高地应力软岩大变形铁路隧道工程的监理工作要点

唐勇军

（兰州交大工程咨询有限责任公司， 甘肃 兰州 730070）

0 引 言

铁路隧道施工中，在高地应力条件下软弱围岩大变形隧道作为特殊地质条件下大变形隧道的一种类型，具有隧道开挖后变形速率大、变形迟迟得不到稳定、变形绝对值大、变形突发性强并且在大变形作用下出现断面缩小、拱顶下沉、拱腰开裂、基底上鼓等特点。有的地段甚至对已施作好的二衬结构造成开裂破坏。对施工过程和运营安全造成极大的挑战。

笔者结合自身的监理工作实践和体会，就如何在高地应力条件下针对软弱围岩大变形隧道开展好监理工作，切实发挥好监理作用，实现监理工作目标，确保工程安全、质量可控等，对施工前期和施工过程阶段监理工作的要点，谈谈自己的看法。

1 前期监理工作要点

1.1 加强对监理人员和设备的配置

针对工程的难度和特点，监理站要严格按照铁路建设标准化的要求，严格履行投标承诺，配备经验丰富、年龄结构合理、高素质的专业监理工程师驻场，重点加强对地质、测量、试验等专业监理工程师的配置；加强对试验、测量、检测、办公等设备仪器的配置。由公司层面组织一批具有丰富理论、实践经验的专家顾问组，发挥技术支撑作用，对工程监理的实施提出具有建设性的指导意见。

进场前对监理人员进行培训、考核。总监理工程师要组织监理人员，搞好监理站内部技术交底工作，确保每一位监理人员从思想上、管理上、技术上、服务上充分认识到高地应力软岩大变形隧道工程监理工作的艰巨性、复杂性和极高的风险性。

1.2 加强对设计图纸和地勘报告的审核

监理站要组织各专业监理工程师认真研究设计图纸和工程地质勘察报告，组织监理人员和施工单位技术人员对施工现场进行踏勘，重点是对隧道顶及线路上方山体存在的冲沟、水源、洞穴等进行排查并对照设计；对设计中存在的地质情况不清晰、支护参数偏弱等问题，及时提出建议上报业主；真正督促落实好技术交底与图纸会审工作。在对设计图纸和现场认真研究的基础上，认真审核具体技术方案，确保施工方案的科学性、合理性、针对性和经济性。

1.3 编制具有针对性的监理规划和监理细则

监理站要组织各专业监理工程师认真研究设计图纸。在对施工现场进行踏勘的基础上，确定监理工作的重点和关键；编制详细的、有针对性的监理规划和细则；明确监理的范围、内容、工作程序和制度措施，包括监理站架构、人员配备计划和各自的职责；对重点和关键性的工序，要有详细的作业指导书和旁站监理计划。例如对地质分析、监控量测、初期支护、坍方处理、防排水的施作等。

1.4 按程序履行好前期工作监理职责

严格按照监理工作程序，开展好前期监理工作。要认真审批施工单位上报的施工组织设计和开工报告，要从“人、机、料、法、环”等方面认真审核。重点是：施工单位选派的项目经理、技术负责人是否满足合同和工程实际的需求；施工单位入场的机械设备是否满足工程施工的要求；制定的施工方法和措施是否具有针对性、操作性。要开好第一次监理例会，明确各项监理工作程序、制度，要求同施工单位一同执行落实；要和施工单位一起制定一些针对性的措施，如联合检查、工点包保、风险管理、首件认可、样板引路等；要督促落实施工单位实现标准化管理，严格按照铁路建设标准化的要求，加大施工现场标准化管理工作的推行力度，落实以“专业化的队伍、规范化的用工、标准化的管理、程序化的运作”为主要特点的“架子队”管理模式，为施工提供有力保障，形成以机械化、工厂化、专业化、信息化为支撑的标准化管理体系；严格现场“三员”带班制度、挂牌进洞制度、“一管两包”制度和作业卡片制度等。促使全体参建人员做到事事有标准，让标准成为习惯、习惯符合标准、结果达到标准。

2 施工过程中监理工作要点

2.1 超前地质预报监控

高地应力软岩大变形隧道必须将超前地质预报工作纳入施工工序管理。目的是通过地质调查、物探、钻探、超前导坑等综合手段，进一步查清隧道开挖工作面前方工程、水文地质及各种不良地质等信息，降低地质灾害发生的几率和危害程度，保证工程安全质量。可采用 TSP、红外线探测、超前探孔和地质素描等方法，进行超前地质预报。监理工程师应督促设计、施工单位开展好此项工作，对超前地质预报方案进行审批，对超前地质预报过程进行旁站监理，对超前地质预报结果进行审核。重点对软弱围岩断层及断层影响带、含水构造带、围岩级别变化的位置、规模及性质进行核对分析，确保信息对应和工法对应，起到指导现场施工，为变更设计提供依据的作用。对隧道开挖工作面前方未经采用有效手段综合预报的，总监要立即下发《工程暂停令》，切实做到“先探后挖，未探不挖”。

2.2 监控量测监控

监控量测工作对高地应力软岩大变形隧道的施工十分重要，必须将其作为关键工序纳入现场管理。监理工程师要督促落实“三测制度”，全程旁站并确认施工单位监控量测点埋设要求的符合性、数据采集的真实性、回归分析的及时性；将每日监控量测工作纳入监理日记。重点检查施工单位是否坚持隧道围岩量测的日检测、分析制度。要求每天坚持对隧道开挖、支护等过程中的围岩位移和应力变化等情况进行检测，对检测资料进行综合分析。当围岩变化超标时，要及时下发监理指令，要求施工单位采取加强支护等措施进行控制，直至稳定。在现场检查中，将围岩量测技术资料作为必查项目。进洞之后必须核测围岩量测点，随时了解和掌握围岩变形及量测情况，并将监督围岩量测的信息及时反馈和指导施工。

2.3 施工安全步距监控

对软弱软岩及不良地质铁路隧道明确规定，隧道开挖后的初期支护应及时施作并封闭成环；V 级以上围岩仰拱封闭位置距离开挖面不得大于 35 m，二次衬砌距开挖面的距离不得大于 70 m。监理工程师要督促施工单位严格执行隧道施工步长关系制度。要求施工单位认真填写隧道洞口步距警示牌，坚持“步长关系超标时，任何人有权拒绝进洞”，并把这项制度作为有效控制安全的长效机制常抓不懈。当发现步长关系超标时，坚决下发监理指令停止掘进，并及时采取加快仰拱、二衬施工、增加施工人员和设备等措施予以纠正。实践证明，尽量缩短施工安全步距，对控制大变形、确保施工安全起到了很好的作用。

2.4 积极参与对开挖工法的研究

开挖工法的选用，对高地应力软岩大变形隧道的施工起到了关键性的作用。在监理工作实践中，监理工程师在现场参与制定了双线隧道微台阶法施工的开挖工法。具体如下：上台阶高度 4 m 左右，每一循环进尺一榀 0.5 m，采用洗挖机开挖，上台阶长度在 3 m 左右；中台阶左右错开 2 m 左右，最近端距上台阶 2 m 左右，中台阶高度在 2.6 m 左右，中台阶每一循环进尺两榀，采用挖掘机开挖，人工修整；下台阶左右错开 2 m 左右，最近端距中台阶 2 m 左右，下台阶高度在3.5 m 左右，下台阶每一循环进尺两榀，采用挖掘机开挖，人工修整。仰拱紧跟下台阶，这样仰拱距上台阶开挖面步距为 20 m 左右。上台阶采用简易开挖台架，高度为 2 m，人工配合机械进行钢架支立。实践证明，此种工法可以尽量少扰动围岩，很好地控制变形。实现了隧道施工“快挖、快支、及时封闭”的施工理念。也为监理工作目标的实现提供了保障。

2.5 积极参与对设计参数的研究

设计参数的选择对高地应力软岩大变形隧道的控制变形和以后的运营安全，起到了决定性的作用。监理工程师在施工过程中，要及时根据开挖揭示的围岩特性和掌握的施工实际情况，提出对设计参数的变更建议，积极参与对设计参数的研究。经过参建各方长期的试验、研究、总结，由最初采用 I20 b 型钢单层初期支护、二次衬砌加强、砂浆锚杆的设计参数到最后采用双层 H175 型钢初期支护、二次衬砌加强、自进式锚杆、径向注浆的设计参数，施工中起到了很好的效果。监理工程师通过积极参与对设计参数的研究和变更，可以更好地掌握设计意图，更有利于对施工各环节的控制。

2.6 积极参与技术攻关

在高地应力条件下的软岩大变形隧道的施工中，会出现初期支护喷射混凝土开裂、掉块，钢架扭曲、断裂，初期支护失稳破坏及侵限等现象，有的地段甚至对已施作好的二衬结构造成开裂破坏。针对施工中遇到的技术难题，开展技术攻关活动，十分有必要。监理站应积极参与技术攻关活动。监理工程师通过对各工作面的关键工序进行旁站，如实记录现场各工序施工工艺、施工质量、各种资源投入、施工进展等情况，向攻关小组及时提供必要的记录资料等工作。通过协助解决施工过程中存在的诸多技术难点问题，对工程可以进行很好的控制。

2.7 严格控制各工序、工艺施工质量

监理工程师必须认真履行好自己的岗位职责，对隐蔽工程及重点部位施工过程中的各个环节留存影像资料和实时监控，采取不定时巡查、夜查、旁站监理、隐患整改跟踪反馈等措施，严格控制各工序、工艺的施工质量。依据设计和验收标准重点监控好以下关键点：超前小导管的施作数量、长度、搭接、角度；钢拱架的型号、连接、间距；钢筋网片的间距、搭接长度；喷射混凝土的工艺、强度、与岩面的密实度；锁角锚杆、锁固锚杆、系统锚杆的长度、连接；超前锚管、锁角锚杆、锁固锚杆、系统锚杆注浆及径向小导管注浆工艺；仰拱厚度、弧度、虚渣的清理；二次衬砌的厚度、钢筋绑扎、密实度、强度；防排水施工工艺；对初支后空腔的回填处理；对坍方的处理过程；对二衬混凝土拱顶脱空的注浆工艺过程等。通过全过程的严格监理，真正达到以质量保安全，有效控制大变形的目的。

2.8 重视第三方检测工作

对已经施工完成的隧道工程，监理工程师应督促施工单位及时委托有资质的第三方检测单位开展好检测工作。主要是采用地质雷达法通过对隧道衬砌表面的无损检测，进一步对隧道衬砌厚度、混凝土密实度、钢筋分布、拱架间距及衬砌背后填充情况等施工质量进行评价。监理工程师要对第三方检测实施方案进行审批，对第三方检测过程进行旁站监督，对第三方检测结果进行核对。必要时可进行取芯、破检验证。要督促、见证施工单位按照审批的方案对存在的问题进行彻底整改闭合。做到不留安全、质量隐患。

3 结 语

近年来，在我国铁路建设中，隧道工程所占的比重越来越大，地质条件会越来越复杂。对于高地应力条件下软弱围岩大变形这种特殊地质隧道工程的施工，目前可以说还处于不断的研究摸索中。很多问题的出现超出了铁路相关规范、标准，无规律、经验可循。笔者结合自身的施工监理工作经历，就高地应力条件下软岩大变形铁路隧道工程的监理工作进行了一些探讨和总结。以上监理工作要点经实践证明是可行的，对确保施工安全、质量、进度，取得了很好的效果。希望能为同类工程的监理工作提供一些帮助。

[1]上海铁路局.铁路工程建设标准化管理丛书[M].北京:中国铁道出版社,2009.

[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[3] TBJ 287—2004,铁路隧道工程施工质量验收标准[S].

[4] TBJ 269—2007,铁路建设工程监理规范[S].