隧道工程防坍塌施工的安全管理措施

譚 香

（廣西民族大學相思湖學院， 廣西 南寧 530008）

我國經濟持續性的發展推動了交通運輸行業的進程，公路工程中的隧道工程規模也越來越大，其具有開挖斷面、隧道長、埋深大等特點，加上穿越區域的地址構造各不相同，并且受到自然環境、勘查科技手段、安全觀念以及經濟投入等多方面制約，在隧道工程建設中，坍塌事故屢見不鮮，給建設工程的管理工作造成了極大的考驗[1]。所以，當今如何降低塌方事件的出現已經成為了隧道工程的施工重點。本文通過對廣西賀州至巴馬高速公路的石磨嶺隧道施工項目的分析，探討了如何加強隧道工程坍塌預防工作和施工管理工作。

1 工程概況

廣西賀州至巴馬高速公路（K54+500～K89+406.315）石磨嶺隧道入口地處賀州市昭平縣昭平鎮寨頂村北西約1200m 處，出口處地處昭平縣文竹鎮丹竹口村南東約100m 處，為分離式越嶺特長隧道；隧道整體朝向約295o，左洞起止樁一號ZK57+438～ZK61+505，設計長度為4067m，最大埋深約552.304m；右洞起止樁號YK57+425～YK61+478，設計長度為4053m，最大埋深約559.533m 。隧道凈空為11m×5m。進、出口端采用削竹式洞門。

2 隧道坍塌因素分析

2.1 客觀原因

（1）地質條件復雜

隧道工程施工過程中區域內地質結構改變，橫穿巖層斷裂帶和破裂帶。表面巖層發育縱橫，小褶皺頻發，巖層釋放出來的能量會破壞周圍巖石的穩定度從而導致隧道發生坍塌事故。另外，隧道常常橫穿結構散亂的巖層，其構造之間粘結力低，經受的負荷值和抵抗震動能力低，也可能致使隧道坍塌[2]。

（2）地形因素

隧道項目的選址通常會遇上一些不利的地段，例如地表覆蓋層薄、隧道上方的地表水源以及隧道頂部重載道路等，這些也會誘發隧道崩塌事故的發生。

（3）地下水作用

巖層中水的侵蝕、浸泡和溶解、季節性雨水的滲入，水沿巖體軟弱面流動，破壞巖體組織，會減小隧道的巖層硬度值以及隧道構造表層的抗剪切強度。另外，隧道工程施工中有可能會碰上暗河等，地下水挾帶沙土沖進隧道內，造成隧道表層壓力急劇升高，從而導致隧道發生塌陷事故。

2.2 主觀原因

（1）設計勘查不到位

在隧道進行設計之初未深入勘察本地的地質狀況、圍巖支護措施設計不當、對施工階段可能存在巖層破碎、順層、溶洞等多種不利因素預測不到位、對巖體載重預測不清等情形都有可能會造成隧道坍塌的事故發生。

（2）施工原因

在施工階段由于不合理施工方法、施工預防措施不當、支護不及時、地表水不及時引流、施工材料不合格、開挖進尺和安全步距過大等不利因素引起事故的發生。另外，由于施工監管不到位、安全理念和低下、監管職責不落實等管理缺失因素也可能造成隧道倒塌[3]。

3 隧道坍塌預防措施

根據石磨嶺隧道現場勘察設計資料和設計圖紙，以及對石磨嶺隧道現場的實地考察，對其危險單元展開劃定及對其危險性進行研究，最后得出的風險評估結論是開掘隧道洞身導致坍塌事故的可能性高。因此，針對隧道洞身易坍塌區段制定的對策措施如下：

（1）提高超前地質預測技術。對開鑿面推進方向的巖層開展預測工作，獲知巖層和含水狀況，根據探測狀況設置超前支護和降水措施。特別是在隧道開挖靠近富水帶的時候，需要謹慎適時的分析和辨別開掘工作面巖層的變動情況，如果碰到特殊不利情況，要第一時間修改施工方案。

（2）增強施工數據的動態性監控，施工采用信息化方式。對測量數據實時進行整合對比，并將結果向設計單位和施工單位進行反饋，以便改進施工方式和最佳化結構參數。當測量數值顯示圍巖形變趨向于標準規定的警戒值時，應盡早對圍巖進行鞏固，控制其變形的進程，以防最終導致坍塌事故的發生。

（3）鉆孔安全保證措施

進行鉆孔之前，先確保操作面狀況良好，照明充足，支撐、頂板及邊幫穩固，且沒有松動的巖塊。為了避免產生大量的粉塵，使用濕式鑿巖機進行鉆孔。鉆眼前，確保各類機具設備狀況良好，無缺陷無損壞。采用有支架的鑿巖機進行鉆孔時，保證已經將支架牢固架設。站在石渣上進行鉆孔時，確保渣堆的平穩。禁止在殘眼中再次打鉆，禁止在操作上上維修相關的工具設備。進入隧道操作的工人必須穿戴齊全勞保用品，如安全帽、防護手套、工作服；電工及鑿巖機操作工人穿戴絕緣手套及絕緣鞋，以防電擊事故。

（4）爆破施工安全保證措施

爆破加工房應該設立在距離隧道口五十米開外的安全區域內。除了爆破加工房，禁止在別的場所加工爆破用品。爆破作業和爆破器材加工人員必須穿棉質工作服，嚴禁穿化纖衣物。在對炮眼進行轉藥前，核查爆破操作面周邊的支護措施是不是堅固；炮眼里是否還有巖石粉等雜物；才鉆好的炮眼溫度太高，禁止馬上裝藥。另外，如果工作面照度過低、沒有正常的處置流沙和流泥、或者有可能出現大規模涌水現象時，禁止往炮眼裝藥。

隧道內采用統一指示訊號進行爆破作業，所有人員和車輛一律撤離至安全區域以外，保證不受爆破產生的沖擊波的傷害。由獲得安全技術合格證的爆破工進行放炮作業，放炮過程中，按照規定的安全距離，設立爆破警戒線。完成爆破程序十分鐘后，作業人員方可進入施工現場進行危石清理和噴錨支護作業，完成該項工作后才能進行后續施工。

依據施工現場條件確定每天爆破的時間和次數，爆破時間和裝藥時間不宜間隔太久。爆破工要按照操作規范核查爆破條件，保證能一次成功。如果發生以下狀況禁止進行爆破作業，如隧道內操作面巖層支護不到位、照明不夠、可能出現涌水和涌泥情況。爆破后需進行通風除塵十五分鐘，且進行下述各種檢驗及妥善處置以后，工人方可進入工作地點：有沒有瞎炮，如有則由爆破工進行妥善處置；有沒有未引爆的火藥或雷管；圍巖有沒有松動的石頭；支護有沒有損毀等。裝炮時禁止用明火點炮，禁止裝藥和打眼同步進行。

在確保爆破施工順利安全進行的基礎上，還要做到文明施工，維持現場施工秩序。做到照明充足、道路平整、沒有積水、易燃易爆化學品存放妥當等。按規對爆破器材進行發放，遏止重大傷亡事故，降低一般事故的發生。

（5）初期支護安全保證措施

隧道進行開挖后，除了圍巖完整穩定，以及設計文件中規定的不需支護者外，其他部位都需要依據圍巖狀況和工藝方法對其進行牢固的支護。施工中，現場技術負責人及相關人員會對支護情況展開定期安全檢查，并設置專人對不利地質區域進行巡視，一旦發現支護受到擠壓或者破壞時，馬上對其進行修復，若情況嚴重時，將現場人員撤出危險區域，然后再進行修復。

隧道內進行支護時，邊開挖邊支護，支護面相距開挖面通常最多四米；如果開挖面巖土性質不良時，盡可能縮小支護面。對支護面進行噴射混凝土時，腳手架應搭設牢靠，操作人員穿戴好個人防護用品，確保設備無異常。

4 結語

石磨嶺隧道塌方會對隧道建設的安全、工期、投資及第三方都會造成不利影響。為了保證該坍塌風險取得有效管控，將隧道施工作業按照以上風險對策措施進行重點管理及控制，可將風險降低到人們可以接受的范圍內。除此以外，還應強化管控措施，對風險進行實時監管，從而實現管控風險、降低損失、保證施工安全的目標。