隧道巖溶處理技術及施工管理策略研究

張巨峰

（中鐵十九局集團廣州工程有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

隧道巖溶處理技術是隧道施工中的重要技術之一，在實際應用中主要有超前預測、監控量測以及對涌水段進行管理的功能，大大提高了隧道巖溶處理的效果。另外，由于隧道巖溶處理具有一定的高風險性，所以在巖溶處理施工中必須要加強施工管理、風險管理，做好施工過程的風險識別、風險評估、風險評價和風險處理等工作，保證隧道巖溶施工的安全性。

1 隧道巖溶處理技術的應用分析

1.1 監控量測管理

在隧道施工管理中，利用新奧法來實現對工程的量測和觀察，為隧道施工管理帶來了極大便利，不僅可以通過對量測結果的分析來掌握掌子面的真實情況，同時也可以及時將掌子面的數據傳輸與后續施工，為其提供施工依據。監控量測必須由專業人員進行實施、操作，才能保證數據的精準性。在實際施工中，可以通過正確利用監控測量方式來實現對圍巖結構的整體強度管理，從而為后期的隧道建設提供幫助。

1.2 涌水段管理

在隧道巖溶施工中，存在的較大裂縫以及較大偏差的圍巖斷巖等區域很容易引發大范圍的涌水，所以一定要對該區域進行涌水段管理，避免嚴重事故的發生[1]。基于此，對于這些敏感性較強的區域一定要提前做好位置預測，再根據預測結果對這些區域進行注漿處理，從而有效減少涌水事故的發生，確保隧道施工安全。

另外，為了有效進行涌水管理，除了要對敏感性較強的區域進行注漿處理外，還要對其他區域進行防水處理。在排水過程中，排水電源不能與施工電力共用一套電力系統，一定要保證電源的獨立性，同時還要設置備用電源以防萬一。由于比分圍巖有可能會發生水化反應，所以在排水時必須要保證水泵的壓力和功率能夠滿足排水要求。同時，還要時刻關注圍巖的沖刷問題，避免地下水對圍巖的過度沖刷，減少空洞的出現，進而為隧道建設施工提供安全保障。

1.3 溶洞處理技術

在隧道巖溶施工中對于溶洞的處理通過從5 個方面著手：繞、截、排、堵、越。

（1）繞處理。如果施工中遇到的溶洞體積較大，則最好采用繞處理的方式，通過施工繞以及選線饒等方式成功將溶洞繞過[2]。在施工中通常在后段對溶洞進行專項處理，有時候為了施工便利也可以在不影響工程的前提下進行路線的更改，所以，繞處理的方式在較短距離的隧道施工中應用較多。

（2）截處理。在對隧道施工之前就需要對各路段進行勘察分析，確定巖溶水源是否來源于水洼等地段，確定水源。如果水源會因雨季的到來而受到影響的話，則需要對溝槽等位置進行排水處理，減少積水的形成。

（3）排處理。在排水時，一定要對水源的水量進行提前分析，對水源的流向以及位置進行確定，同時，要充分利用排、截共用的方式來有效緩解水量較大時的排水問題，并將水排向暗河。如果水量較小，直接通過水溝進行引導即可。

（4）堵處理。如果隧道施工中填充物不足或者水源較少時，則可以利用混凝土或者漿砌片石來進行填充，從而提高隧道溶洞的密封性。另外，在輸水管預埋過程中要保證排水順暢，成功將水排出洞外。

（5）越處理。巖洞處理中如果利用堵、截等方式不能有效時，則可以采用越方式[3]。也就是通過管道以及橋梁等方式實現成功跨越。如果隧道底部的溶洞體積相對較小，可以通過設置暗道的方式穿過溶腔，并用混凝土填充底部的縫隙，這樣就可以保證原來水流方向的同時實現對溶洞的跨越。如果溶洞邊墻支撐力不足，可以通過架橋等方式來提高邊墻的支撐性能。

2 隧道巖溶處理施工的風險

隧道工程建設與其他工程建設相比，同樣具有加強的安全危險性。此外，由于巖溶作業本身的高危特性，在施工過程中表現出更高的安全風險性。

（1）在隧道巖溶處理過程中需要用到大量的巖溶，并且要與其進行直接接觸，這樣在施工中容易出現突泥突水事故，對巖溶施工造成嚴重影響。突泥突水將會大大增加突出物的承擔風險和作業風險。

（2）隧道巖溶處理中主要使用石土等材料進行洞穴的填充，在填充施工中如果突發突泥事故，事故處理難度也會增加，導致整個施工的風險增加。

（3）隧道巖溶處理施工涉及的范圍較廣，在地下水排放施工中，由于我國排水技術水平有限，加大了我國隧道建設地下水的排放難度，從而也使其成為影響我國隧道施工的危險因素之一。

（4）隧道建設中必須要保證洞頂的支撐性，如果支撐性能不佳便會引發隧道的坍塌風險。

（5）在隧道施工中還要控制洞穴支護的變形，這是保證支護強度的主要手段，同時也是影響隧道安全施工的重要因素之一。

鑒于隧道巖溶處理施工的特殊性風險，管理人員需要在施工中要重點考慮事故的高發階段，并根據事故風險的具體特征制定有效措施，并保證其能夠滿足安全理念的要求，加強風險管理，降低各項因素的不安全狀態，減少隧道施工事故的發生。

3 隧道巖溶處理施工風險管理策略

3.1 加強風險識別

安全風險識別是隧道巖溶處理施工中的基本內容，也是整個施工風險管理工作的基礎出發點。其中，管理人員必須高度重視風險識別在隧道施工管理中的重要作用，并能夠做出準確的識別，從而有效規避巖溶處理作業中的各項安全風險。同時，在識別的基礎上對已經給識別出的風險因素進行深入分析，找出與其相關的關聯點：①根據巖溶處理中巖漿等物質的實際數量和性質來判定風險的源頭；②對可能會形成風險的相關條件進行評估，確定引發風險的必要條件；③對之前得出的風險因素進行量化分析，如支護變形程度、突水突泥的發生率以及隧道洞頂坍塌的概率等；④確定可能引發的風險因素以及對隧道巖溶施工的影響程度，結合相關標準確定各種風險因素的風險等級。

3.2 做好風險評估

隧道巖溶處理中，科學分析安全風險是保證隧道施工順利開展以及降低事故發生率的重要手段。目前，可用于風險評估的技術手段逐漸增多，分析方法也逐漸趨于科學性，在很大程度上降低了管理人員的工作難度。在評估過程中，通過定性和定量的雙重分析來保證分析數據的科學性和準確性，從而為隧道巖溶處理施工提供更有效的風險評估，保證風險管理的正確實施。目前，我國在隧道巖溶處理風險分析中大多數應用經驗法來對其進行風險評估，但是，由于不同企業的管理經驗和發展歷程不盡相同，所以單純地應用經驗法來進行風險評估差異性較大，不能保證風險評估結果的有效性。因此，在未來隧道巖溶處理風險評估心中要綜合借鑒國際先進的技術和經驗，從而保證風險評估方法的先進性和一致性。

3.3 加強風險評價

在巖溶處理施工中，風險識別和評估完成之后，還需要在此基礎上進行風險評價，并根據事故可能發生的概率和結果進行評估，從而為施工事故預防以及應急救援措施的制定提供依據。目前，可用于風險評價的方法多達十余種，應用效果良好。在隧道巖溶處理過程中應用較多的就是事故分析法、故障樹分析法以及檢查表法等，各種方法的具體應用要對各項因素進行綜合評價，從而確定各項風險因素可能引發的事故后果以及人員的整體承受力。

3.4 做好風險處理

風險處理工作是整個施工風險管理的重要階段，也是保證隧道巖溶施工安全的重要內容。

（1）在對整個巖溶處理施工進行風險識別、評估和評價之后要根據所得出的結果，總結出危害施工的主要因素，并找出合適的方法來對其進行規避和預防。

（2）在風險管理中為了有效避免突發事故可能會對整個隧道施工產生擴大性影響，管理人員要運用有效的預防手段來緩減風險，從根本上減少人員和財務的損失。

（3）對隧道巖溶作業做好整體優化工作，同時可以利用保險公司投保的方式轉移風險。

（4）針對隧道巖溶處理整體影響不大的風險，可以選擇風險保留的方式予以處理。

針對隧道巖溶處理過程中的風險管理，所有的施工企業都希望能夠完全規避所有的風險，特別是大型的隧道巖溶施工。事實上，所有的風險不可能被完全規避，形成徹底的安全真空，所以，管理人員必須對所有的風險因素做好相應的預防和應急處理方案，建立相應的應急管理機制，從而能夠及時應對隧道巖溶施工中的突發事件，降低隧道施工風險。

4 結束語

綜上所述，在隧道施工中，隧道巖溶施工中容易遭受涌水、坍塌等風險，所以，可以加強對超前預測技術、監測量測管理以及涌水處理等技術來有效保障隧道巖溶施工的安全性，并要針對巖溶施工的高風險特征，做好相應的施工風險管理，從而保證隧道巖溶處理施工的安全性，為我國隧道建設作出貢獻。