摘要：針對淺埋暗挖隧道施工中常出現(xiàn)的三類安全風險：坍塌、火災、水災事故，提出相應的防治措施及對策，可供相關施工人員參考。
關鍵詞：淺埋暗挖? 隧道施工 風險控制
淺埋暗挖隧道施工的風險因素來自各方面，錯綜復雜。不同施工條件的淺埋暗挖隧道，施工風險因素也略有不同。這些安全風險一般表現(xiàn)為以下三種形式：坍塌、火災爆炸、水災。下面簡要梳理與分析隧道施工安全風險的防治及應急處置措施。
1．坍塌的防治措施
1.1 坍塌的預防措施
隧道坍塌的誘發(fā)原因有多種，應充分預想施工中存在的安全風險。開挖施工前應逐步分析排查各種易發(fā)安全隱患，并采取有效預防措施；加強施工過程中的施工監(jiān)測，預防各類突發(fā)性事故。
（1）工程建設周圍環(huán)境的調查
地鐵隧道施工與周圍環(huán)境互有影響，應在施工前詳細調查周圍的施工環(huán)境。主要的調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。調查的重點內容包括施工地鐵線路與管線的相對位置關系、管線用途、基礎類型及埋深、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，尚應重點排查有無存在滲漏問題。
（2）施工前的工程地質勘察
隧道地質勘察在設計及施工前都非常重要。淺埋暗挖法施工時，勘察的重點項目包括：表層填土的分布、性質組成及厚度；圍巖土的自穩(wěn)性、性狀及密實度；是否在隧道結構范圍內存在松散圍巖、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。
（3）做好超前地質預報
做好超前地質預報工作，對于淺埋暗挖法施工，是非常必要的。超前地質預報可提前了解掌握掌子面前方的不良地體位置、產狀，前方圍巖結構的整體性及含水情況，及時發(fā)現(xiàn)異常地質情況。既可提供支護設計的合理參數(shù)、正確開挖斷面和施工優(yōu)化方案的依據，還可給施工安全風險預防提供可靠信息，進而做好施工準備，控制施工風險。
（4）做好施工監(jiān)測
考慮地鐵隧道施工周圍環(huán)境復雜，應實時監(jiān)測施工進程，及時掌握施工過程中的支護結構與圍巖作用狀態(tài)，并及時反饋設計與施工，防止出現(xiàn)變形過大、坍塌等嚴重工程事故，確保地鐵施工和周圍結構物的安全。地鐵隧道施工主要監(jiān)測施工隧道的變形、應力、應變參數(shù)。由于地表沉降的監(jiān)測結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。
（5）嚴格控制施工過程，保證施工質量。
嚴格控制一次爆破的裝藥量，盡量避免擾動軟弱破碎圍巖；嚴格遵守開挖工序要求，控制每次開挖進尺；鋼架制作、支護施工必須滿足設計和驗標要求，確保施工質量；施工期間應在洞口備有方木、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遵循“穩(wěn)塌體、強支護、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，可采用掛網噴漿工法封閉掌子面。加強隧道拱頂?shù)闹ёo措施，加密格柵網架，并對其注漿加固。
（3）加強監(jiān)控量測工作，及時反饋量測信息，根據初期支護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.火災的防治措施
地鐵隧道施工時，由于地下施工，隧道內部一般較為潮濕，易引起各種電氣線路、設備絕緣層或接觸點的老化，造成設備短路或電阻過大等問題，進而引發(fā)火災，加之隧道的通風量大，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)生火災或斷電，將對工人的應急逃生帶來極大困難。由于在火災發(fā)生伊始，難以發(fā)現(xiàn)火源及起火點，一旦發(fā)現(xiàn)時，火災已蔓延擴大，使得火災撲救較為困難。在地鐵隧道的施工過程中防范火災非常重要。
2.1預防火災的措施
1）做好機電設備及線路的定期檢修與日常檢查，發(fā)現(xiàn)機電設備、線路出現(xiàn)過載、短路、漏電等故障時，應暫停施工作業(yè)，待檢查修理完畢后方可繼續(xù)施工。
2）嚴格管理爆破器材的運輸、存放及使用，避免發(fā)生因管理不善引發(fā)的爆炸事故。
3）切實加強施工人員的火災安全風險教育。例如禁止在洞內吸煙，防止因隨意丟棄煙頭而引發(fā)火災。隧道內焊接施工操作時，須留意作業(yè)現(xiàn)場周圍是否存在易燃物質，避免飛濺火星引燃。
4）實時監(jiān)測隧道內易燃易爆氣體（如瓦斯等）的濃度，當濃度超過監(jiān)測規(guī)定允許值時，立即采取相應的抽排氣體措施。
5）施工現(xiàn)場應配備相應的消防器材（如滅火器等），洞口處應備有水箱或濕沙，以備發(fā)生火災時滅火使用。
2.2火災發(fā)生后的處理措施
1）一旦火災發(fā)生時，應首先安全有序的疏散隧道內施工人員，并立即將火災發(fā)生地點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，搶救經濟財產，把火災的損失降到最低。
3）為防止引發(fā)次生火災，切斷相關電源，同時開啟隧道應急照明設備，啟動抽排煙塵設施。
3.水災的防治措施
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構襯砌的施工方法，使得涌水不能有效排出，致使施工過程中發(fā)生水災。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致大量涌水的發(fā)生。
3.1水災的預防措施
1）準確勘察，確保設計標準。應注意選取疏密適當、有代表性的點作為地質勘測點，提高勘測的準確度。應嚴格遵守國家及行業(yè)設計規(guī)范標準，參照所有勘察資料進行設計?？辈熨Y料缺失時，應要求委托方將勘測資料補充齊全。
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）嚴格控制防水材料質量。應建立嚴格的驗收制度嚴控施工建筑材料，尤其對防水材料的選用，應嚴格做到材料進場前的隨機抽檢達標，嚴格遵守規(guī)范施工工藝制作試件，按要求做好施工質量的定期檢測。
4）嚴格控制施工過程。嚴格遵守設計施工規(guī)范施工，對關鍵工序質量加強控制。嚴控爆破量，避免超欠挖及過量擾動周邊圍巖；嚴把灌筑混凝土質量關，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；嚴控混凝土二次襯砌的養(yǎng)護拆模工期；嚴控關鍵工序的施工工藝標準及質量檢驗等措施。
3.2水災后的處理措施
1）當施工隧道遇突發(fā)水災時，首先應立即采取引導抽水機等將洞內的積水迅速排出。
2）迅速采取堵水措施。注漿防水是目前經常采用的最常見的堵漏方法之一，具有方便快速的優(yōu)點。操作流程是先將配比適當?shù)淖{材料配制成漿液，然后用高壓注漿機將其灌入縫隙或空洞之中，液態(tài)的注漿材料擴散后，材料自身的化學特性會迅速膠凝或固化，以達到阻塞縫隙或空洞，愈合裂縫縫隙，恢復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材料，熱瀝青也可以達到有效起到止水及防水的效用。其作用機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系數(shù)偏低的物理特性，適當增大灌注壓力，使其硬殼內側的高溫瀝青可以穿破由于降溫而形成的硬殼再度滲透進入巖石的裂隙及孔隙，有效加強防水效果。
4.總結
坍塌、火災、水災這三種事故作為淺埋暗挖隧道施工的多發(fā)風險因素，在施工組織時中須充分做好預防及應急預案，切實保證施工全過程的施工風險安全可控。
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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（雷婷收）郵編：711700 電話：18691026205
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