄水洞室在隧道結構完成后進行封堵。如齊岳山隧道采取了高位支洞分水降壓完成了隧道注漿后的安全開挖。

2.4 釋能降壓技術。釋能降壓技術是針對復雜的高壓富水充填溶腔所采取的有計劃、有目的的精確爆破揭示，釋放溶腔所存儲的能量降低施工及運營過程中水土壓力對隧道的安全風險，之后根據(jù)溶腔特征進行針對性處理。該技術是由鐵道部宜萬鐵路建設指揮部組織參建各方結合馬鹿警隧道978溶腔處理共同研究開發(fā)的一項新技術該技術已申報專利。

釋能降壓技術主要內容包括：巖溶特征分析、臨近界面鎖定、相鄰洞室分隔、洞外排水規(guī)劃、專項精確爆破、預警預報監(jiān)控、配套措施實施。釋能降壓技術的24字施工要點探介質、鎖邊界、選時機、精爆破、嚴監(jiān)控、暢排放、細處理、勤檢查。宜萬鐵路云霧山隧道526、617組合溶腔釋能降壓技術是典型的工程實例。

2.5 結構處理技術。按型態(tài)大小、充填物特征、充填物性質、涌水量大小、突涌水動態(tài)變化特征、地質構造特征對巖溶進行分類，針對不同類型巖溶采取針對性措施實現(xiàn)巖溶標準化處理。（1）對大型巖溶，采取基礎加固、鋼管樁、拱、板、梁、路基填筑等多種基底跨越結構型式；（2）對于拱部大型巖溶，采取立柱支頂、拱罩防護等措施。

3 高風險隧道施工技術安全措施體系

3.1 制定安全進洞條件：據(jù)日降雨量、水壓力、洞內排水量等實行進洞安全等級管理確定進洞施工警戒條件，確保施工人員絕對安全。

3.2 進行安全生產(chǎn)培訓：對現(xiàn)場人員進行技術交底和安全交底，進行安全培訓使現(xiàn)場人員了解工程，知道風險知道遇到風險后怎么辦。

3.3 設置專職安全員，負責啟動風險預警系統(tǒng)、并組織風險撤離。

3.4 完善防災報警系統(tǒng)：包括視頻監(jiān)控、聲光報警、應急通訊、應急照明、逃生線路、逃生設備、應急排水應急供電。

3.5 對規(guī)模大的溶腔進行結構長期監(jiān)測保證溶腔的結構長期安全。

4 結語

突水突泥災害是毀滅性的。必然會造成巨大的財產(chǎn)損失和工期延誤同時可能會造成較大的人員傷亡和環(huán)境影響，因此避免風險隧道災害發(fā)生，確保工程安全是工程建設者的首要責任和神圣使命。

參考文獻

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