周　航

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽　550001)

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公路隧道工程的開挖施工方法與安全措施研究

周航

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽550001)

摘要：現(xiàn)代科技的進(jìn)步，促進(jìn)了工程施工方法的革新。以獨山至平塘高速公路第3合同段YK10+585(ZK10+580)至K22+880段內(nèi)所有的工程項目作為研究對象，探討公路隧道工程的開挖施工方法和安全措施，希望對獨山至平塘高速公路工程設(shè)施的施工和安全措施提供幫助。

關(guān)鍵詞：公路隧道工程；開挖施工方法；安全措施；分析

1前言

本合同段起點位于獨山縣大鐘，終點位于平塘縣舊寨村。起點樁號YK10+585,ZK10+580，終點樁號為K22+880，路線全長約12.225 685 km。路線位于貴州高原南部斜坡向廣西丘陵盆地的過渡段，相對高差一般為100～400 m，地勢東高西低。地貌類型主要為丘陵盆地、峰林槽谷為主的溶蝕—剝蝕地貌類型，評估區(qū)內(nèi)最大高差503.6 m，地形起伏大。公路隧道工程是大型的工程項目，由于公路隧道工程的施工時間較長、投資規(guī)模過大、技術(shù)要求高，所以需要保障好施工方法和安全措施。

2公路隧道工程的開挖施工方法

2.1Ⅴ級圍巖開挖施工

(1) 開挖方法：開挖洞身時應(yīng)采用臺階分部開挖法(即環(huán)形開挖預(yù)留核心土法)。開挖前需要將小導(dǎo)管作為支護(hù)，開放方式采取環(huán)向開挖，將核心土保留，開挖完成之后噴射C20混凝土，噴射完畢就需要打錨桿，進(jìn)行鋼架架立，在進(jìn)行第二次噴射，最后設(shè)計其厚度。人公開挖需要結(jié)合風(fēng)鎬。

(2)開挖程序：首先架起支護(hù)，開挖之后開始進(jìn)行及時的支護(hù)。開挖采取由上到下的方式進(jìn)行，而襯砌的原則與開挖原則相同，都是由上到下，在開挖的時候應(yīng)該由短矜持，進(jìn)行爆破，而后的每次進(jìn)尺都需要少于1 m；在開挖的初期和混凝土施工都需要及時的進(jìn)行封閉仰供。開挖的步驟如下：進(jìn)行超前支護(hù)→環(huán)向開挖上斷面→進(jìn)行開挖的初期支護(hù)→繼續(xù)開挖核心土→開挖下半斷面→進(jìn)行左側(cè)壁的支護(hù)→開挖右側(cè)壁→右側(cè)壁初期支護(hù)→繼續(xù)開挖核心土→仰拱初期支護(hù)→混凝土施工→第二次襯砌。

2.2Ⅳ級圍巖開挖施工

(1)開挖方法：開挖洞身時Ⅳ級圍巖應(yīng)采用臺階法開挖法。

(2)開挖程序：Ⅳ級圍巖的開挖采取短臺階爆破。初期護(hù)理采取的是網(wǎng)噴錨格柵鋼架，進(jìn)行二次襯砌混凝土的全斷面灌注，上斷面超前了4 m，同時進(jìn)行上斷面、下斷面的爆破開挖。開挖時需要遵循短進(jìn)尺，弱爆破的原則，減少對圍巖的破壞，觀察圍巖的穩(wěn)固性，循環(huán)進(jìn)尺設(shè)置為2 m。在隧洞開挖之后，需要進(jìn)行支架的初期支護(hù)，并會在第一時間內(nèi)封閉圍巖。Ⅳ類圍巖開挖步驟為：進(jìn)行測量、標(biāo)識→開挖圍巖上斷面→開挖圍巖下斷面→仰拱混凝土→設(shè)置排水→澆筑襯砌混凝土。

2.3Ⅲ級圍巖全斷面開挖施工：

(1)開挖方法：地質(zhì)情況較好時，Ⅲ級圍巖采取全斷面的爆破，才可以進(jìn)行開挖。進(jìn)行錨噴網(wǎng)的早期支護(hù)，觀察圍巖的穩(wěn)定性，在進(jìn)行第二次的襯砌。因為Ⅲ級圍巖的地段較為穩(wěn)固，在開挖初期，需要不斷的提高進(jìn)尺，循環(huán)進(jìn)尺設(shè)定為3 m，同時進(jìn)行噴錨作業(yè)和掘進(jìn)作業(yè)，每一個月的挖掘進(jìn)度應(yīng)該為150～180 m。

(2)開挖程序：Ⅲ級圍巖開挖程序為：測量劃線→鉆孔→裝藥起爆→出碴→初期支護(hù)→施作防排水設(shè)施→澆筑襯砌混凝土。

3公路隧道工程的安全措施

3.1防護(hù)

在隧道內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備定期檢修，進(jìn)洞線路嚴(yán)格按三線五線制。放炮時洞內(nèi)人員全部撤離，洞外起爆，放炮40min后再開始出碴作業(yè)。

出碴后及時噴錨支護(hù)，及時施做二次襯砌，及時封閉，保證拱、墻、仰拱襯砌能夠形成閉合整體。襯砌完成后應(yīng)及時注漿，充填空隙和封閉。

3.2電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)定

所有洞內(nèi)機(jī)電設(shè)備禁止接零；在檢查和移動電氣設(shè)備時需要停電，不能在未停電是進(jìn)行過檢查和維修。蓄電池機(jī)車的電氣設(shè)備，只準(zhǔn)在車庫內(nèi)檢修；不能夠自行打開電氣設(shè)備，電器設(shè)備的維修工作需要在隧洞外面進(jìn)行，不能夠帶不合標(biāo)準(zhǔn)的絕緣油進(jìn)入隧洞內(nèi)；在隧洞之中使用的電氣設(shè)備，每個電氣設(shè)備都需要安裝斷電報警裝置；隧洞內(nèi)部的機(jī)電設(shè)備的開關(guān)和機(jī)電設(shè)備的保險絲盒都應(yīng)該處在密閉的環(huán)境下，閘刀需要安裝加鎖。

為了避免因為地面雷擊而引起隧道的爆炸，則需要注意三點：(1)線路引入隧道之中，是為了保障隧道的供電正常，保證機(jī)器設(shè)備的正常運行，線路的避雷裝置必須安裝在洞外。(2)在隧道口附近將金屬體進(jìn)行不小于兩處的良好集中接地。(3)通訊線路必須在洞口處裝設(shè)熔斷器和避雷裝置。

3.3照明方面

(1)電燈的電壓需要低于127 V；線路選擇密閉電纜，絕對不能使用絕緣不佳的電線或者是裸體線。

(2)手電筒和空氣電池?zé)舻日彰髟O(shè)備，導(dǎo)電的部件必須焊接；不可以導(dǎo)坑之中安裝、拆除、隨意敲打和碰撞打擊，在使用之前需要查看電池的松緊度，擰緊電池，不得有松動情況。

(3)工人燈房方面：燈房不應(yīng)該設(shè)置在洞口附近，修建的材料選擇不易燃、不易爆的物品；燈房取暖應(yīng)采用蒸氣或熱水管式的設(shè)備；燈房保持良好的通風(fēng)狀況，不能將煙火帶入燈房之中，燈房內(nèi)應(yīng)該準(zhǔn)備有滅火器；遵守相應(yīng)的制度，不將其他器材堆放在燈房之中，不是工作人員不能隨意入內(nèi)。

3.4進(jìn)洞人員管理

工作人員進(jìn)入隧道前，必須進(jìn)行登記；上班和下班人員需要遵守規(guī)定：在上班前，組長和班長進(jìn)行點名，點名完畢之后開始進(jìn)洞；每個工作人員需要佩戴好進(jìn)洞掛牌，在下班使需要佩戴好出洞摘牌；不得在洞內(nèi)玩笑，大聲喧嘩；服從有關(guān)人員指揮，遵守有關(guān)爆破安全規(guī)定。

3.5施工突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案

為滿足施工中發(fā)生不可預(yù)見突發(fā)事件時緊急救援需要、避免施工人員傷亡、減少各項損失。特制定如下施工應(yīng)急預(yù)案：

(1)隧道施工至橫向通道位置時應(yīng)及時貫通橫道，以供緊急救援使用；

(2)將靠近掌子面的通風(fēng)管作為救身管，該段風(fēng)管采用鋼管，長度不小于100 mm；

(3)掌子面附近準(zhǔn)備食品、緊急醫(yī)用藥物及相關(guān)設(shè)備；

(4)洞外準(zhǔn)備臨時鋼架、木材、鉆機(jī)等設(shè)備。

3.6現(xiàn)場安全措施

(1)健全安全體系：安全系統(tǒng)需要設(shè)置有后勤部、保安部，兩個部門負(fù)責(zé)現(xiàn)場的安全，各個施工的團(tuán)隊、班級、小組都設(shè)置有安全員，形成一個良好的安全保障系統(tǒng)。聯(lián)合當(dāng)?shù)氐陌脖C(jī)關(guān)，保障工作人員的人身安全。并且加強工作人員的安全教育工作，加強安全的宣傳，加強工作人員之間的監(jiān)督，保障工作人員的人身安全，并且配有搶救設(shè)施，在發(fā)生意外時能夠及時的搶救。

(2)始終堅持安全最先，工作其次的原則。施工單位的各個部門領(lǐng)導(dǎo)都需要加強安全意識的管理，始終把安全作為工作的第一位，嚴(yán)禁出現(xiàn)漏洞，保障安全。安全工作設(shè)置專門的人員進(jìn)行管理，減少運輸事故，領(lǐng)導(dǎo)們需要引起重視。

(3)抓好安全教育，提高全體工作人員的安全意識，主這就包括了人身安全的教育，加強安全工作的教育，讓工作人員了解各種緊急應(yīng)對措施，遵守相關(guān)的規(guī)章制度和崗位要求，所有的工作人員在上崗之前都需要進(jìn)行安全教育以及相關(guān)的培訓(xùn)。

(4)安全措施需要跟隨工程的特征而制定，做好施工、運輸安全等措施。

(5)加強責(zé)任制，將安全納入工程的內(nèi)容之中，簽訂安全責(zé)任書，明確各個階段的分工，落實責(zé)任。

(6)施工地點附近有學(xué)校、村鎮(zhèn)、交叉路口等，則需要專人指揮交通，并且制作警示標(biāo)志。

(7)對于火災(zāi)、食物中毒、偷竊等等方面做出規(guī)定，并且加強工作人員的監(jiān)督和檢查工作，在執(zhí)行檢查時，需要認(rèn)真負(fù)責(zé)。

(8)關(guān)于現(xiàn)場的施工管理，盡量在白天施工，如果在夜間施工時，盡量減少設(shè)備施工的噪音，創(chuàng)設(shè)良好的文明施工環(huán)境。

(9)每天需要進(jìn)行天氣的查詢，及時的了解天氣的變化，做好預(yù)防工作。

參考文獻(xiàn)：

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收稿日期：2016-04-11

作者簡介：周航(1975-)，男，貴州赫章人，助理工程師，研究方向：公路工程管理。

中圖分類號：U455.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0157-02