复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理

史勇勇

中铁二局第四工程有限公司，四川成都 610300

在道路施工过程中，为了穿越山谷地带，经常需要修建隧道工程。作为铁路、公路的重要结构，隧道不仅能够降低路堑深挖技术风险，还能缩短路线长度，降低工程造价。因此，隧道工程在交通系统中有着不可替代的作用。我国幅员辽阔，地形地质条件复杂，在复杂地质条件下进行隧道工程施工，会在很大程度上影响工程质量与施工安全。因此，施工单位需要正确认识隧道工程施工管理的重要性，尤其是施工技术管理与施工安全管理，认真研究施工现场的地质条件，针对可能影响施工质量安全的因素进行分析，并制定合理有效的应对措施，消除质量漏洞和安全隐患，以此增加企业经济效益，提升企业社会形象。

1 复杂地质条件对于隧道施工的影响

我国地域广阔，有着较为复杂的地形地貌和地质条件。自然因素对道路工程施工的影响比较大。通过分析道路施工可以得知，复杂地质条件一般分成两个方面：第一，施工场所本身有着较差的地质条件，例如，岩石层脆弱，容易产生崩塌；活跃的地壳运动对地层稳定性造成影响；特殊的地质地貌，如岩溶地貌、软土地基等。在隧道工程施工中，如果遇到较为复杂的地质条件，会导致隧道掘进难度大大增加，或者引发地质灾害；第二，施工地段有着特殊的地质环境，例如，存在地下洞穴或者采空区等；如果隧道工程需要通过城市下方，往往会与地下管线发生交叉，导致地表建筑物的安全性受到威胁。因此，复杂的地质条件会在很大程度上影响隧道工程施工，施工单位必须高度重视复杂地质条件下的隧道施工管理[2]。

2 复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理

2.1 复杂地质条件下隧道工程施工技术分析

在隧道工程施工过程中，面对较为复杂的地质条件，施工单位需要考虑到现场实际情况，制定科学合理的施工技术方案，并将其落实到施工各个环节中，有效确保隧道工程施工质量、施工安全，提高施工效率。

2.1.1 做好地质勘察工作

隧道施工在很大程度上受到复杂地质条件的影响，在这种情况下，首先要对施工现场的地质进行勘察，为后期施工奠定良好基础。通常来说，在隧道工程施工阶段，地质勘察工作需考虑到三个方面：首先，在施工准备阶段，应当预先估计现场地质情况，监测施工中可能会出现的地质灾害，如坍塌、滑坡等，分析隧道施工方案的可行性；其次，在正式施工中，对于岩层受力状况、结构、周边水文地质情况等要进行实时监测，有效指导施工工作的开展；最后，深入隧道内部，认真分析岩层实际情况、地下水位情况以及岩溶地貌等，有效确保隧道施工安全[3]。

2.1.2 合理选择施工技术

要想确保隧道施工顺利进行，首先要加强施工技术管理。不同的地质条件对施工技术的要求存在一定差异，施工人员应当根据实际情况，合理选择施工技术，以此实现隧道施工质量及施工效率的提升，确保施工安全。针对破碎煤层，应当实时监测瓦斯浓度，做好隧道内通风工作，以此降低瓦斯浓度，保障施工人员的人身安全；针对地质灾害发生频率较高的地区，应当改进支护工程，采用超前支护形式，以免发生意外事故，危害施工人员的生命安全。以下针对较为常见的复杂地质条件，对隧道施工技术进行具体分析：

第一，喀斯特岩溶地貌在山区比较常见，对于此类地质条件，可采取以下施工技术措施：首先，清除隧道内部的软弱岩层以及岩溶填充物，依照规定程序开展回填工作，并进行有效夯实，加固隧道工程的地基基础，并做好防水施工；其次，根据溶洞情况制定支护方案，加固岩溶洞的顶部，以此提升洞顶承压能力；最后，利用锚杆的方式处理溶洞边墙，在开挖面采取必要的支护措施，在加固边墙时，可以使用钢筋混凝土结构，防止因应力或者压力导致破损加剧，对隧道工程施工安全进行有效保障。

第二，在开挖掘进煤系软弱地层时，常用的方法有两种，即铣挖掘进法、铣挖和爆破联合掘进法，同时还要利用短台阶，将上下台阶之间的步距减小。首先，如果隧道断面不大，并且地层围岩软弱，通常利用铣挖法进行施工。值得注意的是，在采用这一方法时，初期支护应当及时，以免围岩变形加大。在实施过程中，首先沿着隧道轮廓线进行切槽铣挖，然后进行初期支护，之后再使用铣挖机对中间部分的土体进行铣挖，从而对围岩进行有效保护；其次，如果隧道断面较大，并且地层围岩软弱，通常使用铣挖爆破联合掘进的方法进行施工。如果全断面采用铣挖，施工时间比较长，同时施工安全得不到有效保障。因此，施工人员应当采取分台阶的方式进行施工，首先使用铣挖机沿着隧道轮廓线进行切槽铣挖，之后安装型钢拱架，对初期支护进行完善；最后，采用爆破法开挖中间部分的土体，这样不仅施工进度快，而且施工安全性高，同时施工成本也大大降低。

2.1.3 加强施工技术监督与管理

要想确保隧道工程施工质量，必须加强监督与管理。作为国家基础设施的重要组成部分，道路工程与人们的生产生活息息相关，因此，政府部门应当重视工程质量管理，建立健全相关制度，以此来规范隧道工程建设施工。除此之外，建设单位应当设立相应的监管部门，全程监管隧道工程施工，确保隧道施工顺利开展。同时，施工人员应当及时更新机械设备，认真研究和引进先进的施工技术，并将其应用到实际施工中，以此确保隧道工程施工质量，消除施工事故。

2.2 复杂地质条件下的隧道安全管理措施

2.2.1 超前地质预报

隧道工程最大的风险源之一是地质风险。其主要原因为：隧道开挖需要的信息属于线状信息，而钻孔获取的是点状信息，再加上地质条件具有易变性、复杂性，勘查难度较大，勘察报告与现场实际地质状况往往存在一定差异。因此，针对隧道工程安全管理，必须将超前地质预报作为一项重要工作开展，利用物探与钻探相结合、长短结合等措施，获取更为准确的地质信息，为施工方案的制定提供准确的数据支持，从而降低隧道施工的安全风险。

2.2.2 综合性施工安全管理措施

在复杂地质条件下进行隧道施工时，如果没有事先制定针对性安全技术措施，很容易引发坍塌、突涌水或其他灾难性事故。因此，施工单位必须坚持“安全第一、预防为主”的原则，认真做好隧道施工安全管理工作，其具体措施包括：首先，设立三级安全生产监管机构，由建设单位、驻地办公司以及施工单位共同负责，对隧道安全生产规章制度进行完善，明确各部门、各人员的安全生产责任，确保责任层层落实到人；其次，建立并实行施工安全专项方案审查制度，对施工安全技术保障措施进行强化，消除施工方案中的安全漏洞；最后，制定隧道施工应急预案，并在不同阶段进行演练。认真研究复杂地质条件下的隧道工程施工特点、施工安全风险点，在此基础上制定《应急救援联动总预案》，明确规定应急安全管理的原则方针、组织机构、预案编制、人员责任以及应急行动程序等。对针对突涌水、爆破、坍塌、火灾、初期支护变形异常、台风等灾害或者灾难事故，制定可行性、针对性较强的专项应急预案，确保应急救援预案体系健全、执行有效。

2.2.3 规范施工现场管理

要做好隧道工程施工安全管理工作，施工单位需要把安全生产视作施工管理的重要环节，针对施工过程中可能出现的安全风险，采取合理有效的预防措施，尽量消除不安全因素，降低施工安全事故的发生频率。对于已经出现的施工安全问题，应当按照应急预案的内容进行处理，最大程度上降低事故带来的损失、危害。监理工程师应当加强技术交底，认真履行自身监管职责，确保施工现场安全管理工作有序开展。

3 结语

综上所述，社会经济的发展带动了交通建设事业发展。近年来，道路工程数量和规模有了显著提升，交通建设事业取得了很大成就。隧道工程是交通工程的重要组成，其施工质量和施工安全不仅影响企业经济效益，而且直接关系到人们的出行安全。在复杂地质条件下进行隧道工程施工，应当对地质条件进行细致勘察、全面分析，在此基础上选择合适的施工技术，加强施工技术管理及安全管理，制定合理有效、切合实际的安全管理方案和应急预案，并将其落实到具体工作中，尽可能减少质量安全事故，以此提高企业经济效益，推动国内交通建设事业健康、稳定发展。