铁道工程中隧道施工技术与风险控制分析

摘要：在我国铁路建设不断加速的背景下，隧道工程已成为铁道线路中的关键组成部分。由于隧道施工具有地质复杂、环境多变、技术难度大等特点，如何科学实施隧道施工技术并有效控制相关风险，成为保障工程质量和施工安全的核心环节。本文结合当前铁道隧道施工的主要技术手段，深入探讨施工过程中可能出现的各类风险，并分析相应的控制策略，以期为铁道工程隧道建设提供技术支撑与实践参考。

关键词：隧道施工；风险控制；铁道工程

一、隧道施工的关键技术分析

（一）钻爆法施工技术在隧道工程中的应用

钻爆法是传统隧道施工中应用最为广泛的一种方法，尤其适用于坚硬岩层或地质条件复杂的隧道段。在具体操作过程中，需依据地质勘察结果，合理布置炮孔参数与爆破顺序，通过控制炸药用量、孔深和炮眼角度，实现对围岩的定向破碎。为提高爆破效果并减少对围岩结构的扰动，施工中还需同步采用喷锚支护技术以防止坍塌或掉块现象发生。该方法施工周期相对较长，但其灵活性强、适应性广，仍是复杂山区铁路隧道建设的重要施工技术。

（二）新奥法在软弱地层中的施工应用

在软弱地层或含水丰富区域，新奥法展现出良好的适应性和控制性。其核心理念在于保持围岩的原始应力状态，通过小断面分部开挖和初期支护相结合的方式，充分发挥围岩本身的承载能力。施工过程中，需精确掌握地质信息，灵活调整开挖步距与支护参数，并严格控制变形量，以实现施工安全与稳定性的双重保障。新奥法强调“观察—设计—施工”动态反馈机制，有效提升了软弱地层隧道施工的科学性和针对性。

（三）盾构法在城市地下铁路中的应用

盾构法作为一种全机械化施工技术，在城市地铁及高铁地下段工程中被广泛应用。该方法利用盾构机在地下连续掘进，边掘进边同步组装衬砌结构，具备施工速度快、对地表影响小、作业环境封闭安全的显著优势。盾构施工要求前期地质勘察详尽，设备选型科学合理，盾构机的掘进参数与施工姿态需实时监控与调整。为应对突发风险如突水突泥，还应配备应急排水与注浆系统。盾构法技术成熟、自动化程度高，特别适用于密集城市区域隧道工程的建设需求。

二、隧道施工风险控制策略探讨

（一）地质风险识别与预控技术

在隧道施工过程中，地质风险是最具不确定性和破坏性的风险类型之一，准确识别并提前预控地质风险是保障施工安全的前提条件。有效的地质风险识别应建立在详尽的地质勘查基础之上，包括地层结构、岩性特征、水文地质状况、断层破碎带分布等信息的全面获取。通过物探手段如地质雷达、地震波检测等技术，能够对地层变化趋势进行动态监控。施工前应制定详细的地质分析报告，并结合施工阶段动态反馈及时更新风险评估模型。在预控技术方面，需结合支护结构优化设计、超前地质预报与支护系统联动控制机制等手段，减少突发地质灾害的发生概率。特别是在穿越软弱带或断裂带时，应适当调整施工方法和支护参数，并加强注浆加固处理。此外，通过建立地质信息模型（GIM）与施工信息系统相结合，实现数据共享和施工过程的智能化预警，是提升地质风险控制水平的有效路径。

（二）水害控制与排水系统设计

水害是影响隧道施工安全和进度的又一重大风险，尤其在高地下水位区域或穿越含水层时更为显著。高效的水害控制需从源头识别、路径截断和灾害处理三个方面入手。首先在前期勘察阶段，应对地下水位、水文循环系统和周边水体的影响进行充分分析，并采用水文地质钻探与抽水试验技术，掌握地下水的流动方向和水压分布。其次，在设计阶段需构建科学的排水系统，包括设置环形排水沟、纵向集水管以及临时和永久性排水设施，确保排水能力与地质水文条件相匹配。施工过程中应实时监测地下水位变化，通过预注浆止水、地表截水和临时排水措施有效控制突水突泥现象。对于高风险区域，可布设多级排水系统并配置自动抽排设备，以应对极端天气或突发水害事件。完善的排水设计不仅有助于保障施工安全，也对后期隧道结构稳定性具有重要作用。

（三）施工设备安全与管理机制

隧道施工设备种类繁多，包括钻爆设备、支护机械、运输车辆、通风排水系统等，其运行效率和安全性能直接关系到施工进度与人员安全。有效的设备管理首先应建立系统的设备选型与采购机制，确保设备性能与施工需求高度匹配，尤其在长大隧道和高风险区域，需优先选用高可靠性、高智能化水平的机械设备。设备进场前需进行全面的技术检验与调试，保证运行状态良好。在施工过程中，应制定详细的设备操作规程和维修保养计划，实行责任到人的管理制度。为防范突发性机械故障，应设置应急备用设备并建立快速调度机制。此外，借助BIM技术与物联网平台对关键设备运行状态进行实时监控，可有效提升设备使用效率并降低故障率。在人员管理方面，应强化操作人员的技术培训和安全意识教育，严格执行持证上岗制度。通过制度化、信息化、智能化的设备管理体系建设，可为隧道施工提供坚实的安全保障。

（四）施工环境安全与应急预案管理

隧道施工环境复杂、空间封闭、通风不畅，极易引发火灾、有害气体中毒、电力故障等安全事件，因此建设科学合理的施工环境安全管理体系尤为重要。首先应构建完善的通风系统，确保作业区域空气流通与有害气体浓度控制在安全范围内，并配备多点气体监测传感器实时监控空气质量。在电力系统方面，应采用分区供电和自动断电保护装置，预防短路或触电事故发生。隧道照明应充分覆盖全部作业区域，使用防爆型照明设备以应对易燃气体环境。施工现场应划分安全通道与避险区域，并设置明显的安全警示标识。应急预案管理方面，需根据不同风险类型制定多套应急响应机制，包括火灾、突水、塌方等专项应急预案。预案应定期组织实地演练，提升施工人员应急处置能力。构建基于信息化平台的应急指挥系统，可实现应急响应的高效联动与资源优化调配，从而在突发事件发生时迅速恢复施工秩序，最大限度减少人员与财产损失。

结束语：隧道作为铁道工程中的重要基础设施，其施工过程涉及多项高精度、高风险的技术操作。通过合理选择施工方法，结合精细化的地质分析、设备管理与风险控制措施，能够显著提升隧道工程的施工质量与安全水平。本文对隧道施工的核心技术与风险控制策略进行了系统分析，旨在为铁路建设实践提供理论借鉴与工程指导。在未来铁路隧道建设日益向复杂地质、高难度施工条件发展的趋势下，需持续优化施工管理体系，推动智能化施工技术应用，以构建更加安全、高效、绿色的铁路隧道工程体系。

参考文献

[1]张勇.铁路隧道施工安全控制研究[J].铁道标准设计，2023，43（02）：129-134.

[2]刘军.隧道工程施工技术与风险防控探讨[J].建筑技术开发，2023，50（07）：92-96.