摘要：采用鉆爆法進(jìn)行隧道施工，其鉆孔位置、炸藥質(zhì)量、周圍建筑和設(shè)施以及隧道圍巖應(yīng)力分布情況都對(duì)隧道施工的安全性有著重大影響，因此必須對(duì)隧道施工安全進(jìn)行評(píng)估。文章采用LEC法對(duì)黃瓜山隧道施工階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，劃分了風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，找出了重大風(fēng)險(xiǎn)源，并提出了相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)控制建議，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供指導(dǎo)。

　　關(guān)鍵詞：鉆爆法;隧道施工;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;LEC法

　　0 引言

　　為全面推進(jìn)小康社會(huì)建設(shè)，我國(guó)近年規(guī)劃建設(shè)規(guī)模巨大的高速公路網(wǎng)。隧道作為特殊地段的道路，其特殊性在于需要鑿山而出，但這受制于當(dāng)前的科技水平以及地質(zhì)情況不能完全探明、圍巖局部應(yīng)力不明、施工質(zhì)量參差不齊等各方面的因素，導(dǎo)致隧道施工過(guò)程中巖爆、涌水突泥、冒頂?shù)仁鹿蕦映霾桓F。因此，為保證施工安全進(jìn)行，需要對(duì)施工階段進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

　　文獻(xiàn)[1]中馮亞芬將風(fēng)險(xiǎn)管理的評(píng)價(jià)方法應(yīng)用到隧道風(fēng)險(xiǎn)中，起到良好的應(yīng)用效果。文獻(xiàn)[2]中張勝采用層次分析法，將隧道中可能導(dǎo)致事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行重要性排序，進(jìn)而確定風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)。文獻(xiàn)[3]中何坤水利用數(shù)值模擬的方法，分析隧道的應(yīng)力-應(yīng)變情況，指出風(fēng)險(xiǎn)源，并進(jìn)行處治，效果良好。

　　1 工程概況

　　黃瓜山隧道進(jìn)洞口位于重慶市永川區(qū)南大街虎石壩村，出洞口位于南大街徐家壩，為分離式雙洞隧道。隧道起止里程、設(shè)計(jì)路面標(biāo)高、長(zhǎng)度、縱坡詳見(jiàn)表1。設(shè)計(jì)隧道單洞寬11.78m，高7.50m。按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)，該隧道為特長(zhǎng)隧道工程。

　　2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

　　該段長(zhǎng)3.3km，為褶皺抬升低山地貌，地形起伏較大，橫坡坡角為4°～50°，場(chǎng)區(qū)地面高程為317～549m，相對(duì)高差為214～231m。構(gòu)造上位于黃瓜山背斜，系上統(tǒng)須家河組(T3xj)，巖性以須家河組長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾有少量薄層頁(yè)巖及煤線，隧道出入口均有坡積體堆積。主要工程地質(zhì)問(wèn)題為隧道局部地段可能存在低瓦斯及少量涌水問(wèn)題，沿線主要不良地質(zhì)及特殊性巖土有隧道仰坡順層。

　　第四系殘坡(崩坡)積層(Q4)含水層在隧址區(qū)分布面積小，水量少，旱、雨季動(dòng)態(tài)變化極大，對(duì)隧道涌水貢獻(xiàn)小。但需注意的是該層位于隧道進(jìn)出洞口，其頂板厚度小，雨水下滲迅速，可能造成短期較大的涌水及降低隧道進(jìn)出洞口斜坡的穩(wěn)定性，其潛在風(fēng)險(xiǎn)不可忽視。

　　3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序和評(píng)估方法

　　3.1 評(píng)估對(duì)象及目標(biāo)

　　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是將整個(gè)隧道施工過(guò)程均納為評(píng)估對(duì)象，把控施工中的每個(gè)細(xì)節(jié)，將可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)源消滅在萌芽階段，以期達(dá)到保障財(cái)產(chǎn)及人身安全、保障工期、提高效益的目的。

　　3.2 LEC法概述

　　LEC法是對(duì)具有潛在危險(xiǎn)性作業(yè)環(huán)境中的危險(xiǎn)源進(jìn)行半定量的安全評(píng)價(jià)的方法，用于評(píng)價(jià)操作人員在具有潛在危險(xiǎn)性環(huán)境中作業(yè)時(shí)的危險(xiǎn)性。其LEC值按下式進(jìn)行計(jì)算：

　　風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，將計(jì)算所得LEC值與表2相比較，可以判定該分項(xiàng)工程施工時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

　　4 黃瓜山隧道風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)

　　4.1 黃瓜山現(xiàn)場(chǎng)情況

　　在隧道進(jìn)口Ⅲ級(jí)圍巖ZK3+223～ZK3+559段未立架成洞段拱頂層狀圍巖有兩處塌落掉塊。

　　在隧道出口三級(jí)圍巖段，拱頂可見(jiàn)裂縫，伴有水浸出，且在隧道中偶有積水出現(xiàn)，可能導(dǎo)致涌水突泥出現(xiàn)，需要重點(diǎn)對(duì)已出現(xiàn)征兆及潛在的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行嚴(yán)格風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)。

　　4.2 LEC法隧道風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)

　　根據(jù)表2，可利用LEC法對(duì)黃瓜山隧道出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行定量分析，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)超過(guò)Ⅲ級(jí)及以上估測(cè)結(jié)果如表3所示。利用LEC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法，得出黃瓜山隧道各作業(yè)內(nèi)容的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，其中放炮、涌水突泥和瓦斯爆炸的分值達(dá)到了Ⅱ級(jí)，而坍塌達(dá)到了Ⅰ級(jí)，均屬于重大風(fēng)險(xiǎn)源。

　　4.3 重大風(fēng)險(xiǎn)源

　　根據(jù)《公路隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》，重點(diǎn)對(duì)放炮、坍塌、涌水突泥、瓦斯爆炸等典型風(fēng)險(xiǎn)對(duì)黃瓜山隧道進(jìn)行評(píng)估。其中黃瓜山隧道重大風(fēng)險(xiǎn)源清單如表4所示。

　　5 重大風(fēng)險(xiǎn)控制措施及建議

　　5.1 隧道坍塌風(fēng)險(xiǎn)控制措施建議

　　首先要認(rèn)真做好勘測(cè)工作，應(yīng)詳盡做好必要的鉆研及所需地質(zhì)和水文地質(zhì)資料的搜集工作。施工前應(yīng)將現(xiàn)場(chǎng)情況與勘測(cè)地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行核對(duì)，并進(jìn)行必要的補(bǔ)測(cè)工作。

　　在以上基礎(chǔ)上，可采用數(shù)值模擬的方法，結(jié)合地質(zhì)報(bào)告的數(shù)據(jù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高度相似的建模，進(jìn)一步將數(shù)值模擬結(jié)果作為導(dǎo)向性依據(jù)，對(duì)于可能出現(xiàn)坍塌的地段進(jìn)行超前支護(hù)或提高一級(jí)襯砌支護(hù)形式。

　　隧道坍塌的發(fā)生具有一定的可預(yù)見(jiàn)性，在施工中需要加強(qiáng)對(duì)圍巖的應(yīng)力-應(yīng)變情況監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)力-應(yīng)變情況，或出現(xiàn)裂縫旁出現(xiàn)礦粉、洞內(nèi)無(wú)故揚(yáng)塵、洞頂?shù)嗡恢貌欢ā⒘魉疁啙岬惹闆r，需立刻停工并向主管部門請(qǐng)示。

　　5.2 隧道涌水突泥風(fēng)險(xiǎn)控制措施建議

　　做好監(jiān)控測(cè)量和超前地質(zhì)報(bào)告。隧道遇不良地質(zhì)，應(yīng)采用注漿預(yù)加固、堵水等措施，對(duì)于貫通性裂縫需采取注漿措施。

　　5.3 隧道瓦斯爆炸風(fēng)險(xiǎn)控制措施建議

　　做好隧道瓦斯超前預(yù)報(bào)工作。為確保隧道施工安全，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯溢出特點(diǎn)，進(jìn)行隧道綜合超前地質(zhì)報(bào)告。加強(qiáng)瓦斯的檢測(cè)工作，嚴(yán)格遵守“一炮三檢”的瓦斯監(jiān)測(cè)規(guī)定。漏檢、漏報(bào)、漏處理是造成隧道瓦斯爆炸事故最大的人為因素。為確保隧道施工過(guò)程中的氣流循環(huán)通暢，可采用軸流風(fēng)機(jī)配合射流風(fēng)機(jī)的組合形式進(jìn)行通風(fēng)，將放炮之后涌出的瓦斯盡快稀釋。加強(qiáng)隧道內(nèi)的通風(fēng)管理，保證隧道施工期間不間斷通風(fēng)。為防止隧道內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸等災(zāi)害，除了降低隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛韧猓€需杜絕明火。

　　5.4 隧道放炮風(fēng)險(xiǎn)控制措施建議

　　在地質(zhì)不良段，需進(jìn)行超前支護(hù)、先排水、短開(kāi)挖、弱爆破、各工序緊跟的措施，消除不利因素。或采取放大拱腳三臺(tái)階七步法等擾動(dòng)少的開(kāi)挖方式，控制地面沉降及圍巖變形。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　由于隧道施工的特殊性質(zhì)，其地質(zhì)條件、巖石先期應(yīng)力情況、巖石完整性、層間面結(jié)合程度等未能有進(jìn)行定量分析的公式或方法，這導(dǎo)致隧道施工時(shí)，總體應(yīng)力分布情況可以預(yù)測(cè)，但是局部情況不可查明，故需對(duì)隧道施工薄弱區(qū)進(jìn)行綜合判定，從而進(jìn)一步采取較為保守的設(shè)計(jì)方式和施工管理辦法，以期保障人員人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。

　　本文利用LEC法并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)黃瓜山隧道施工階段的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行深入評(píng)價(jià)，得出了黃瓜山隧道的重大風(fēng)險(xiǎn)源為坍塌、涌水突泥、放炮及瓦斯爆炸，并給出了管理及控制風(fēng)險(xiǎn)源的建議及措施。

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