高鐵隧道施工安全的影響原因與控制方法

陳尚杰

（中鐵四局集團(tuán)第五工程有限公司，江西 九江 332300）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，人們?cè)诮煌ㄟ\(yùn)輸方面要求越來越嚴(yán)格，高鐵建設(shè)能夠更好地滿足當(dāng)前人們工作以及出行等方面需要。高鐵施工建設(shè)中隧道施工較為常見，隧道施工容易受到地下水分布、地下節(jié)理發(fā)育以及圍巖結(jié)構(gòu)等因素影響，將非常容易降低巖石穩(wěn)定性，出現(xiàn)變形，甚至可能有塌方、洞徑收縮、掉塊等問題出現(xiàn)。因此高鐵隧道施工必須要做好巖層巖性、地下水流、節(jié)理發(fā)育等情況分析，結(jié)合實(shí)際情況合理選擇支護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)因素的有效控制，最大限度降低高鐵隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 高鐵隧道工程特點(diǎn)

高鐵隧道工程的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為特殊，高鐵隧道工程長期存在有結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)，其具體特點(diǎn)主要是以下幾個(gè)方面：第一，支護(hù)結(jié)構(gòu)容易受到支護(hù)時(shí)間以及支護(hù)機(jī)構(gòu)受力等因素影響，尤其是如果應(yīng)力區(qū)不均勻，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性會(huì)有明顯提升；第二，受到特殊施工環(huán)境因素影響，活動(dòng)空間較為有限，各個(gè)工序之間可能會(huì)出現(xiàn)較大干擾，容易有環(huán)境質(zhì)量差等問題出現(xiàn)，比如空氣濕度高、能見度低等；第三，隧道施工往往只能看到一個(gè)隧道的表面和隱蔽工程，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目的科學(xué)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)，施工風(fēng)險(xiǎn)會(huì)有明顯增大，即使找到其中存在的問題，也可能會(huì)出現(xiàn)返工等風(fēng)險(xiǎn)，危險(xiǎn)系數(shù)高。

2 高鐵隧道施工安全影響原因分析

高鐵隧道施工需要較長施工周期，同時(shí)整個(gè)施工工藝有非常高復(fù)雜性，在具體施工中容易受到多個(gè)方面因素影響，施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。高鐵隧道施工安全影響因素主要有三個(gè)：

2.1 不良地質(zhì)原因

高鐵隧道施工中不良地質(zhì)條件因素引起的安全事故較為常見。首先，在淺埋段，這一區(qū)域地質(zhì)主要為山巒崩塌體等，抗拉強(qiáng)度低，在隧道施工中如果支護(hù)強(qiáng)度無法得到保證或者未能及時(shí)給予支護(hù)處理，將非常有可能發(fā)生坍塌風(fēng)險(xiǎn)；其次，流沙段，長大隧道穿越兩座山間流沙段最為多見，流沙段地質(zhì)主要是風(fēng)化石在地表水沖刷下堆積而成，流沙段隧道施工中坍塌和冒頂風(fēng)險(xiǎn)非常大；最后，突泥突水，隧道施工中如果工作面前方或者開挖輪廓外側(cè)位置溶壁突然被巖溶溶腔壓潰，那么將會(huì)出現(xiàn)突水泥地質(zhì)災(zāi)害問題。

2.2 施工方法和支護(hù)措施問題

隧道施工過程中如果未能嚴(yán)格遵守各項(xiàng)文件要求，對(duì)當(dāng)前所使用的施工方法隨意更改，在初期施工階段鋼架、鋼筋等材料準(zhǔn)備較少，支護(hù)強(qiáng)度無法滿足整個(gè)工程項(xiàng)目施工實(shí)際需要，同樣會(huì)出現(xiàn)塌方風(fēng)險(xiǎn)。另外，為了提高工程項(xiàng)目施工進(jìn)度，炮眼過深或者一次性裝填過多藥物，開挖斷面尺寸會(huì)有明顯增大，同樣會(huì)降低圍巖自身穩(wěn)定性。因此，未合理選擇施工方法以及支護(hù)措施不到位等，同樣會(huì)增大工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 施工現(xiàn)場(chǎng)未做好安全措施

高鐵隧道施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)放置有爆破管材等一些危險(xiǎn)性較高的設(shè)備、器材，如果未做好這些設(shè)備、材料的管理，同樣會(huì)出現(xiàn)較大的安全事故。另外，在啞炮排除方面，如果存在問題，也可能會(huì)帶來嚴(yán)重安全事故。比如具體隧道爆破施工中，未能對(duì)啞炮及時(shí)排查處理，挖掘機(jī)清理過程中可能會(huì)出現(xiàn)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。另外，施工中如果未做好用電管理，施工現(xiàn)場(chǎng)同樣會(huì)有安全事故出現(xiàn)。

3 高鐵隧道施工安全影響因素控制

3.1 做好施工安全培訓(xùn)，落實(shí)安全責(zé)任

提高施工安全意識(shí)培訓(xùn)方面重視度，結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況有針對(duì)性地建設(shè)施工企業(yè)安全文化。高鐵隧道施工單位需要提高在工作人員安全生產(chǎn)意識(shí)培養(yǎng)方面重視度，給予針對(duì)性的技術(shù)培訓(xùn)，使管理人員和技術(shù)人員安全生產(chǎn)意識(shí)得到提高和增強(qiáng)，施工中嚴(yán)格按照國家法律要求和規(guī)章制度執(zhí)行，健全安全生產(chǎn)保障體系，加大安全生產(chǎn)管理力度，落實(shí)安全應(yīng)急救援預(yù)案，合理配備足夠數(shù)量的應(yīng)急救助人員以及設(shè)備、儀器等，按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)急救援預(yù)案報(bào)給監(jiān)理單位備案，定期展開演練。特殊工序和工種操作人員還需要做好上崗技術(shù)以及安全培訓(xùn)等方面工作，培訓(xùn)合格后持證上崗。

3.2 二次襯砌施工

支護(hù)結(jié)構(gòu)在隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面發(fā)揮重要作用，支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅包含初期支護(hù)，二次襯砌支護(hù)同樣十分關(guān)鍵，二次襯砌屬于隧道永久性支護(hù)措施，在控制隧道質(zhì)量方面發(fā)揮重要價(jià)值和作用。二次襯砌施工一般在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后展開，施工質(zhì)量控制和管理工作的開展需要做好混凝土施工工藝以及襯砌臺(tái)車就位等方面工作。在襯砌臺(tái)車就位方面，盡量選擇有良好平整度的鋼模板，避免混凝土表面有氣泡、孔洞等問題出現(xiàn)，確保各個(gè)板塊圓滑銜接，其尺寸滿足設(shè)計(jì)方面要求。在混凝土施工方面，確保所選擇的原材料符合標(biāo)準(zhǔn)，混合料配比需要滿足設(shè)計(jì)要求，在混凝土拌和過程中需要做好控制，避免有離析等情況出現(xiàn)?；炷吝\(yùn)輸可選擇全斷面連續(xù)泵送方式，控制器落差在1 m左右。同時(shí)注意混凝土澆筑和振搗連續(xù)性，混凝土澆筑中斷時(shí)間控制在90 min以內(nèi)，降低施工縫出現(xiàn)率。最后，做好混凝土養(yǎng)護(hù)，檢查混凝土強(qiáng)度在8.0 MPa時(shí)脫膜處理。

3.3 隧道爆破施工安全管理控制

首先，做好危險(xiǎn)品進(jìn)出控制，爆破施工單位需要結(jié)合具體施工情況將炸藥需求信息送至炸藥生產(chǎn)單位，炸藥生產(chǎn)單位將炸藥送至施工現(xiàn)場(chǎng)，爆破施工單位做好材料數(shù)量清點(diǎn)。在完成爆破施工后，如果有剩余炸藥，送入庫房并記錄，在完成爆破后如果不需要再次爆破施工，及時(shí)將剩余炸藥效果，降低施工安全隱患；其次，注意爆破準(zhǔn)備工作，爆破前嚴(yán)禁使用手機(jī)、打火機(jī)等設(shè)備，同時(shí)嚴(yán)禁將火源帶至炸藥附近，下井前，要求監(jiān)管單位做好各方面監(jiān)督工作。爆破施工前，還需要注意爆破孔眼的檢查，嚴(yán)禁非專業(yè)人員下井，向爆破孔填充炸藥，設(shè)置引線，確保爆破安全警戒等工作得到落實(shí)；最后，是爆破作業(yè)后的工作，在完成爆破后，需要由安全監(jiān)督員和安全員做好施工現(xiàn)場(chǎng)附近建筑物巡查，使盲炮等問題及時(shí)排除，同時(shí)做好有毒氣體檢查，滿足要求后展開之后環(huán)節(jié)施工。

3.4 使用高新設(shè)備

高鐵隧道施工單位在隧道施工中可使用隧道防坍塌預(yù)警預(yù)報(bào)監(jiān)控系統(tǒng)以及監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)等實(shí)時(shí)監(jiān)督隧道圍巖變化情況，在具體施工作業(yè)方面，可利用隧道鑿巖機(jī)器人等代替人工打孔鉆眼。高新設(shè)備的使用能夠使隧道施工機(jī)械化水平有明顯提升，在提高作業(yè)效率的同時(shí)使洞中作業(yè)條件得到改善，避免過度的勞動(dòng)力花費(fèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類安全隱患問題的有效控制。

4 結(jié)語

高鐵隧道安全中隧道運(yùn)行管理處于核心位置，施工企業(yè)和相關(guān)人員必須要做好高鐵隧道施工安全影響因素的分析，針對(duì)可能存在的安全問題和隱患制定針對(duì)性的防范制度，實(shí)現(xiàn)對(duì)高鐵隧道安全風(fēng)險(xiǎn)的有效控制，降低安全事故發(fā)生率，促進(jìn)我國高鐵建設(shè)事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，更好地滿足我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中人們?cè)诮煌ㄟ\(yùn)輸方面的實(shí)際需要。