浅谈隧道工程中的风险与防范

浅谈隧道工程中的风险与防范

摘要

隧道工程是一项具有特殊性的工程形式，具有其独特的特点，同时这些特点还决定了其施工的各项难点以及各种风险的存在。

本文先简单说明了目前我国的隧道工程基本概况，然后着重阐述了隧道工程的各种风险的识别，应对风险的各种积极措施，

同时还深入的分析了隧道工程的风险管理的基本内容和基本模式，指出了隧道工程风险的各种防范措施。

关键字：隧道工程风险措施管理

目录

摘要 (1)

目录 (2)

1 隧道工程概况 (3)

1.1概述 (3)

1.2 隧道设计标准及要求 (3)

2风险识别 (4)

2.1 岩爆 (4)

2.1.1 风险预测 (4)

2.1.2 规避对策 (5)

2.2 岩溶 (5)

2.2.1 风险预测 (5)

2.2.2 规避对策 (6)

2.3 突涌水 (6)

2.3.1 风险预测 (6)

2.3.2 规避对策 (6)

2.4 常见有害气体、高温的风险预测及规避对策 (7)

3 风险应对措施 (9)

3.1加强工工艺管理与工序衔接控制，确保工程质量和工序紧跟； (9)

3.1.1洞口及明洞工程段防护技术措施 (9)

3.1.2 软弱围岩及浅埋段预防坍塌、冒顶的其它技术措施 (10)

3.2隧道大变形施工对策及安全技术措施 (11)

3.3第三方损失风险技术对策 (12)

4 隧道工程风险的各种防范措施 (13)

4.1 浅埋的防范 (13)

4.1.1 风险预测 (13)

4.1.2 规避对策 (13)

4.2 洞口顺层滑坡的防范 (13)

4.2.1 风险预测 (13)

4.2.2 规避对策 (14)

4.3 断层破碎带 (14)

4.3.1 风险预测 (14)

4.3.2 规避对策 (14)

4.4 洞外危崖落石的防范 (15)

4.4.1 风险预测 (15)

4.4.2 规避对策 (15)

5 结论 (16)

6 致谢 (17)

7 参考文献 (18)

1 隧道工程概况

1.1概述

由于不确定因素给隧道施工带来很多的不安全因素。一方面需要搞好安全管理，如加强安全教育，强化安全意识，落实安全责任制等，另一方面要切实强化隧道施工中的安全技术，加强风险预测与规避机制，而这方面又常常是隧道施工组织管理的薄弱环节。

1.2 隧道设计标准及要求

隧道设计应有完整的勘测、调查资料，综合考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成，以及营运和施工条件，进行多方案的技术、经济、环保比较，使隧道设计符合安全实用，质量可靠，经济合理，技术先进的要求。

为什么修建隧道，隧道建在何处才能有效发挥其功能，并且安全、经济，这是公路隧道规划和设计者必须回答的首要问题。为缩短行车里程，提高交通便捷，这是修建公路隧道的基本目的；同时，隧道可从根本上免除公路路线上的土石方坍塌、泥石流、雪崩等道路病害；隧道不改变地形自然原貌，保护了环境，还利用地下空间，节省了公路建设用地。因此，隧道是路线上非常有价值的一种构造形式。然而，隧道尤其是长隧道的造价不低，如何在保证功能的前提下，安全且经济地建设隧道至关重要。

隧道设计采取的手法不同于一般构造物，预设计主要依靠基于过去工程实例的经验性方法或者计算，实验等，主观上力图达到合理设计，但设计成的断面形状、支护衬砌结构等是否适应于所处的地层，其稳定性程度如何，很难量化把握，而隧道的形状或支护结构一旦建成很难改变，因此，在规划、设计阶段就要充分考虑隧道的合理性与耐久性问题。

2风险识别

风险识别是风险评估的基础，也是风险分析中重要的步骤，其目的是了解并寻找项目所有可能的风险因素。

2.1 岩爆

2.1.1 风险预测

（1）岩体准强度评价法

σt = σc(Vpd/Vpm) 2

式中：σt—岩体准抗拉强度，MPa；

σc—岩体单轴抗压强度，MPa；

Vpm—岩体（现场）纵波传播速度，m/s；

Vpd—岩石（室内）纵波传播速度，m/s。

当σt ≥ 80 MPa 时，可能发生严重岩爆。

（2）地应力测试法

以周边最大切向应力σ0

与岩体抗压强度σc

推断，即用两者比来推断。当d= σc/σ0 < 2.5 时发生

强岩爆。

（3）山体自重应力推算岩爆的临界深度

自重应力σr= γH

临界深度Hc= Kjσc［（3-μ/(1-μ)）γ

σH= μγH/(1-μ)

μ为泊松比；Kj 为系数，据围岩表面应力状态而定，Kj = 0.19，0.29，0.38，0.40..

（4）挪威分类

①当σc/σ1 = 5 ～ 2.5 或σt/σ1 = 0.33 ～ 0.16时，为轻微岩爆；

②当σc/σ1 < 2.5 或σt/σ1 < 0.16 时，为强烈岩爆。其中σt、σc、σ1分别为岩体准抗拉强度、岩体单轴抗压强度、最大主应力。

（1）岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和地质坚硬的岩层中，当设计文件有该类地质时，应提前防卫。

（2）岩爆多发生在新开挖工作面及其附近，以顶部或拱腰部位为多，这些地方是防范岩爆伤人的重点部位。

（3）超前释放孔。在掌子面自拱部至边墙打超前释放孔。

（4）超前周边预裂爆破松弛。采用松动爆破、超前钻孔预爆法，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆发生的可能性或避免大的危险。

（5）岩面喷洒水湿润。即向开挖的岩石表面喷射高压水冲洗，预先释放部分能量。

（6）锚杆挂网。爆破开挖后及时向拱顶及边墙喷射混凝土，加设锚杆和钢筋网，减少岩层暴露时间和岩爆发生的次数。

（7）及时清撬。岩爆发生时，有的石块暂不落地，呈摇摇欲坠之势，要及时清撬。

（8）增加防护钢棚。岩爆发生范围内的机械设备要增加防护钢棚，工作人员要配戴钢盔及防弹背心。

（9）岩爆高发期，即有片石弹射状、爆炸抛掷状的强烈岩爆发生时，机械设备及人员要撤出岩爆区域，躲避岩爆。口或有分支，采用注浆堵水。

2.2 岩溶

2.2.1 风险预测

当隧道穿越可溶性的岩层时，则可能遇有岩溶。

（1）洞内超前预报。采用TSP202 地质雷达预测预报系统。

（2）隧道为浅埋时，可进行地表钻孔，探测隧道前方是否有溶洞。

（3）当隧道设平行导坑时，平行导坑掘进超前隧洞一定距离，以了解掌握地质情况，分析岩溶存在可能性。

（4）洞内超前钻探预报。即在开挖工作面采用水平钻机向隧道前方打超前钻孔。