關(guān)于不良地質(zhì)條件下高速公路隧道施工安全風(fēng)險預(yù)防、控制及應(yīng)急措施研究

劉興建

摘 要：不良地質(zhì)條件下的高速公路隧道施工具有風(fēng)險不可預(yù)見的特點，加大了整體施工難度。因此，研究與分析施工安全風(fēng)險預(yù)防、控制及應(yīng)急措施對于實現(xiàn)不良地質(zhì)條件下的施工安全、有效保證施工質(zhì)量，進(jìn)一步提升施工效率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：不良地質(zhì);隧道施工;安全風(fēng)險預(yù)防;施工效率

0 前言

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的穩(wěn)步開展，高速公路隧道建設(shè)已邁入新的階段，但就現(xiàn)行條件而言，高速公路隧道施工易受不良地質(zhì)條件影響，這也在無形中加大整體施工難度。因此，在實際施工過程中應(yīng)時刻注意不良地質(zhì)地段的施工工作，采取有效措施降低施工風(fēng)險，消除安全隱患，保證整體施工過程的安全性。

1 常見不良地質(zhì)

在不良地質(zhì)因素影響下，高速公路隧道施工常常會穿越軟土、黃土等不良地層，施工現(xiàn)場的潛在安全風(fēng)險較大。針對巖土、松散地層及偏壓地層等特殊地質(zhì)，考慮環(huán)境外在差異性因素影響，不良地質(zhì)誘發(fā)的安全風(fēng)險各不相同，因此應(yīng)考慮采取針對性的風(fēng)險管控措施，并將其作為隧道施工有序開展安全管理的關(guān)鍵管控工序。

2 不良地質(zhì)條件對高速公路隧道施工的影響

（1）突泥與涌水。高速公路隧道工程在實際施工過程中，突泥與涌水是極為常見的地質(zhì)災(zāi)害，其會因自身所攜帶物嚴(yán)重危害隧道施工，影響整體工作效率。

（2）巖爆。就現(xiàn)行破裂機(jī)制角度而言，其多是指脆性破裂，由于巖石在開挖卸荷條件下因自身彈性影響而產(chǎn)生的應(yīng)變能力。巖塊在爆裂時會以不同方式脫離母體而產(chǎn)生爆裂剝離、彈射、松脫等現(xiàn)象，而在其爆裂過程中所釋放的彈性應(yīng)變因受外界條件因素影響而產(chǎn)生不同的后果。通常情況下，高速公路隧道施工建設(shè)中巖爆會發(fā)生在埋深500米的隧道位置，而針對高度擠壓區(qū)的不同也會做出適當(dāng)調(diào)整，因巖爆自身具有較為嚴(yán)重的危害性，在實際操作過程中，施工單位對于整體機(jī)械設(shè)備與操作人員的安全需要格外注意。

（3）塌方。塌方屬于災(zāi)難性地質(zhì)災(zāi)害，主要是因失去穩(wěn)定性而導(dǎo)致的突發(fā)性崩塌災(zāi)害，而在塌方出現(xiàn)位置通常會因不同巖性組合地段的結(jié)構(gòu)面，不利于巖土接觸而造成的安全隱患[1]?，F(xiàn)階段，在高速公路隧道施工過程中，塌方作為極為常見的影響性因素占據(jù)絕大部分比例，而塌方多是由于局部失穩(wěn)而造成的，從而在實際操作過程中施工人員愈加需要對現(xiàn)行隧道施工中的巖體結(jié)構(gòu)與特征進(jìn)行準(zhǔn)確計算，降低整體影響，避免因大規(guī)模塌方而被迫改變施工線路的問題。

（4）氯鹽侵蝕。氯鹽作為腐蝕鋼筋鈍化的主要物質(zhì)，是高速公路隧道結(jié)構(gòu)混凝土中最為常見的問題，而這也是嚴(yán)重危害著混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要原因。氯離子濃度受外界條件因素影響，在空氣濕度的不同變化條件下對于鋼筋銹蝕速度有著不一樣的影響，因此，在混凝土拌合過程中原材料所帶進(jìn)的氯鹽可能會因外界氯離子溶于水而進(jìn)一步滲透僅高級混凝土周圍孔隙中，在達(dá)到一定程度時則擇在不良地質(zhì)條件下進(jìn)行建設(shè)，絕多數(shù)情況下都因發(fā)生突泥與涌水問題而嚴(yán)重阻礙施工過程，造成修繕工作停滯不前，會出現(xiàn)鋼筋氯化問題。

3 不良地質(zhì)條件下高速公路隧道施工的安全風(fēng)險預(yù)防、控制及應(yīng)急措施

3.1 遵循施工安全技術(shù)方案

施工方案的制定應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)行高速公路隧道設(shè)計要求為依據(jù)，施工單位對現(xiàn)行施工組織設(shè)計編制實施性予以認(rèn)真落實，通過對實際情況的具體分析予以完善施工組織設(shè)計。而在落實安全技術(shù)措施時應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況進(jìn)行分析以滿足施工需求，進(jìn)而保證整體施工質(zhì)量與安全，實現(xiàn)預(yù)計任務(wù)目標(biāo)。洞內(nèi)疏排水工作作為高速公路隧道軟弱圍巖地段的重要工作之一，其在有效處理后能夠降低安全隱患，防止因水浸泡而造成的支護(hù)失穩(wěn)。在隧道軟弱圍巖施工過程中必須遵循特定原則開展施工組織工作，聯(lián)合安全員進(jìn)行洞內(nèi)素描實施跟蹤觀察，加強(qiáng)監(jiān)控量測工作，針對因意外條件下引發(fā)的坍塌問題，第一時間采取應(yīng)急措施予以處理，保證現(xiàn)場工作人員與機(jī)具設(shè)備能夠及時撤離場地。而為降低掌子面風(fēng)化作用，在開挖完成后應(yīng)當(dāng)以穩(wěn)固開挖面為主，依據(jù)支護(hù)整體聯(lián)合方式進(jìn)行原計劃設(shè)定穩(wěn)定圍巖，在采取施工安全技術(shù)措施時，其所講究的內(nèi)容與上行施工原則相同，有序安排各項工作，進(jìn)而保證隧道施工的有序開展，進(jìn)一步提高安全施工生產(chǎn)效率[2]。而工作人員在實際操作過程中應(yīng)當(dāng)對所選擇的開挖方法予以確定，保證現(xiàn)場所施工方式的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段，所采用的開挖方法依據(jù)不同圍巖進(jìn)行設(shè)定，主要以臺階法、全斷面法等為主，開挖方法的正確使用能夠進(jìn)一步提升整體施工的安全性。而在循環(huán)開挖進(jìn)尺工作中合理確定進(jìn)尺，因?qū)嶋H圍巖條件的好壞與進(jìn)尺速度的快慢息息相關(guān)，穩(wěn)定進(jìn)尺速度可以降低坍塌事故風(fēng)險。除此之外，為有效控制受力狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)光面爆破效果以提高整體受力狀態(tài)。另外，遵循施工安全組織進(jìn)行技術(shù)處理，利用錨桿注漿進(jìn)行緊固，使能夠在自身承受范圍內(nèi)進(jìn)行填充圍巖縫隙。

3.2 落實施工安全制度提高安全應(yīng)急效率

“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”作為公路隧道施工單位始終貫徹的安全生產(chǎn)方針，其所運行的安全制度措施應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照各級崗位及機(jī)構(gòu)的相關(guān)規(guī)章管理制度、標(biāo)準(zhǔn)展開，要求各級工作人員必須嚴(yán)格遵守執(zhí)行，以保證能夠在定期與非定期制度檢查工作中實現(xiàn)安全管理目標(biāo)，并設(shè)置現(xiàn)行管理工作相關(guān)機(jī)構(gòu)。在監(jiān)督檢查施工過程中保證人員安全，針對危害人員安全時予以第一時間糾正，必要時可以采取停工整頓的方式，依據(jù)復(fù)查要求進(jìn)行復(fù)工整改，保證安全目標(biāo)得到有效控制，加大施工現(xiàn)場管理力度，要求各級單位對信息安全統(tǒng)計報表予以如實填報，為動態(tài)分析安全工作提供有效依據(jù)。隨后制定現(xiàn)場安全考核獎懲辦法，以考促安保證整體安全管理水平得到有效提升[3]。在施工安全應(yīng)急措施落實前應(yīng)當(dāng)對施工應(yīng)急預(yù)案予以完善，根據(jù)制定目標(biāo)內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)場隧道險情進(jìn)行設(shè)置，配備專人看守隧道明顯險情路段，及時采取有效措施進(jìn)行安全整治，應(yīng)急人員針對現(xiàn)場實際情況進(jìn)行人員和機(jī)具撤離。除此之外，生產(chǎn)安全事故處理措施的應(yīng)當(dāng)分析事故原因針對各類事故類型制定，對行業(yè)已發(fā)生安全事故予以及時通報，加強(qiáng)對一線作業(yè)人員安全培訓(xùn)及交底，提升排查險情的準(zhǔn)確性，使得應(yīng)急措施有序有效，提高整體應(yīng)急效率。

3.3 重視地質(zhì)工作進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報

不良地質(zhì)地段在進(jìn)行隧道施工時應(yīng)當(dāng)及時調(diào)整現(xiàn)場施工工序，遵循“防患于未然”原則，針對較為復(fù)雜的地質(zhì)條件隧道應(yīng)當(dāng)在建設(shè)全過程中都貫穿地質(zhì)工作?，F(xiàn)階段，在隧道施工中整體工作的可執(zhí)行性都與地質(zhì)工作息息相關(guān)，為地質(zhì)工作投入給予極大程度的資金與人力支持，不僅能夠提高整體工作效率，還能夠在地質(zhì)勘測資料與設(shè)計文件相配合的階段提升整體工作效果，降低資本投入，提高施工效率[4]。因在實際施工過程中地質(zhì)勘測作用所提供的經(jīng)驗使得各級單位尤為重視地質(zhì)工作，而為防范地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，保障高速公路隧道順利建設(shè)，預(yù)判不良地質(zhì)可以極大程度上保證各項工作的精確度，針對較為復(fù)雜的地質(zhì)情況，高速公路隧道在其修建過程中應(yīng)當(dāng)加大整體地質(zhì)工作，以實現(xiàn)準(zhǔn)確超前地質(zhì)預(yù)報，只有了解實際隧道前方地質(zhì)情況，才能為后續(xù)調(diào)整支護(hù)參數(shù)與整體施工提供準(zhǔn)確依據(jù)，進(jìn)而對于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生進(jìn)行有效預(yù)防和控制，在確保安全的前提下保障施工質(zhì)量。與此同時，還能夠贏得施工時間，節(jié)約處置資金。目前我國愈發(fā)重視超前地質(zhì)勘探預(yù)報工作，其多以地質(zhì)鉆探方法為主，結(jié)合地震波、電磁波法的應(yīng)用，對于這整體情況予以準(zhǔn)確預(yù)報，降低因不良地質(zhì)而影響的隧道施工問題。

3.4 應(yīng)用信息技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)設(shè)計控制風(fēng)險

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得高速公路隧道現(xiàn)階段在工作環(huán)境中大范圍應(yīng)用信息技術(shù)輔助施工，以保證其通過動態(tài)設(shè)計提升整體工作效率。而鉆爆法作為當(dāng)前高速公路隧道開挖的主要方法之一，其在應(yīng)用實踐中已取得較為顯著的成績，而新奧法中將監(jiān)控量測作為關(guān)鍵點，受到各級施工單位的重點關(guān)注。我國隧道開挖前因受技術(shù)水平限制，無法精確掌握實際地質(zhì)情況、保證隧道所處位置，而為提高設(shè)計圖的準(zhǔn)確性，保證與實際情況相符，利用信息技術(shù)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，查看現(xiàn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定、能否滿足實際施工要求，及時采取措施處理因變形導(dǎo)致破壞的問題，提升整體施工的安全性。應(yīng)用信息技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)設(shè)計，不僅能夠保證監(jiān)控量測工作效果，還能夠通過反饋信息的及時輸入予以處理，提高現(xiàn)場施工效果，有效控制風(fēng)險[5]。安全技術(shù)的合理應(yīng)用能夠保證在不良地質(zhì)施工過程中提升整體風(fēng)險控制效果，準(zhǔn)確且有效的把控現(xiàn)場施工風(fēng)險，而健全現(xiàn)行安全保障體系，不僅能夠解決熔巖、瓦斯可燃?xì)怏w、突水突泥等問題所造成的不良影響，還能夠?qū)τ诂F(xiàn)場注漿堵水等問題所產(chǎn)生的影響進(jìn)行有效控制。以控制風(fēng)險為主，通過實時監(jiān)測及時調(diào)整施工流程，有效的應(yīng)對措施處理風(fēng)險，方能保證施工現(xiàn)場及人員安全。

4 總結(jié)

在不良地質(zhì)條件下高速公路隧道修建工作應(yīng)當(dāng)以各方管理部門協(xié)調(diào)溝通為前提，采取有效方法開展各項工作，最大程度保證高速公路隧道施工的安全性。而在不良地質(zhì)地段開展隧道作業(yè)時必須堅持現(xiàn)行施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)化管理方式，控制現(xiàn)場安全，全面防護(hù)配合現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，以保證整體工程施工效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李正文.不良地質(zhì)條件下隧道施工方法研究[J].交通世界，2020（20）：120-121.

[2]苗帥，張露露.不良地質(zhì)條件下特長隧道施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2020，5（11）：113-114.

[3]孟令辰.復(fù)雜條件下山嶺隧道施工不良地質(zhì)及處治技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材，2019（12）：136-137.

[4]肖明，何濤.不良地質(zhì)條件下公路隧道施工安全性研究[J].科技風(fēng)，2009（14）：171.

[5]譚發(fā)剛.隧道不良地質(zhì)條件的風(fēng)險預(yù)測與規(guī)避技術(shù)[J].西部探礦工程，2005（S1）：184-186.