1、前言
??????? 當(dāng)前，隨著新一輪鐵路客運(yùn)專線的開工，長大隧道和高風(fēng)險(xiǎn)隧道的修建將會越來越多，隧道施工中存在的安全隱患應(yīng)引起施工設(shè)計(jì)的高度重視，采取有效的管理和技術(shù)措施避免事故的發(fā)生是隧道工作者最為關(guān)心的問題。本文針對鐵路隧道的施工，從安全控制制度、安全風(fēng)險(xiǎn)評估、施工技術(shù)方案選擇、科技（施工方法）創(chuàng)新、安全生產(chǎn)投入和規(guī)范管理等六個(gè)方面談一些建議，以期對復(fù)雜地質(zhì)和高風(fēng)險(xiǎn)隧道的施工設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)作用。
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??????? 2明確責(zé)任，健全機(jī)制，從制度上確保隧道施工安全
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??????? 2.1建立健全安全責(zé)任體系和管理制度
??????? （1）健全責(zé)任體系，建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，做到“領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識到位、管理到位、責(zé)任到位”，確?！邦I(lǐng)導(dǎo)重視，部門協(xié)調(diào)，層層把關(guān)，人人負(fù)責(zé)”的責(zé)任體系落實(shí)到現(xiàn)場，形成一個(gè)“人人講安全、事事為安全、時(shí)時(shí)想安全、處處要安全”的良好施工氛圍；
??????? （2）加強(qiáng)管理，貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，堅(jiān)持“領(lǐng)導(dǎo)是關(guān)鍵，教育是前提，設(shè)施是基礎(chǔ)，管理是保證”的做法；
??????? （3）明確安全生產(chǎn)目標(biāo)，建立持證上崗制度和安全獎(jiǎng)懲制度；
??????? （4）落實(shí)安全檢查制度和安全教育培訓(xùn)制度；
??????? （5）堅(jiān)持開展全員性的安全管理活動，實(shí)行安全一票否決權(quán)；
??????? （6）嚴(yán)格執(zhí)行事故申報(bào)制度，及時(shí)處理，將損失降到最低。嚴(yán)格實(shí)施安全責(zé)任追究，堅(jiān)決做到“四不放過”。
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??????? 2.2制定和落實(shí)隧道安全施工的技術(shù)措施
??????? 針對工程特點(diǎn)、施工環(huán)境、施工方法、施工工期、勞動組織、作業(yè)方法、使用的機(jī)械、動力設(shè)備以及各種安全防護(hù)措施等，制定切實(shí)可行的安全施工技術(shù)措施，完善安全生產(chǎn)內(nèi)業(yè)資料管理：
??????? （1）隧道開挖前編制施工安全技術(shù)措施，從技術(shù)工藝、設(shè)備器材、作業(yè)流程、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對等各個(gè)方面做好預(yù)控措施，并經(jīng)過審批后具有技術(shù)法規(guī)的作用，在施工中必須嚴(yán)格執(zhí)行；
??????? （2）編制施工安全作業(yè)指導(dǎo)書，并在隧道各關(guān)鍵工序施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底；
??????? （3）安全技術(shù)措施中的各種安全設(shè)施、防護(hù)設(shè)置的實(shí)施列入施工任務(wù)單，責(zé)任落實(shí)到工班或個(gè)人，實(shí)行驗(yàn)收制度。
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??????? 3、實(shí)行重大技術(shù)方案審查和施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估制度
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??????? 3.1突出重大施工技術(shù)方案和關(guān)鍵施工工序?qū)彶橹贫?br /> ??????? 突出重大施工技術(shù)方案和關(guān)鍵施工工序的審查對確保隧道施工安全具有重要的意義，根據(jù)隧道的地質(zhì)特點(diǎn)和工期，對洞口施工、淺埋偏壓段施工、斷層破碎帶、巖溶、巖爆、突泥突水段、有害氣體段、客專大斷面軟巖斜井進(jìn)入正洞挑頂、正洞施工方法等重點(diǎn)和關(guān)鍵施工技術(shù)方案以及CRD法或CD法的中壁拆除、開挖、支護(hù)、防排水、襯砌等關(guān)鍵工序，在施工前要組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等單位的專家進(jìn)行審查，集中集體智慧，發(fā)揮專家的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗(yàn)，對施工方案進(jìn)行完善，為安全施工提供可靠的技術(shù)支撐。
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??????? 3.2實(shí)行隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估，建立安全預(yù)案和專家咨詢制度
??????? 在隧道施工中，常見的施工安全風(fēng)險(xiǎn)（或危險(xiǎn)源）有不良地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、有害氣體及高溫、慣性事故等。不良地質(zhì)有淺埋、斷層、溶腔、巖堆、滑坡、膨脹土（巖）、擠壓性地層、高水壓富水等；地質(zhì)災(zāi)害有巖爆、巖溶、突泥涌水，暗河等；常見的有害氣體多為可以燃燒和爆炸的瓦斯與天然氣，以及有毒的硫化氫氣體等；隧道高溫則是因隧道較長、埋深較大所產(chǎn)生的比正常高的溫度；慣性事故多出于隧道坍塌、爆破作業(yè)、機(jī)械傷害、施工用電以及爆破后的危石傷人等。
??????? 在隧道施工前，對隧道的不良地質(zhì)和可能存在的地質(zhì)災(zāi)害，組織專家進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，實(shí)施隧道風(fēng)險(xiǎn)等級管理，建立針對性的安全預(yù)案和防范應(yīng)急機(jī)制并進(jìn)行演練，狠抓方案預(yù)控，把安全風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避在開工初期，主動采取并做好必要的安全監(jiān)控和防護(hù)措施，不斷強(qiáng)化施工過程中的安全保證措施。
??????? 為確保隧道施工安全，對有安全風(fēng)險(xiǎn)的隧道和重大技術(shù)難題，組織專家進(jìn)行研討和咨詢，即建立專家研討和咨詢制度，力求從規(guī)避及控制風(fēng)險(xiǎn)的源頭上保證安全，運(yùn)用科技手段、成熟技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備和可靠的經(jīng)驗(yàn)，有效地降低隧道施工的工程成本和風(fēng)險(xiǎn)。
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??????? 4、選擇合理的施工技術(shù)方案，強(qiáng)化關(guān)鍵工序標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，是保證隧道施工過程安全的核心
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??????? 4.1認(rèn)真對待洞口工程施工安全
??????? 洞口工程是隧道施工的重中之重，嚴(yán)防洞口塌方，是展現(xiàn)隧道施工水平，增加企業(yè)信譽(yù)的重要保證。
??????? （1）貫徹隧道早進(jìn)晚出原則，洞口邊仰坡盡量少刷方、少擾動，同時(shí)做好洞口周圍排水設(shè)施，對洞口松軟的邊仰坡，盡早錨噴加固；
??????? （2）進(jìn)洞施工應(yīng)遵循的安全原則是“先采取加固和防護(hù)措施再進(jìn)洞開挖”，洞口開挖單線隧道一般采用臺階法，雙線和客專大斷面隧道一般采用孤形導(dǎo)坑臺階法、CRD法、CD法或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；
??????? （3）洞口段二襯及洞門應(yīng)盡早施作，而襯砌臺車更應(yīng)及早定制并使用，以確保洞口安全。
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??????? 4.2突出超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)的先導(dǎo)作用，為隧道安全施工提供可靠的技術(shù)支持
??????? （1）根據(jù)不同的地質(zhì)條件和隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級的劃分，采用綜合的超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)手段（物探、鉆探），及時(shí)準(zhǔn)確提供預(yù)測預(yù)報(bào)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整開挖方法、支護(hù)參數(shù)，規(guī)避施工災(zāi)害、降低工程風(fēng)險(xiǎn)，保證隧道的施工安全。
??????? （2）將超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)和掌子面地質(zhì)描述納入正常施工工序，按照“物探先行、綜合驗(yàn)證，有掘必探，先探后掘”的原則組織施工。
??????? （3）施工前對地表構(gòu)筑物、水池、河流、溝谷、深大陷穴、地質(zhì)變化界等進(jìn)行調(diào)查、分析和判識，及時(shí)改進(jìn)施工設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)安全措施。
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??????? 4.3選擇合理的施工技術(shù)方案，規(guī)范關(guān)鍵工序的施工，是確保隧道施工安全的核心
??????? 隧道洞口段、淺埋段、偏壓段、軟弱圍巖段和大斷面黃土隧道，合理的施工方法和設(shè)計(jì)參數(shù)以及關(guān)鍵工序的施作到位是控制隧道施工安全的核心。
??????? （1）選擇合理的開挖方法和支護(hù)參數(shù)。按設(shè)計(jì)要求、斷面尺寸、地質(zhì)情況合理選擇全斷面法、臺階法、弧形導(dǎo)坑臺階法（或叫環(huán)形開挖留核心土法）、CRD法、CD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等進(jìn)行開挖與支護(hù)，并結(jié)合掌子面揭示的地質(zhì)和超前預(yù)測預(yù)報(bào)的地質(zhì)情況調(diào)整開挖方法和設(shè)計(jì)參數(shù)，是確保隧道施工安全的核心。
??????? 軟弱破碎圍巖應(yīng)積極采用巖土控制變形分析法施工技術(shù)。
??????? 特別提出的是臺階法應(yīng)采用短臺階，不宜采用長臺階法進(jìn)行施工。
??????? 另外，CRD法、CD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，由于工序較多，操作管理不宜做到位，施工進(jìn)度慢，不利于發(fā)揮機(jī)械施工優(yōu)勢，且臨時(shí)工程多，因此，建議采用超前預(yù)加固措施或?qū)⒊跗谥ёo(hù)加強(qiáng)而采用臺階法等方法施工，既能加強(qiáng)永久結(jié)構(gòu)工程，又能加快進(jìn)度，降低成本，保證安全和質(zhì)量，方便管理
??????? （2）淺埋偏壓、大斷面黃土隧道的施工關(guān)鍵是控制沉降，而控制沉降的根本方法是盡早將初期支護(hù)封閉成環(huán)，仰拱及早施作（距掌子面距離控制在20～30m之內(nèi)），二襯緊跟仰拱完成（距掌子面距離控制在60m之內(nèi)），當(dāng)然，弧形導(dǎo)坑正面噴砼、加大拱腳、加設(shè)鎖腳錨管、鋼拱架下鋪設(shè)墊塊以及回填反壓（對偏壓段）等均是有效的手段，即按“短開挖、留核心；早封閉，快成環(huán)；強(qiáng)支護(hù)，穩(wěn)拱腳；嚴(yán)控水，緊仰拱；勤量測、速反饋“的原則組織淺埋偏壓和大斷面黃土隧道的施工，控制安全。
??????? （3）洞口段、淺埋段、軟弱斷層段的施工關(guān)鍵是要按“預(yù)支護(hù)、短開挖；少擾動（弱爆破）、強(qiáng)支護(hù)；早封閉、實(shí)回填；嚴(yán)治水、勤量測”原則組織安全施工，同時(shí)對地表坑穴進(jìn)行回填，并做好地表的防排水工程。
??????? 當(dāng)掌子面處于土石或軟硬分界時(shí)，應(yīng)對土質(zhì)（軟巖）部分先開挖、支護(hù)，并將支護(hù)立于巖石（硬巖）上，然后再進(jìn)行巖石（硬巖）部分施工（弱爆破、短進(jìn)尺），嚴(yán)禁采用爆破開挖巖石（硬巖）方法使土質(zhì)（軟巖）部分自然坍落的做法（易造成坍塌）。
??????? （4）富水巖溶隧道的施工，當(dāng)需要保護(hù)地表的生態(tài)平衡時(shí)，采用“堵水限排”的設(shè)計(jì)理念，按照“先探水、預(yù)注漿、后開挖、補(bǔ)注漿、再襯砌”的原則組織施工，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。