隧道工程安全质量管理

1.项目概况

宜万铁路是我国乃至世界上目前在建的最复杂的山区铁路,作为8座一级风险隧道之一的***隧道全长6640m,是全线的重点工程。隧道出口里程为DK248+724,隧道最大埋深800m，是集山岭隧道多种地质灾害突泥突水、天然气、高地应力等为一体的长大隧道。据物探资料显示,***隧道深部岩溶较发育,隧道正常涌水量4.5655×10m/d,最大涌水量为17.1994×4310m/d,地下水极为丰富。作为宜万铁路高风险隧道之一，该隧道最大埋深800米，是集山岭隧道多种地质灾害突泥突水、天然气、高地应力等为一体的长大隧道。节理及岩溶发育，五条暗河贯穿其中，正常涌水量约为每天4.6万方，最大涌水量约为每天17.2万方，施工中易发生突水突泥等地质灾害。隧道在实际施工中存在的主要地质问题有溶槽突水、突泥，岩溶发育等地质灾害。***隧道进口自04年开工至今共安全揭示大小溶腔7座，发生突水突泥等地质灾害数十次，从未发生过一次安全事故，2008年底，***隧道顺利贯通，实现了安全生产1608天。2．项目技术难点

(1)岩溶发育是宜万线施工的一个最显著的特征。2004年10月27日，***隧道（进口）横洞施工到HDK0+070处时，揭示出一大型干溶洞，溶洞基本与线路正交，横向发育宽度向左17.4米，向右35米，沿隧道纵向发育16米，竖向发育向上26米，向下17.3米。结合设计资料，运用超前地质预报预测手段，继续向前开挖，揭示了与之相连的另一较大溶腔，溶腔横向发育宽度向左16.4米，向右22.5米，沿隧道纵向发育24米，竖向发育26.3米。溶洞出现后，经四方会商决定，由横洞掌子面向后退155米，在HDK0+235处提前进入正线隧道燕尾段DK242+710处，然后沿Ⅰ线向大里程方向施工。2004年11月25日，Ⅰ线上半断面施工到DK242+803、+865处时，相继安全揭示出溶洞。溶洞向左跨过Ⅱ线与横洞HDK0+070溶洞贯通，向右发育深度不明。沿隧道纵向发育到DK242+880，竖向发育向上21米，向下到隧底。又经四方现场会勘后决定，暂停正洞Ⅰ线隧道施工，改为横洞绕行方案，在绕行过程中分别于RDK0+100、RDK0+061两处，分别遇到与HDK0+070大溶腔连通的与绕行横洞轴线基本正交的小溶洞。回填通过后，于2005年1月12日进入原设计横洞与隧道正线交汇点。随后进行反向开挖，并于2005年2月26日将该溶腔在隧道正线发育范围贯通。目前已完成该溶腔全面地质探查，并在隧底施工桩基托梁跨越该段溶腔。

2007年5月11日，Ⅱ线DK244+903处开挖后，揭示出一填充型溶腔，该溶腔直径约5～7米，向上发育高度不明，洞顶自稳能力差，岩块不时向下坍落。

2007年6月30日Ⅰ线开挖至DK244+907处掌子面，在其左侧揭示出一溶腔，突水突泥1000多方，开始突出物为泥沙夹块砾石，石子浑圆度很好，溶腔向上发育不明，该溶腔与洞顶暗河相连通，每遇洞外下大雨时溶腔内涌水量激增，洞顶伴随有自远处传来的轰鸣声，致使施工无法进行。

该溶腔出露后，项目部积极与业主、设计、监理沟通，并会商。会商决定，先用混凝土封堵溶腔，并在溶腔内预埋排水管，后浇筑混凝土施工混凝土护拱，施做超前支护平安度过该溶腔段。

（2）涌水是***隧道的另一地质灾害。2006年3月2日，DK244+240掌子面施做超前钻孔时，多个钻孔出现压力水，钻孔总涌水量800m3/d。经对涌水进行3天观察，水量无变化，水质清，确定为基岩裂隙水。为确保施工安全，防止突水，宜万总指组织设计、监理、施工单位进行了现场会商，根据地质预测预报资料，确定了超前帷幕注浆加固方案。通过帷幕注浆，对周边围岩进行加固，封堵裂隙水，安全地渡过了DK244+240～+270段破碎富水地段。2006年10月5日，DK244＋558掌子面施工超前钻孔时，钻孔出现涌水，水量234m3/d。当天下午在进行超前钎探时，钻孔钻到1.3米时，孔内突然出现涌水，喷射距离达到6.5米，水量为1300m3/d。经总指、设计、监理和我项目部现场会勘，确定先施工止浆墙，然后再进行50米超前钻孔探明施工地质，最后进行全断面帷幕注浆。

3.项目施工特点及安全保障措施

宜万线施工地质条件复杂，地下水蕴臧丰富，岩溶水平向、垂直向极其发育，埋藏深，施工中既有高地应力造成的岩爆，又有软岩变形的可能，突水突泥频繁，被喻为中国铁路建设史上的地质迷宫，全线有八座Ⅰ级风险隧道，***隧道便是其中的一座。项目部采取的安全保障措施主要为：

(1)将超前地质预测预报纳入工序管理，这是我国其他铁路建设中所未有过的。在施工中，采取长距离探测与短距离探测相结合，多种手段并用，互相验证。其手段有五种，一是超前水平钻探测，根据围岩类别不同，每断面布置3孔至6孔不等，二是超前预报系统TSP203的使用，三是掌子面、隧底、和周边地质雷达探测隐伏岩溶，四是红外探水，五是短距离探测，即每茬炮进行了5米长12孔超前炮孔探测。在隧道施工中我们根据上下断面施工各工序的衔接情况，合理安排，将超前地质预测预报纳入工序管理，及时指导施工。

(2)应急逃生系统的使用，首开中国铁路建设的先河。针对***隧道地质复杂和高风险的特点，在开工之初就制定防高风险的应急预案，并按期演练；在隧道内设置了电视监探系统、应急灯、声光报警器、安全逃生爬梯、自动充气救生筏、救生衣；均衡施工，坚持安全质量第一，稳步施工。根据宜【2007】66号及中铁一宜万指【2007】28号《关于在铁路建设项目开展工程质量安全管理专项整治活动通知》要求，结合项目实际情况成立了以项目经理为组长的“安全隐患排查”领导小组，主要领导及部门负责人实行责任包保，对项目部安全规章制度、施工记录、隧道施工安全应急预案进行了全面修订与完善，对应急、防灾报警措施的实施情况进行了检查。