如何采用先进技术和装备确保铁路隧道施工安全与质量

摘要：本文分析了产生隧道工程事故的原因，并为了加强隧道施工安全与质量管理，针对当前的铁路隧道施工安全形式，提出了几点建议。

关键词：施工安全；铁路隧道；先进技术；施工质量

中图分类号： U25 文献标识码： A 文章编号：

铁路建设的主要构筑物之一就是隧道工程，高风险地质复杂的隧道是安全最敏感、控制工期的关键工程，对于提升铁路建设水平，保证隧道工程质量和隧道施工安全，对于保质保量进行铁路建设具有极为重要的现实意义。

一、产生隧道工程事故的原因

软岩隧道塌方、岩溶隧道突水突泥多会引发隧道安全事故，损失和危害极大。下文对隧道安全事故发生的原因进行了分析。

（一）隧道发生坍方的原因

有很多因素都可能会引起隧道发生坍方，总结起来主要有以下几方面因素：

（1）工程因素

水文地质条件和工程地质由于施工的因素引起的变化。

（2）自然因素

水文地质和工程地质条件以及发生的变化。

（3）人为因素

施工方法、工程设计、管理措施等的不适当和不合理。

施工工法选择不适当、措施不到位、设计不当、施工安全敏感性不强、工序衔接不当、工艺不到位等也是主要原因，此外，设备不配套等因素，都是造成坍方的重要原因。

（二）突水突泥事故发生的主要原因

（1）施工方面

如注浆压力不够、掌子面封闭不及时、注浆效果检查不够认真、小导管或管棚数量不足、爆破参数不认真设计以及不能及时的根据围岩情况做出适当的调整、初喷不及时且厚度不足、初期支护滞后不能及时封闭等施工工艺工法不到位、不规范，操作人员水平不高、缺乏经验，超前地质预报不能够认真对待，隧道监控量测不及时和连续。逃生报警系统不够完善，洞内的一个作业点发生险情或事故时，其他的作业点不能同步收到警报；有一些隧道施工中对洞内的各作业点隧道外不能进行全方位的指挥和监控，洞内有多少作业人员和多少个作业点搞不清楚；抢险救援逃生设施不到位或不配套，不定期进行安全事故逃生演练、不落实应急预案。

（2）勘察设计方面

对隧道通过的断层破碎带、岩溶等没有明确的提示，判识水平不高，勘探的深度不够，对熔岩的规模、富水程度、范围、充填物判识不够准确，没有对物探异常区进行加深勘察。没有针对性的对复杂岩溶隧道的预案和措施，在设计上岩溶富水地区隧道长段落反坡，变更设计不及时，现场配合施工不到位，对工程措施的及时性造成了影响。

二、加强隧道质量技术管理和施工安全

当前，在铁路建设中隧道的长度长、数量大，且大部分隧道的地质环境都比较复杂，这就给铁路隧道的施工质量和安全带来了巨大的压力。我们应该高度重视隧道施工的质量和安全，精心组织、精心施工、精心管理、精心设计，狠抓隧道施工质量和安全的技术管理工作。

（一）确保勘察设计的深度

（1）要在现有的基础上提高设计的水平，并且要对设计方案不断进行优化。应尽量避开涌水量大、地质灾害大的地段，要有针对安全的专项设计以面对艰险、复杂、施工安全风险大的隧道。为了确保工程措施的及时性，设计通知书要及时下达，要根据地质条件的变化在施工过程中及时对设计参数进行修正。

（2）提高对岩溶、岩溶规模、岩溶充填物、岩溶范围、岩溶富水程度、围岩级别、断层破碎带等的判识准确性和水平，提高地质勘查的深度，加强对隧道位置的冲沟、水塘、地形地貌、水库以及陷穴等的调查，并且要提出明确的要求。

（3）要将报警逃生和风险管理系统措施纳入设计当中。

（二）确保工程技术方案的正确性

（1）要充分听取施工单位对隧道具体施工工法和工艺的不同意见，要充分发挥施工单位的主观能动性和丰富的施工经验，制定切实可行的施工工法和施工工艺，在必要时可以组织技术方案论证会，要让方案更加具有针对性。

（2）在初期的设计中就要保证技术方案的适应性和正确性，建设单位要介入其中，对于单洞双线和双洞单线要认真进行分析比较后确定，对于高风险、长大的隧道要给予高度的重视；要督促设计单位将工程措施、地勘深度以及安全措施等纳入到设计当中；要尽量避免富水隧道设置单面坡，如果条件允许要尽可能采用人字坡。

（三）隧道安全施工的主体——施工单位

（1）制定风险隧道的逃生预案、安全保证措施、施工工艺、施工作业指导书等，整理出风险隧道的风险源及其合理有效的应对措施，并进行演练和培训，一旦发现地质突变或地质情况与设计不符等情况，一定要立即停工，及时上报，冷静果断地采取相应措施。

（2）为减少事故带来的损失，避免灾害事故，要改善作业环境和作业条件，配备必要的设备，采用先进的机械化施工。影响超前钻探技术的主要因素就是钻孔机械设备的性能，低效钻机钻进能力大约为每小时一到五米，高效钻机钻进能力为每小时十到十五米，有着很大的差距。如果采用低效的钻机进行超前钻探，那么施工有着很大的影响，由于效率较低会影响施工人员的工作热情，埋下安全隐患。目前仍有很大一部分隧道采用人工风钻打眼的方法，不但没有向前发展，反而退步了。基本上采用人工配合简易栈桥、建议机械施作，防水板铺设、钢拱架架设以及仰拱施工等，不但工效低，劳动强度大，还存在着较大的安全隐患。混凝土的喷射工作很少采用喷射机械手臂喷射，基本采用人工抱喷枪喷射，还有部分单位采用干喷或的方法。不配套小型机械，大型机械在分步开挖时用不上，完全靠人工。

（3）施工技术方案的制定要根据隧道地质水文等具体情况来确定，为了确保技术方案的正确性和针对性，要认真听取施工、咨询、设计、监理单位和有关专家的意见，必要时建设单位还要组织研究审定。

（4）严格按照有关管理标准、设计文件、工法工艺的要求施工，以保证质量安全，保证施工措施的正确性。当前，有的隧道未严格按照施工工法的要求去做或者是选择的施工工法不恰当；如库内物资混放、火工品管理存在漏洞，剩余火工品退库入库没有记录等，施工管理和组织不当；还有的初期支护、超前支护、掌子面封闭施工不及时、不到位，以及承载力不足；信息反馈不及时、监控量测做的不够规范甚至于不做。

总结：除了上述几点外，为了加强隧道质量技术管理和施工安全，还要加强安全专项监控，要对关键部位进行复核，为了确保施工安全，要配合并督促进行现场设计变更。

参考文献：

[1]铁道部经济规划研究院.客运专线铁路隧道工程施工技术指南[M].北京：中国铁道出版社，2005.

[2]铁道部建设司.隧道设计施工有关标准补充规定（铁建设［2007］88号文）[R].北京,2007.

[3]铁道部工程管理中心.客运专线隧道关键技术研讨会有关资料[R].成都,2008.