談隧道巖溶處理技術(shù)及施工管理策略
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摘要：巖溶隧道施工難度較大，對施工技術(shù)和安全管理有著較高要求。從監(jiān)控量測、涌水段、溶洞3個方面論述溶洞處理技術(shù)，并分析施工過程中存在的風(fēng)險，提出具體解決措施，包括加強風(fēng)險識別、做好風(fēng)險評估、加強風(fēng)險評價及做好風(fēng)險處理等，以提高隧道巖溶施工的安全管理水平，促進我國隧道建設(shè)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：隧道施工；巖溶處理；風(fēng)險識別；風(fēng)險管理
引言
隧道巖溶處理技術(shù)是隧道施工中的重要技術(shù)之一，在實際應(yīng)用中主要有超前預(yù)測、監(jiān)控量測以及對涌水段進行管理的功能，大大提高了隧道巖溶處理的效果。另外，由于隧道巖溶處理具有一定的高風(fēng)險性，所以在巖溶處理施工中必須要加強施工管理、風(fēng)險管理，做好施工過程的風(fēng)險識別、風(fēng)險評估、風(fēng)險評價和風(fēng)險處理等工作，保證隧道巖溶施工的安全性。
1隧道巖溶處理技術(shù)的應(yīng)用分析
1.1監(jiān)控量測管理
在隧道施工管理中，利用新奧法來實現(xiàn)對工程的量測和觀察，為隧道施工管理帶來了極大便利，不僅可以通過對量測結(jié)果的分析來掌握掌子面的真實情況，同時也可以及時將掌子面的數(shù)據(jù)傳輸與后續(xù)施工，為其提供施工依據(jù)。監(jiān)控量測必須由專業(yè)人員進行實施、操作，才能保證數(shù)據(jù)的精準性。在實際施工中，可以通過正確利用監(jiān)控測量方式來實現(xiàn)對圍巖結(jié)構(gòu)的整體強度管理，從而為后期的隧道建設(shè)提供幫助。
1.2涌水段管理
在隧道巖溶施工中，存在的較大裂縫以及較大偏差的圍巖斷巖等區(qū)域很容易引發(fā)大范圍的涌水，所以一定要對該區(qū)域進行涌水段管理，避免嚴重事故的發(fā)生[1]?；诖耍瑢τ谶@些敏感性較強的區(qū)域一定要提前做好位置預(yù)測，再根據(jù)預(yù)測結(jié)果對這些區(qū)域進行注漿處理，從而有效減少涌水事故的發(fā)生，確保隧道施工安全。另外，為了有效進行涌水管理，除了要對敏感性較強的區(qū)域進行注漿處理外，還要對其他區(qū)域進行防水處理。在排水過程中，排水電源不能與施工電力共用一套電力系統(tǒng)，一定要保證電源的獨立性，同時還要設(shè)置備用電源以防萬一。由于比分圍巖有可能會發(fā)生水化反應(yīng)，所以在排水時必須要保證水泵的壓力和功率能夠滿足排水要求。同時，還要時刻關(guān)注圍巖的沖刷問題，避免地下水對圍巖的過度沖刷，減少空洞的出現(xiàn)，進而為隧道建設(shè)施工提供安全保障。
1.3溶洞處理技術(shù)
在隧道巖溶施工中對于溶洞的處理通過從5個方面著手：繞、截、排、堵、越。（1）繞處理。如果施工中遇到的溶洞體積較大，則最好采用繞處理的方式，通過施工繞以及選線饒等方式成功將溶洞繞過[2]。在施工中通常在后段對溶洞進行專項處理，有時候為了施工便利也可以在不影響工程的前提下進行路線的更改，所以，繞處理的方式在較短距離的隧道施工中應(yīng)用較多。（2）截處理。在對隧道施工之前就需要對各路段進行勘察分析，確定巖溶水源是否來源于水洼等地段，確定水源。如果水源會因雨季的到來而受到影響的話，則需要對溝槽等位置進行排水處理，減少積水的形成。（3）排處理。在排水時，一定要對水源的水量進行提前分析，對水源的流向以及位置進行確定，同時，要充分利用排、截共用的方式來有效緩解水量較大時的排水問題，并將水排向暗河。如果水量較小，直接通過水溝進行引導(dǎo)即可。（4）堵處理。如果隧道施工中填充物不足或者水源較少時，則可以利用混凝土或者漿砌片石來進行填充，從而提高隧道溶洞的密封性。另外，在輸水管預(yù)埋過程中要保證排水順暢，成功將水排出洞外。（5）越處理。巖洞處理中如果利用堵、截等方式不能有效時，則可以采用越方式[3]。也就是通過管道以及橋梁等方式實現(xiàn)成功跨越。如果隧道底部的溶洞體積相對較小，可以通過設(shè)置暗道的方式穿過溶腔，并用混凝土填充底部的縫隙，這樣就可以保證原來水流方向的同時實現(xiàn)對溶洞的跨越。如果溶洞邊墻支撐力不足，可以通過架橋等方式來提高邊墻的支撐性能。
2隧道巖溶處理施工的風(fēng)險
隧道工程建設(shè)與其他工程建設(shè)相比，同樣具有加強的安全危險性。此外，由于巖溶作業(yè)本身的高危特性，在施工過程中表現(xiàn)出更高的安全風(fēng)險性。（1）在隧道巖溶處理過程中需要用到大量的巖溶，并且要與其進行直接接觸，這樣在施工中容易出現(xiàn)突泥突水事故，對巖溶施工造成嚴重影響。突泥突水將會大大增加突出物的承擔風(fēng)險和作業(yè)風(fēng)險。（2）隧道巖溶處理中主要使用石土等材料進行洞穴的填充，在填充施工中如果突發(fā)突泥事故，事故處理難度也會增加，導(dǎo)致整個施工的風(fēng)險增加。（3）隧道巖溶處理施工涉及的范圍較廣，在地下水排放施工中，由于我國排水技術(shù)水平有限，加大了我國隧道建設(shè)地下水的排放難度，從而也使其成為影響我國隧道施工的危險因素之一。（4）隧道建設(shè)中必須要保證洞頂?shù)闹涡?，如果支撐性能不佳便會引發(fā)隧道的坍塌風(fēng)險。（5）在隧道施工中還要控制洞穴支護的變形，這是保證支護強度的主要手段，同時也是影響隧道安全施工的重要因素之一。鑒于隧道巖溶處理施工的特殊性風(fēng)險，管理人員需要在施工中要重點考慮事故的高發(fā)階段，并根據(jù)事故風(fēng)險的具體特征制定有效措施，并保證其能夠滿足安全理念的要求，加強風(fēng)險管理，降低各項因素的不安全狀態(tài)，減少隧道施工事故的發(fā)生。
3隧道巖溶處理施工風(fēng)險管理策略
3.1加強風(fēng)險識別
安全風(fēng)險識別是隧道巖溶處理施工中的基本內(nèi)容，也是整個施工風(fēng)險管理工作的基礎(chǔ)出發(fā)點。其中，管理人員必須高度重視風(fēng)險識別在隧道施工管理中的重要作用，并能夠做出準確的識別，從而有效規(guī)避巖溶處理作業(yè)中的各項安全風(fēng)險。同時，在識別的基礎(chǔ)上對已經(jīng)給識別出的風(fēng)險因素進行深入分析，找出與其相關(guān)的關(guān)聯(lián)點：①根據(jù)巖溶處理中巖漿等物質(zhì)的實際數(shù)量和性質(zhì)來判定風(fēng)險的源頭；②對可能會形成風(fēng)險的相關(guān)條件進行評估，確定引發(fā)風(fēng)險的必要條件；③對之前得出的風(fēng)險因素進行量化分析，如支護變形程度、突水突泥的發(fā)生率以及隧道洞頂坍塌的概率等；④確定可能引發(fā)的風(fēng)險因素以及對隧道巖溶施工的影響程度，結(jié)合相關(guān)標準確定各種風(fēng)險因素的風(fēng)險等級。
3.2做好風(fēng)險評估
隧道巖溶處理中，科學(xué)分析安全風(fēng)險是保證隧道施工順利開展以及降低事故發(fā)生率的重要手段。目前，可用于風(fēng)險評估的技術(shù)手段逐漸增多，分析方法也逐漸趨于科學(xué)性，在很大程度上降低了管理人員的工作難度。在評估過程中，通過定性和定量的雙重分析來保證分析數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準確性，從而為隧道巖溶處理施工提供更有效的風(fēng)險評估，保證風(fēng)險管理的正確實施。目前，我國在隧道巖溶處理風(fēng)險分析中大多數(shù)應(yīng)用經(jīng)驗法來對其進行風(fēng)險評估，但是，由于不同企業(yè)的管理經(jīng)驗和發(fā)展歷程不盡相同，所以單純地應(yīng)用經(jīng)驗法來進行風(fēng)險評估差異性較大，不能保證風(fēng)險評估結(jié)果的有效性。因此，在未來隧道巖溶處理風(fēng)險評估心中要綜合借鑒國際先進的技術(shù)和經(jīng)驗，從而保證風(fēng)險評估方法的先進性和一致性。
3.3加強風(fēng)險評價
在巖溶處理施工中，風(fēng)險識別和評估完成之后，還需要在此基礎(chǔ)上進行風(fēng)險評價，并根據(jù)事故可能發(fā)生的概率和結(jié)果進行評估，從而為施工事故預(yù)防以及應(yīng)急救援措施的制定提供依據(jù)。目前，可用于風(fēng)險評價的方法多達十余種，應(yīng)用效果良好。在隧道巖溶處理過程中應(yīng)用較多的就是事故分析法、故障樹分析法以及檢查表法等，各種方法的具體應(yīng)用要對各項因素進行綜合評價，從而確定各!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!項風(fēng)險因素可能引發(fā)的事故后果以及人員的整體承受力。
3.4做好風(fēng)險處理
風(fēng)險處理工作是整個施工風(fēng)險管理的重要階段，也是保證隧道巖溶施工安全的重要內(nèi)容。（1）在對整個巖溶處理施工進行風(fēng)險識別、評估和評價之后要根據(jù)所得出的結(jié)果，總結(jié)出危害施工的主要因素，并找出合適的方法來對其進行規(guī)避和預(yù)防。（2）在風(fēng)險管理中為了有效避免突發(fā)事故可能會對整個隧道施工產(chǎn)生擴大性影響，管理人員要運用有效的預(yù)防手段來緩減風(fēng)險，從根本上減少人員和財務(wù)的損失。（3）對隧道巖溶作業(yè)做好整體優(yōu)化工作，同時可以利用保險公司投保的方式轉(zhuǎn)移風(fēng)險。（4）針對隧道巖溶處理整體影響不大的風(fēng)險，可以選擇風(fēng)險保留的方式予以處理。針對隧道巖溶處理過程中的風(fēng)險管理，所有的施工企業(yè)都希望能夠完全規(guī)避所有的風(fēng)險，特別是大型的隧道巖溶施工。事實上，所有的風(fēng)險不可能被完全規(guī)避，形成徹底的安全真空，所以，管理人員必須對所有的風(fēng)險因素做好相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)急處理方案，建立相應(yīng)的應(yīng)急管理機制，從而能夠及時應(yīng)對隧道巖溶施工中的突發(fā)事件，降低隧道施工風(fēng)險。
4結(jié)束語
綜上所述，在隧道施工中，隧道巖溶施工中容易遭受涌水、坍塌等風(fēng)險，所以，可以加強對超前預(yù)測技術(shù)、監(jiān)測量測管理以及涌水處理等技術(shù)來有效保障隧道巖溶施工的安全性，并要針對巖溶施工的高風(fēng)險特征，做好相應(yīng)的施工風(fēng)險管理，從而保證隧道巖溶處理施工的安全性，為我國隧道建設(shè)作出貢獻。
參考文獻
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作者：張巨峰 單位：中鐵十九局集團廣州工程有限公司
