不良地質隧道質量安全隱患與控制

文/龔厚萬

新建大（理）瑞（麗）鐵路大理至保山段鐵路等級為國鐵Ⅰ級，正線數目為單線。中鐵二十三局集團承建標段起訖里程為D1K72+100至D K104+100，線路全長32k m。橋隧總長28.9k m，占線路長度的90.4%。其中大坡嶺隧道出口端施工長度最長，需承擔正洞7300米及平導7399米（未含橫通道）；杉陽隧道全長13390米，平導13408米。隧道內地質情況復雜，施工中可能發生大規模坍方冒頂與大變形、較大規模涌水突泥、巖爆及膨脹巖等地質問題，將會嚴重影響正常施工進度。另外，長大隧道內還要鋪設彈性支撐塊式無碴軌道，施工工期相對較緊。在這嚴峻的挑戰面前，中鐵二十三局集團把“質量安全”擺在首位，從組織、技術、督查、經濟、基礎等幾方面不斷加大控制力度，探索出了一套卓有成效的不良地質隧道施工質量安全保障體系，為國內高風險隧道施工提供了示范和借鑒。

組織控制

項目部與架子隊成立了以行政主管為組長的質量安全生產領導小組。配齊配強了專職質量安全管理人員，工班、隊、項目部實現了質量安全管理的一體化。為了做好施工中的質量安全工作，項目部專門挑選了一批具有一定實踐經驗的技術干部擔任質量安全專職人員，以便及時有效地發現不良地質長大隧道施工中存在的質量安全隱患，增強預防和應對緊急情況的能力。

技術控制

1.加強超前地質預報工作。地質條件復雜的隧道采用綜合勘探方法。采用常規物探法、T S P法及超前水平鉆孔結合的方法，詳細查清各種不良地質的分布范圍、影響程度、水壓和隧道通過地段的井、泉、河流、水庫分布情況，預測洞身最大及正常分段涌水量，評價隧道可能發生的地質災害，在巖溶發育區，分析突水、突泥的危險，充分估計隧道施工誘發地面塌陷和地表水漏失等影響環境條件的問題，并提出相應工程措施意見。

2.選擇合理洞口位置，制定保證安全進洞措施。隧道洞口位置的選擇，盡量避開溝谷地形，減少富水、淺埋、偏壓段的長度。嚴格執行“早進洞，晚出洞”的原則，盡量減小邊坡、仰坡開挖高度，防止洞口邊坡滑塌，堅持先加固后開挖方法，必要時設置適當長度的明洞。在暗挖法施工的隧道洞口，設置一環長度在20m～40m大管棚作為超前支護措施，確保進洞施工安全。

3.確定合理的支護措施和參數，防止塌方。在不良地質隧道施工中，我們根據超前地質預報的結果和施工實際揭示的圍巖地質情況，適時進行合理的支護措施和參數調整。對于圍巖局部破碎、裂隙發育地段，設置部分鋼架支護，防止圍巖掉塊；對于產狀近似水平的巖層，拱部輪廓難以控制，加強了拱部的超前支護。拱頂上方有嚴重不良地質圍巖，必須加強一級支護措施。對于雙線隧道的Ⅴ級圍巖段，淺埋、偏壓或可能發生較大變形的地段，初期支護應優先采用型鋼拱架。部分特殊圍巖段，支護參數難以確定時，應采取寧強勿弱的措施，確保施工質量安全。

4.制定特殊不良地質的質量安全應急預案。對可能發生突水、突泥、瓦斯等不良氣體，特殊軟弱圍巖等不良地質地段，制定了質量安全風險應急預案。并根據可能發生災害的程度進行風險分級，對評為Ⅰ級風險的隧道，請隧道專家對質量安全風險進行專題論證，列為全局重點監控對象。

5.根據隧道的地質條件，選擇適宜的施工工法。對于鉆爆法施工的隧道，Ⅱ級圍巖采用全斷面法施工，Ⅲ、Ⅳ級圍巖采用臺階法施工，深埋Ⅴ級圍巖隧道采用微臺階法施工。施工中，始終堅持了“搶洞門、短開挖、緊排水、強支撐、快襯砌、晚拆模，各道工序要緊跟，襯砌背后回填緊”的原則，確保了開工以來所有隧道施工的質量安全。

6.密切配合施工，及時進行變更設計。由于隧道工程地質的復雜性和不確定性，受勘探手段和勘探時間的限制，在勘察設計階段難以完全搞清隧道工程地質條件。我們在施工過程中，及時核對施工揭示的圍巖狀況，與原設計不符時及時進行了變更設計。

7.精心施工，嚴格作業程序，落實安全措施。在隧道施工中，我們始終把質量安全放在首位，所安排的各項作業，都在確保質量安全的前提下進行。嚴格按照施工工序和施工工藝的要求，認真落實各項質量安全保證措施，正確處理好質量安全與工期，質量安全與效益的關系。

（1）制定合理的施工組織方案，嚴格作業程序，落實各項質量安全措施。不良地質段隧道的開挖作業，在超前支護的保護下進行，開挖后，及時噴射混凝土封閉巖面，施作錨桿，安裝鋼拱架、鋼筋網，復噴混凝土至設計厚度。分部開挖時，使初期支護盡快封閉成環。臺階長度不超過1.0倍洞徑，初期支護封閉后，盡快施工仰拱和填充，并盡早施作二次襯砌。

（2）對可能發生地質災害的隧道作業工區，應配備防災報警設施，制定防災預案。在隧道施工中，我們設置了防災報警系統聲光報警，安裝了應急通信及電視監控，在所有隧道二襯與掌子面之間安裝了逃生管道，配備了應急照明、逃生裝備，預留了應急排水系統，制定各類防災預案，真正做到“安全第一、預防為主”。

督察控制

為了切實抓好質量安全的過程控制，項目部建立了質量安全督察制度，將質量安全管理的過程控制落實到具體人員。督察組根據項目部制定的《季度安全生產經營合同》和實施細則，實行每周排查、每旬輪查、每月核查，對月初確定的安全生產過程控制重點以及在督察中發現的安全隱患及苗頭，限時進行整改，月底督察時復查是否整改閉合。確保了施工安全管理的常態化、系統化和規范化。

經濟控制

項目部與架子隊簽訂了《安全生產經營合同》，項目經理與安全督察組全體成員簽訂了《安全生產包保責任書》，各隊與工班、個人簽訂了《安全生產包保責任狀》，將整個安全工作與績效掛鉤，起到了很好的激勵作用，項目部安全督察組全體成員與一線施工人員同績效，充分調動了全員爭第一，人人管安全的積極性。

基礎控制

1.加強安全知識培訓：項目部設安全長一名，專門負責爆炸物品、特種設備及安全常規知識的培訓，每月對安全員、庫管員、特種設備上崗人員進行培訓，并請隧道專業工程師、經驗豐富的監理工程師，針對本合同段的復雜地質、長大隧道施工安全隱患，給技術人員和安全人員進行技術安全指導，增強現場控制安全隱患的能力。

2.健全安全會議制度：在實行督察制度的同時，項目部在每月督察評比大會的基礎上，每季度召開一次安全管理人員專職會議，總結季度施工安全與管理工作的得失，布置下一季度安全工作的重點控制目標，使全體安全管理人員心中有數，開展安全工作、活動與施工緊密配合。

3.及時進行安全技術交底：施工隊安全主管對施工班組及特種作業人員下達安全技術交底書，并由作業人員簽收。同時，強化工序的檢查制度，技術和質檢人員在對每道工序驗收合格簽字后，再轉入下道工序的施工。針對隧道不良地質、重大危險源多、地質變化較快、隱患易發部位，動態下達安全技術交底書，使安全切實為保障進度服務。

4.開展應急預案的演練：項目部先后開展了“安全生產月”活動，并舉辦了“安全知識智力競賽”和應急預案演練，請地方公安局治安大隊長針對危爆品進行專題講課。