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论隧道施工风险及对策

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摘要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视规避隧道施工风险,规避隧道施工风险对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍隧道施工风险及对策的有关内容。

关键词 隧道;施工;风险;原则;管理;工艺;对策;

中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:

引言

根据国家《“十二五”综合交通运输体系规划》的规划,今后我国仍将会建设大量的公路、地铁及高速铁路,最终形成立体交叉的交通网络。在这些工程的建设过程中,隧道占规划线路长度的比例将越来越大,不良地质、风险隧道也将越来越多,比如隧道地处山区浅埋、断层、矿区、穿越建(构)筑物、沟谷、河道、岩溶、富含地下水等不良地质地段,同时要增强对环境保护和水土保持、次生地质灾害防范控制。因此,在施工过程中,对隧道风险管理及及其预控措施提出了更高的要求。

一、隧道风险管理概述

伴随着我国经济以及世界经济发展进程的不断加快,我国的社会发展也在以前所未有的速度向前发展,国与国、地区与地区、城市与城市连接更加紧密,除了高科技网络化连接、直接连接方式还有四通八达的交通线。尤其是在十二五期间我国的高速公路铁路以及最新兴起的城际交通轨道和市内交通轨道的兴建也正在以前所未有的速度快速发展,我们已经兴建和正在兴建的隧道工程数目正在不断增加。但是,从技术上与理论上来讲,隧道工程都是一种具有独特之处的工程形式,因为隧道工程不但具有一般的道路施工所具有的基本特点,还具有极强的隐蔽性施工的极端复杂特性,同时还会受到地层条件以及周围环境不确定性的显著影响,这些基本的特点都从很大程度上加大了隧道工程施工的难度,也给隧道工程的施工带来了更多的风险,因此就从更大程度上对隧道工程施工现场的风险管理提出了各种要求。

风险管理是一项系统过程,风险评估与管理必须贯穿于隧道设计阶段和施工全过程,并对风险事件进行的全程动态监测,参与工程建设的各方通过风险分析识别、风险评估、风险应对和风险监控,以降低和规避风险的影响,以较低合理的成本获得最大安全保障的管理行为。风险管理可以对未来潜在损失的不定性,通过风险识别、风险评估、风险应对措施规划和措施执行进行控制。风险管理是通过对项目影响因素的系统分析,全面而整体地确定风险因素,从而做好预防工作及应对措施,力求避免和防止风险的发生,并纠正工程发展的不正确方向。通过预警机制、救生机制可以把风险所产生的影响降到最低。风险管理是把风险具体化的过程,它能让管理者形象地看到风险因素,对主要危险因素有全面的了解,而这些是传统的质量管理方法无法做到的。

二、隧道施工工艺技术现状及设想

目前随着我国公路、铁路隧道大规模开工建设,先进生产工艺、技术措施的不断出现,隧道的规模 ( 长度和断面 ) 越来越大,技术质量标准越来越高,特别是高速公路和客运专线隧道,已形成了一套较为完善的标准和规范 ;但是对于国道、省道和低等级公路隧道,由于各种条件所限,目前施工管理水平普遍较低,规范较乱,施工工艺技术水平和机械化水平还比较落后,技术工人主要是熟练技能不高、安全意识较弱的农村务工人员,爆破开挖基本处于人工风枪打眼装药爆破的水平,施工过程中存在或发生质量、安全事故的风险更高,大大增加了规避施工风险的难度。

三、隧道施工风险分析

隧道施工风险主要有以下几个方面(如表 1 所示):

表1规避隧道施工风险的对策及措施表

四、隧道施工应遵循的原则

隧道施工应遵循的原则主要包括以下几个方面 :

a)因为围岩是隧道的主要承载单元,所以在施工中要充分保护原有围岩状态 ;

b)为了充分发挥围岩的结构作用,应允许围岩有可控制的变形能力;

c)变形的控制主要是通过支护阻力的效应达到,因此加强超前预支护和初期支护质量控制至关重要 ;

d)施工中,必须重视监控量测工作,及时提供可靠的、足够数量的量测信息,以指导施工和变更设计 ;

e)在任何情况下,保证隧道支护结构能在较短时间内闭合是极为重要的 ;

f)为保证二次衬砌的质量和整体性,在任何情况下,都宜优先采用先墙后拱的施工顺序(全断面开挖除外);

g)隧道施工必须重视通风、照明和除尘措施,确保作业安全。

隧道施工过程是一个动态控制的过程,因此必须建立“施工图设计―地质核对―施工检验―量测反馈―参数修正”的一体化施工管理系统,以不断提高和完善隧道施工技术。

五、规避隧道施工风险的对策

为进一步提高规避隧道施工风险的能力,保证隧道施工又好又快进行,当前急需解决以下几个问题。

5.1 重视企业自有技术人才尤其是技术工人的培养和储备,重要工序应由有施工经验、责任心强的工程师担任质检工程师,确保规范施工。

5.2 加大现场先进检测设备(如手持式数显混凝土测温仪、混凝土强度回弹仪、混凝土雷达扫描仪等)投入力度的同时,要求承包商加大先进施工设备的投入,尤其是全自动混凝土湿喷机、全自动液压凿岩台车、隧道激光断面仪、防水板热焊机等先进仪器设备的投入,只有控制手段先进了,功效才有保证,质量、安全才有保障。

5.3 隧道防排水系统应以排为主,以防为辅,防排结合。二衬背后的裂隙水最好通过边沟排出,而不应由地下中央排水沟排出,以减小排出压力,从而保证盲管排水顺畅。

5.4 二衬结束,待混凝土达到 7 天以上强度后,拱顶及中隔墙顶应进行压浆填实处理。特别是连拱隧道,中隔墙顶处如不进行压浆填实处理,应力释放过程中容易发生围岩沉降,造成二衬混凝土受压开裂和渗漏水。

5.5 对于隧道断层破碎带的判断应采取两种以上地质超前预报法(如 TSP 地震反射分析仪法、地质雷达法)综合分析(如图 1、图 2 所示),其结果才比较准确,直观的方法是采用超前水平钻孔法。通过钻孔钻进速度测试和所采取的钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石(体)的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度指标及地下水状况等方面的直接资料。

5.6 隧道混凝土养护应推广应用新技术新工艺,如喷涂养护剂。传统的喷水养护难于控制,且对施工环境造成污染。

5.7 为保护防水板不被钢筋刺破,建议在安装钢筋绑扎时两端用橡胶套套住。

5.8 复合式衬砌的隧道必须把锚喷支护放在最关键的位置来抓。喷射混凝土结构对于开挖和二衬施工起承上启下的作用,前期可抵抗围岩沉降变形速度及位移量,起到加强围岩稳定的作用,后期起到保护防水层和混凝土的作用,因此锚喷支护非常关键。喷射混凝土的强度、厚度、平整度、与围岩密贴程度等各项指标都应严格控制好,这样将更加容易控制隧道的二衬混凝土和防渗漏水质量。

结束语

在隧道工程施工的实践中我们应该进行不断的研究与不断的总结,进一步的认识风险管理在隧道工程施工中的重要意义,争取形成一套具有完整性、系统性、科学性与综合性的风险管理体系,为提高建设质量和效益保驾护航。

参考文献

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2. 姜云 控制公路隧道质量的几个关键问题-公路2002(1)

3. 张果 隧道工程风险管理及其体制的建立初探-中国科技财富2009(4)

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5. 陶晓南 隧道工程中的风险及其分担-铁道建筑2001(10)

6. 雷升祥.张守同 隧道施工中的风险预测与安全技术-铁道建筑技术2002(4)