浅谈铁路隧道软弱围岩技术安全管理的研究

黄斌才

(中铁十六局集团第一工程有限公司， 北京 顺义 101300)

当前铁路建设过程中，规模不断的扩大，施工技术不断提升，技术的熟练程度不断的提高，但在设计过程中还需考虑当地经济发展和征地拆迁的难度，所以在选择线路过程中，不断的修改调整线路走向，减少对当地重要建筑物、经济的影响，经常通过修建隧道来规避相关问题[1]。当在隧道建设中不可避免的出现隧道埋深不大，地质不稳定的问题，如何顺利圆满完成这类隧道施工任务成了首要要求。

1 工程概况

某铁路某隧道施工位于旅游景点和当地农民出行道路附近，隧道穿越地区主要是晶屑凝灰岩。隧道全长为274m，全部为V级围岩，全长为274m，属于双线单洞隧道，隧道为剥蚀丘陵区，植被茂盛，山体自然坡度为15～35°，地势起伏较大，丘陵多为树林、杂草及坟茔。其中，洞口进洞埋深为4.1m，隧道的最大深埋为24m，边仰坡主要是使用锚杆框架梁防护和骨架护坡等，并且采用M10浆砌石嵌补防护。

2 水文地质及构造物情况情况

2.1 地质情况

此次研究的隧道地表表层为粉质粘土、褐黄色、硬塑，局部夹少量碎石，局部表层为碎石土，青灰色、褐黄色、稍湿、稍密；下伏基岩为侏罗系晶屑凝灰岩、灰白色、灰黄色、青灰色、全～弱风化凝灰岩。

2.2 水文情况

地表水主要受大气降雨补给，不发育，地下水主要为基岩裂隙水，部发育。地下水军物化学侵蚀性，无盐类结晶破坏，无氯盐侵蚀性

2.3 构造物

在进口处50m外为一居民住宅聚集区和有一处110Kv电塔需迁改，进洞20m处右侧30m有一座水塔，进洞50m处右侧40m有一座信号塔，进洞50m处左侧40m处有一座350Kv的电塔，进洞100m左侧50m有一座350Kv的电塔，离隧道出口360m左右为既有通行高铁线路。

3 隧道施工技术安全管理的探索

为确保该隧道过程的质量安全性和附近构造物和房屋的影响的需要，现场需从两个方面进行管理，一、技术管理方面；二、安全管理方面，只有做好这两方面的工作才能做得隧道质量安全可控。

3.1 技术方面

当前隧道开挖方式多种多样，总体来说主要有明挖，半明挖和暗挖这三种方式。根据不同的技术要求、地质特点、安全性以及成本要求决定采用哪种隧道开挖方式。本隧道现场覆盖层较小，结合设计图纸，拟定了进出口段采用三台阶四步开挖法施工，中级部分采用三台阶临时仰拱法施工。施工过程种采用了微振爆破技术进行开挖、短进尺、多台阶进行开挖，爆破时采用浅钻孔、密布眼、少装药、间隔微差毫秒起爆等措施，降低爆破振动对既有铁路构筑物及设备的影响；在施工中，对既有构筑物的振动速度进行监测，振动速度值以不超过3m/s为宜，根据既有构筑物振动速度来确定隧道爆破的炮眼长度、炮眼数量、装药量、起爆间隔时间等各项参教，以达到微振爆破目的；对既有构造物进行专人监测，并在运离工点处设置望哨，建立安全预警机制，并做好相应的物资储备；洞口开挖过程中，应通过多次试爆，选择合理的爆破参数，遵从”宁散勿飞”的爆破原则。通过该方案和注意事项，顺利完成贯通任务，总结起来，技术管理只要体现在以下几个方面：

（1）现场技术人员熟悉图纸，根据施工需要进行相关方案的编制，施工前进行技术交底和进入施工现场前进行班前讲话，把技术要求和安全注意事项进行宣读[2]；

（2）加强过程的技术指导工作；施工过程中做好洞内排水工作，尽可能不出现积水现象，隧道出现滴渗水时，隧道围岩按遇水降一级的要求进行施工；做好二衬前的防排水铺设工作，对出现较为锋利的凸块和异物进行清除，加强测量放样工作，减少误差，使完成后的构筑物符合设计图纸要求。

（3）V级围岩施工现场超前辅助措施要及时跟进，初期支护做到开挖完成立即尽快支护封闭成环，隧道进尺不能过大，加强超前地质预报成果，根据超前预报和地质资料对比分析指导施工，加强开挖完成后的监控量测工作，围岩未稳定前不能施作二衬；

（4）加强对危险的监控，做到方案根据围岩情况进行动态调整，确保施工质量安全；隧道进洞前洞口排水系统完善，边仰坡防护达到稳定可靠。

图1 技术管理实施与经济效益的关系

如图1所示，通过技术管理的提升，项目所能创造的经济效益不断增强，并且慢慢趋于稳定。从经济学方面来讲，经济效益表现为技术管理上1元的合理投入，都能产生3元的经济效益。

3.2 安全方面

为了确保隧道施工的质量安全，不断提高现场管理安全水平，就需要不断进行安全教育和培训等相关工作，主要有以下几项：

（1）组织施工管理人员学习国家的法律法规，特别是安全生产法，通过学习明确施工生产中的安全管理责任，提高人员的安全责任意识。

（2）配合、利用地方政府的安全监督管理职能。特别是特种设备等相关管理监督，做到持证上岗，无证清退的目标。

（3）对一线人员进行安全教育培训和宣传工作。由于施工一线工人文化程度不高，安全防护意识和操作技能低，加强对他们进行教育培训工作，不断提高作业人员的安全意识和技能，同时在走廊、经常出入场所悬挂安全警示标语、漫画等，播放、发放安全事故案例等措施施工，对人员进行安全教育，做好安全意识的灌输，提高安全意识。

（4）签订责任状和岗前讲话。通过层层签订责任状，使其明白自己在管理中的责任，更好的结合现场进行管理；通过岗前讲话，使大家明白安全注意事项，安全内容，引起大家的重视。

（5）做好安全防护和费用的投入。做好个人安全防护用品和现场防护设施装备的配备，减少人员伤亡和职业病的发生，提高工作的效率和经济效率；在施工中保证安全费用的投入是减少安全施工的必要条件，安全费用必须做到专款专用，不允许挪作他用。

（6）加强安全检查力度。安全检查是搞好安全生产的重要手段，其基本任务就是：发现和查明各种危险和隐患，督促整改；监督各项安全规章制度的实施；制止违章指挥、违章作业。从加强日常安全检查，开展专项安全检查、节假前安全检查，持续组织开展项目部安全自查三方面坚持，保证了安全预防到位。每周进行安全巡查、每月进行月度安全检查，发现隐患及时督促并全部整改到位。

（7）编制安全应急预案，组织应急演练工作。结合实际情况编制安全生产事故应急预案，根据施工进度计划和现场情况，及时组织开展应急演练，增强了施工人员安全应急处置能力和提高人员的安全意识。

3.2.8 利用现代信息化管理，提高安全管理工作。结合现代信息化广泛应用，做好安全管理工作信息化管理。如现场制作安全交底二维码牌，对现场作业人员接受的安全交底内容可以使用手机扫码一目了然的了解详细信息。采用隧道门禁监控管理系统、电子沙盘、安全体验馆等高科技，不断提升安全生产的管理信息化，使安全管理工作上升一个大台阶。

3.2.9 机械化施工，不断提高机械化水平和工作效益，减少人为因素造成功效降低和质量安全的不确定性。

图2 安全管理与经济效益之间的关系

如图2所示，通过安全管理的提升，项目所能创造的经济效益不断增强，并且慢慢趋于稳定。从经济学方面来讲，经济效益表现为安全管理上1元的合理投入，都能产生6元的经济效益。

通过技术和安全双层的管理，达到现场施工管理水平、效益的不断的提高，从而增强员工的自豪感和树立良好的企业形象[3]，提升公司的信誉。

4 结束语

综上所述，随着国家铁路建设不断发展，软弱围岩施工技术的积累也越来越多，施工过程中技术安全管理能力不断加强、不断的提升。在软弱围岩隧道施工中只有不断加强技术管理的同时不断加强安全管理工作，否则一切工作都为零，同样只是加强安全管理工作，技术工作不到位，工程是做不好的。只有在技术管理工作和安全管理工作水平都提高了，项目施工效益就能起得好的成绩，不断增强员工的自豪感和树立良好的企业形象、提升公司的信誉。

[1]朱得华,梁斌,于少辉,等.兰渝高速铁路砂质围岩隧道初期支护结构安全度研究[J].隧道建设,2013,33(2):135-141.

[2]夏润禾,徐向叶.铁路软弱围岩隧道施工安全风险管理技术与实践[J].地下空间与工程学报,2011,07(s2):1753-1757.

[3]张民庆,黄鸿健,吴川.铁路隧道施工围岩变形安全等级的研究与应用[J].铁道工程学报,2014,31(11):87-93.