公路隧道施工安全技术应对措施

公路隧道多为地下暗挖工程，容易发生各类安全质量事故，造成人员伤亡和财产损失。因此，探讨公路隧道施工安全技术控制，对于提高公路隧道施工质量与安全，有着重要意义。

1公路隧道施工安全的影响因素

1.1地质因素

我国幅员辽阔地质条件复杂多变，在隧道施工中，如果没有做好地质勘探和超前预报工作，不能预知掌子面前方的地质情况，则施工中易发坍塌、涌水、岩爆等安全事故。

1.2技术因素

隧道施工时常出现设计工况与实际地质不符的情况，如果施工单位不能及时采取合理的施工方法和技术，容易导致坍塌事故。如浅埋段开挖施工，应根据围岩及周边环境条件，优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或预留核心土开挖法，围岩完整性较好时可采用多台阶开挖法，禁止采用全断面开挖法。

1.3管理因素

施工单位安全生产管理疏漏，是导致事故发生的重要原因。例如安全管理机构和人员缺失、违章指挥、冒险作业、擅自改变开挖和支护方式等，都为施工安全埋下了隐患。

2公路隧道施工安全技术控制原则

隧道施工安全技术控制原则，可归纳为：保护围岩，内实外美，重视环境，三步紧跟、动态施工。保护围岩：一是少损伤围岩的固有支护能力，可通过机械开挖和控制爆破予以解决；二是通过支护、预加固等技术，增强围岩的自支护能力。内实外美：关键是做到混凝土密实、喷射混凝土密实、喷射混凝土与围岩密实、二次衬砌与初期支护密实。重视环境：一是内部环境，如通风集尘、防排水、降噪减震等；二是外部环境，如山岭便道、弃渣场、周边环境。三步紧跟：隧道开挖时，应做到初支紧跟、仰拱紧跟、二衬紧跟，其施工安全步距须根据围岩情况满足《公路工程施工安全技术规范》的相应要求。动态施工：隧道施工中的地质条件是不断变化的，其力学状态也是不断变化的。因此，施工中应遵循“岩变我变”的原则，结合超前地质预报和监控量测技术，探明围岩情况，确定科学的施工方法。

3隧道施工过程中的安全质量问题及应对措施

3.1洞口段的安全质量问题及应对措施

3.1.1洞口偏压隧道洞口两侧土体厚度不同时，会产生偏压，处理不当容易发生隧道开裂和坍塌事故。应对措施：①对洞顶土体较薄的一侧进行填土夯实，或对土体较厚的一侧进行挖切，直至两侧土压力平衡后再进行洞口开挖；②在隧道洞顶设置挡墙防护，减轻其承担的偏压力，做到“先护后挖”；③对隧道边墙基础不稳定的，采取混凝土结构处理，增设仰拱，加厚洞口边墙尺寸，防止结构变形影响洞口稳定。3.1.2洞口开挖隧道洞口段埋深浅，围岩破碎，施工受外部环境干扰大，容易发生滑塌、坠石等事故。应对措施：①施工前先清除洞口上方周边可能滑塌的表土、山坡危石，及时施做截、排水系统和边仰坡面喷锚防护，防止地表水渗入围岩影响山体稳定，定期对边仰坡变形进行监测；②按照“零开挖、早进晚出”的原则，最大限度的少开挖山体，以保证山体稳定和原生植被；③应先支护后开挖、自上而下分层开挖、分层支护；④若洞口围岩风化破碎、有发生滑塌的可能，则应采取超前大管棚等措施，对围岩进行超前预支护或超前预加固；⑤开挖宜避开雨季、融雪期及严寒季节[1]。

3.2洞身开挖的安全质量问题及应对措施

3.2.1超欠挖洞身开挖由于操作不当，容易产生超欠挖现象，对施工安全、衬砌质量、进度和成本均造成不利影响。应对措施：①钻孔作业前，由测量人员在掌子面测出开挖界线，确定钻孔位置；②合理进行爆破设计，并根据现场围岩情况及时进行调整；③爆破工持证上岗，监督其严格按照钻爆设计进行钻孔、装药和爆破作业，对孔深、孔距、角度进行检查，并重点根据围岩实际情况控制好装药量；④出现欠挖应进行补炮或凿除处理，而允许范围内的超挖则应使用与衬砌同标号的混凝土进行回填。3.2.2塌方、冒顶隧道施工中，如果对前方地质情况探查不明，或没有根据围岩条件及时调整开挖方法和支护方式，或安全步距超标等，都会增加隧道塌方、冒顶的风险。应对措施：①针对Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩和断层破碎带，按照“先探测、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、早衬砌”的原则组织施工，紧凑施工工序，做到稳扎稳打；②爆破后应按“先机械后人工”的顺序找顶，彻底清除工作面松动危石，并及时初喷混凝土封闭围岩，减少围岩暴露在外时间；③当出现大量涌水时，按照“先治水再施工”和“防、排、堵、截”的方针，根据水量大小、补给方式等，采取井点降水或辅助坑道排水等措施，消除涌水造成的不利影响；④将监控量测纳入到施工工序，发现围岩变形量超标，立即撤离人员或进行支护处理，防止人员伤亡事故的发生。

3.3初期支护的安全质量问题及应对措施

3.3.1锚杆如果锚杆的钻孔未达设计深度或锚杆注浆较少，会造成锚杆和围岩的抗拔力与固结力无法达到设计要求，降低支护效果，影响施工安全。应对措施：①准确定位钻孔位置，孔位允许偏差为±150mm，保证钻孔数量；②水泥砂浆锚杆钻孔直径应大于锚杆杆体直径15mm；③钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度，但深度超长值不应大于100mm；④锚杆安装前应对锚杆和钻孔进行检查，并留存好原始记录；⑤安装后的锚杆应避免受到碰击，端部3d内不得悬挂重物。⑥严格按设计和规范要求安装锁脚锚杆，并与钢架焊接牢固。3.3.2钢架钢架与钢筋网、喷射混凝土组成了隧道的初期支护结构，其必须具有足够的强度和刚度，否则将无法承受围岩沉降压力，为隧道结构安全埋下隐患。应对措施：①不同规格的首榀钢架加工完成后，应在平整地面上进行试拼；②钢架安装必须确保拱脚放在牢固的基础上，不得脱空、不得有水浸泡，安装前应将拱脚处的虚渣和杂物彻底清理干净，当拱脚基础承载力不够时，应扩大拱脚；③钢架要尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，横、纵向连接必须到位，钢架间连接板螺栓全部上紧；④下部开挖后，钢架应及时接长、落地，施做锁脚锚杆，不得左右同时开挖；⑤钢架应垂直于隧道中线，竖向不倾斜，平面不错位、不扭曲。

3.4防排水的安全质量问题及应对措施

3.4.1渗水、涌水施工遇到富水地层或岩溶地带，会出现大量渗水或涌水，降低围岩强度和稳定性，增加开挖与支护难度，易发安全质量事故。应对措施：①采用注浆方式填充裂隙，形成止水帷幕，减少或堵塞渗水通道；②利用超前钻孔或者辅助坑道排水；③在正洞外水源一侧，采用井点降水或深井降水将水排走，减少正洞水压力，起到拦截地下水的作用。3.4.2漏水施工完毕的地段，若地表水、地下水渗入二次衬砌中，将会腐蚀衬砌结构和设备，在寒冷地区还会产生衬砌混凝土冻融病害，影响结构安全。应对措施为：①防水板选用耐腐蚀、耐老化、高延展率的塑料材料，安装完毕后不得存在漏点；②根据渗水位置，在衬砌后埋设排水管，将渗水集中引流外排。③严格按图施做洞口截排水系统和洞内排水系统。

3.5二次衬砌的安全质量问题及应对措施

由于现场条件有限和工人操作水平参差不齐，加之混凝土硬化会产生收缩，二衬拱顶经常出现空洞现象，对二衬的承载能力产生不利影响，严重危及结构安全。应对措施：①适当减少拱顶部位混凝土的水灰比和坍落度；②提前预留注浆管道，二衬施工完毕及时检测，发现空洞后采用注浆法进行空洞填充；③对于超挖过多或溶洞原因形成的空洞，应采用与二衬同标号的混凝土进行回填；④加强混凝土振捣，确保混凝土浇筑密实。

综上所述，公路隧道是一项综合性和复杂性较强的施工项目，过程中易出现诸多无法预见的问题，因此对公路隧道施工安全技术控制进行探讨，运用安全系统工程原理对施工各环节加强控制，对于提高施工安全与质量，具有十分重要的意义。