摘要：針對淺埋暗挖隧道施工中常出現(xiàn)的三類安全風(fēng)險：坍塌、火災(zāi)、水災(zāi)事故，提出相應(yīng)的防治措施及對策，可供相關(guān)施工人員參考。
關(guān)鍵詞：淺埋暗挖? 隧道施工 風(fēng)險控制
淺埋暗挖隧道施工的風(fēng)險因素來自各方面，錯綜復(fù)雜。不同施工條件的淺埋暗挖隧道，施工風(fēng)險因素也略有不同。這些安全風(fēng)險一般表現(xiàn)為以下三種形式：坍塌、火災(zāi)爆炸、水災(zāi)。下面簡要梳理與分析隧道施工安全風(fēng)險的防治及應(yīng)急處置措施。
1．坍塌的防治措施
1.1 坍塌的預(yù)防措施
隧道坍塌的誘發(fā)原因有多種，應(yīng)充分預(yù)想施工中存在的安全風(fēng)險。開挖施工前應(yīng)逐步分析排查各種易發(fā)安全隱患，并采取有效預(yù)防措施；加強(qiáng)施工過程中的施工監(jiān)測，預(yù)防各類突發(fā)性事故。
（1）工程建設(shè)周圍環(huán)境的調(diào)查
地鐵隧道施工與周圍環(huán)境互有影響，應(yīng)在施工前詳細(xì)調(diào)查周圍的施工環(huán)境。主要的調(diào)查項目有地下管線受施工影響的分布情況、周圍接近的建筑物及臨近施工現(xiàn)場的地表水源概況。調(diào)查的重點(diǎn)內(nèi)容包括施工地鐵線路與管線的相對位置關(guān)系、管線用途、基礎(chǔ)類型及埋深、建筑物的建成年限等。對于施工隧道上方為供水、雨水及污水管線的，尚應(yīng)重點(diǎn)排查有無存在滲漏問題。
（2）施工前的工程地質(zhì)勘察
隧道地質(zhì)勘察在設(shè)計及施工前都非常重要。淺埋暗挖法施工時，勘察的重點(diǎn)項目包括：表層填土的分布、性質(zhì)組成及厚度；圍巖土的自穩(wěn)性、性狀及密實度；是否在隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)存在松散圍巖、破碎帶、廢棄地下工程等，并分析其對施工的影響；有無古河道或引起開挖面突發(fā)性涌水的富水型地質(zhì)。
（3）做好超前地質(zhì)預(yù)報
做好超前地質(zhì)預(yù)報工作，對于淺埋暗挖法施工，是非常必要的。超前地質(zhì)預(yù)報可提前了解掌握掌子面前方的不良地體位置、產(chǎn)狀，前方圍巖結(jié)構(gòu)的整體性及含水情況，及時發(fā)現(xiàn)異常地質(zhì)情況。既可提供支護(hù)設(shè)計的合理參數(shù)、正確開挖斷面和施工優(yōu)化方案的依據(jù)，還可給施工安全風(fēng)險預(yù)防提供可靠信息，進(jìn)而做好施工準(zhǔn)備，控制施工風(fēng)險。
（4）做好施工監(jiān)測
考慮地鐵隧道施工周圍環(huán)境復(fù)雜，應(yīng)實時監(jiān)測施工進(jìn)程，及時掌握施工過程中的支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖作用狀態(tài)，并及時反饋設(shè)計與施工，防止出現(xiàn)變形過大、坍塌等嚴(yán)重工程事故，確保地鐵施工和周圍結(jié)構(gòu)物的安全。地鐵隧道施工主要監(jiān)測施工隧道的變形、應(yīng)力、應(yīng)變參數(shù)。由于地表沉降的監(jiān)測結(jié)果可以直觀反映施工中的圍巖變形全過程，因此也可列為一個重要監(jiān)測指標(biāo)。
（5）嚴(yán)格控制施工過程，保證施工質(zhì)量。
嚴(yán)格控制一次爆破的裝藥量，盡量避免擾動軟弱破碎圍巖；嚴(yán)格遵守開挖工序要求，控制每次開挖進(jìn)尺；鋼架制作、支護(hù)施工必須滿足設(shè)計和驗標(biāo)要求，確保施工質(zhì)量；施工期間應(yīng)在洞口備有方木、鋼架等塌方搶險材料，以備急用。
1.2 處理坍塌的措施
處理地鐵隧道坍塌應(yīng)遵循“穩(wěn)塌體、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、快反饋”的原則，具體處置措施如下：
（1）首先分析坍塌原因，迅速確定穩(wěn)定塌方土體的措施。對于小面積坍塌，可采取管棚注漿法加固坍塌土體，對松散的坍塌土體高壓注漿，進(jìn)行加固。對于較大范圍的坍塌，可使用旋噴樁加注漿的方案加固土體，自坍塌區(qū)頂外 3-5m至隧道底板1m以下作為加固區(qū)域，視坍塌情況確定旋噴樁數(shù)量。此外，應(yīng)做好坍塌區(qū)的排水工作。
（2）為確保掌子面穩(wěn)定，可采用掛網(wǎng)噴漿工法封閉掌子面。加強(qiáng)隧道拱頂?shù)闹ёo(hù)措施，加密格柵網(wǎng)架，并對其注漿加固。
（3）加強(qiáng)監(jiān)控量測工作，及時反饋量測信息，根據(jù)初期支護(hù)受力及圍巖變形情況，評估施工安全狀態(tài)，提出處理問題的措施。
2.火災(zāi)的防治措施
地鐵隧道施工時，由于地下施工，隧道內(nèi)部一般較為潮濕，易引起各種電氣線路、設(shè)備絕緣層或接觸點(diǎn)的老化，造成設(shè)備短路或電阻過大等問題，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)，加之隧道的通風(fēng)量大，加速了火勢的蔓延。隧道施工時一般采用人工采光照明，亮度較低，一旦發(fā)生火災(zāi)或斷電，將對工人的應(yīng)急逃生帶來極大困難。由于在火災(zāi)發(fā)生伊始，難以發(fā)現(xiàn)火源及起火點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)時，火災(zāi)已蔓延擴(kuò)大，使得火災(zāi)撲救較為困難。在地鐵隧道的施工過程中防范火災(zāi)非常重要。
2.1預(yù)防火災(zāi)的措施
1）做好機(jī)電設(shè)備及線路的定期檢修與日常檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備、線路出現(xiàn)過載、短路、漏電等故障時，應(yīng)暫停施工作業(yè)，待檢查修理完畢后方可繼續(xù)施工。
2）嚴(yán)格管理爆破器材的運(yùn)輸、存放及使用，避免發(fā)生因管理不善引發(fā)的爆炸事故。
3）切實加強(qiáng)施工人員的火災(zāi)安全風(fēng)險教育。例如禁止在洞內(nèi)吸煙，防止因隨意丟棄煙頭而引發(fā)火災(zāi)。隧道內(nèi)焊接施工操作時，須留意作業(yè)現(xiàn)場周圍是否存在易燃物質(zhì)，避免飛濺火星引燃。
4）實時監(jiān)測隧道內(nèi)易燃易爆氣體（如瓦斯等）的濃度，當(dāng)濃度超過監(jiān)測規(guī)定允許值時，立即采取相應(yīng)的抽排氣體措施。
5）施工現(xiàn)場應(yīng)配備相應(yīng)的消防器材（如滅火器等），洞口處應(yīng)備有水箱或濕沙，以備發(fā)生火災(zāi)時滅火使用。
2.2火災(zāi)發(fā)生后的處理措施
1）一旦火災(zāi)發(fā)生時，應(yīng)首先安全有序的疏散隧道內(nèi)施工人員，并立即將火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)及火情訊息報告隧道施工控制中心和119火警臺，請求協(xié)助控制火情。
2）立即組織人員利用滅火裝置撲滅火源，搶救經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)，把火災(zāi)的損失降到最低。
3）為防止引發(fā)次生火災(zāi)，切斷相關(guān)電源，同時開啟隧道應(yīng)急照明設(shè)備，啟動抽排煙塵設(shè)施。
3.水災(zāi)的防治措施
隧道的開挖、爆破等活動，引起圍巖狀態(tài)改變，造成巖體縫隙發(fā)生變化，進(jìn)而改變了地下水滲流的流徑，成為了滲漏水的水源條件。防水材料的缺陷及隧道結(jié)構(gòu)襯砌的施工方法，使得涌水不能有效排出，致使施工過程中發(fā)生水災(zāi)。此外，施工過程中擊穿由地下水匯集形成的隱藏水庫也會導(dǎo)致大量涌水的發(fā)生。
3.1水災(zāi)的預(yù)防措施
1）準(zhǔn)確勘察，確保設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)注意選取疏密適當(dāng)、有代表性的點(diǎn)作為地質(zhì)勘測點(diǎn)，提高勘測的準(zhǔn)確度。應(yīng)嚴(yán)格遵守國家及行業(yè)設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，參照所有勘察資料進(jìn)行設(shè)計。勘察資料缺失時，應(yīng)要求委托方將勘測資料補(bǔ)充齊全。
2）及時降排隧道圍巖出水。淺埋暗挖施工軟弱富水區(qū)隧道時，可采用超前水平負(fù)壓抽水、深孔擠壓劈裂注漿、小管棚注漿和作業(yè)面排堵等措施綜合降排隧道圍巖出水。
3）嚴(yán)格控制防水材料質(zhì)量。應(yīng)建立嚴(yán)格的驗收制度嚴(yán)控施工建筑材料，尤其對防水材料的選用，應(yīng)嚴(yán)格做到材料進(jìn)場前的隨機(jī)抽檢達(dá)標(biāo)，嚴(yán)格遵守規(guī)范施工工藝制作試件，按要求做好施工質(zhì)量的定期檢測。
4）嚴(yán)格控制施工過程。嚴(yán)格遵守設(shè)計施工規(guī)范施工，對關(guān)鍵工序質(zhì)量加強(qiáng)控制。嚴(yán)控爆破量，避免超欠挖及過量擾動周邊圍巖；嚴(yán)把灌筑混凝土質(zhì)量關(guān)，保證混凝土的抗?jié)B性能及回填拱頂密實度，控制混凝土裂隙；嚴(yán)控混凝土二次襯砌的養(yǎng)護(hù)拆模工期；嚴(yán)控關(guān)鍵工序的施工工藝標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量檢驗等措施。
3.2水災(zāi)后的處理措施
1）當(dāng)施工隧道遇突發(fā)水災(zāi)時，首先應(yīng)立即采取引導(dǎo)抽水機(jī)等將洞內(nèi)的積水迅速排出。
2）迅速采取堵水措施。注漿防水是目前經(jīng)常采用的最常見的堵漏方法之一，具有方便快速的優(yōu)點(diǎn)。操作流程是先將配比適當(dāng)?shù)淖{材料配制成漿液，然后用高壓注漿機(jī)將其灌入縫隙或空洞之中，液態(tài)的注漿材料擴(kuò)散后，材料自身的化學(xué)特性會迅速膠凝或固化，以達(dá)到阻塞縫隙或空洞，愈合裂縫縫隙，恢復(fù)整體防水性能的目的。
3）利用熱瀝青。作為一種粘塑性高分子無機(jī)材料，熱瀝青也可以達(dá)到有效起到止水及防水的效用。其作用機(jī)理為熱瀝青在溫度較低時，其粘滯度增加，物理狀態(tài)呈現(xiàn)出類似于巖漿一樣的流動性狀，低溫瀝青逐漸形成凝結(jié)的硬殼，從而起到阻塞縫隙水的作用。在灌注熱瀝青時，可充分利用瀝青熱傳導(dǎo)系數(shù)偏低的物理特性，適當(dāng)增大灌注壓力，使其硬殼內(nèi)側(cè)的高溫瀝青可以穿破由于降溫而形成的硬殼再度滲透進(jìn)入巖石的裂隙及孔隙，有效加強(qiáng)防水效果。
4.總結(jié)
坍塌、火災(zāi)、水災(zāi)這三種事故作為淺埋暗挖隧道施工的多發(fā)風(fēng)險因素，在施工組織時中須充分做好預(yù)防及應(yīng)急預(yù)案，切實保證施工全過程的施工風(fēng)險安全可控。
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作者簡介：王京衛(wèi)，男，助理工程師；郵寄地址：陜西省富平縣曹村高級中學(xué)（雷婷收）郵編：711700 電話：18691026205
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