公路隧道工程易出的安全隐患及风险控制方法

关键词：公路隧道；工程施工；安全风险控制

1.1喷射混凝土的回弹量大

公路隧道在喷射混凝土的过程中存在喷面粘结性能差的现象，并在对其实际操作的过程中，出现回弹量急剧增大的问题，出现这种问题的主要原因是由于公路隧道地质的自身特征，也可能是由于在实际操作过程中忽视细节性问题[1]。（1）喷面与喷嘴距离不当，其距离应在1.0～1.5m，但在实际操作的过程中，由于受到作业环境的影响，实际难以达到最适当的距离。（2）喷射流入射角度在70°以下时，形成了反射流，使得回弹力增大。（3）喷嘴位置水量控制的差异较大，一般情况应按照受喷面情况，对水量进行合理的调整，而经验不足人员仅控制喷嘴方向，会使得所喷射的混凝土流动蠕变，并出现大片剥落和较大的回弹量。

1.2隧道内光线不足

在相对较长的公路隧道当中，通常会出现光线不足的问题，即便是在隧道内装置了照明装备，也无法满足施工车辆对于光线的需求，进而出现因无法观察到相关的指示标志而发生交通事故，使得隧道施工人员在施工中存在严重安全性问题，特别是在将近傍晚时，由于隧道内外的光线不足，施工车辆安全性愈发的降低。

1.3坍塌风险隐患

公路隧道开挖时，还会造成坍塌风险，造成坍塌风险的原因有很多，可归结为受力状态、地质因素、人为因素、地下水等。具体表现：由于受到土力压力作用和地层产生临空面后应力调整现象而导致软弱围岩内破坏或出现裂缝现象，或是由于围岩内已有节理和层里等产生剥离、松弛，造成泥砂或岩石大量坍落。隧道坍塌不仅和公路隧道特征以及施工条件有关，还会受到水文地质条件的影响，且地层岩性、地貌条件以及地质构造等环境条件也会对水文地质条件产生一定的影响。

1.4涌水风险隐患

涌水在公路隧道施工中也是一项较为常见的地质灾害，其仅次于坍塌。在施工中如果出现涌水风险，会造成突泥突水较为常见的不良地质有暗河和大型溶洞、断层裂隙水、煤系地层中的老窖积水，以及金属和非金属的矿山积水。

1.5岩爆风险隐患

公路隧道工程进行施工的过程中容易出现岩爆问题，岩爆风险属于在高地应力的条件下对工程进行开挖时，硬脆性的围岩由于开挖卸荷使得洞壁的应力再次分布，将其储存在岩石内，以往一直存储于岩石内部的弹性应变突然释放[2]。因此会产生松脱、爆裂、弹射、剥落，甚至还会出现抛掷的现象，其属于动力失稳的地质灾害，给公路隧道施工的工作人员安全带来一定的威胁。

2.1合理控制喷射混凝土量

喷射混凝土的工作人员应具备较强的观察能力，其会直接影响到回弹量与喷射质量。针对喷射混凝土量大问题，可以通过以下几个方面对其进行解决。（1）合理控制受喷面与喷嘴的距离[3]。该距离应和风压大小，骨料质量，以及射流速度都有着直接的关系。在一般情况下应认真观察受面混凝土自身接纳能力与附着速度是否和出料吻合，并认真观察回弹，并观察其是否超过了30%。因此，对两者间距的调整可以有效的达到预期效果。（2）调整喷射时，可以对供水量进行适当的调整，保障其表面的粘结性好，无蠕变、剥落问题，回弹量适当时，水量适中，如果未能达到此标准则应对其进行反复调整。（3）合理调整入射角。在调整入射角时应保证其与于受喷面垂直，如果在条件不允许的状况下应尽力保障入射角大于70°，如果不能满足此要求则会导致其回弹力增大。（4）在喷射时，将喷嘴制作成螺旋形状，并将其从上到下缓慢地进行移动，应确保每个螺旋都能具备一定的压边宽度。如果将以上几个因素合理地控制在一定范围，公路隧道喷射混凝土的速度也就能控制在一定合理的范围内，并且喷射质量以及回弹量也能得到合理的改善。实际上，在公路隧道施工中喷射混凝土一般都存在回弹现象，应对其合理地进行控制，将其控制在20%～30%，保障其在一定的范围内，进而保障后期工作可以顺利开展。

2.2增加公路隧道内的照明度

为了确保施工车辆及施工人员工作中的安全，应该在施工隧道内增加照明装置，并考虑到施工车辆驾驶员、施工人员的生理及心理因素，应用明暗交替的灯光，缓解施工车辆驾驶员、施工人员的紧张情绪。隧道内的照明应由专业人员进行设计，模拟施工现场情况，原则上隧道光线由外至内逐渐变暗，在隧道口的时候，光线的亮度就会与洞外的光线亮度接近，从而将人眼不适的问题解决。

2.3坍塌风险控制措施

在控制坍塌风险时按照施工现场地形，根据风险因素的分段风险评估表，以及辨识结果，对公路隧道设计出合理的控制方法。（1）按照公路隧道实际围岩情况选择出适当的施工方法，例如上下台阶法、环形分部法、双侧壁导坑法，进而避免减少对围岩的扰动。（2）采用超前加固措施加固隧道软弱土围岩，例如采用超前注浆小导管等措施，提升围岩的自稳性。（3）增强对公路隧道的监控测量工作的重视，此外，做好超前预报地质，以及开挖后对地质表述记录与分析，并按照预报和分析结果，合理地调整支护参数，预防公路隧道发生坍塌。（4）应合理地安排施工进度，并合理地控制开挖进尺。

2.4正确应对突涌水风险

在公路隧道施工中如果遇到突涌水的现象，可根据施工区域的地质状况，以分段风险评估和造成风险的因素统计，来规避公路隧道施工中遇到突涌水风险。（1）在控制突涌水风险时，应遵循“防”“排”“截”“堵”的原则，进而能够治理地表水与地下水。（2）在特殊的区段内，可根据水文地质报告以及物探的方式进行超前地质预测报告。（3）综合地评断和分析多种预报方法，并得出合理的相应结果，合理优化调整结果，并找出合理的解决措施，进而确保施工与结构的安全性。（4）针对已经达到高级别突出风险的公路隧道来说，应根据施工现场的具体情况，可采用超前引导或注浆止水等方式实施相关工作。此外，也应该做好施工期间的排水工作，并将应急预案制定好，进而保障公路隧道施工的安全稳定性。（5）公路隧道在具体施工的过程中应与设计单位提前做好沟通工作，使得设计单位和施工人员都能全面地了解具体施工位置的围岩及地下水变化情况，合理地设计变更支护参数，进而保障施工的安全性和稳定性。（6）在公路隧道施工中如果在处于特殊的区域内，应提高监控量测的频率，对所检测的数据进行及时分析和整理，根据所得出的监控结果，合理调整施工措施。

2.5控制岩爆风险

隧道岩爆是在公路隧道施工开挖地下工程时，聚集在岩体内的弹性变形突然爆增而引起的岩块和岩石爆裂，并出现弹射的现象。发生岩爆现象的主要原因是岩石自身存在着较高的地应力，并且其压力还超出了岩石自身的压力。此外，又由于岩石具有一定的弹性和脆弱性。在开挖地下工程时，可能会对岩体的平衡状态打破。岩石产生岩片、岩块可能会对施工人员和设备的安全造成一定的影响，为了避免出现岩爆的现象，应提前做好防备工作。此外，岩爆也会对工程的进度产生一定的影响，当前岩爆已经是地下工程中的重大难题之一。针对公路隧道施工中出现岩爆问题的现象，应根据公路施工的地形，以及地层的岩性等地质条件，并根据风险因素、风险评估统计表，合理地设计岩爆风险措施。（1）在岩爆风险区域，要合理安排检测人员对岩爆进行全天检测，然后在此基础上，成立岩爆抢险组、制定岩爆应急方案，并对相关工作人员定期开展抢险练习，确保发生岩爆事件时，可以及时将岩爆应急方案启动。（2）岩爆区段开挖前，要充分与地质资料进行核对，并做好区段的分析判断工作，防治岩爆工作前，应预先将防治岩爆和施工准备工作做好。（3）针对岩爆高发区域，应对洞壁和掌子面喷射高压水，起到除尘和降温的作用，并能对岩面做好润湿工作，可以提升围岩的可塑性，这样能将岩爆的剧烈程度降低。（4）对于不同类型和大小的岩爆来说，应该提前在岩爆的区段上打上爆破减震孔，进而能降低岩爆的强度，并能将地应力提前释放出去。由于岩爆灾害会对公路隧道施工人员和施工设备带来严重的威胁，因此应在必要时做好避让工作，如果岩爆性已经降低到一定程度，应对强烈岩爆的区段安装锚杆并挂设钢筋网，并应对钢拱架进行支撑和支护工作。

本文对公路隧道工程施工安全风险控制方法进行了研究，提出了降低公路隧道施工中风险的措施，公路隧道工程施工中合理的对隧道风险进行评估，并按照工程的实际情况，采用合理的方法，做好风险控制的工作，并做好定期的检测工作，针对检测结果要定期反馈，如果发现问题，应及时制定出相应的应对措施，这对保障公路隧道的安全性和稳定性具有重要的意义。