淺談鐵路隧道軟弱圍巖技術(shù)安全管理的研究

黃斌才

(中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司， 北京 順義 101300)

當(dāng)前鐵路建設(shè)過(guò)程中，規(guī)模不斷的擴(kuò)大，施工技術(shù)不斷提升，技術(shù)的熟練程度不斷的提高，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和征地拆遷的難度，所以在選擇線路過(guò)程中，不斷的修改調(diào)整線路走向，減少對(duì)當(dāng)?shù)刂匾ㄖ?、?jīng)濟(jì)的影響，經(jīng)常通過(guò)修建隧道來(lái)規(guī)避相關(guān)問(wèn)題[1]。當(dāng)在隧道建設(shè)中不可避免的出現(xiàn)隧道埋深不大，地質(zhì)不穩(wěn)定的問(wèn)題，如何順利圓滿完成這類隧道施工任務(wù)成了首要要求。

1 工程概況

某鐵路某隧道施工位于旅游景點(diǎn)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民出行道路附近，隧道穿越地區(qū)主要是晶屑凝灰?guī)r。隧道全長(zhǎng)為274m，全部為V級(jí)圍巖，全長(zhǎng)為274m，屬于雙線單洞隧道，隧道為剝蝕丘陵區(qū)，植被茂盛，山體自然坡度為15～35°，地勢(shì)起伏較大，丘陵多為樹林、雜草及墳塋。其中，洞口進(jìn)洞埋深為4.1m，隧道的最大深埋為24m，邊仰坡主要是使用錨桿框架梁防護(hù)和骨架護(hù)坡等，并且采用M10漿砌石嵌補(bǔ)防護(hù)。

2 水文地質(zhì)及構(gòu)造物情況情況

2.1 地質(zhì)情況

此次研究的隧道地表表層為粉質(zhì)粘土、褐黃色、硬塑，局部夾少量碎石，局部表層為碎石土，青灰色、褐黃色、稍濕、稍密；下伏基巖為侏羅系晶屑凝灰?guī)r、灰白色、灰黃色、青灰色、全～弱風(fēng)化凝灰?guī)r。

2.2 水文情況

地表水主要受大氣降雨補(bǔ)給，不發(fā)育，地下水主要為基巖裂隙水，部發(fā)育。地下水軍物化學(xué)侵蝕性，無(wú)鹽類結(jié)晶破壞，無(wú)氯鹽侵蝕性

2.3 構(gòu)造物

在進(jìn)口處50m外為一居民住宅聚集區(qū)和有一處110Kv電塔需遷改，進(jìn)洞20m處右側(cè)30m有一座水塔，進(jìn)洞50m處右側(cè)40m有一座信號(hào)塔，進(jìn)洞50m處左側(cè)40m處有一座350Kv的電塔，進(jìn)洞100m左側(cè)50m有一座350Kv的電塔，離隧道出口360m左右為既有通行高鐵線路。

3 隧道施工技術(shù)安全管理的探索

為確保該隧道過(guò)程的質(zhì)量安全性和附近構(gòu)造物和房屋的影響的需要，現(xiàn)場(chǎng)需從兩個(gè)方面進(jìn)行管理，一、技術(shù)管理方面；二、安全管理方面，只有做好這兩方面的工作才能做得隧道質(zhì)量安全可控。

3.1 技術(shù)方面

當(dāng)前隧道開(kāi)挖方式多種多樣，總體來(lái)說(shuō)主要有明挖，半明挖和暗挖這三種方式。根據(jù)不同的技術(shù)要求、地質(zhì)特點(diǎn)、安全性以及成本要求決定采用哪種隧道開(kāi)挖方式。本隧道現(xiàn)場(chǎng)覆蓋層較小，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，擬定了進(jìn)出口段采用三臺(tái)階四步開(kāi)挖法施工，中級(jí)部分采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工。施工過(guò)程種采用了微振爆破技術(shù)進(jìn)行開(kāi)挖、短進(jìn)尺、多臺(tái)階進(jìn)行開(kāi)挖，爆破時(shí)采用淺鉆孔、密布眼、少裝藥、間隔微差毫秒起爆等措施，降低爆破振動(dòng)對(duì)既有鐵路構(gòu)筑物及設(shè)備的影響；在施工中，對(duì)既有構(gòu)筑物的振動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，振動(dòng)速度值以不超過(guò)3m/s為宜，根據(jù)既有構(gòu)筑物振動(dòng)速度來(lái)確定隧道爆破的炮眼長(zhǎng)度、炮眼數(shù)量、裝藥量、起爆間隔時(shí)間等各項(xiàng)參教，以達(dá)到微振爆破目的；對(duì)既有構(gòu)造物進(jìn)行專人監(jiān)測(cè)，并在運(yùn)離工點(diǎn)處設(shè)置望哨，建立安全預(yù)警機(jī)制，并做好相應(yīng)的物資儲(chǔ)備；洞口開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)多次試爆，選擇合理的爆破參數(shù)，遵從”寧散勿飛”的爆破原則。通過(guò)該方案和注意事項(xiàng)，順利完成貫通任務(wù)，總結(jié)起來(lái)，技術(shù)管理只要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員熟悉圖紙，根據(jù)施工需要進(jìn)行相關(guān)方案的編制，施工前進(jìn)行技術(shù)交底和進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前進(jìn)行班前講話，把技術(shù)要求和安全注意事項(xiàng)進(jìn)行宣讀[2]；

（2）加強(qiáng)過(guò)程的技術(shù)指導(dǎo)工作；施工過(guò)程中做好洞內(nèi)排水工作，盡可能不出現(xiàn)積水現(xiàn)象，隧道出現(xiàn)滴滲水時(shí)，隧道圍巖按遇水降一級(jí)的要求進(jìn)行施工；做好二襯前的防排水鋪設(shè)工作，對(duì)出現(xiàn)較為鋒利的凸塊和異物進(jìn)行清除，加強(qiáng)測(cè)量放樣工作，減少誤差，使完成后的構(gòu)筑物符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

（3）V級(jí)圍巖施工現(xiàn)場(chǎng)超前輔助措施要及時(shí)跟進(jìn)，初期支護(hù)做到開(kāi)挖完成立即盡快支護(hù)封閉成環(huán)，隧道進(jìn)尺不能過(guò)大，加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果，根據(jù)超前預(yù)報(bào)和地質(zhì)資料對(duì)比分析指導(dǎo)施工，加強(qiáng)開(kāi)挖完成后的監(jiān)控量測(cè)工作，圍巖未穩(wěn)定前不能施作二襯；

（4）加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)的監(jiān)控，做到方案根據(jù)圍巖情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保施工質(zhì)量安全；隧道進(jìn)洞前洞口排水系統(tǒng)完善，邊仰坡防護(hù)達(dá)到穩(wěn)定可靠。

圖1 技術(shù)管理實(shí)施與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系

如圖1所示，通過(guò)技術(shù)管理的提升，項(xiàng)目所能創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益不斷增強(qiáng)，并且慢慢趨于穩(wěn)定。從經(jīng)濟(jì)學(xué)方面來(lái)講，經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)為技術(shù)管理上1元的合理投入，都能產(chǎn)生3元的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 安全方面

為了確保隧道施工的質(zhì)量安全，不斷提高現(xiàn)場(chǎng)管理安全水平，就需要不斷進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)等相關(guān)工作，主要有以下幾項(xiàng)：

（1）組織施工管理人員學(xué)習(xí)國(guó)家的法律法規(guī)，特別是安全生產(chǎn)法，通過(guò)學(xué)習(xí)明確施工生產(chǎn)中的安全管理責(zé)任，提高人員的安全責(zé)任意識(shí)。

（2）配合、利用地方政府的安全監(jiān)督管理職能。特別是特種設(shè)備等相關(guān)管理監(jiān)督，做到持證上崗，無(wú)證清退的目標(biāo)。

（3）對(duì)一線人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)和宣傳工作。由于施工一線工人文化程度不高，安全防護(hù)意識(shí)和操作技能低，加強(qiáng)對(duì)他們進(jìn)行教育培訓(xùn)工作，不斷提高作業(yè)人員的安全意識(shí)和技能，同時(shí)在走廊、經(jīng)常出入場(chǎng)所懸掛安全警示標(biāo)語(yǔ)、漫畫等，播放、發(fā)放安全事故案例等措施施工，對(duì)人員進(jìn)行安全教育，做好安全意識(shí)的灌輸，提高安全意識(shí)。

（4）簽訂責(zé)任狀和崗前講話。通過(guò)層層簽訂責(zé)任狀，使其明白自己在管理中的責(zé)任，更好的結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理；通過(guò)崗前講話，使大家明白安全注意事項(xiàng)，安全內(nèi)容，引起大家的重視。

（5）做好安全防護(hù)和費(fèi)用的投入。做好個(gè)人安全防護(hù)用品和現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)設(shè)施裝備的配備，減少人員傷亡和職業(yè)病的發(fā)生，提高工作的效率和經(jīng)濟(jì)效率；在施工中保證安全費(fèi)用的投入是減少安全施工的必要條件，安全費(fèi)用必須做到?？顚Ｓ?，不允許挪作他用。

（6）加強(qiáng)安全檢查力度。安全檢查是搞好安全生產(chǎn)的重要手段，其基本任務(wù)就是：發(fā)現(xiàn)和查明各種危險(xiǎn)和隱患，督促整改；監(jiān)督各項(xiàng)安全規(guī)章制度的實(shí)施；制止違章指揮、違章作業(yè)。從加強(qiáng)日常安全檢查，開(kāi)展專項(xiàng)安全檢查、節(jié)假前安全檢查，持續(xù)組織開(kāi)展項(xiàng)目部安全自查三方面堅(jiān)持，保證了安全預(yù)防到位。每周進(jìn)行安全巡查、每月進(jìn)行月度安全檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)督促并全部整改到位。

（7）編制安全應(yīng)急預(yù)案，組織應(yīng)急演練工作。結(jié)合實(shí)際情況編制安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃和現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)組織開(kāi)展應(yīng)急演練，增強(qiáng)了施工人員安全應(yīng)急處置能力和提高人員的安全意識(shí)。

3.2.8 利用現(xiàn)代信息化管理，提高安全管理工作。結(jié)合現(xiàn)代信息化廣泛應(yīng)用，做好安全管理工作信息化管理。如現(xiàn)場(chǎng)制作安全交底二維碼牌，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員接受的安全交底內(nèi)容可以使用手機(jī)掃碼一目了然的了解詳細(xì)信息。采用隧道門禁監(jiān)控管理系統(tǒng)、電子沙盤、安全體驗(yàn)館等高科技，不斷提升安全生產(chǎn)的管理信息化，使安全管理工作上升一個(gè)大臺(tái)階。

3.2.9 機(jī)械化施工，不斷提高機(jī)械化水平和工作效益，減少人為因素造成功效降低和質(zhì)量安全的不確定性。

圖2 安全管理與經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系

如圖2所示，通過(guò)安全管理的提升，項(xiàng)目所能創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益不斷增強(qiáng)，并且慢慢趨于穩(wěn)定。從經(jīng)濟(jì)學(xué)方面來(lái)講，經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)為安全管理上1元的合理投入，都能產(chǎn)生6元的經(jīng)濟(jì)效益。

通過(guò)技術(shù)和安全雙層的管理，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平、效益的不斷的提高，從而增強(qiáng)員工的自豪感和樹立良好的企業(yè)形象[3]，提升公司的信譽(yù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)家鐵路建設(shè)不斷發(fā)展，軟弱圍巖施工技術(shù)的積累也越來(lái)越多，施工過(guò)程中技術(shù)安全管理能力不斷加強(qiáng)、不斷的提升。在軟弱圍巖隧道施工中只有不斷加強(qiáng)技術(shù)管理的同時(shí)不斷加強(qiáng)安全管理工作，否則一切工作都為零，同樣只是加強(qiáng)安全管理工作，技術(shù)工作不到位，工程是做不好的。只有在技術(shù)管理工作和安全管理工作水平都提高了，項(xiàng)目施工效益就能起得好的成績(jī)，不斷增強(qiáng)員工的自豪感和樹立良好的企業(yè)形象、提升公司的信譽(yù)。

[1]朱得華,梁斌,于少輝,等.蘭渝高速鐵路砂質(zhì)圍巖隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)安全度研究[J].隧道建設(shè),2013,33(2):135-141.

[2]夏潤(rùn)禾,徐向葉.鐵路軟弱圍巖隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)與實(shí)踐[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2011,07(s2):1753-1757.

[3]張民慶,黃鴻健,吳川.鐵路隧道施工圍巖變形安全等級(jí)的研究與應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2014,31(11):87-93.