浅谈破碎围岩的隧道施工安全

浅谈破碎围岩的隧道施工安全
一、破碎围岩的特点
由于强烈地质构造的运动而引起地层发生挤压、错位、揉皱、扭转作用，破坏了岩体的连续性遭，使岩块的尺度减小，而形成断层破碎带。

破碎地层的特点有：稳定性差、结构松散、胶结性弱、在施工过程中极容易发生坍塌，如有地下水则更严重。

若在开挖的过程中破坏了岩体的原有应力平衡，如不及时采取有效地施工技术措施则可能导致隧道塌方，直接对施工人员的生命安全与施工设备造成了威胁，并且使工期延长。

此外，在隧道埋深相对较浅的时候，开挖很难形成承载拱，地表的变形下沉可能会直达地表，因此，必须研究围岩的物理力学特性和破碎岩体间的胶结情况，采取必要且有效地加固手段，对确保隧道施工以及运营安全都起着至关重要的作用。

二、破碎地层的分类
在断层破碎区域的地层中进行隧道施工时，首先必须从工程的特殊性角度入手，确定破碎围岩的力学性质。

通常来说，隧道围岩的破碎程度可以直接反映出围岩的稳定性，围岩稳定性的主要影响因素可以归纳为两大类，第一类是和工程所在地地质环境相关的自然因素，决定了围岩质量；第二类是属于工程活动中的人为因素，包括了隧道的断面尺寸、形状和施工方法等。

从围岩稳定性的分级来说，通常以岩体的完整性或破碎程度来表示，直接反映了围岩受到地质构造影响的严重情况。

坑道是否稳定主要是围岩的破碎程度起着主导作用，其围岩越破碎，则坑道开挖后围岩越容易失稳。

判断围岩是否与破碎围岩和坑道的尺寸规模有关，一般相对裂隙间距在1/5～1/20的范围内属于破碎的，在小于1/20的范围内属于极易破碎的。

三、破碎围岩隧道施工安全管控措施
1、组织措施
有效的组织是实现安全管控的必要前提，隧道工程开始前，必须明确项目管理机构，配备具备同类隧道施工经验的安全人员，建立专职的安全管理监督部门，明确安全监督部门职责和安全管理人员的岗位职责。

强化隧道安全管理监督部门的执行力度，突出部门的作用，赋予部门对严重违反安全规定的施工行为具有强制停工、越级上报的权利。

根据作业安全环境和控制要求的不同，关键部位、危险部位部门人员要跟班作业，作业前按相关要求由专职安全管理人员对施工人员的装备、作业控制点进行检查，跟班作业中，安全员要认真观察，排查安全隐患，做好相关记录，一旦出现异常情况，应立即判断情况发生的原因，可能造成的后果，需要采取的应对措施，在工程进度和安全发生冲突的情况下，安全管理人员必须保持清醒的头脑，在任何情况下，必须把人员的人身安全放在第一位。

实践证明，有效的管理体制，严格的管理程序可以最大限度的避免发生安全事故，降低安全事故造成的损失。

管理者需重视事故预案的制定和演练，破碎隧道施工中极易发生塌方现象，要定期进行防塌方演练，洞内设置逃生管道，设立应急照明、通风设备，指派专人进行管理。

洞外重点关注居住区、生活区的防火演练，特殊地区、特殊季节制定针对性的预案，通过演练提高人员的快速反应能力。

无论何种演练，均需成立专职或兼职的救援抢险队伍，配备相关的装具装备，储备必要的、常用的药品，与驻地公安、消防、医疗部门建立联系，一旦发生突发事件，力争在最短的事件内采取最为有效的措施进行处理。

2、技术措施
制定切实可行的破碎围岩隧道施工技术措施，是保证工程安全的必须条件，技术措施包括施工措施、安全技术、物资设备准备等。

3、施工措施
3.1认真审核图纸，高度关注图纸中对地质条件的描述，根据不同的围岩类别制定不同的施工方法，重点是制定合理的爆破方案和支护方案并配备与方案相适应的施工班组和机械设备，准备必要的安全防护物资。

3.2制定有效的超前地质勘探方案，通过超前预报探明前方的地质条件，建议采用超前地质预报仪和超前钻孔方法相配合，应认真分析超前地质钻孔取芯结果，超前钻孔取芯应注意合理的孔位分布，应在拱顶、两侧拱腰及隧道中心部分布孔，合理的孔位分布既可以取得实际岩层信息，又可以有效的排出前方围岩可能存在的地下水，同时，超前地质预报探孔还可以改善爆破环境，增加临空面，提高爆破效率。

3.3破碎围岩地段施工，必要高度重视超前管棚的施工，一般情况下，采用42毫米的超前注浆小导管可以改善前方地质条件，采取超前支护后，立即喷射砼进行初期支护，支立钢格栅或钢拱架，调整围岩的应力分布状况，形成环形支护体系，施做径向系统锚杆，其中，尤其要重视锁脚、锁拱锚杆的施工质量。

3.4严密监控隧道收敛变形，观测频率符合规范要求，发生异常情况要立即报告，认真分析产生变形的原因，并采取有效措施改善支护质量。

3.5变形稳定后，及时施工衬砌砼，砼浇筑前，有防水板施工要求重点检查防水板的施工质量，无防水板施工要求的重点检查泄水孔的埋设质量，实践证明，隧道渗水、漏水将造成工程质量的严重下降，且处理难度大，费用高。

4、安全技术
4.1辨识危险源，树立醒目的警示标志。

4.2加强用电安全管控，照明灯具采取防爆措施，电力线路设置防触电设施。

4.3强化隧道通风，避免因通风不畅造成的人身伤害事故。

存在瓦斯或者其他有害气体风险的，必须配备有害气体检测仪，检测仪应同时具备声、光报警功能，以及时采取科学合理的应对措施。

4.4高度重视爆破器材的管理，严格执行运输、储存、领取、使用、退还制度，爆破人员持证上岗，爆破物品储藏区域远离人群，安全距离符合规定，库管人员持证上岗，库区禁火禁烟。

4.5油料储存区要做好防火、防雷击、防盗、防倾覆措施。

4.6生活区、生产区必须禁烟禁火。

4.7操作人员必须进行必要的岗前培训，进洞施工人员必须按规定佩带安全帽。

5、机械设备及物资材料
5.1根据隧道施工的实际情况选型，设备要有足够的配件。

5.2大型机械设备要专人管理，管理人员的身体状况、专业知识要与设备相符合。

5.3车辆行驶过程中，要严格控制速度，上岗人员要求身体健康，具备实际操作经验和一定的应急处理能力。

5.4车辆停放区域要开阔，地面采取硬化处理，地面平整，设置良好的排水系统，非机械设备操作人员不得擅自操作机械。

5.5物资储备区要重点落实防触电、防雷击措施。

5.6隧道施工人员必须配备必要的防护用具，安全帽要经过检验合格，特种作业人员用具要符合国家标准。

5.7高空作业设备尤其要注意防傾覆、防雷击，作业设备要定期检查，高空作业人员无职业禁忌，作业区域内要设置安全通道，配备消防设备。

四、结语
破碎围岩地质在隧道工程施工中是比较常见的，如果对地质情况认识的不够，施工过程中工艺安排不恰当，就很容易造成塌方的后果，这样不但会造成比较严重的直接经济损失，还会给隧道施工带来不好的影响，增加施工的难度，严重的甚至会造成质量安全事故。

所以隧道工程在破碎围岩地质区域的施工一定要制定安全、合理的施工方案，采取有效、积极的施工措施，以保证工程的施工质量，推动经济的发展。

参考文献
[1]童志辉.浅埋软弱围岩隧道施工[J].铁道建筑，2002（6）.
[2]金国东，刘士锋.隧道施工过程中极破碎围岩整治初步探究[J].山西建筑，2012（2）.。