改扩建隧道施工风险的评估和预防

刘磊

摘 要：我国公路事业不断发展，各个地区在早前的公路建设中，隧道是其必不可少的一项组成。随着时代发展，其逐渐难以满足当前的交通运输需求，因此，针对其的改扩建是必然的趋势，但在这一施工过程中，其还是存在较为多样的安全隐患，容易为施工带来重大风险，其中较为突出的风险即为塌方，相关人员必须要重视对多方面因素的综合考量，从而明确评估风险源，并借助多样化方式施以全方位的风险防控，确保隧道改扩建工程的整体质量与安全性，基于此背景下，本文针对改扩建隧道施工风险的评估与预防展开了探讨，以供参考。

关键词：改扩建;隧道施工;风险评估;预防

1 隧道改扩建及风险评估简述

对于公路事业领域的建设与发展来说，隧道是某些特殊路段不可或缺的建设手段，但就目前掌握的情况来看，多数地区的公路隧道都已经经历了十分久远的运行时间，其普遍凸显出平纵指标低、交通运输能力低等问题，且由于早前的隧道建设技术水平的落后，以及隧道工程实际建设所处地域的环境复杂性，使得其自身的结构也存在较大的风险因素。

立足于现代系统安全工程视角来说，针对公路隧道的改扩建工作是非常有必要的，但在这一过程中，为了能够保障隧道改扩建工程的整体建设质量及安全性与稳定性，相关技术人员必须要重视对其的风险开展系统性的评估与预防。基于此，本文以我国曾颁布的《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》以及《公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南》作为依据，对于隧道改扩建中可能出现的重大风险因素进行审查、整合与分类，并针对实际风险，落实对风险消减措施的规划设计，由此，尽可能的为隧道改扩建工程的施工安全提供保障[1]。

2 改扩建隧道施工风险源的研究

2.1 总体风险量化评估

对于隧道改扩建工程的总体施工风险来说，其所实际涉及的因素较为多样，按照相关规范的指导，一般来说，较为重要的风险评估要点主要有隧道建设所在位置的地域地形、水文地质特点、建设规模等，要注意的是，对于部分相对特殊的隧道在改扩建的过程中，还需要综合考量洞口施工难度、支护及加固难度以及安全事故救援的反应时间等，从而在施工风险评估指南的要求下，进行风险总体量化评分，由此掌握其的风险等级，确保能够对于重大风险源有所把控。

2.2 风险源普查分析

隧道的改扩建工程具有显著地工程施工难度高、施工周期长、施工技术多样等特点，针对这一工程的实践，通常技术人员会结合实际情况实现对其流程的阶段性划分，较为常见的作业环节拆解方式有洞口段明洞、洞门开挖工程、洞身拓进衬砌施工与其他需求施工工程等，由此，依据施工流程的细化也能相应的将风险评估工作进行细化，在此前提下，则需要落实对于隧道改扩建工程的风险源普查，这一工作开展中可以采取核对表法以及专家调查法实现对于预期普查目标，具体来说，首先，相关人员可以调阅参考以往公路隧道所发生的风险事故资料，并将其中的关键信息进行记录与整合，与此同时，技术人员还要重视对于现场事故的调查，从而将工程所处区域环境特点以及围岩等级、水文等多方面内容都作为风险分析因素，另一方面，技术人员还要针对实际改扩建隧道工程中的相关专家与经理人等核心人员，通过细致深入的交流沟通更全面的把握工程情况，以所得结果信息作为依据，对隧道改扩建中较容易发生的风险事故进行合理的分类与预测[2]。

2.3 重大风险专项分析评估

不同的隧道由于各类型外界因素的影响，改扩建过程中所实际造成的风险因素也是存在一定差异的，其中较为显著的问题主要有塌方、路基边坡失稳、洞口失稳、爆破、机械伤害以及物体打击等几个方面，对于重大事故风险来说，其所指的不仅仅是事故本身，因安全事故而牵连引起的损失也是其较为重要的内容，因此，风险评估过程中，还要注重对于专项重大风险的评估。于这一问题而言，核心分析因素主要有物、人以及施工管理几个方面，需要注意的是，这一过程中的必须要保障分析结果的客观性与可靠性，并且人为因素与施工管理因素都是可控的，站在企业资质、施工人员技术水平、安全防护等多方面角度上来看，人为因素与施工管理因素实际上可以作为施工风险的抵消措施存在。

3 改扩建隧道施工风险的可行性预防策略

改扩建隧道工程，虽然存在较多样的风险因素，但其中属重大风险因素，且较为典型，能够造成严重事故与威胁的则为隧道塌方风险，因此，笔者以塌方风险为例，探讨了其的可行性风险预防控制措施，主要体现在以下几个方面：

3.1 支护措施预防控制

科学适宜的支护措施能够对于隧道塌方事故风险提供优良的预防控制效果，基于此，为了能够提升洞口施工阶段的安全性与稳定性，施工人员可以采取超前大管棚支护方式进行防护，通常其的设置范围在距离施工起端的35 m范围内即可，在这一支护方式建设的过程中，需要注意钢筋与衬砌中线的角度，通常其两者之间要相互平行并以α=5°-8°为仰角角度设置在拱部围岩，并把环向间距控制在40 cm左右，另外，在开展爆破施工的过程中，会因震动导致隧道岩体的结构产生变化，基于此，还需要做好隧道入洞口的加固工作，此阶段可以采用的技术为锚喷技术，另一方面，既有隧道的支护结构拆除也是具备较高风险的一个环节，针对于此，还需要针对整体施工情况以及隧道的结构拆除范围与影响进行综合分析，注意拆除过程中的结构需要始终保持受力合理、稳定性好的状态，保障工程安全性，此外，还需要在拆除支护结构前，进行跳仓挂设防水卷材并设置排水措施，并需要保障拆除段的沉降及收敛结果能够保持在0.2 mm/d以下，当支护结构拆除，需要及时落实开裂段二次衬砌。

3.2 爆破措施预防控制

隧道爆破施工过程中，需要结合建设隧道与原有隧道之间的间隔，以及其周边围的破碎程度，实现对于爆破参数的完善与调整，进一步实现对于爆破方案的优化，通常情况下，风险等级为V级的围岩新建段前部，需要将孔径设置在42 mm左右，爆破孔深度则需要控制为1.5 m左右，且相邻之间的排孔，还需要确保其的间距不小于500 mm，而同等级的围岩在出现交叉的路段的靠上部分的爆破参数，爆破孔深度则需要调整至2 m，且针对相交段，需要分别设置掏槽眼、崩落眼、周边眼以及底眼，其中掏槽眼的规格为两排，其与实际作业区域的夹角还需要设置为85°，另外，各类设置眼的间距也需要做好把控，在根本上减轻爆破震动对于隧道产生的危害，与此同时，当建设隧道与原有隧道之间的间距呈现出接近或相交的状态时，则需要保障爆破震速不超过5 cm/s。

3.3 加固措施预防控制

隧道加固也是预防控制其施工风险的一项重要手段，这一施工环节具体的加固措施选择还需要结合开挖轮廓线与原有隧道对侧边墙的距离（以下用d表示）进行明确，通常情况下，若d≤30 cm，在保證空余10 cm距离的基础上，可以采取混凝土喷射及片石回填的方式进行加固，其分别针对隧道上部及下部区域;反之若d>30 cm，则在上述加固前提下，在隧道外侧进行浆砌片石加固操作，其作用的墙体宽度不可超过100 cm。

3.4 其他措施预防控制

除上述预防控制措施外，还需要在施工建设中做好施工监测管理工作，从而能够针对不同等级的围岩情况进行把控，并借助TSP超前地质预报系统，确保第一时间预报风险等级较高的地区可能出现的拱顶下沉、周边收敛、边墙位移以及地表下沉等状态变化，此外，技术人员还需要完善施工现场的各项人员防护设备以及事故救援设备，并注重对于事故演练的落实，更好的确保施工安全。

4 结语

综上所述，早期不符合现代工程标准的隧道进行改扩建是非常必要的，技术人员需要针对这一过程中的多样化风险源以及个别重大风险进行系统化评估，并在相关技术指南的指导下，采取各项科学可靠的措施落实对其的预防控制，确保施工质量与施工安全。

参考文献：

[1]梁育奇.隧道施工技术风险评估及风险控制措施研究[J].全文版：工程技术，2016（11）：64.

[2]王亚琼，李杰，王金宝，等.隧道施工技术风险评估及风险控制措施研究[J].公路，2015（6）：259-263.

[3]成联斌.探讨隧道施工技术风险评估及风险控制措施研究[J].华东科技（学术版），2017（9）：74-75.