隧道工程安全防护工程技术分析

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摘 要：隧道施工常常是安全事故的易发点，如何做好隧道工程的安全防护工作，降低事故发生率，确保施工人员的生命安全和企业财产不受损失，显得十分必要。本文对如何做好隧道工程安全防护工程作一探讨，供大家参考。

关键词：隧道施工；安全管理；安全防护；防护措施

中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号：

1前言

随着现代交通运输和建造业的发展，以及土地的稀缺和资源的有限，隧道工程被越来越广泛的应用。隧道工程作为一项地下建筑工程，其建造施工安全是一项复杂、细致的技术，涉及面广，难度大。因此，做好隧道工程的安全防护工作，提高隧道施工中的作业安全，降低事故发生率，是十分必要的。本文将主要从隧道工程的开挖、支护、爆破、通风等方面论述其安全防护技术。

2隧道工程的开挖与支护

2．1 隧道工程首先必须对掘进工艺(开挖、支护与衬砌)制订周密的施工方案

本文主要针对隧道施工的常见建造法—— 新奥地利隧道建造法(NATM)提出施工方案的编制原则：

① 围岩承受卸载位移的能力比承受附加荷载的能力差得多，因此必须在隧道支护过程中尽量减少卸载位移的程度。

②基于结构沉重的要求，一方面允许围岩产生一定的变形位移，以便在开挖曲面上产生拱膜效应，从而产生应力环区；另一方面，又必须限制围岩位移的程度，以避免围岩变形过大产生松动卸载。

③ 初次支护的建造应是适时的，既不能太早，也不能太晚，以便使围岩在开挖后来得及变形及形成承力保护区，达到较好的支撑效果。

④应特别注意施工过程中对隧道受力的影响。为了尽量限制应力重分布的发生范围以及避免已形成的保护区被破坏，应尽可能减少开挖次数或采用全断面一次开挖方案；或至少拱部采用一次开挖方案。

⑤ 为了确定外层衬砌及初次支护的厚度，需测量其中的应力以及它与围岩之间的接触应力；这些测量数据又为评价结构的安全度以及估计前方隧道的结构尺寸提供了依据。有的工程需要设计强度较大的初次支护，并根据测量变形的结果，使用不同的初次支护。

2．2 NATM法开挖方式选择的基本原则：

① 设计开挖所需的时问应小于岩体的自承时间。

②在隧道施工中，岩体的自承能力不被破坏。

③ 开挖面的形状和大小应与设计的支护结构相适应。

开挖方式有机械开挖与爆破开挖，主要根据地质条件与地貌条件确定。如在流动多变的地质区域，不宜采用爆破开挖，以免造成大面积松动等。当覆盖表面为自然覆盖表面，人工建筑物较少时，可考虑使用爆破开挖。

开挖作业工作人员应按规定佩戴隧道作业安全防护用品；到达工作面作业时，对工作面的岩层和爆破后的洞室变化情况作周密认真的观测和检查，注意危石、滑板及操作面状况和设备使用情况，及时发现并清除存在的安全隐患。

隧道各部(含竖井、斜并、横洞及平行导坑)开挖后应根据围岩情况进行有效及时的支护，并对各部支护进行定期检查。当发现已锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时，应立即在该区段增设加强锚杆，其长度不小于原锚杆长度的1．5倍。沿内辅助坑道(横洞、平行导坑等)连接处，应加强支护或及早进行永久衬砌。对开挖后自稳程度很差的围岩，应采用超前锚杆和挂网喷混凝土或超前管棚及小导管注浆的办法进行临时支护。当喷射混土尚未达到一定强度即趋失稳的围岩，或喷锚后变形量超过设计容许值，以及发生突变的围岩，宜用钢架支撑进行支护。安装钢架支撑，应遵守起重和高处作业等有关安全规则，宜用小型机具进行吊装。当发现量测数据有突变或异变时，应于量测后一小时内通知现场负责人，并立即采取应急措施或通知施工人员暂时撤离危险地段。应把喷层的异常裂缝及围岩变形量测资料作为主要安全检查内容之一，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号引起警惕。傍山或浅埋隧道施工时，应控制拱顶的最大允许沉降量，并对洞内拱顶和地表布置的测点定时观测，发现洞内和地表位移值等于或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝时，应视为危险警告信号，必须立即通知作业人员撤离现场，待制订处理措施后再行施工。施工中需要短期停工时，应将支护直抵工作面。

2．3 对于软岩和不良地质地段的施工，应采用以下加强措施

①如设计文件指明有不良地质情况时，应对该指定范围超前钻孔，探明情况，采取预防措施，不得盲目冒进。施工中应对围岩加强检查与量测。

②应采取短开挖、浅钻孔、弱爆破、强支护、早衬砌、先护顶等小循环施工方法。根据地质情况，支护时应预留足够的下沉量。且应有钢架支撑备品，以应急需。

③隧道施工作业人员进入工地后，应首先观察工作面是否处于安全状态，如发现问题，应及时报告，采取必要的措篪。当发现支护变异或损坏时，应立即修正加固；如发现有塌方迹象时，应在危险地段设立明显标志及派专人监守，情况严重时，应立即将全部人员撤离危险地段。

④ 如发生塌方时，应积极处置和抢救，首先清点人数，其次清理主要机具设备；并详细记人施工日记，分析塌方的原因，吸取教训； 同时拟定切实可行的清方、支护、掘进、安全等措施后方可继续施工。

⑤不良地质地段的掘进施工，堆积体中开挖不宜放炮；如需放炮时，应打浅眼，少装药和限制炮数．并应先支护后开挖。

⑥对浅埋的软弱地层，应先进行地层加固，再行开挖。

3 爆破施工

洞内及地下爆破时，必须统一指挥。所有的爆破人员必须经过专业的培训，考试合格后方能上岗操作。每日放炮时间及次数，应根据施工条件有明确规定，装药离放炮时间不应过久。

进行爆破时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点，其安全距离为：独头坑道内不少于200m；相邻的上下坑道内不少于lOOm；相邻的平行坑道、横通道及横洞间不少于50m；双线上半断面开挖和双线全断面开挖时不少于400m。当两个对穿工作面接近贯通时，应加强两端的联系和统一指挥。当两工作面距离余留8倍循环进尺时(最小不得小于15m)，应停止一端工作，将人员和机具撤走，并在安全距离处设立警戒标志。

遇有照明严重不足、工作面岩石破碎尚未及时支护、发现流沙或流沙未经处理、可能有大量溶洞水及高压水涌出的地段，严禁装药爆破。一次放炮禁止使用燃速不同的导火索；任何情况下，都不准使用短于lm的导火线。

用火花起爆，一个爆破工一次点燃的根数不宜超过5根。在有水地段内，不得使用火花爆破。一个爆破员点炮超过5根或多人点炮时应先点燃信号引线。信号引线的燃完时间应比第一个炮眼爆炸时间至少提前60s，当信号引线燃完时，爆破员不管炮点完与否必须撤离工作面。

为了防止点炮过程中突然发生照明熄灭．爆破员应随身带手电筒，并设事故照明。装炮时严禁火种。无关人员及机具应撤至安全地点。严禁明火点炮。

钻眼与装药一般不得平行作业。若用钻孔台车平行钻眼深孔爆破，必须制订出操作细节，报告爆破负责人批准。装药和钻孔顺序必须自上而下，钻孔与装药孔应隔开一排孔，其距离不少于2．5m；钻孔与装药人员必须区分固定，由负责人统～指挥。

洞内爆破不得使用梯恩梯、苦味酸、黑火药等产生大量有害气体的炸药，爆破后必须通风排烟，才准检查人员进入工作面，其相隔时间不得少于l5分钟。并经过以下检查和处理后，其他人员才准进入：a.有无瞎炮及可疑现象；b．有无残余炸药和雷管；c．顶板两帮有无松动石；d．支护有无损坏与变形。