改擴(kuò)建隧道施工風(fēng)險的評估和預(yù)防

劉磊

摘 要：我國公路事業(yè)不斷發(fā)展，各個地區(qū)在早前的公路建設(shè)中，隧道是其必不可少的一項組成。隨著時代發(fā)展，其逐漸難以滿足當(dāng)前的交通運(yùn)輸需求，因此，針對其的改擴(kuò)建是必然的趨勢，但在這一施工過程中，其還是存在較為多樣的安全隱患，容易為施工帶來重大風(fēng)險，其中較為突出的風(fēng)險即為塌方，相關(guān)人員必須要重視對多方面因素的綜合考量，從而明確評估風(fēng)險源，并借助多樣化方式施以全方位的風(fēng)險防控，確保隧道改擴(kuò)建工程的整體質(zhì)量與安全性，基于此背景下，本文針對改擴(kuò)建隧道施工風(fēng)險的評估與預(yù)防展開了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建;隧道施工;風(fēng)險評估;預(yù)防

1 隧道改擴(kuò)建及風(fēng)險評估簡述

對于公路事業(yè)領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展來說，隧道是某些特殊路段不可或缺的建設(shè)手段，但就目前掌握的情況來看，多數(shù)地區(qū)的公路隧道都已經(jīng)經(jīng)歷了十分久遠(yuǎn)的運(yùn)行時間，其普遍凸顯出平縱指標(biāo)低、交通運(yùn)輸能力低等問題，且由于早前的隧道建設(shè)技術(shù)水平的落后，以及隧道工程實(shí)際建設(shè)所處地域的環(huán)境復(fù)雜性，使得其自身的結(jié)構(gòu)也存在較大的風(fēng)險因素。

立足于現(xiàn)代系統(tǒng)安全工程視角來說，針對公路隧道的改擴(kuò)建工作是非常有必要的，但在這一過程中，為了能夠保障隧道改擴(kuò)建工程的整體建設(shè)質(zhì)量及安全性與穩(wěn)定性，相關(guān)技術(shù)人員必須要重視對其的風(fēng)險開展系統(tǒng)性的評估與預(yù)防。基于此，本文以我國曾頒布的《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南》以及《公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全風(fēng)險評估指南》作為依據(jù)，對于隧道改擴(kuò)建中可能出現(xiàn)的重大風(fēng)險因素進(jìn)行審查、整合與分類，并針對實(shí)際風(fēng)險，落實(shí)對風(fēng)險消減措施的規(guī)劃設(shè)計，由此，盡可能的為隧道改擴(kuò)建工程的施工安全提供保障[1]。

2 改擴(kuò)建隧道施工風(fēng)險源的研究

2.1 總體風(fēng)險量化評估

對于隧道改擴(kuò)建工程的總體施工風(fēng)險來說，其所實(shí)際涉及的因素較為多樣，按照相關(guān)規(guī)范的指導(dǎo)，一般來說，較為重要的風(fēng)險評估要點(diǎn)主要有隧道建設(shè)所在位置的地域地形、水文地質(zhì)特點(diǎn)、建設(shè)規(guī)模等，要注意的是，對于部分相對特殊的隧道在改擴(kuò)建的過程中，還需要綜合考量洞口施工難度、支護(hù)及加固難度以及安全事故救援的反應(yīng)時間等，從而在施工風(fēng)險評估指南的要求下，進(jìn)行風(fēng)險總體量化評分，由此掌握其的風(fēng)險等級，確保能夠?qū)τ谥卮箫L(fēng)險源有所把控。

2.2 風(fēng)險源普查分析

隧道的改擴(kuò)建工程具有顯著地工程施工難度高、施工周期長、施工技術(shù)多樣等特點(diǎn)，針對這一工程的實(shí)踐，通常技術(shù)人員會結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)對其流程的階段性劃分，較為常見的作業(yè)環(huán)節(jié)拆解方式有洞口段明洞、洞門開挖工程、洞身拓進(jìn)襯砌施工與其他需求施工工程等，由此，依據(jù)施工流程的細(xì)化也能相應(yīng)的將風(fēng)險評估工作進(jìn)行細(xì)化，在此前提下，則需要落實(shí)對于隧道改擴(kuò)建工程的風(fēng)險源普查，這一工作開展中可以采取核對表法以及專家調(diào)查法實(shí)現(xiàn)對于預(yù)期普查目標(biāo)，具體來說，首先，相關(guān)人員可以調(diào)閱參考以往公路隧道所發(fā)生的風(fēng)險事故資料，并將其中的關(guān)鍵信息進(jìn)行記錄與整合，與此同時，技術(shù)人員還要重視對于現(xiàn)場事故的調(diào)查，從而將工程所處區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)以及圍巖等級、水文等多方面內(nèi)容都作為風(fēng)險分析因素，另一方面，技術(shù)人員還要針對實(shí)際改擴(kuò)建隧道工程中的相關(guān)專家與經(jīng)理人等核心人員，通過細(xì)致深入的交流溝通更全面的把握工程情況，以所得結(jié)果信息作為依據(jù)，對隧道改擴(kuò)建中較容易發(fā)生的風(fēng)險事故進(jìn)行合理的分類與預(yù)測[2]。

2.3 重大風(fēng)險專項分析評估

不同的隧道由于各類型外界因素的影響，改擴(kuò)建過程中所實(shí)際造成的風(fēng)險因素也是存在一定差異的，其中較為顯著的問題主要有塌方、路基邊坡失穩(wěn)、洞口失穩(wěn)、爆破、機(jī)械傷害以及物體打擊等幾個方面，對于重大事故風(fēng)險來說，其所指的不僅僅是事故本身，因安全事故而牽連引起的損失也是其較為重要的內(nèi)容，因此，風(fēng)險評估過程中，還要注重對于專項重大風(fēng)險的評估。于這一問題而言，核心分析因素主要有物、人以及施工管理幾個方面，需要注意的是，這一過程中的必須要保障分析結(jié)果的客觀性與可靠性，并且人為因素與施工管理因素都是可控的，站在企業(yè)資質(zhì)、施工人員技術(shù)水平、安全防護(hù)等多方面角度上來看，人為因素與施工管理因素實(shí)際上可以作為施工風(fēng)險的抵消措施存在。

3 改擴(kuò)建隧道施工風(fēng)險的可行性預(yù)防策略

改擴(kuò)建隧道工程，雖然存在較多樣的風(fēng)險因素，但其中屬重大風(fēng)險因素，且較為典型，能夠造成嚴(yán)重事故與威脅的則為隧道塌方風(fēng)險，因此，筆者以塌方風(fēng)險為例，探討了其的可行性風(fēng)險預(yù)防控制措施，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 支護(hù)措施預(yù)防控制

科學(xué)適宜的支護(hù)措施能夠?qū)τ谒淼浪绞鹿曙L(fēng)險提供優(yōu)良的預(yù)防控制效果，基于此，為了能夠提升洞口施工階段的安全性與穩(wěn)定性，施工人員可以采取超前大管棚支護(hù)方式進(jìn)行防護(hù)，通常其的設(shè)置范圍在距離施工起端的35 m范圍內(nèi)即可，在這一支護(hù)方式建設(shè)的過程中，需要注意鋼筋與襯砌中線的角度，通常其兩者之間要相互平行并以α=5°-8°為仰角角度設(shè)置在拱部圍巖，并把環(huán)向間距控制在40 cm左右，另外，在開展爆破施工的過程中，會因震動導(dǎo)致隧道巖體的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，基于此，還需要做好隧道入洞口的加固工作，此階段可以采用的技術(shù)為錨噴技術(shù)，另一方面，既有隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)拆除也是具備較高風(fēng)險的一個環(huán)節(jié)，針對于此，還需要針對整體施工情況以及隧道的結(jié)構(gòu)拆除范圍與影響進(jìn)行綜合分析，注意拆除過程中的結(jié)構(gòu)需要始終保持受力合理、穩(wěn)定性好的狀態(tài)，保障工程安全性，此外，還需要在拆除支護(hù)結(jié)構(gòu)前，進(jìn)行跳倉掛設(shè)防水卷材并設(shè)置排水措施，并需要保障拆除段的沉降及收斂結(jié)果能夠保持在0.2 mm/d以下，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)拆除，需要及時落實(shí)開裂段二次襯砌。

3.2 爆破措施預(yù)防控制

隧道爆破施工過程中，需要結(jié)合建設(shè)隧道與原有隧道之間的間隔，以及其周邊圍的破碎程度，實(shí)現(xiàn)對于爆破參數(shù)的完善與調(diào)整，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對于爆破方案的優(yōu)化，通常情況下，風(fēng)險等級為V級的圍巖新建段前部，需要將孔徑設(shè)置在42 mm左右，爆破孔深度則需要控制為1.5 m左右，且相鄰之間的排孔，還需要確保其的間距不小于500 mm，而同等級的圍巖在出現(xiàn)交叉的路段的靠上部分的爆破參數(shù)，爆破孔深度則需要調(diào)整至2 m，且針對相交段，需要分別設(shè)置掏槽眼、崩落眼、周邊眼以及底眼，其中掏槽眼的規(guī)格為兩排，其與實(shí)際作業(yè)區(qū)域的夾角還需要設(shè)置為85°，另外，各類設(shè)置眼的間距也需要做好把控，在根本上減輕爆破震動對于隧道產(chǎn)生的危害，與此同時，當(dāng)建設(shè)隧道與原有隧道之間的間距呈現(xiàn)出接近或相交的狀態(tài)時，則需要保障爆破震速不超過5 cm/s。

3.3 加固措施預(yù)防控制

隧道加固也是預(yù)防控制其施工風(fēng)險的一項重要手段，這一施工環(huán)節(jié)具體的加固措施選擇還需要結(jié)合開挖輪廓線與原有隧道對側(cè)邊墻的距離（以下用d表示）進(jìn)行明確，通常情況下，若d≤30 cm，在保證空余10 cm距離的基礎(chǔ)上，可以采取混凝土噴射及片石回填的方式進(jìn)行加固，其分別針對隧道上部及下部區(qū)域;反之若d>30 cm，則在上述加固前提下，在隧道外側(cè)進(jìn)行漿砌片石加固操作，其作用的墻體寬度不可超過100 cm。

3.4 其他措施預(yù)防控制

除上述預(yù)防控制措施外，還需要在施工建設(shè)中做好施工監(jiān)測管理工作，從而能夠針對不同等級的圍巖情況進(jìn)行把控，并借助TSP超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，確保第一時間預(yù)報風(fēng)險等級較高的地區(qū)可能出現(xiàn)的拱頂下沉、周邊收斂、邊墻位移以及地表下沉等狀態(tài)變化，此外，技術(shù)人員還需要完善施工現(xiàn)場的各項人員防護(hù)設(shè)備以及事故救援設(shè)備，并注重對于事故演練的落實(shí)，更好的確保施工安全。

4 結(jié)語

綜上所述，早期不符合現(xiàn)代工程標(biāo)準(zhǔn)的隧道進(jìn)行改擴(kuò)建是非常必要的，技術(shù)人員需要針對這一過程中的多樣化風(fēng)險源以及個別重大風(fēng)險進(jìn)行系統(tǒng)化評估，并在相關(guān)技術(shù)指南的指導(dǎo)下，采取各項科學(xué)可靠的措施落實(shí)對其的預(yù)防控制，確保施工質(zhì)量與施工安全。

參考文獻(xiàn)：

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