隧道施工安全风险与现场管理探索

隧道施工安全风险与现场管理探索

盛恺 谈存锋

中国水利水电第三工程局有限公司， 陕西 西安 710024

摘要：随着我国社会经济水平的飞速发展，市政道路建设的发展速度也突飞猛进。尤其是地下隧道的建设，已经成为了当下缓解拥堵交通压力的最重要的手段之一，在隧道施工的过程中，明挖法是地下工程施工中最常见、最基本的施工方法，因此被施工单位广泛应用。但是在施工期间存在很大的安全风险，需要施工单位采取科学的管理方式，进而确保施工的质量。

关键词：隧道施工；安全风险；管理

引言：

何谓明挖法，指的是一种先将地面挖开，在露天的环境下修筑完成，然后再覆盖回填的地下工程施工方法。在施工之前，施工单位需要深入分析施工现场情况，并做出一系列安全评估工作，在确保地质安全的情况下进行施工，施工单位也需要进一步培养施工人员的安全意识，综合评估施工成本以及管理。

一、隧道工程施工简介

义乌市商城大道（雪峰东路－国贸大道）隧道工程西起雪峰东路西，桩号K-1+862.432，东至国贸大道西，桩号K1+760.000全长1.89km。采用地下隧道结合地面道路的建设形式，城市主干路标准，地面道路采用双向6车道，地下隧道采用双向4车道，设计车速60km/h。

二、明挖法施工的关键技术

1. 基坑明挖

与暗挖法相比，明挖法的施工条件比较便利，施工速度快，工程质量好，而且明挖法是在露天的环境下施工，所以安全系数较高。当然，明挖法有其不足之处，那就是应用明挖法容易受到地质环境较差，地下水位升高以及基坑坍塌等现象的影响，这就需要相关管理人员强化施工制度和相关规范的建立，在基坑开挖的时候在周边设置好围护工作，避免基坑周边超荷载而导致基坑变形，进而影响工程的施工质量^[1]。

（二）基坑内外排水问题

1、地表水排出：隧道的工程比较特殊，在进行地表水排出工作的时候，主要可以分为两个部分：地面防水以及坑顶沿着冠梁开挖一圈排水沟壑，在东西两端各设计一个沉淀池，进而确保地表水不会影响到边坡的稳定性。

2、基坑排水：基坑在开挖的过程中会存有一些地下水和地表降水，因此，针对地下水主要采用井点降水和在基坑内部开挖汇水沟，让水流通过回水沟进入集水井，然后利用水泵将水排出到基坑周边的排水系统中，经过沉淀后排入雨水管内。

（三）实时监测

全程实时监测工程的施工进展最主要的目的是想要通过真实有效的数据，全方位地判断基坑的稳定性和安全性，进而正确地指导工程的下一步施工，确保工程的顺利进行。监测工作从围护结构施工开始直至结构施工至基坑回填结束，每两天进行一次监测，监测点及监测仪器均应按相关要求设置，保证其整个监测过程中能正常使用。各变形监测点及各监测相应的初始值均应在基坑开挖前取得。

对监测所得数据，必须立即整理分析，以图表的方式将结果汇总。情况异常时应立即分析原因并采取相应措施。

三、分析隧道施工安全风险

（一）地质情况

众所周知，隧道施工工程具有非常不确定的因素，在采用明挖法的时候，由于不清楚地下地质状况，在施工的过程中无法及时根据地下情况采取有效的措施进行应对，从而出现塌方，渗水和泥土流动等情况。而且地下环境比较复杂，开挖作业面较为窄小，工艺之间相互干扰，作业环境差，不确定的安全因素较多，一旦防护措施做得不到位，则容易出现安全事故。

（二）基坑支护稳定性不足

本工程基坑大多采用垂直开挖，垂直开挖采用钻孔灌注桩围护结构，支撑形式采用内支撑及预应力锚索，局部围护结构外侧采用高压旋喷桩止水。止水和降水的难度比较大，尤其是在雷雨季节施工的时候，水体会沿着上层土壤渗入到地底下，进而导致围护结构移位，加之施工临时便道也设置在基坑两侧，离基坑边缘较近，稍有不慎就会导致大面积塌方。

（三）安全措施不到位

很多隧道在施工的过程中，没有严格按照施工图纸的要求进行，甚至出现偷工减料的现象，从而导致围护结构强度不够。在开挖或后期施工的过程中，相关人员可以通过观察基坑有如下几种迹象：1）周围地面出现裂缝，并不断扩展。2）支撑系统发出挤压等异常响声。3）冠梁或排桩、挡墙的水平位移较大，并持续发展。4）支护系统出现局部失稳。5）大量水土不断涌入基坑。6）相当数量的锚锁松动，甚至有槽钢松脱现象，来提前预警避免塌方事故的发生。

四、隧道施工现场管理措施

（一）做好基坑开挖处理工作

基坑开挖应严格按照"时空效应"理论，垂直开挖施工顺序为从两端向中间开挖，采用分层、分段挖土。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循"开槽支撑（支护）、随撑（支护）随挖、分层开挖、严禁超挖"的原则。

在长条形基坑的开挖中，应该分层后再分段开挖，在第一道支撑的土层开挖中，每小段开挖宽度一般为12m左右，小段土方要在16h内完成，随即在8h内安装好该小段的支撑结构，并施加预应力；在第二道支撑的土层开挖中，每小段开挖宽度一般为6m左右，小段土方要在8h内完成，随即在8h内安装好该小段的支撑，并施加预应力。

（二）科学规划施工管理方案

首先，在施工之前，应再次确定地质条件，深入了解施工现场的地质环境、地貌特点以及气候和水文变化，确定在施工的过程中有可能出现的安全风险因素以及各种安全事故可能发生的主要原因，然后根据施工现场情况进行汇总，规划出一套更加科学合理的施工管理方案^[2]。最后，在隧道施工的工程中，要及时根据预想的风险事件与实际施工进行对比，一旦出现异常，要及时调整和修正管理方案。

（三）实时监控施工过程

在隧道工程施工过程中，施工人员需要严格根据施工图纸和施工组织设计进行施工，在此之前，施工人员应加强围护桩变形监控工作，避免在基坑开挖的时候出现位移现象，而围护桩变形量累计值超限是影响工程安全的主要因素，也是施工人员判断安全风险的直接因素，值得施工单位高度重视。提前了解地质情况是管理安全风险工作的重中之重，需要根据工程所处的地质情况和实际施工流程进行预判方案的规划工作。

当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施:1）监测数据达到监测报警值的累计值。2）基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。3）基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象。4）周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。5）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等。6）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况

更重要的是，隧道施工期间离不开施工人员的努力，所以施工人员的安全意识对于施工安全管理工作非常重要，所以，施工单位需要严格筛选施工人员，并且根据不同的施工性质进行划分，然后根据不同工种的施工人员进行专业性培训。其次，在施工期间，施工单位安全管理人员需要积极做好宣传工作，让施工人员正确了解安全施工和安全管理工作的重要性，进而降低施工现场的安全风险事故发生的概率。最后，在工程施工过程中，施工人员需要预知可能发生的安全风险以及发生风险的原因进行分级，然后根据监测数据和施工现场进行风险评估，一旦发生安全事故的时候可以第一时间进行处理。

五、结束语

综上所述，在隧道工程施工的过程中，施工人员需要高度重视安全风险管理工作，提高工程施工人员的安全意识，进而保证施工人员的人身安全，推动我国隧道工程的发展。

参考文献：

[1]张瑞.隧道施工安全风险与现场管理研究[J].居业，2020,No.145(02):183-184.

[2]段华宗.隧道施工安全风险与施工现场管理[J].华东科技（综合）,2020(3):0136-0136.