復雜地質條件下隧道施工技術和安全管理

史勇勇

中鐵二局第四工程有限公司，四川成都 610300

在道路施工過程中，為了穿越山谷地帶，經常需要修建隧道工程。作為鐵路、公路的重要結構，隧道不僅能夠降低路塹深挖技術風險，還能縮短路線長度，降低工程造價。因此，隧道工程在交通系統中有著不可替代的作用。我國幅員遼闊，地形地質條件復雜，在復雜地質條件下進行隧道工程施工，會在很大程度上影響工程質量與施工安全。因此，施工單位需要正確認識隧道工程施工管理的重要性，尤其是施工技術管理與施工安全管理，認真研究施工現場的地質條件，針對可能影響施工質量安全的因素進行分析，并制定合理有效的應對措施，消除質量漏洞和安全隱患，以此增加企業經濟效益，提升企業社會形象。

1 復雜地質條件對于隧道施工的影響

我國地域廣闊，有著較為復雜的地形地貌和地質條件。自然因素對道路工程施工的影響比較大。通過分析道路施工可以得知，復雜地質條件一般分成兩個方面：第一，施工場所本身有著較差的地質條件，例如，巖石層脆弱，容易產生崩塌；活躍的地殼運動對地層穩定性造成影響；特殊的地質地貌，如巖溶地貌、軟土地基等。在隧道工程施工中，如果遇到較為復雜的地質條件，會導致隧道掘進難度大大增加，或者引發地質災害；第二，施工地段有著特殊的地質環境，例如，存在地下洞穴或者采空區等；如果隧道工程需要通過城市下方，往往會與地下管線發生交叉，導致地表建筑物的安全性受到威脅。因此，復雜的地質條件會在很大程度上影響隧道工程施工，施工單位必須高度重視復雜地質條件下的隧道施工管理[2]。

2 復雜地質條件下隧道施工技術和安全管理

2.1 復雜地質條件下隧道工程施工技術分析

在隧道工程施工過程中，面對較為復雜的地質條件，施工單位需要考慮到現場實際情況，制定科學合理的施工技術方案，并將其落實到施工各個環節中，有效確保隧道工程施工質量、施工安全，提高施工效率。

2.1.1 做好地質勘察工作

隧道施工在很大程度上受到復雜地質條件的影響，在這種情況下，首先要對施工現場的地質進行勘察，為后期施工奠定良好基礎。通常來說，在隧道工程施工階段，地質勘察工作需考慮到三個方面：首先，在施工準備階段，應當預先估計現場地質情況，監測施工中可能會出現的地質災害，如坍塌、滑坡等，分析隧道施工方案的可行性；其次，在正式施工中，對于巖層受力狀況、結構、周邊水文地質情況等要進行實時監測，有效指導施工工作的開展；最后，深入隧道內部，認真分析巖層實際情況、地下水位情況以及巖溶地貌等，有效確保隧道施工安全[3]。

2.1.2 合理選擇施工技術

要想確保隧道施工順利進行，首先要加強施工技術管理。不同的地質條件對施工技術的要求存在一定差異，施工人員應當根據實際情況，合理選擇施工技術，以此實現隧道施工質量及施工效率的提升，確保施工安全。針對破碎煤層，應當實時監測瓦斯濃度，做好隧道內通風工作，以此降低瓦斯濃度，保障施工人員的人身安全；針對地質災害發生頻率較高的地區，應當改進支護工程，采用超前支護形式，以免發生意外事故，危害施工人員的生命安全。以下針對較為常見的復雜地質條件，對隧道施工技術進行具體分析：

第一，喀斯特巖溶地貌在山區比較常見，對于此類地質條件，可采取以下施工技術措施：首先，清除隧道內部的軟弱巖層以及巖溶填充物，依照規定程序開展回填工作，并進行有效夯實，加固隧道工程的地基基礎，并做好防水施工；其次，根據溶洞情況制定支護方案，加固巖溶洞的頂部，以此提升洞頂承壓能力；最后，利用錨桿的方式處理溶洞邊墻，在開挖面采取必要的支護措施，在加固邊墻時，可以使用鋼筋混凝土結構，防止因應力或者壓力導致破損加劇，對隧道工程施工安全進行有效保障。

第二，在開挖掘進煤系軟弱地層時，常用的方法有兩種，即銑挖掘進法、銑挖和爆破聯合掘進法，同時還要利用短臺階，將上下臺階之間的步距減小。首先，如果隧道斷面不大，并且地層圍巖軟弱，通常利用銑挖法進行施工。值得注意的是，在采用這一方法時，初期支護應當及時，以免圍巖變形加大。在實施過程中，首先沿著隧道輪廓線進行切槽銑挖，然后進行初期支護，之后再使用銑挖機對中間部分的土體進行銑挖，從而對圍巖進行有效保護；其次，如果隧道斷面較大，并且地層圍巖軟弱，通常使用銑挖爆破聯合掘進的方法進行施工。如果全斷面采用銑挖，施工時間比較長，同時施工安全得不到有效保障。因此，施工人員應當采取分臺階的方式進行施工，首先使用銑挖機沿著隧道輪廓線進行切槽銑挖，之后安裝型鋼拱架，對初期支護進行完善；最后，采用爆破法開挖中間部分的土體，這樣不僅施工進度快，而且施工安全性高，同時施工成本也大大降低。

2.1.3 加強施工技術監督與管理

要想確保隧道工程施工質量，必須加強監督與管理。作為國家基礎設施的重要組成部分，道路工程與人們的生產生活息息相關，因此，政府部門應當重視工程質量管理，建立健全相關制度，以此來規范隧道工程建設施工。除此之外，建設單位應當設立相應的監管部門，全程監管隧道工程施工，確保隧道施工順利開展。同時，施工人員應當及時更新機械設備，認真研究和引進先進的施工技術，并將其應用到實際施工中，以此確保隧道工程施工質量，消除施工事故。

2.2 復雜地質條件下的隧道安全管理措施

2.2.1 超前地質預報

隧道工程最大的風險源之一是地質風險。其主要原因為：隧道開挖需要的信息屬于線狀信息，而鉆孔獲取的是點狀信息，再加上地質條件具有易變性、復雜性，勘查難度較大，勘察報告與現場實際地質狀況往往存在一定差異。因此，針對隧道工程安全管理，必須將超前地質預報作為一項重要工作開展，利用物探與鉆探相結合、長短結合等措施，獲取更為準確的地質信息，為施工方案的制定提供準確的數據支持，從而降低隧道施工的安全風險。

2.2.2 綜合性施工安全管理措施

在復雜地質條件下進行隧道施工時，如果沒有事先制定針對性安全技術措施，很容易引發坍塌、突涌水或其他災難性事故。因此，施工單位必須堅持“安全第一、預防為主”的原則，認真做好隧道施工安全管理工作，其具體措施包括：首先，設立三級安全生產監管機構，由建設單位、駐地辦公司以及施工單位共同負責，對隧道安全生產規章制度進行完善，明確各部門、各人員的安全生產責任，確保責任層層落實到人；其次，建立并實行施工安全專項方案審查制度，對施工安全技術保障措施進行強化，消除施工方案中的安全漏洞；最后，制定隧道施工應急預案，并在不同階段進行演練。認真研究復雜地質條件下的隧道工程施工特點、施工安全風險點，在此基礎上制定《應急救援聯動總預案》，明確規定應急安全管理的原則方針、組織機構、預案編制、人員責任以及應急行動程序等。對針對突涌水、爆破、坍塌、火災、初期支護變形異常、臺風等災害或者災難事故，制定可行性、針對性較強的專項應急預案，確保應急救援預案體系健全、執行有效。

2.2.3 規范施工現場管理

要做好隧道工程施工安全管理工作，施工單位需要把安全生產視作施工管理的重要環節，針對施工過程中可能出現的安全風險，采取合理有效的預防措施，盡量消除不安全因素，降低施工安全事故的發生頻率。對于已經出現的施工安全問題，應當按照應急預案的內容進行處理，最大程度上降低事故帶來的損失、危害。監理工程師應當加強技術交底，認真履行自身監管職責，確保施工現場安全管理工作有序開展。

3 結語

綜上所述，社會經濟的發展帶動了交通建設事業發展。近年來，道路工程數量和規模有了顯著提升，交通建設事業取得了很大成就。隧道工程是交通工程的重要組成，其施工質量和施工安全不僅影響企業經濟效益，而且直接關系到人們的出行安全。在復雜地質條件下進行隧道工程施工，應當對地質條件進行細致勘察、全面分析，在此基礎上選擇合適的施工技術，加強施工技術管理及安全管理，制定合理有效、切合實際的安全管理方案和應急預案，并將其落實到具體工作中，盡可能減少質量安全事故，以此提高企業經濟效益，推動國內交通建設事業健康、穩定發展。