鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理策略

張 拓

（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

1 工程概況

牡佳客專工程四標(biāo)段（DIK113+297.35—DK161+976.11）線路長(zhǎng)度42.192 km。本標(biāo)段隧道工程主要內(nèi)容為：隧道12.587 km/8 座，其中L＞4 km 的隧道5330 m/1 座，2 km＜L≤3 km 的隧道2659 m/1 座，1 km＜L≤2 km 的隧道2910 m/2 座，L≤1 km 的隧道1688 m/4 座。其中團(tuán)結(jié)隧道全長(zhǎng)5350 m，為本標(biāo)段最長(zhǎng)、地質(zhì)條件最復(fù)雜的隧道，隧道洞身多次穿越淺埋、斷層破碎帶、富水、瓦斯等復(fù)雜地質(zhì)地段。

2 隧道施工風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)團(tuán)結(jié)隧道設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)場(chǎng)勘探調(diào)研，經(jīng)分析，本隧道主要存在如下風(fēng)險(xiǎn)：

（1）工期風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)結(jié)隧道全長(zhǎng)5350 m，由出口、1 斜井、2 號(hào)斜井共3 個(gè)工區(qū)進(jìn)行施工，總工期為28 個(gè)月，工期儲(chǔ)備少、壓力大。并且隧道洞身將穿越1 處瓦斯、3 處淺埋、6 處地質(zhì)斷層、14 處地質(zhì)物探異常區(qū)，均可能有突發(fā)情況出現(xiàn)，進(jìn)而延誤隧道工期，形成工期風(fēng)險(xiǎn)。

（2）塌方、突水突泥、大變形風(fēng)險(xiǎn)。隧道通過(guò)不良地質(zhì)地段時(shí)，存在塌方、突水突泥、大變形的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）穿越煤系地層及瓦斯風(fēng)險(xiǎn)。隧道DK150+520—DK150+720 段穿越煤系地層，為低瓦斯工區(qū)，存在揭煤、瓦斯突出、瓦斯隧道施工風(fēng)險(xiǎn)。

（4）第三方損失風(fēng)險(xiǎn)。隧道進(jìn)口正下方鄰近國(guó)道G201，既有林密線及大唐貨場(chǎng)專用線鐵路，進(jìn)口左側(cè)約300 m 處為大唐電廠邊坡：進(jìn)口左側(cè)約70 m 處有一防空洞，洞寬約3 m、高約2 m、深約20 m，隧道洞身DK150+700 處線位左側(cè)約20 m 處有一水塘（正線最小埋深20 m）。隧道出口處約135 m 為鶴大高速，存在第三方損失風(fēng)險(xiǎn)源，隧道施工可能發(fā)生塌方、地下水流失或不均勻沉降及坡面溜塌體，對(duì)既有建（構(gòu)）筑物的安全易造成影響，從而產(chǎn)生第三方損失風(fēng)險(xiǎn)。

3 鐵路隧道施工的具體風(fēng)險(xiǎn)管理策略

按照相關(guān)鐵路的管理的相關(guān)規(guī)定的要求，并結(jié)合多年鐵路隧道的施工管理經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)本項(xiàng)目隧道的工程特點(diǎn)，制定了在加強(qiáng)組織管理的基礎(chǔ)上，降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、完善應(yīng)急預(yù)案、加強(qiáng)培訓(xùn)教育等管理策略。具體的鐵路隧道施工的具體風(fēng)險(xiǎn)管理策略如下。

3.1 建立鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理組織機(jī)構(gòu)

為加強(qiáng)鐵路隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)管理，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)5 個(gè)工作組，分別為風(fēng)險(xiǎn)處理組、技術(shù)方案組、物資保障組、地方協(xié)調(diào)組、綜合協(xié)調(diào)組。要求小組分工明確、責(zé)任人具體、聯(lián)動(dòng)性好、執(zhí)行力強(qiáng)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)采取降低風(fēng)險(xiǎn)措施

3.2.1 降低工期風(fēng)險(xiǎn)措施

組織冬季施工，增加工期儲(chǔ)備，如圖1 和圖2 所示。

圖1 隧道洞口保溫措施

圖2 拌和站保溫措施

3.2.2 降低塌方、突水突泥、大變形風(fēng)險(xiǎn)措施

（1）加強(qiáng)超前地震預(yù)報(bào)工作。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用短期預(yù)報(bào)和中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)相結(jié)合的方式進(jìn)行。中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)：采用TSP203系統(tǒng)，適用于高分辨率的隧道折射地震（微地震）勘探，以及斷裂和巖石強(qiáng)度降低地帶的監(jiān)測(cè)，TSP203 系統(tǒng)理論上可預(yù)測(cè)150～300 m 的距離。短期預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)雷達(dá)及紅外探測(cè)進(jìn)行短期預(yù)報(bào)，是在中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，在到達(dá)中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的斷層、構(gòu)造破碎帶、節(jié)理裂隙密集發(fā)育帶（易坍塌）、巖溶以及富水?dāng)鄬?、富水褶皺軸等現(xiàn)象等前方20～30 m 時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行短期地質(zhì)預(yù)報(bào)，直至隧道施工安全通過(guò)這些地段為止。

（2）加強(qiáng)超前處理措施。隧道在采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，探明不良地質(zhì)情況的類型、規(guī)模、發(fā)育程度、填充物、地下水的情況（有無(wú)長(zhǎng)期補(bǔ)給來(lái)源、雨季水量有無(wú)增長(zhǎng)等）及巖層的穩(wěn)定程度等后，采用疏導(dǎo)、堵填、注漿加固、跨越、繞避、宜泄等措施超前處理。

（3）加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件、Q/CR 9218—2015《鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》、鐵路建設(shè)、工管辦及鐵路總公司的有關(guān)監(jiān)控量測(cè)文件對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移、變形、受力情況以及地下水等進(jìn)行施工過(guò)程的監(jiān)測(cè)，提供及時(shí)、可靠的信息，評(píng)定施工期間圍巖和施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及對(duì)周邊環(huán)境的影響，依據(jù)反饋信息及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)避免施工安全事故、支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、第三方損失等風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生。

（4）加強(qiáng)隧道施工質(zhì)量，利用隧道結(jié)構(gòu)對(duì)抗風(fēng)險(xiǎn)。充分利用結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度對(duì)抗圍巖形變，采用“加固圍巖、改善變形、先柔后剛、先放后抗、變形留夠、底部加強(qiáng)”的主動(dòng)式控制原則[1]：①?gòu)奶岣邍鷰r力學(xué)性能著手，主動(dòng)加固圍巖，使之承受一部分荷載；②加長(zhǎng)加密錨桿，使支護(hù)的荷載傳入基巖深部；③初期支護(hù)允許柔性變形消耗圍巖中儲(chǔ)存的能量；④預(yù)留足夠的變形量防止初支侵入二襯；⑤遇大變形時(shí)要增加鋼筋對(duì)二襯進(jìn)行加強(qiáng)；⑥加強(qiáng)隧道底部結(jié)構(gòu)。

3.2.3 降低煤系地層及瓦斯風(fēng)險(xiǎn)措施

（1）施工前編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，施工中開(kāi)展事故應(yīng)急處理演練。

（2）隧道內(nèi)施工人員必須經(jīng)過(guò)強(qiáng)制性的瓦斯隧道安全施工技術(shù)培訓(xùn)。

（3）施工中應(yīng)嚴(yán)格按TB 10120—2019《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》《煤礦安全規(guī)程》《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》中相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行施作。

（4）隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛认拗导俺尢幚泶胧?yīng)嚴(yán)格按《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（5）因隧道可能出現(xiàn)瓦斯和煤塵爆炸事故，所以要嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)行生產(chǎn)管理，并且在煤層開(kāi)挖的過(guò)程中時(shí)刻保持通風(fēng)。

（6）在施工的過(guò)程中要安排專職檢查員，監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛龋ＷC瓦斯、煤塵、二氧化碳濃度都在安全范圍內(nèi)。

（7）為防止瓦斯突涌現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該在開(kāi)挖面臨近煤層或者儲(chǔ)氣層的時(shí)候，使用超前鉆孔措施排放瓦斯。

（8）必須在隧道內(nèi)部設(shè)置穩(wěn)定的通風(fēng)管理設(shè)備，在施工過(guò)程中保持通風(fēng)效果的穩(wěn)定與連續(xù)。如果因?yàn)闄z修、停電等原因需要停止通風(fēng)設(shè)備的使用，工作人員必須全部撤出，再次開(kāi)工前仍要檢測(cè)瓦斯?jié)舛仁欠穹鲜┕?biāo)準(zhǔn)，如果符合方可啟動(dòng)機(jī)器。

（9）所有員工都要加強(qiáng)安全意識(shí)，做好關(guān)于施工安全監(jiān)測(cè)、通風(fēng)、除塵、方程等工作。

3.2.4 降低第三方損失風(fēng)險(xiǎn)措施

隧道進(jìn)口施工前應(yīng)先清除坡面松動(dòng)危石，并于DK146+030處隧道中線左右兩側(cè)各25 m 范圍設(shè)置被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。洞門(mén)及明洞開(kāi)挖采用4 層爆破體覆蓋措施開(kāi)挖（鋼筋網(wǎng)土袋各一層，橡膠炮被兩層）；DK145+999—DK146+099 段采用毫秒雷管進(jìn)行控制爆破，嚴(yán)格控制一次裝藥量及開(kāi)挖進(jìn)尺，必要時(shí)在洞口下方國(guó)道G201 靠山側(cè)設(shè)置防護(hù)棚，并在爆破開(kāi)挖期間對(duì)道路實(shí)行臨時(shí)封閉措施，確保安全。

3.3 編制對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案

為確保風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后可以第一時(shí)間進(jìn)行處理，降低風(fēng)險(xiǎn)損失，要針對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)編制對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案，并按要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案演練。

3.4 教育培訓(xùn)

在開(kāi)工之前，要根據(jù)工程實(shí)際情況制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施，并且組織所有員工參與風(fēng)險(xiǎn)教育課程，做好安全宣傳工作。每次開(kāi)工時(shí)進(jìn)行班前安全講話，施工過(guò)程中也不能忽視安全教育，主管工程師或安檢工程師可以將現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)則結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目情況，向員工開(kāi)展安全技術(shù)課程[2]。

3.5 積極巡查監(jiān)控并開(kāi)展責(zé)任承包保制

對(duì)于工程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，本項(xiàng)目對(duì)團(tuán)結(jié)隧道進(jìn)行生產(chǎn)責(zé)任包保，實(shí)行干部帶班作業(yè)，工區(qū)每天召開(kāi)碰頭會(huì)、每周召開(kāi)進(jìn)度分析會(huì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題。安全管理人員定期或不定期對(duì)鐵路隧道工程項(xiàng)目巡檢，使監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)與工程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)之間有效匹配，及時(shí)監(jiān)測(cè)場(chǎng)地安全狀況，以防止出現(xiàn)意外[3]。在每次巡查監(jiān)控工作結(jié)束后，工作人員撰寫(xiě)巡檢解析報(bào)告，對(duì)比分析監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，甄別工程是否存在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)其安全性做以評(píng)判，確保工程風(fēng)險(xiǎn)始終在可控制的預(yù)設(shè)范疇之內(nèi)。最終給出工程動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，明確各生產(chǎn)責(zé)任承包保的范圍，使鐵路隧道項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)始終在可控的范圍內(nèi)，保證工程順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路隧道的風(fēng)險(xiǎn)管理是一項(xiàng)系統(tǒng)、綜合、動(dòng)態(tài)的管理工作，而降低鐵路隧道工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)程度更是項(xiàng)目施工管理過(guò)程中的重中之重，決定了項(xiàng)目的成敗。這要求施工單位重視并落實(shí)相關(guān)政策工作，包括對(duì)施工過(guò)程中安全影響因素的分析、評(píng)價(jià)與對(duì)策，并且施工單位各方部門(mén)應(yīng)該明確風(fēng)險(xiǎn)可能造成的影響及危害，重視工程風(fēng)險(xiǎn)管控的工作，結(jié)合隧道鐵路施工情況制定合理的解決方案，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)，制定規(guī)范的管理制度，提高風(fēng)險(xiǎn)管理人員的工作素養(yǎng)，從根本上提升鐵路工程的風(fēng)險(xiǎn)管理效果，保證鐵路隧道工程施工的質(zhì)量與安全。