关于不良地质条件下高速公路隧道施工安全风险预防、控制及应急措施研究

刘兴建

摘 要：不良地质条件下的高速公路隧道施工具有风险不可预见的特点，加大了整体施工难度。因此，研究与分析施工安全风险预防、控制及应急措施对于实现不良地质条件下的施工安全、有效保证施工质量，进一步提升施工效率具有重要意义。

关键词：不良地质;隧道施工;安全风险预防;施工效率

0 前言

随着我国基础设施建设的稳步开展，高速公路隧道建设已迈入新的阶段，但就现行条件而言，高速公路隧道施工易受不良地质条件影响，这也在无形中加大整体施工难度。因此，在实际施工过程中应时刻注意不良地质地段的施工工作，采取有效措施降低施工风险，消除安全隐患，保证整体施工过程的安全性。

1 常见不良地质

在不良地质因素影响下，高速公路隧道施工常常会穿越软土、黄土等不良地层，施工现场的潜在安全风险较大。针对岩土、松散地层及偏压地层等特殊地质，考虑环境外在差异性因素影响，不良地质诱发的安全风险各不相同，因此应考虑采取针对性的风险管控措施，并将其作为隧道施工有序开展安全管理的关键管控工序。

2 不良地质条件对高速公路隧道施工的影响

（1）突泥与涌水。高速公路隧道工程在实际施工过程中，突泥与涌水是极为常见的地质灾害，其会因自身所携带物严重危害隧道施工，影响整体工作效率。

（2）岩爆。就现行破裂机制角度而言，其多是指脆性破裂，由于岩石在开挖卸荷条件下因自身弹性影响而产生的应变能力。岩块在爆裂时会以不同方式脱离母体而产生爆裂剥离、弹射、松脱等现象，而在其爆裂过程中所释放的弹性应变因受外界条件因素影响而产生不同的后果。通常情况下，高速公路隧道施工建设中岩爆会发生在埋深500米的隧道位置，而针对高度挤压区的不同也会做出适当调整，因岩爆自身具有较为严重的危害性，在实际操作过程中，施工单位对于整体机械设备与操作人员的安全需要格外注意。

（3）塌方。塌方属于灾难性地质灾害，主要是因失去稳定性而导致的突发性崩塌灾害，而在塌方出现位置通常会因不同岩性组合地段的结构面，不利于岩土接触而造成的安全隐患[1]。现阶段，在高速公路隧道施工过程中，塌方作为极为常见的影响性因素占据绝大部分比例，而塌方多是由于局部失稳而造成的，从而在实际操作过程中施工人员愈加需要对现行隧道施工中的岩体结构与特征进行准确计算，降低整体影响，避免因大规模塌方而被迫改变施工线路的问题。

（4）氯盐侵蚀。氯盐作为腐蚀钢筋钝化的主要物质，是高速公路隧道结构混凝土中最为常见的问题，而这也是严重危害着混凝土结构耐久性的主要原因。氯离子浓度受外界条件因素影响，在空气湿度的不同变化条件下对于钢筋锈蚀速度有着不一样的影响，因此，在混凝土拌合过程中原材料所带进的氯盐可能会因外界氯离子溶于水而进一步渗透仅高级混凝土周围孔隙中，在达到一定程度时则择在不良地质条件下进行建设，绝多数情况下都因发生突泥与涌水问题而严重阻碍施工过程，造成修缮工作停滞不前，会出现钢筋氯化问题。

3 不良地质条件下高速公路隧道施工的安全风险预防、控制及应急措施

3.1 遵循施工安全技术方案

施工方案的制定应当以现行高速公路隧道设计要求为依据，施工单位对现行施工组织设计编制实施性予以认真落实，通过对实际情况的具体分析予以完善施工组织设计。而在落实安全技术措施时应当结合现场实际情况进行分析以满足施工需求，进而保证整体施工质量与安全，实现预计任务目标。洞内疏排水工作作为高速公路隧道软弱围岩地段的重要工作之一，其在有效处理后能够降低安全隐患，防止因水浸泡而造成的支护失稳。在隧道软弱围岩施工过程中必须遵循特定原则开展施工组织工作，联合安全员进行洞内素描实施跟踪观察，加强监控量测工作，针对因意外条件下引发的坍塌问题，第一时间采取应急措施予以处理，保证现场工作人员与机具设备能够及时撤离场地。而为降低掌子面风化作用，在开挖完成后应当以稳固开挖面为主，依据支护整体联合方式进行原计划设定稳定围岩，在采取施工安全技术措施时，其所讲究的内容与上行施工原则相同，有序安排各项工作，进而保证隧道施工的有序开展，进一步提高安全施工生产效率[2]。而工作人员在实际操作过程中应当对所选择的开挖方法予以确定，保证现场所施工方式的准确性。现阶段，所采用的开挖方法依据不同围岩进行设定，主要以台阶法、全断面法等为主，开挖方法的正确使用能够进一步提升整体施工的安全性。而在循环开挖进尺工作中合理确定进尺，因实际围岩条件的好坏与进尺速度的快慢息息相关，稳定进尺速度可以降低坍塌事故风险。除此之外，为有效控制受力状态，应当加强光面爆破效果以提高整体受力状态。另外，遵循施工安全组织进行技术处理，利用锚杆注浆进行紧固，使能够在自身承受范围内进行填充围岩缝隙。

3.2 落实施工安全制度提高安全应急效率

“安全第一、预防为主、综合治理”作为公路隧道施工单位始终贯彻的安全生产方针，其所运行的安全制度措施应当严格依照各级岗位及机构的相关规章管理制度、标准展开，要求各级工作人员必须严格遵守执行，以保证能够在定期与非定期制度检查工作中实现安全管理目标，并设置现行管理工作相关机构。在监督检查施工过程中保证人员安全，针对危害人员安全时予以第一时间纠正，必要时可以采取停工整顿的方式，依據复查要求进行复工整改，保证安全目标得到有效控制，加大施工现场管理力度，要求各级单位对信息安全统计报表予以如实填报，为动态分析安全工作提供有效依据。随后制定现场安全考核奖惩办法，以考促安保证整体安全管理水平得到有效提升[3]。在施工安全应急措施落实前应当对施工应急预案予以完善，根据制定目标内容，结合现场隧道险情进行设置，配备专人看守隧道明显险情路段，及时采取有效措施进行安全整治，应急人员针对现场实际情况进行人员和机具撤离。除此之外，生产安全事故处理措施的应当分析事故原因针对各类事故类型制定，对行业已发生安全事故予以及时通报，加强对一线作业人员安全培训及交底，提升排查险情的准确性，使得应急措施有序有效，提高整体应急效率。

3.3 重视地质工作进行超前地质预报

不良地质地段在进行隧道施工时应当及时调整现场施工工序，遵循“防患于未然”原则，针对较为复杂的地质条件隧道应当在建设全过程中都贯穿地质工作。现阶段，在隧道施工中整体工作的可执行性都与地质工作息息相关，为地质工作投入给予极大程度的资金与人力支持，不仅能够提高整体工作效率，还能够在地质勘测资料与设计文件相配合的阶段提升整体工作效果，降低资本投入，提高施工效率[4]。因在实际施工过程中地质勘测作用所提供的经验使得各级单位尤为重视地质工作，而为防范地质灾害发生，保障高速公路隧道顺利建设，预判不良地质可以极大程度上保证各项工作的精确度，针对较为复杂的地质情况，高速公路隧道在其修建过程中应当加大整体地质工作，以实现准确超前地质预报，只有了解实际隧道前方地质情况，才能为后续调整支护参数与整体施工提供准确依据，进而对于地质灾害的发生进行有效预防和控制，在确保安全的前提下保障施工质量。与此同时，还能够赢得施工时间，节约处置资金。目前我国愈发重视超前地质勘探预报工作，其多以地质钻探方法为主，结合地震波、电磁波法的应用，对于这整体情况予以准确预报，降低因不良地质而影响的隧道施工问题。

3.4 应用信息技术实现动态设计控制风险

社会经济的快速发展使得高速公路隧道现阶段在工作环境中大范围应用信息技术辅助施工，以保证其通过动态设计提升整体工作效率。而钻爆法作为当前高速公路隧道开挖的主要方法之一，其在应用实践中已取得较为显著的成绩，而新奥法中将监控量测作为关键点，受到各级施工单位的重点关注。我国隧道开挖前因受技术水平限制，无法精确掌握实际地质情况、保证隧道所处位置，而为提高设计图的准确性，保证与实际情况相符，利用信息技术分析监测数据，查看现行支护结构是否稳定、能否满足实际施工要求，及时采取措施处理因变形导致破坏的问题，提升整体施工的安全性。应用信息技术实现动态设计，不仅能够保证监控量测工作效果，还能够通过反馈信息的及时输入予以处理，提高现场施工效果，有效控制风险[5]。安全技术的合理应用能够保证在不良地质施工过程中提升整体风险控制效果，准确且有效的把控现场施工风险，而健全现行安全保障体系，不仅能够解决熔岩、瓦斯可燃气体、突水突泥等问题所造成的不良影响，还能够对于现场注浆堵水等问题所产生的影响进行有效控制。以控制风险为主，通过实时监测及时调整施工流程，有效的应对措施处理风险，方能保证施工现场及人员安全。

4 总结

在不良地质条件下高速公路隧道修建工作应当以各方管理部门协调沟通为前提，采取有效方法开展各项工作，最大程度保证高速公路隧道施工的安全性。而在不良地质地段开展隧道作业时必须坚持现行施工规范标准与系统化管理方式，控制现场安全，全面防护配合现场作业环境，以保证整体工程施工效率。

参考文献：

[1]李正文.不良地质条件下隧道施工方法研究[J].交通世界，2020（20）：120-121.

[2]苗帅，张露露.不良地质条件下特长隧道施工技术研究[J].工程技术研究，2020，5（11）：113-114.

[3]孟令辰.復杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术[J].绿色环保建材，2019（12）：136-137.

[4]肖明，何涛.不良地质条件下公路隧道施工安全性研究[J].科技风，2009（14）：171.

[5]谭发刚.隧道不良地质条件的风险预测与规避技术[J].西部探矿工程，2005（S1）：184-186.