宜万铁路金子山高风险隧道施工安全保障技术作者：綦彦波：《科技创新导报》2011年第17期摘要:隧道施工安全管理是搞好铁路建设施工安全工作的关键,金子山隧道作为宜万铁路Ⅰ级高风险隧道,为规避施工中的高风险,保证安全施工,施工中设立了安全质量部作为安全专职管理部门,配备专职安全检查工程师,对现场施工安全进行全面管理,同时制定一系列安全管理制度和办法,形成完善的安全保证和监控体系。在具体操作中主要有不良地质地段施工控制以及值班通讯、抽排水、超前地质预测预报、围岩监控量测、电视监控、警报、应急照明、逃生等八大系统。考虑到金子山隧道水文地质情况极其复杂,施工中不可预见的因素多,同时以上建立的各项安全技术措施和手段是互相联系,相辅相成,因此,在建立以上保障体系基础上加强了风险处理制度,通过定期的演练,不断增强施工人员的安全意识和技术素质,提高综合安全管理水平,全面强化了施工过程的安全控制,达到规避施工高风险,安全施工的目的。金子山隧道的成功表明,在建立合理的施工安全保障技术基础上进行定期的演习是确保高风险隧道施工的必然选择,宜万铁路风险隧道的成功实践对我国隧道的信息化施工技术具有积极的推进作用。关键词:隧道工程高风险岩溶施工安全保障技术:U2文献标识码:A:1674-098X(2011)06(b)-0097-031引言金子山隧道全长6835m,为单线隧道,是宜万铁路八大Ⅰ级高风险隧道之一。隧道最大海拔高度为1768.0m,相对高差约785m;隧道埋置深度最大约为420m,最浅约为119m。隧道地处中低山区,位于金子山复向斜及两翼,自然坡度为25～40度,斜坡区大部分基岩裸露。向斜两翼及中部节理裂隙很发育,岩层破碎;且为储水构造,核部富水。线路通过F1、F2两条断层。其中F1断层为压性,破碎带宽约1m,呈糜棱状,裂面粗糙。F2断层为张性,断层产状为50°∠75°,带宽约为20～25m,破碎带由胶结较松散的构造角砾岩组成,角砾成分主要为灰岩和泥灰岩,角砾胶结差,富水,且导水性好。金子山隧道位于构造剥蚀侵蚀中低山区,河谷深切,地势险峻。又因其处在新华夏系构造带及其复合部位,不良地质普遍,岩溶广布而复杂,主要工程地质问题有:岩溶、岩溶水、断层破碎带、软岩等。隧道穿越岩溶地层、断层破碎带及深埋软岩塑性变形地段,加上埋置深度大,地下水丰富,在施工过程中安全风险非常高,极易出现安全事故。为了规避施工中的高风险,保证安全施工,项目部设立了安全质量部作为安全专职管理部门,配备专职安全检查工程师,对现场施工安全进行全面管理,同时制定一系列安全管理制度和办法,形成完善的安全保证和监控体系。在具体操作中主要有不良地质地段施工控制以及值班通讯、抽排水、超前地质预测预报、围岩监控量测、电视监控、警报、应急照明、逃生八大系统。2金子山隧道不良地质地段的施工2．1穿越断层破碎带的施工施工通过断层破碎带及其影响范围前,对断层及物探低阻地层段采取超前钻孔、地质雷达探测、TSP超前地质预报技术等预报手段,准确判断出断层的具体位置。技术措施主要是加强超前帷幕注浆(或结合超前管棚),短开挖,强支护,快衬砌。通过注浆加固后,如果涌水量仍较大,应考虑补注浆。当实测水压大于设计水压时,考虑二衬采用加强型复合式衬砌。2．2软岩软塑性变形地段的施工加强对隧道可能发生高地应力地段的地应力测试,绘制相关曲线,对岩体的岩性特征,岩石的物理力学性质、地应力特征等进行综合分析,根据分析结果,预测软岩产生软塑性大变形的可能性及变形等级,制定相应的处理方案。施工时深孔爆破改为浅孔爆破,减少最大一段装药量,尽可能减轻爆破对围岩的扰动。同时加强对围岩的监控量测,留足预留变形量。对此地段的初期支护采取加强措施:一是可将格栅钢架改成型钢钢架;二是将中空锚杆长度加长;三是将喷射砼改成“”喷射钢纤维砼。本着短开挖、强支护、早成环、快衬砌的原则,一是初期支护要及早成环,二是必要时衬砌要紧跟。2.3穿越既有岩溶易坍方地段的施工2.3.1隧道围岩坍方前兆水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆。围岩节理面裂缝逐步扩大,支护变形(拱架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现大量明显裂纹或剥...