黄土隧道施工中的安全控制要点及处置措施

张 震

（中铁隧道局集团路桥工程有限公司，天津 300308）

现如今，我国的道路交通基础建设规模越来越大，尤其是在中西部区域，交通基础设施建设势头日渐强烈。然而黄土高原地区沟壑纵横，黄土隧道施工建设有较强的安全风险，一旦出现坍塌事故，往往损失巨大。相比之下，黄土隧道施工安全具备明显的复杂性特点，施工管理人员需要合理控制隧道施工工序，严控隧道施工措施，加强安全管理工作的执行。

1 黄土隧道

黄土的组成成分以颗粒为主，强度极低，而且在遇到水之后会出现软化、失陷等情况。另外，黄土表层能够展示出明显的湿陷性特点，这对于工程建设的影响极大。黄土隧道施工开挖时，会导致黄土层的大量扰动，增加地表沉陷问题的出现概率。黄土隧道地质总的来说，分新黄土和老黄土。一般来说，新黄土会覆盖在老黄土上方以及洞口地段，结构松散，湿陷性强。老黄土颗粒间的孔隙容易受到地质严密性积压，降低整个土体的承载能力，还会增加塑性变形的出现概率，如果土体蠕变过大，也会增加塌方事故的出现概率。

更为重要的是，黄土土质十分松软，并不具备较高的承载能力，对于该种变形，能够展示出明显的突变性等特点。相比之下，黄土隧道在施工过程中存在很大风险，尤其是在洞身支护状态不足时，施工安全问题出现概率也会进一步提升。为此，施工管理人员应提前做好应对措施，以保证黄土隧道施工安全。

2 施工前的准备及施工注意事项

2.1 施工前的准备工作

在施工工作开展之前，施工人员需要做的工作有图纸审核、地形地貌复核、施工方案编制、施工技术交底等。在开工之前，测量人员需要对隧道地处部位下的地形地貌进行有效勘察，并做好勘察结果的统计工作。另外，施工人员还需要对施工图纸进行检查和核对，确保其中存在的问题能够提前发现，并提前解决。在保证地质与设计相符的前提下，编制黄土隧道施工方案，以及施工技术交底，保证作业人员熟练掌握黄土隧道施工关键控制措施和安全应急措施。

2.2 施工注意事项

第一，施工过程中，如果出现了大面积停工，必须对开挖掌子面进行网喷支护，以确保掌子面处于稳定状态。除此之外，在停工期间，决不能停止对洞身的监控测量工作。黄土隧道的监控测量工作是确保施工安全的一项关键措施。

第二，水对黄土的影响极为明显。为此，工作人员应注重对排水系统的完善性设计，避免出现水软化黄土，增加施工难度。

第三，从以往工程实践过程中能够看出，因为黄土本身节理性的问题，在施工过程中，黄土含水量可能得到进一步提升，这也会导致围岩强度受到影响。黄土地质地表之中存在明显的冲刷沟壑，新老黄土分界格外明显，甚至还存在土石分界。而在该部分施工过程中，应该与超前地质预报工作全面结合在一起，制定出安全的防护措施。

3 黄土隧道施工中的安全控制要点及处置方法

3.1 洞口施工

在洞口施工前，要对洞口段的地形进行检查，看是否处于偏压或者浅埋状态，并将实际范围标识出来，同时，还要做好洞口排水系统的施工完善，以确保进洞安全。一般来说，黄土隧道洞口主要集中在黄土梁上，以桥隧、路隧相连状态出现，自身线位较高，为后续施工的开展增加了很大困难。值得注意的是，如果是在洞口之中开展明洞或者是桥台施工操作，施工人员还要对相关防护措施的实施进行考虑。另外，如果是在较大偏压下开展洞口施工，减载和反压工作的开展显得十分重要，可以有效避免后续出现支护开裂等安全隐患。

对于浅埋段的洞口施工操作，施工人员需要重点考虑进洞位置。一般情况下，最为常见的施工方式为“先缩后伸”，通过对明暗交界位置的调整，以适用实际现场施工条件，确保明洞的有效延长。

3.2 洞口段施工

在洞口段施工过程中，为了确保进洞安全，在施工中需要遵循“管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。进洞施工过程中，一般采用管棚超前支护措施加强洞口支护后，才开始洞口段开挖支护。洞口段施工要严格执行设计图纸要求，结合现场实际情况，快速完成开挖支护封闭措施，以减少掌子面变形，同时，应加快第一组衬砌的施工进度，越早开展二次衬砌工作，越能保证洞口段的施工安全。

3.3 洞身开挖

首先，常用的施工工法有CRD法、中隔壁法、双侧壁导坑法、台阶法等。目前施工中常见的当属台阶法开挖，而对黄土隧道而言，主要采用三台阶七步开挖法，辅以临时仰拱、超前注浆等措施。三台阶法开挖要严格控制循环进尺以及台阶长度。一般来说，Ⅴ级围岩每循环进尺1榀，Ⅳ级围岩每循环进尺不超过2榀，台阶长度一般控制在5～8 m为宜，仰拱初期支护要紧跟下台阶进行封闭。

同时，黄土隧道要注意仰拱地基承载力的检测，一般来说，每隔一段距离就要按照设计要求进行地基承载力测试，在满足设计要求的情况下，才能进行处置封闭。对于设置软基处理的地段，要严格按照设计要求进行软基处理，以确保地基承载力满足要求，确保施工安全。

总之，无论采用何种开挖方法，都要严格控制隧道超挖，减少对土体的扰动，降低坍塌出现的可能性，在开挖完成后尽快完成支护封闭工作，及时开展监控量测。施工过程中应根据监控量测数据反馈及时调整支护措施，保证施工安全。

3.4 隧道二次衬砌

黄土隧道施工应注重二次衬砌的施工组织，施工过程中，要严格控制二次衬砌与开挖掌子面之间的距离，确保施工安全。部分黄土隧道常伴随裂隙水发育，因此黄土隧道的防排水施工尤为重要。要重视防水板、止水带、排水盲管等的施工质量，从防排水材料的进场检验、施工过程技术要点控制、施工质量验收等不同阶段同时进行质量把控，保证施工质量，确保施工安全。二次衬砌作为确保隧道施工安全的最后一道工序，黄土隧道多采用具备一定抗渗功能的钢筋混凝土进行二次衬砌，目前的混凝土多采用拌和站集中生产，混凝土运输车运输到现场，混凝土输送泵泵送进二衬模板台车，附着式或者插入式振捣器进行振捣、脱模洒水养生的流程进行施工。

一般来说，在二次衬砌施工完成后，隧道施工安全得到大幅提升，安全风险明显降低。

3.5 人员培训及应急救援

施工过程中要加强人员培训，并从工序、施工方法控制上着手，强化管理人员的管理意识，从源头上降低工程问题的出现概率。为了维护施工任务的顺利完成，还要提前做好突发事件应急响应机制，进行救援演练，做到及时反馈、及时救援，将企业整体的抗风险能力提升，这也是维护工程建设安全的重要措施之一。

4 结语

综上所述，在黄土隧道施工操作过程中，为了将施工安全风险控制在最低水平，开挖支护的施工组织尤为重要，同时要重视二次衬砌施工布局以及施工质量的控制，让各个工序能够紧密连接在一起。想要将黄土隧道施工安全问题解决，还需要保证工作人员能有一个良好的安全意识，从思想上保证施工安全。