公路隧道施工安全技術(shù)問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)措施

　　這篇論文主要介紹的是公路隧道施工安全技術(shù)問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)措施的相關(guān)內(nèi)容，本文就是通過(guò)對(duì)公路隧道施工安全的影響因素、相應(yīng)的技術(shù)控制原則以及施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題等內(nèi)容做出了詳細(xì)的闡述與介紹，且本文僅供相關(guān)人士參考。

　　關(guān)鍵詞：公路隧道;施工安全;技術(shù)控制

　　引言

　　公路隧道多為地下暗挖工程，容易發(fā)生各類安全質(zhì)量事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，探討公路隧道施工安全技術(shù)控制，對(duì)于提高公路隧道施工質(zhì)量與安全，有著重要意義。

　　1公路隧道施工安全的影響因素

　　1.1地質(zhì)因素

　　我國(guó)幅員遼闊地質(zhì)條件復(fù)雜多變，在隧道施工中，如果沒(méi)有做好地質(zhì)勘探和超前預(yù)報(bào)工作，不能預(yù)知掌子面前方的地質(zhì)情況，則施工中易發(fā)坍塌、涌水、巖爆等安全事故。

　　1.2技術(shù)因素

　　隧道施工時(shí)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)工況與實(shí)際地質(zhì)不符的情況，如果施工單位不能及時(shí)采取合理的施工方法和技術(shù)，容易導(dǎo)致坍塌事故。如淺埋段開挖施工，應(yīng)根據(jù)圍巖及周邊環(huán)境條件，優(yōu)先采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法或預(yù)留核心土開挖法，圍巖完整性較好時(shí)可采用多臺(tái)階開挖法，禁止采用全斷面開挖法。

　　1.3管理因素

　　施工單位安全生產(chǎn)管理疏漏，是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因。例如安全管理機(jī)構(gòu)和人員缺失、違章指揮、冒險(xiǎn)作業(yè)、擅自改變開挖和支護(hù)方式等，都為施工安全埋下了隱患。

　　2公路隧道施工安全技術(shù)控制原則

　　隧道施工安全技術(shù)控制原則，可歸納為：保護(hù)圍巖，內(nèi)實(shí)外美，重視環(huán)境，三步緊跟、動(dòng)態(tài)施工。保護(hù)圍巖：一是少損傷圍巖的固有支護(hù)能力，可通過(guò)機(jī)械開挖和控制爆破予以解決;二是通過(guò)支護(hù)、預(yù)加固等技術(shù)，增強(qiáng)圍巖的自支護(hù)能力。內(nèi)實(shí)外美：關(guān)鍵是做到混凝土密實(shí)、噴射混凝土密實(shí)、噴射混凝土與圍巖密實(shí)、二次襯砌與初期支護(hù)密實(shí)。重視環(huán)境：一是內(nèi)部環(huán)境，如通風(fēng)集塵、防排水、降噪減震等;二是外部環(huán)境，如山嶺便道、棄渣場(chǎng)、周邊環(huán)境。三步緊跟：隧道開挖時(shí)，應(yīng)做到初支緊跟、仰拱緊跟、二襯緊跟，其施工安全步距須根據(jù)圍巖情況滿足《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》的相應(yīng)要求。動(dòng)態(tài)施工：隧道施工中的地質(zhì)條件是不斷變化的，其力學(xué)狀態(tài)也是不斷變化的。因此，施工中應(yīng)遵循“巖變我變”的原則，結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)技術(shù)，探明圍巖情況，確定科學(xué)的施工方法。

　　3隧道施工過(guò)程中的安全質(zhì)量問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

　　3.1洞口段的安全質(zhì)量問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

　　3.1.1洞口偏壓隧道洞口兩側(cè)土體厚度不同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生偏壓，處理不當(dāng)容易發(fā)生隧道開裂和坍塌事故。應(yīng)對(duì)措施：①對(duì)洞頂土體較薄的一側(cè)進(jìn)行填土夯實(shí)，或?qū)ν馏w較厚的一側(cè)進(jìn)行挖切，直至兩側(cè)土壓力平衡后再進(jìn)行洞口開挖;②在隧道洞頂設(shè)置擋墻防護(hù)，減輕其承擔(dān)的偏壓力，做到“先護(hù)后挖”;③對(duì)隧道邊墻基礎(chǔ)不穩(wěn)定的，采取混凝土結(jié)構(gòu)處理，增設(shè)仰拱，加厚洞口邊墻尺寸，防止結(jié)構(gòu)變形影響洞口穩(wěn)定。3.1.2洞口開挖隧道洞口段埋深淺，圍巖破碎，施工受外部環(huán)境干擾大，容易發(fā)生滑塌、墜石等事故。應(yīng)對(duì)措施：①施工前先清除洞口上方周邊可能滑塌的表土、山坡危石，及時(shí)施做截、排水系統(tǒng)和邊仰坡面噴錨防護(hù)，防止地表水滲入圍巖影響山體穩(wěn)定，定期對(duì)邊仰坡變形進(jìn)行監(jiān)測(cè);②按照“零開挖、早進(jìn)晚出”的原則，最大限度的少開挖山體，以保證山體穩(wěn)定和原生植被;③應(yīng)先支護(hù)后開挖、自上而下分層開挖、分層支護(hù);④若洞口圍巖風(fēng)化破碎、有發(fā)生滑塌的可能，則應(yīng)采取超前大管棚等措施，對(duì)圍巖進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)或超前預(yù)加固;⑤開挖宜避開雨季、融雪期及嚴(yán)寒季節(jié)[1]。

　　3.2洞身開挖的安全質(zhì)量問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

　　3.2.1超欠挖洞身開挖由于操作不當(dāng)，容易產(chǎn)生超欠挖現(xiàn)象，對(duì)施工安全、襯砌質(zhì)量、進(jìn)度和成本均造成不利影響。應(yīng)對(duì)措施：①鉆孔作業(yè)前，由測(cè)量人員在掌子面測(cè)出開挖界線，確定鉆孔位置;②合理進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整;③爆破工持證上崗，監(jiān)督其嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔、裝藥和爆破作業(yè)，對(duì)孔深、孔距、角度進(jìn)行檢查，并重點(diǎn)根據(jù)圍巖實(shí)際情況控制好裝藥量;④出現(xiàn)欠挖應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)炮或鑿除處理，而允許范圍內(nèi)的超挖則應(yīng)使用與襯砌同標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行回填。3.2.2塌方、冒頂隧道施工中，如果對(duì)前方地質(zhì)情況探查不明，或沒(méi)有根據(jù)圍巖條件及時(shí)調(diào)整開挖方法和支護(hù)方式，或安全步距超標(biāo)等，都會(huì)增加隧道塌方、冒頂?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對(duì)措施：①針對(duì)Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖和斷層破碎帶，按照“先探測(cè)、管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)、早襯砌”的原則組織施工，緊湊施工工序，做到穩(wěn)扎穩(wěn)打;②爆破后應(yīng)按“先機(jī)械后人工”的順序找頂，徹底清除工作面松動(dòng)危石，并及時(shí)初噴混凝土封閉圍巖，減少圍巖暴露在外時(shí)間;③當(dāng)出現(xiàn)大量涌水時(shí)，按照“先治水再施工”和“防、排、堵、截”的方針，根據(jù)水量大小、補(bǔ)給方式等，采取井點(diǎn)降水或輔助坑道排水等措施，消除涌水造成的不利影響;④將監(jiān)控量測(cè)納入到施工工序，發(fā)現(xiàn)圍巖變形量超標(biāo)，立即撤離人員或進(jìn)行支護(hù)處理，防止人員傷亡事故的發(fā)生。

　　3.3初期支護(hù)的安全質(zhì)量問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

　　3.3.1錨桿如果錨桿的鉆孔未達(dá)設(shè)計(jì)深度或錨桿注漿較少，會(huì)造成錨桿和圍巖的抗拔力與固結(jié)力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，降低支護(hù)效果，影響施工安全。應(yīng)對(duì)措施：①準(zhǔn)確定位鉆孔位置，孔位允許偏差為±150mm，保證鉆孔數(shù)量;②水泥砂漿錨桿鉆孔直徑應(yīng)大于錨桿桿體直徑15mm;③鉆孔深度不應(yīng)小于錨桿桿體有效長(zhǎng)度，但深度超長(zhǎng)值不應(yīng)大于100mm;④錨桿安裝前應(yīng)對(duì)錨桿和鉆孔進(jìn)行檢查，并留存好原始記錄;⑤安裝后的錨桿應(yīng)避免受到碰擊，端部3d內(nèi)不得懸掛重物。⑥嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求安裝鎖腳錨桿，并與鋼架焊接牢固。3.3.2鋼架鋼架與鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土組成了隧道的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，其必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，否則將無(wú)法承受圍巖沉降壓力，為隧道結(jié)構(gòu)安全埋下隱患。應(yīng)對(duì)措施：①不同規(guī)格的首榀鋼架加工完成后，應(yīng)在平整地面上進(jìn)行試拼;②鋼架安裝必須確保拱腳放在牢固的基礎(chǔ)上，不得脫空、不得有水浸泡，安裝前應(yīng)將拱腳處的虛渣和雜物徹底清理干凈，當(dāng)拱腳基礎(chǔ)承載力不夠時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大拱腳;③鋼架要盡量密貼圍巖并與錨桿焊接牢固，橫、縱向連接必須到位，鋼架間連接板螺栓全部上緊;④下部開挖后，鋼架應(yīng)及時(shí)接長(zhǎng)、落地，施做鎖腳錨桿，不得左右同時(shí)開挖;⑤鋼架應(yīng)垂直于隧道中線，豎向不傾斜，平面不錯(cuò)位、不扭曲。

　　3.4防排水的安全質(zhì)量問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

　　3.4.1滲水、涌水施工遇到富水地層或巖溶地帶，會(huì)出現(xiàn)大量滲水或涌水，降低圍巖強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增加開挖與支護(hù)難度，易發(fā)安全質(zhì)量事故。應(yīng)對(duì)措施：①采用注漿方式填充裂隙，形成止水帷幕，減少或堵塞滲水通道;②利用超前鉆孔或者輔助坑道排水;③在正洞外水源一側(cè)，采用井點(diǎn)降水或深井降水將水排走，減少正洞水壓力，起到攔截地下水的作用。3.4.2漏水施工完畢的地段，若地表水、地下水滲入二次襯砌中，將會(huì)腐蝕襯砌結(jié)構(gòu)和設(shè)備，在寒冷地區(qū)還會(huì)產(chǎn)生襯砌混凝土凍融病害，影響結(jié)構(gòu)安全。應(yīng)對(duì)措施為：①防水板選用耐腐蝕、耐老化、高延展率的塑料材料，安裝完畢后不得存在漏點(diǎn);②根據(jù)滲水位置，在襯砌后埋設(shè)排水管，將滲水集中引流外排。③嚴(yán)格按圖施做洞口截排水系統(tǒng)和洞內(nèi)排水系統(tǒng)。

　　3.5二次襯砌的安全質(zhì)量問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

　　由于現(xiàn)場(chǎng)條件有限和工人操作水平參差不齊，加之混凝土硬化會(huì)產(chǎn)生收縮，二襯拱頂經(jīng)常出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，對(duì)二襯的承載能力產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重危及結(jié)構(gòu)安全。應(yīng)對(duì)措施：①適當(dāng)減少拱頂部位混凝土的水灰比和坍落度;②提前預(yù)留注漿管道，二襯施工完畢及時(shí)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)空洞后采用注漿法進(jìn)行空洞填充;③對(duì)于超挖過(guò)多或溶洞原因形成的空洞，應(yīng)采用與二襯同標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行回填;④加強(qiáng)混凝土振搗，確保混凝土澆筑密實(shí)。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，公路隧道是一項(xiàng)綜合性和復(fù)雜性較強(qiáng)的施工項(xiàng)目，過(guò)程中易出現(xiàn)諸多無(wú)法預(yù)見的問(wèn)題，因此對(duì)公路隧道施工安全技術(shù)控制進(jìn)行探討，運(yùn)用安全系統(tǒng)工程原理對(duì)施工各環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制，對(duì)于提高施工安全與質(zhì)量，具有十分重要的意義。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]丁維揚(yáng)，江晨.高速公路隧道施工技術(shù)及控制要點(diǎn)分析[J].交通科技，2015(1)：117-118.

　　[2]李青青.公路隧道施工技術(shù)淺析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2015(22)：10985-10986

　　[3]霍方.長(zhǎng)隧道施工質(zhì)量控制探析[J].交通世界，2017(11)：116-117

　　作者：王晨晨 單位：中鐵大橋局集團(tuán)(沈陽(yáng))工程有限公司

　　推薦閱讀：《中南公路工程》于1975年創(chuàng)刊，是中國(guó)公路行業(yè)綜合技術(shù)類科學(xué)技術(shù)期刊。同時(shí)也是“公路運(yùn)輸類中文核心期刊”、“中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊”和“中南公路科技情報(bào)網(wǎng)網(wǎng)刊”。專門刊載道路、橋梁及交通工程的理論研究與工程應(yīng)用文章。包括公路、橋梁、結(jié)構(gòu)理論、路面、路基、人工結(jié)構(gòu)物、線路勘測(cè)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等內(nèi)容。可供從事交通研究、施工、監(jiān)理、管理的工程技術(shù)人員、管理人員和大專院校、中專師生閱讀，亦可供市政、水利、建筑、鐵道建筑等土木工程技術(shù)人員參考。