淺談高速公路隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)管理措施

張林祥 楊勇 張永貴 普云兵

摘要：高速公路隧道工程的地理環(huán)境繁雜、技術(shù)要求高，存在著很多風(fēng)險(xiǎn)以及不穩(wěn)定元素。近些年來，中國的高速公路隧道工程的安全問題出現(xiàn)的原因大部分根建設(shè)或管控方的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)淡薄、風(fēng)險(xiǎn)管控水準(zhǔn)偏低有直接關(guān)系。本文結(jié)合4ht漆樹坪隧道施工圖設(shè)計(jì)說明，簡介了高速公路隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)管理措施，力圖為高速公路施工的風(fēng)險(xiǎn)管控提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道施工;風(fēng)險(xiǎn)管控;舉措

高速公路隧道施工有著工程量浩大、技術(shù)要求高、施工周期長、牽涉范圍廣等特征，其伴隨的風(fēng)險(xiǎn)有繁雜化、多樣化、綜合化、突變性強(qiáng)、隨機(jī)性強(qiáng)等特征。目前，我國高速公路的建設(shè)出現(xiàn)了黃金發(fā)展契機(jī)，也取得了世界所認(rèn)可的進(jìn)步，然而我國對(duì)高速公路隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)管理卻依然處在初始時(shí)期。我國近些年來高速公路隧道安全事故頻發(fā)——例如2005年的都汶高速公路的瓦斯爆炸事故等等，為我國的風(fēng)險(xiǎn)管理工作敲響了警鐘。這樣的隧道安全隱患的存在，使得我國的風(fēng)險(xiǎn)管理面臨極大的考驗(yàn)。本文將結(jié)合4ht漆樹坪隧道施工圖設(shè)計(jì)說明，闡述風(fēng)險(xiǎn)管控的具體措施。

一、4ht漆樹坪隧道施工圖設(shè)計(jì)說明

4ht漆樹坪隧道施工圖設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是：

（一）隧道設(shè)計(jì)和規(guī)劃應(yīng)盡量完全發(fā)揮隧道的功用，并保證隧道建設(shè)的質(zhì)量、減少隧道建設(shè)的成本。隧道線位的整體布置應(yīng)盡可能規(guī)避地理環(huán)境惡劣的區(qū)域抑或會(huì)破壞環(huán)境的區(qū)域;與此同時(shí)，不能占用田地等。

（二）隧道主體構(gòu)造依照永久性建筑規(guī)劃，具備抗震性、穩(wěn)定性以及保證其永久穩(wěn)固;建好的隧道可以滿足運(yùn)輸?shù)男枨?，并便于管控和維護(hù)。

（三）隧道土應(yīng)秉承動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化作業(yè)的理念，第一時(shí)間調(diào)節(jié)支護(hù)數(shù)據(jù)以及施工預(yù)案，使支護(hù)構(gòu)造與工程實(shí)踐相吻合，更為穩(wěn)固、成本更少。

（四）以整體設(shè)計(jì)預(yù)案達(dá)成最佳為理念，強(qiáng)化對(duì)隧道主體構(gòu)造與運(yùn)輸設(shè)備的建設(shè)，構(gòu)成科學(xué)的設(shè)計(jì)體系。

（五）融合高速公路隧道的特征，鼓勵(lì)采用新技術(shù)、新原料以及新工藝，提升技能，管控成本，做好工程投資。

（六）加強(qiáng)環(huán)境規(guī)劃意識(shí)，不能以建設(shè)高速公路隧道為由破壞生態(tài)環(huán)境。

二、某高速公路建設(shè)情況簡述

某省的高速公路土建12合同段，地基寬為26米，為整體式地基，防衛(wèi)工程結(jié)構(gòu)模式有：抗滑樁、擋土墻、樁基擋土墻、護(hù)腳、護(hù)面墻、邊坡防護(hù);邊坡防護(hù)填方區(qū)域采取漿砌片石邊坡防護(hù)、挖方段則采取錨桿框格梁邊坡防護(hù)方法、拱式護(hù)坡防護(hù)和主動(dòng)式柔性防護(hù)等等方法。

三、高速公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理舉措

（一）坍塌風(fēng)險(xiǎn)

致使高速公路隧道施工坍塌的原因有兩類：

環(huán)境要素是指受到地下水的變更、承受壓力的狀況和地理?xiàng)l件等狀況左右而產(chǎn)生的坍塌。

規(guī)劃或工程建設(shè)的不到位引發(fā)的坍塌。

面對(duì)坍塌風(fēng)險(xiǎn)，目前的解決舉措是：

預(yù)先進(jìn)一步穩(wěn)固圍巖，布置超前支護(hù)，通過預(yù)注漿的形式穩(wěn)定圍巖;運(yùn)用預(yù)切槽和旋噴拱，使圍巖承受壓力的能力提升;在隧道施工之前或在施工時(shí)，應(yīng)使水流排放順暢，防止隧道滲水;采用眼鏡法、中壁法、短臺(tái)階法等施工技巧進(jìn)行挖掘，將前期的支護(hù)強(qiáng)化，就是說：設(shè)立或提升鋼構(gòu)造力度、涂抹鋼纖維混凝土、增添鋼筋焊接網(wǎng)片，并提升錨具密度，使混凝土變得厚實(shí);強(qiáng)化測(cè)量圍巖的力度，假如圍巖產(chǎn)生位移或形變，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行處置，可采用將混凝土襯砌、將襯砌截面改造、強(qiáng)化襯砌混凝土的厚實(shí)程度、設(shè)置永久性混凝土支護(hù)等等方法予以解決。

（二）沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)

沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)是說：隧道在高地應(yīng)力的環(huán)境挖掘時(shí)，硬脆層由于挖掘壓力而形成洞穴應(yīng)力。這時(shí)，在巖石中儲(chǔ)蓄的彈性形變能爆發(fā)，從而產(chǎn)生拋灑、彈出、脫落等地理災(zāi)害的情況。

可采用的有關(guān)舉措是：

假如高速公路隧道的修建牽涉到堅(jiān)實(shí)、干涸、埋深的土地時(shí)，應(yīng)預(yù)先防止沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)：

1.將沖擊地壓“肆虐”的區(qū)域，也就是說：隧道拱形部位、頂端、新產(chǎn)生的工作截面以及其周邊當(dāng)成沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的重要監(jiān)控位置。

2.將應(yīng)力釋放孔布置在拱形部位以及邊墻位置。

3.采用超前鉆孔預(yù)先爆破、活動(dòng)爆破等模式，搶先一步使巖石的初始應(yīng)力爆發(fā)出來，進(jìn)而降低沖擊地壓帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

4.對(duì)巖石表面噴灑水，運(yùn)用高壓設(shè)備噴洗巖石，充抵其一部分能量。

5.在開始挖掘之后，噴灑混凝土在拱形部位頂端以及邊墻上，并加設(shè)鋼筋網(wǎng)與錨具，進(jìn)而降低沖擊地壓發(fā)生的頻率并減少巖石裸露面積。

6.沖擊地壓產(chǎn)生后，需要對(duì)沖擊地壓發(fā)生的區(qū)域?qū)嵭袡z測(cè)，假如發(fā)現(xiàn)不掉落、不穩(wěn)固的石頭時(shí)應(yīng)第一時(shí)間清理。

7.在沖擊地壓過大的區(qū)域，需要用防衛(wèi)鋼設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，有關(guān)的隧道建設(shè)人員應(yīng)穿戴防衛(wèi)服裝或其它裝備。

（三）涌水風(fēng)險(xiǎn)

涌水——與坍塌一樣，是高速公路隧道建設(shè)時(shí)的常發(fā)災(zāi)難。涌水的原因是因?yàn)椴煽盏貐^(qū)、地下河、大規(guī)模溶洞、斷裂面等的水流淤積引發(fā)的。

可采用的舉措是：

1.將隧道部位與地下河、溶洞水流間的聯(lián)系進(jìn)行查驗(yàn)，運(yùn)用鋪設(shè)排水水渠、修鑿引水槽、泄水洞、暗渠、暗管等模式堵塞水流;假如暗渠抑或溶洞的出水量過小并且存有它類的排泄口抑或支流時(shí)，應(yīng)采取注漿的形式堵塞水流。

2.采用水泵與水管排水相融合的形式，對(duì)集水井和固定泵進(jìn)行分段設(shè)立，與此同時(shí)將暫時(shí)的移動(dòng)水泵站布置在挖掘面以及固定水泵站間，用潛水泵將水移動(dòng)到固定泵站的集水井內(nèi)。

（四）瓦斯風(fēng)險(xiǎn)

瓦斯風(fēng)險(xiǎn)能夠采用的預(yù)防舉措是：

4.將煤炭層或巖石的裂縫處用水泥抑或它類原料堵塞，預(yù)防瓦斯?jié)B進(jìn)巖層，且噴灑混凝土?xí)r應(yīng)封鎖挖掘面，運(yùn)用密封性好的混凝土進(jìn)行密閉襯砌。

5.假如煤炭層厚超越0.3米，就需要揭煤，揭煤之前應(yīng)進(jìn)行超前鉆孔，并將煤炭層的地理?xiàng)l件、巖石屬性、厚度、角度、層位等狀況查明。

6.當(dāng)工作進(jìn)入到煤炭層指定距離時(shí)，應(yīng)布置兩個(gè)或兩個(gè)以上的可以穿越煤炭層的預(yù)測(cè)孔，并對(duì)瓦斯?fàn)顩r實(shí)行卓有成效的測(cè)量。

（五）巖溶風(fēng)險(xiǎn)

可采用的舉措是：

處置隧道底端的小型溶洞時(shí)，可采取漿砌片石、干砌片石、換填片石等辦法實(shí)行土方回填;而隧道邊墻的小規(guī)模溶洞，則可以采用漿砌片石對(duì)其實(shí)施堵塞并用混凝土襯砌以增強(qiáng)厚度;隧道拱形部位之上的溶洞，則可以根據(jù)巖石碎裂的情況，加裝支護(hù)設(shè)備、錨具設(shè)備予以穩(wěn)固;處置大型溶洞時(shí)，應(yīng)采用穩(wěn)固和跨越處置，就是說：穩(wěn)固挖孔樁支護(hù)、拱橋頂端、受力柱、受力墻等等。這樣，能夠起到較為明顯的加固作用。

結(jié)束語：

總之，對(duì)我國日漸增長的高速公路隧道工程項(xiàng)目來講，對(duì)其中的風(fēng)險(xiǎn)管理舉措進(jìn)行探討，有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。怎樣訂立出目的性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)管控舉措，需要有關(guān)專家和學(xué)者共同探討。而且，如何在保障高速公路隧道項(xiàng)目質(zhì)量的同時(shí)不延誤工期，就要落實(shí)在對(duì)隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)管理舉措的制定上。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王春武.高速公路隧道開挖方案與支護(hù)方案類型及方案確定探析[J].四川建筑科學(xué)研究，2014，40（4）：201-205.

[2] 王中秋，陳洪彬.瓦斯通風(fēng)技術(shù)在高速公路隧道施工中的應(yīng)用研究[J].山西煤炭，2013，33（9）：79-80.

[3] 郭杰，李琦，洪健等.超長距離下穿高速公路大跨淺埋暗挖隧道施工技術(shù)研究[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2014，（5）：87-89，90.

[4] 繆成銀，鄭宏，彭雪峰等.近水平軟弱巖層高速公路隧道施工方案比較[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2012，08（2）：358-362.

[5] 鐘金洲.高速公路隧道施工中的設(shè)備選型配套與經(jīng)濟(jì)性分析[J].黑龍江交通科技，2014，（1）： 155-156.