铁路隧道施工安全隧道管理研究

铁路隧道施工安全隧道管理研究

杨玉龙

中铁二十一局集团第五工程有限公司重庆402100

摘要：现如今随着国家基础建设工程的不断完善，铁路近几年处于全面建设态势，作为铁路施工中存在的众多风险源隧道工程施工当中所涉及到的危险因素众多，潜在的危险会对于隧道施工工程产生一定影响，并且可能导致巨大的损失发生。所以在具体的施工过程当中，对于隧道工程的安全管理的严峻形势进行考虑，采取有效的隧道工程施工安全风险管理，以便于将隧道工程的风险程度降到最低，因此在这种程度下，分析对隧道工程进行安全风险管理十分重要。

关键词：铁路隧道；施工安全；隧道管理

引言

众所周知，我们国家国土面积广大，地形复杂多样，山地纵横交错，为了有效提升出行效率，保证时效性，在修建铁路的过程中，都会建设隧道工程。随着隧道使用年限的增长，在使用过程中会发生不同程度的毁损和病害，使得整个隧道的安全问题受到威胁，给人们的出行带来安全隐患。经过科学调查研究显示，之所以会出现隧道病害，主要原因在于设计和施工阶段操作不规范导致的，所以，我们应该针对实际问题，优化安全管理工作，保障隧道的安全实用性能。

1影响施工的不利因素

1.1施工人员的因素

众所周知，工程建设部位的地质条件对于铁路隧道施工起到至关重要的作用。为了确保隧道施工的安全性，施工人员首先要了解掌握工程设计情况，提前做好准备工作，完善施工方案，并且对隧道加强支护强度监测以及围岩的超前预报，结合充分考虑到地质变形的情况。由于地质条件复杂多样，增加了隧道施工的难度，施工过程呈现复杂化。因此，在实际施工过程中，施工人员必须做到具体问题具体分析，结合地质的实际情况，对施工方案进行及时调整。但是，施工队伍中部分人员安全敏感性不强，缺乏相关的安全防范意识，不按设计方案施工，甚至在施工过程中偷工减料，不能及时监测工程数据，违规使用电气设备，造成了安全隐患，甚至发生安全事故。

1.2施工方法不当的因素

在对铁路隧道施工的过程中，因为受到施工技术条件的限制，在施工的过程中施工方法不当，管理措施不完善，比如，在施工的过程中采用先拱后墙施工的时候，因为拱架支撑受力出现变形下沉，这样就会导致拱部衬砌出现不均匀下沉的情况，使得拱腰和拱顶出现裂缝。在对IV级以下围岩进行施工时，传统施工是采用先拱后墙（上下导坑）施工方法，因为施工时，施工工序不正确、衬砌成环施工不及时、拱架支撑出现变形下沉等情况都会影响到拱部衬砌的施工质量，导致拱腰和拱顶衬砌出现裂缝。在进行施工的过程中，如果拱顶与围岩不密贴，在“马鞍形”受力作用之下，拱腰就会发生内移张裂的情况，在同样的情况，如果拱顶出现上移的情况，内缘就会受挤压出现变形。在对模筑混凝土衬砌拱背部位进行施工的过程中，经常会出现因为拱顶衬砌与围岩不密贴导致空隙的出现，因为施工的过程中，没有及时进行压浆回填处理，这样就会导致拱腰承受比较大的荷载，但是拱顶只可以承受一定范围内的荷载。由于受力不均，破坏衬砌整体受力结构，形成质量隐患容易导致开裂，变形。在具体施工的过程中，因为没有结合工程的实际情况进行测量放线就会导致出现误差、模板拱架支撑变形等情况的产生，并且在施工的过程中又没有及时对这些问题进行处理，就会使局部衬砌厚度比规定的厚度小。

1.3施工环境的因素

（1）对涌水地段施工，铁路隧道在进行施工的过程中，涌水的主要原因与隧道在进行开挖施工的地区水文地质环境有非常密切的联系，如果，隧道涌水会跟隧道周边的水资源情况、周边围岩的构造、断层裂缝的情况有关系。（2）塌方地段，在进行铁路隧道开挖施工的过程中，出现塌方的情况有很多种：因为自然因素导致的塌方，主要是因为受到地质、受力、地下水变化的影响而出现的塌方；人为因素出现的塌方，主要是因为工程设计施工方法不当，塌方会给隧道施工带来严重的经济损失。（3）岩溶地段，在隧道穿过熔岩地段的时候，部分溶洞岩石的性质比较低，很容易出现坍塌的情况，还有部分溶洞因为在隧道的底部，并且周围的土壤比较松软，就会使隧道基底施工难度增大；还有部分溶洞暗河迂回交错，并且分布范围比较广泛，对溶洞进行处理的时候十分困难。（4）瓦斯地段。当隧道施工穿过煤层或者是油页岩，或者隧道从其附近经过时，如果周围岩石容易破碎，就很可能遇到瓦斯。

2施工安全管理要点

2.1洞口开挖

在隧道洞口施工之前，技术人员需要进行全面的施工调查，一方面对隧道洞口施工区域的地质环境开展必要的勘察工作，并将勘察结果进行必要的记录与分析，并以此为依据进行隧道洞口施工方案的确定以及调整，保证施工方案满足实际的施工需求。同时为减少安全事故的发生机率，技术人员要根据前期采集到的地质信息，做好必要的防护工作，通过支护结构的合理设置，确保隧道洞口施工的安全稳定开展。在进行准备工作的过程中，针对于地下水对施工活动的影响，技术人员需要进行截、排水系统的规划设计，最大程度的保护施工区域原有的生态系统，实现隧道洞口施工的安全性；另一方面在隧道洞口开挖之前，施工单位应该根据对施工方案进行预先试验与评估，确保施工方案的可行性，并组织专业人员对施工图纸以及施工计划进行二次评估，施工方案要符合国家相关施工标准与要求，确保后续施工的有序进行。同时在洞口实际施工的过程中，要组织施工人员对施工区域内存在的危石进行处理，保证实际施工的安全性。

山体主要在长期地壳运动中形成，日积月累下表层由土体堆积，洞口普遍存在埋深较浅，地质较差，施工时受外部环境干扰大，容易发生坍塌、坠石等事故。后期铁路运营过程中对行车造成安全隐患。因此在施工阶段主要应对措施有一下几点：①施工前先进行排险，清除洞口周边可能滑塌的表土、山坡危石等危险源，及时施做洞口截、排水系统和边仰坡坡面防护，防止因地表水渗入围岩影响山体稳定，按设计及时设置观测点并定期进行监测；②遵循“零开挖、早进晚出”的原则，最大限度较少对山体的破坏，保持山体稳定和生态环境；③洞口开挖应遵循先支护后开挖的原则，开挖顺序为自上而下分层开挖、分层支护；④若洞口围岩不稳定、有发生滑塌的可能时，采用超前大管棚、洞口设置防护桩等措施对进行超前预支护或超前预加固；⑤开挖宜避开雨季、融雪期及严寒季节。

2.2对施工工艺进行完善

在施工的过程中，要加强现场的监管，严格按照设计及方案施工，要强化施工工艺，按照相关标准进行各项施工工作。施工单位必须始终将强化技术管理人员的专业水平作为主要的工作严抓，保证劳动生产技能和各项生产安全知识得到落实，还需要全面的提高相关人员的素质教育工作。要培养施工人员队安全风险的识别和处理能力，保证隧道施工人员素质能力过硬，同时不断对其进行培养，提高相关人员的业务能力，这样才能保证在具体施工过程中，具有相当的专业技能，来对于具体的施工工艺进行落实。在过程中还应该进一步加强施工人员的安全作业环境，强化现场管理，这样才能够有效地提高风险控制的效果。

2.3塌方风险的处理措施

对隧道初期支护加强量测及观察，如果发生形变和裂缝等情况，施工单位予以足够的重视，常用的方法就是运用小导管注浆操作方法对隧道完成加固，在掌子面上进行喷浆处理。围岩较差段落施工时应尽快施工初期支护，仰拱尽早封闭成环。

2.4防、排水处理

隧道施工需穿越复杂地质环境，受周边地下水影响较大，若未及时做好排堵措施，地下水极易透过缝隙渗透到隧道内，特别是在破碎带、熔岩区域等地下水丰富地带，施工不当极易引起突泥突水等灾害发生。因此，做好施工期间防排水工作十分必要，主要包括以下方面：①隧道施工前，做好周边环境调查，修建排水沟，及时排除地表积水；②依据水文地质勘探资料和现场实际调查资料，预测可能出现地下水的地段及水量，制订切实可行的排水方案和措施；③施工过程中，及时、准确记录各部位出水量及水质，与预测结果进行比对，及时调整和改善排水方案及措施。

2.5提高混凝土工程质量

在确保原材料质量合格，加强水泥、粗细集料、外加剂等质量控制的前提下提高混凝土施工质量。重视混凝土配合比设计，严格按要求添加原材料，保证原材料质量合格。做好混合料拌和工作，每盘混合料拌和时间在40s左右为宜，并保证拌和温度合理，一般在175～185℃之间为宜。混合料拌和完成后在运输至施工现场后，安排专门人员指挥卸料。按要求进行混凝土浇筑施工，保证混凝土浇筑速度合理，且整个灌注过程连续、缓慢、均匀进行，中途不得任意停顿，有利于保证施工效果。混凝土灌注完成后，需要及时进行养护，预防裂缝发生，保证混凝土强度。

2.6超前钻、TSP等超前地质预报的应用

将超前钻、TSP、超前地质预报等技术应用在隧道施工管理中，能够有效掌握瓦斯、地下水、地应力等前方围岩情况等，还能详细了解岩土体状态、性质和结构，从而促使管理人员有效指导隧道工程施工，很大程度上规避了重大安全事故发生的风险，提高隧道施工安全系数。根据施工测量控制网实施施工放样，及时向监理部门上报放样结果，以便对其进行核查，结果合格才能开展下一施工环节。TSP隧道地震波预报勘探可以利用地震波的反射勘探到隧道前方的不良地质，并根据勘探结果实施相应的应对策略，不断强化隧道结构的可靠性和稳定性，防止发生重大安全事故。

2.7加大对隧道施工技术培养的投入

铁路隧道施工工程量的巨大和施工难度的程度之高，使得施工队伍必须对施工技术存在的不足有着清晰明确的认知，并且加大对技术的研发和培养，加强施工人员的专业技术培育和施工队伍的整体素质，并且不断强化施工工艺。引进先进的科学施工设施设备，用先进的仪器辅助施工，改进施工技术与工艺，及时更新观念，与时俱进，对先进的施工技术要有敏锐的思维和执行力，不断对施工中存在的问题进行总结和调整，争取将隧道施工做到最合理、最科学、最安全。

结束语

综上所述，铁路隧道工程在施工阶段具有特定的风险性和复杂性。所以，为了使铁路隧道施工安全质量得到有效提升，在施工中一定要及时发现施工问题，采取有效的对策方法，将其解决和消除，确保工程在任何方面都能够有质量保障，在保证铁路隧道能够顺利正常使用的基础之上，为中国的社会构建贡献出一份力量。

参考文献：

[1]丁维扬，江晨.高速铁路隧道施工技术及控制要点分析[J].交通科技，2015（1）：117-118.

[2]李青青.铁路隧道施工技术浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2015（22）：10985-10986.

[3]霍方.长隧道施工质量控制探析[J].交通世界，2017（11）：116-117.

[4]刘金山.隧道工程施工技术管理要点[J].铁道建筑技术，2012，13（6）：23-29.

[5]王永强，李守彪，李承远.SIR20型地质雷达在城市埋地管理探测中的应用[J].科技创新导报，2011，（17）.

[6]蔡英利.隧道衬砌施工与维护技术[J].黑龙江科技信息，2011，（16）.

[7]刘德春.铁路隧道施工技术及控制要点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016（28）：59-61.

[8]龙明莲.铁路隧道施工技术探讨[J].黑龙江交通科技，2016，39（8）：140-142.

[9]王鑫.铁路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].价值工程，2015，34（2）：108-109.