复杂地质隧道施工安全风险与施工管理措施
杨胜永
云南省建设投资控股集团有限公司 650501
相比于其他工程项目,隧道工程具有隐蔽性较强、影响因素较多、施工空间狭小、现场条件相对恶劣的特点,在进行复杂地质隧道施工时,隧道稳定性较差,可能会引发地质灾害,发生安全事故,造成人员伤亡,延长施工周期,降低施工效果。及时分析施工中的安全风险,提出合理的管理举措,可以有效提升施工安全性,由此可见,加强风险管理与控制,已经成为隧道工程领域的迫切要求。
1.复杂地质隧道施工中存在的安全风险
1.1 施工环境较为复杂
在实际隧道施工过程中可能会面临地质地形环境较为复杂的情况,类型有两种:一种是施工现场的地质条件较为复杂,例如,施工区域岩层稳定性较差,有坍塌风险,这会为施工增添难度,如果在施工过程中,需要穿过岩石,但硬度较低,可能会出现岩石变形的情况,严重时甚至会引发隧道坍塌,对技术人员的生命财产安全产生威胁。另一种是施工现场附近地质条件较为复杂,一些项目的施工现场周边存在湿陷性黄土、居民区或者矿山,如果施工时没有重视此类因素,未能做好前期规划,会对相关人员的日常生活或者生产活动产生不利影响,同时,还会增加安全事故发生的几率。
1.2 技术应用力度不足
选择合理高效的施工技术,不仅会在施工流程和进度方面起到促进作用,还会提升施工质量,保障人员安全,缩短工程周期。隧道施工方法种类多样、效果明显,例如,引入钻爆法、通风技术以及支护技术等,如果此类方法的应用力度不足,可能会导致施工难以满足工程需求,降低施工效率,难以保证人员安全。一些施工单位在施工过程中,资金投入不足,技术人员较少,不能保证技术的有效利用,会为隧道施工带来风险,降低施工质量。
1.3 人为因素
人为因素是导致隧道施工中出现安全事故的重要原因之一,具体体现在以下几方面:首先,技术人员对施工技术掌握不足,隧道施工中一些流程需要人工参与,以爆破为例,一些技术人员未能掌握操作要点,难以根据工程实际情况调整参数,会影响爆破质量,对施工现场的地质结构产生影响。其次,技术人员操作规范性较差,在处理地下水时,难以做到规范控制,不仅会降低施工效率,延长施工周期,还容易带来安全风险,加大单位损失。最后,一些技术人员未能树立安全意识,防护工作不到位,受伤几率增加,没有实时监督施工现场,也会对施工过程产生不利影响。
2.复杂地质隧道施工管理措施
2.1 采用超前预报方式
超前预报是重要环节,可以起到预测作用,提前检测施工现场是否在地质、地下水以及地应力等方面存在问题,将其作为施工的重点关注内容,一些工程项目中可能会出现坍塌、岩爆、变形等情况,进行超前预报,有助于减少安全事故的发生,避免地质灾害影响工程质量。在科技高速发展的过程中,先进施工技术层出不穷,例如,TSP3D 成像、超前钻探等,加大此类技术的应用力度,可以提升检测的准确性。在超前预测结束后,需要将结果告知现场技术人员,让其充分了解地质情况、围岩动态。负责钻探的技术人员,需要在循环钻入隧道掌子面时,检查钻入速度、钻渣情况以及钻杆振动情况,还要在施工前了解围岩情况,进行支护工作,合理控制开挖进尺,降低安全风险。
2.2 应用先进施工技术
2.2.1 地下水治理技术
在处理地下水时,需要将保护环境、减少污染作为基本工作理念,在了解地下水形态的基础上,以堵排结合、因地制宜为原则进行施工,对于网状流水,分散性较强,通常采用堵截的方式,对于管状流水,集中性较强,通常采用疏通的方式。在治理地下水前,应当发挥超前预报的作用,检查施工现场地下水形态、地质地形情况等,还要分析组合关系是否会对工程施工产生影响,选择合理方案进
行处理,防止涌泥或者突水。
2.2.2 防排水施工技术
在应用防排水施工技术时,需要将防水、排水、堵截相结合,按照因地制宜、综合治理的原则开展工作,施工目的是保证排水顺利,提升防水性能,增加经济效益,避免安全事故。在二次衬砌混凝土的过程中,要开展浇筑工作,主要材料为防水性能较强的混凝土,抗渗等级应达到 P8。施工中可能会出现施工缝,类型有四种,分别为纵向施工缝、环向施工缝、沉降缝以及抗震缝,需要设置止水带,不同种类的施工缝,应当使用不同的止水带,对于前两种施工缝,可以采用中埋式橡胶止水带,对于沉降缝,可以采用中埋式橡胶止水带与背贴式止水带相结合的方式进行处理,对于抗震缝,可以采用中埋式钢边橡胶止水带与背贴式止水带相结合的方式进行处理。
2.2.3 断层和破裂带施工技术
实际施工时,可能会遇到以下几种情况,一是充填型溶洞,规模较大,呈现软塑状,二是断层破碎带,厚度较大,三是地下水发育异常,可能会导致涌泥、突水,需要设置止浆墙,在掌子面前方开展预注浆工作。需要对施工区域中的隧道采用注浆方式进行加固处理,使用超前注浆导管,直径以 42mm 为宜,避免坍塌,保证安全。将水泥浆作为主要施工材料,处理破碎岩体,提升强度、稳定性,避免岩体出现破裂或者变形。采用光面爆破技术开展工作,在测定围岩中各金属含量的基础上,选择合适的钻孔设备,确定爆破流程,提升施工安全性。
2.2.4 隧道变形控制技术
施工时,可能会面临现场地质条件较差的情况,例如,粉砂岩、碳质泥岩,施工过程会对地质结构产生扰动,降低稳定性,可能出现塌陷或者倒塌事故,威胁技术人员的生命安全,需要制定合理的工作方案,明确施工流程,整体提升隧道承载性能、稳定程度,进而保证整体强度符合工程要求。正式施工前,需要勘察地质,了解现场的地质条件,确定存在风险的范围,制定应急方案。开挖隧道时,需开展支护工作,采用锚杆支护的方式,避免隧道发生形变,保证内部岩体结构稳定,防止坍塌。
2.3 加大技术人员培训力度
施工人员在隧道施工中发挥至关重要的作用,人员类型分为两种,一种是基层技术人员,另一种是高级管理者,实际施工时,为保证施工质量符合需求,要求全体人员以施工流程为依据进行施工。对于基层技术人员,应当加大安全培训力度,让其意识到安全防护工作的重要性,树立正确的安全意识,在施工过程中,如果技术人员发现异常情况,需要及时向上级汇报,还要落实施工流程和方案,保证施工标准化,加强监督管理,保证施工安全有序进行。对于高级管理者,要提升操作熟练度,提高工作效率,检查施工流程和方案中是否存在不合理情况,及时整改。
结语:在复杂地质隧道施工过程中,为提升施工质量,降低安全风险,就要提前做好预防工作,提升安全性,现阶段隧道施工中存在一些安全风险,不利于工程施工顺利进行,这就要求技术人员做好风险防控工作,加大安全管理力度。正式施工前,要进行超前预报,勘察地质情况,并将勘查结果告知技术人员,使用先进施工技术,对隧道进行加固、支护处理,防止变形或者坍塌,注重人员培训,增强安全意识,保证施工规范。
参考文献:
[1]仇小宁.复杂地质隧道施工安全风险与施工管理对策[J].运输经理世界,2025,(11):66-68.
[2]邝军培,农志佳,关传达,等.复杂地质铁路隧道施工安全风险与施工管理[J].交通节能与环保,2024,20(S2):196-200.
[3]蒲伟斌.复杂地质隧道施工安全风险分析与管理[J].运输经理世界,2023,(08):81-83.