隧道施工安全的技術(shù)要點(diǎn)

1、隧道施工安全 的技術(shù)要點(diǎn),張頂立北京交通大學(xué)教育部隧道及地下工程研究中心,主要內(nèi)容,隧道施工安全特點(diǎn)隧道施工災(zāi)害類型分析 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及地質(zhì)保障技術(shù)施工過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管理與質(zhì)量控制隧道施工的主要安全措施主要結(jié)論與建議,1 隧道施工安全特點(diǎn),施工安全對(duì)地質(zhì)條件的依賴性強(qiáng)。地質(zhì)條件的不確定性和一定程度上的未知性決定了隧道施工存在安全風(fēng)險(xiǎn)。安全事故一般規(guī)模較大，造成的危害和損失通常也較大，社會(huì)影響大。一般

2、事發(fā)突然，事先預(yù)兆不明顯，預(yù)防的技術(shù)難度大。影響因素多，隨機(jī)性大，需要綜合治理。地下空間狹小，同時(shí)有伴生災(zāi)難發(fā)生，施救難度較大，而且恢復(fù)生產(chǎn)需要較長(zhǎng)時(shí)間。,2 隧道施工災(zāi)害類型分析,（1）隧道涌水涌泥事故 這類安全事故一般事發(fā)突然，造成的危害極大，常常伴有人員傷亡，是隧道施工中應(yīng)著重考慮和竭力避免的事故。這類事故通常是隧道施工直接揭露或造成了與大型水體的溝通，其直接原因是對(duì)大型水體的位置、規(guī)模、性質(zhì)等事先未確知，

3、在未采取可靠措施的情況下貿(mào)然施工所造成。技術(shù)對(duì)策——超前預(yù)報(bào),2 隧道施工災(zāi)害類型,（2）隧道坍塌、冒頂及其誘發(fā)災(zāi)害 這類事故通常規(guī)模較小，有些情況下也伴有人員傷亡，小范圍的坍塌、冒頂是隧道施工中難以完全避免的。但有兩點(diǎn)要高度重視：①小冒頂易于誘發(fā)大范圍冒頂，危害加大；②冒頂有時(shí)也可誘發(fā)突涌水事故。 這類事故多半是沒(méi)有針對(duì)地層條件的變化及時(shí)調(diào)整施工方案，如開(kāi)挖不當(dāng)、支護(hù)不及時(shí)等造成。技術(shù)對(duì)策—采用正確的施

4、工方案，加強(qiáng)質(zhì)量管理,2 隧道施工災(zāi)害類型,（3）爆炸類安全事故 這類事故包括瓦斯、油層氣等有害氣體的爆炸及巖爆等，通常是局部發(fā)生，但后果往往也是嚴(yán)重的。也是特殊地層隧道施工管理的重點(diǎn)工作。 技術(shù)對(duì)策—措施到位，加強(qiáng)管理,3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及地質(zhì)保障技術(shù),與其他工程相比，隧道施工對(duì)地質(zhì)工作具有更多的依賴性。近年來(lái)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作得到了高度重視，客觀上也取得了顯著的效果，可以說(shuō)避免了許多災(zāi)害性事故的發(fā)生，而且也為

5、更多的人所接受。目前存在的主要問(wèn)題是如何提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確定和及時(shí)性，以及與隧道信息化施工的聯(lián)動(dòng)。為此目前的超前預(yù)報(bào)工作應(yīng)注意以下5個(gè)方面的問(wèn)題：,(1) 不良地質(zhì)體類型的分析,針對(duì)工程特點(diǎn)，對(duì)隧道穿越地層的不良地質(zhì)體進(jìn)行全面的分析和了解，尤其就其對(duì)隧道施工的影響進(jìn)行重點(diǎn)分析，不良地質(zhì)體主要包括巖溶構(gòu)造、斷層破碎帶、地層結(jié)構(gòu)界面及富水地層等。在全面分析的基礎(chǔ)上，對(duì)不良地質(zhì)體對(duì)隧道施工的影響類型和可能導(dǎo)致的事故進(jìn)行分析和歸類，由此確定地質(zhì)

6、工作的重點(diǎn)。,(2) 不良地質(zhì)體及結(jié)構(gòu)界面的識(shí)別,本項(xiàng)內(nèi)容主要探測(cè)設(shè)備硬件的研制，立足自主開(kāi)發(fā)應(yīng)用針對(duì)隧道工程特點(diǎn)、易于掌握、實(shí)用(功能不宜太多)和價(jià)格較低的探測(cè)儀器，目前國(guó)內(nèi)已研制出該類儀器。探測(cè)的有效距離一般不應(yīng)小于50m，精度應(yīng)在數(shù)米內(nèi)，并在必要時(shí)采取包括鉆孔在內(nèi)的綜合探測(cè)方法。,(3) 信息采集與精確分析系統(tǒng),對(duì)現(xiàn)有超前預(yù)報(bào)方法進(jìn)行改進(jìn)，特別是從綜合預(yù)報(bào)的原理出發(fā)，獲得三維空間綜合參數(shù)數(shù)據(jù)，提高定位精度；綜合各種預(yù)報(bào)方法

7、進(jìn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和精確分析，從不同物性出發(fā)研究上述不同類型的地質(zhì)災(zāi)害，提高預(yù)報(bào)可靠性。,(4) 超前地質(zhì)實(shí)時(shí)綜合預(yù)報(bào)集成系統(tǒng),由于不良地質(zhì)體的成因、分帶規(guī)律等不同，首先明確各種不良地質(zhì)段隧道超前預(yù)報(bào)的任務(wù)、內(nèi)容和重點(diǎn)。以實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)預(yù)報(bào)管理系統(tǒng)，充分利用各種結(jié)果，及時(shí)處理預(yù)報(bào)中的大量數(shù)據(jù)，做出科學(xué)的預(yù)報(bào)決策。,(5) 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警和施工預(yù)案專家系統(tǒng),綜合各種預(yù)報(bào)方法，對(duì)前方的地質(zhì)狀況進(jìn)行全面的描述，尤其對(duì)重要的地質(zhì)異常帶進(jìn)

8、行鉆探。綜合考慮不良地質(zhì)對(duì)隧道施工的影響，及時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的災(zāi)害發(fā)出預(yù)警和預(yù)報(bào)，并給出相應(yīng)的處理方案和措施。,超前預(yù)報(bào)工作的基本原則,巖溶地區(qū)的巖溶構(gòu)造等不良地質(zhì)體應(yīng)采取綜合預(yù)報(bào)方法，堅(jiān)持長(zhǎng)短結(jié)合以短為主，預(yù)報(bào)范圍前方≥50m，隧道周邊外1倍洞徑做為工序列入。在不能確認(rèn)排除巖溶構(gòu)造體時(shí)，必須實(shí)行鉆孔鉆探，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)范圍進(jìn)行。對(duì)于危害性較大不良地質(zhì)體在無(wú)法確認(rèn)時(shí)遵循寧信其有，不信其無(wú)的原則。,4 施工過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管理與質(zhì)量控制,對(duì)不

9、良地質(zhì)段制定完善的施工方案和技術(shù)措施，最大限度地減小安全風(fēng)險(xiǎn)；針對(duì)不良地質(zhì)體性質(zhì)和工程特點(diǎn)，選用合理的施工方法，減小對(duì)地層的擾動(dòng)；嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行注漿加固, 并確保質(zhì)量；嚴(yán)格支護(hù)質(zhì)量管理和初支背后的回填注漿效果的檢測(cè)。,5 隧道施工的主要安全措施,地層破裂過(guò)程的微震監(jiān)測(cè)，由此可對(duì)地層破裂的位置、發(fā)展規(guī)律和破壞程度做出判斷，可進(jìn)行近距離和短期預(yù)報(bào)；采用可靠的注漿加固綜合措施，有效地加固地層和堵水；制定完善的監(jiān)控方案并確保實(shí)施到位

10、；針對(duì)不同的災(zāi)害類型分別制定緊急預(yù)案。,6 主要結(jié)論與建議,隧道施工安全已經(jīng)引起各級(jí)主管部門(mén)和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，這是可喜的！采取有效措施后多數(shù)大型的安全事故是可以避免的，從技術(shù)上已可以做到。建議每個(gè)工程應(yīng)確定合理的建設(shè)周期，因?yàn)楹芏喟踩胧┑膶?shí)施是需要時(shí)間的！工程造價(jià)應(yīng)合理，要實(shí)事求是，不贊成工程的限額設(shè)計(jì)，這樣很難保證安全措施的落實(shí)到位。建議今后在工程可行性研究階段增加《安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》專章，安全評(píng)估可一票否決，宜列專項(xiàng)經(jīng)