浅谈长大高风险岩溶隧道施工管理

曾志辉
摘要：结合隧道施工实践，从施工准备、施工方案的选择、施工设备管理、施工技术管理、施工进度管理、施工风险管理、施工质量安全管理等七个方面浅谈长大高风险岩溶隧道施工管理。
关键词：长大高风险岩溶隧道施工管理
Abstract: combining the tunnel construction practice, from preparation for construction, construction scheme selection, construction equipment management, construction technology management, construction progress management, construction risk management, construction quality safety management in the high risk grew up on karst tunnel construction management.
Key words: high-risk karst tunnel construction management grew up

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
1引言
随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平的大幅度提高，交通建设规模日益扩大，施工技术达到新的水平，山区和丘陵地区的铁路、公路越来越多的采用隧道，特别是长大隧道的方案穿山、过江，隧道施工能力已成为施工企业综合实力的一项重要指标，下面本人结合隧道施工实践，对长大高风险岩溶隧道施工管理的一些体会与大家探讨。
1施工准备
1.1外业准备
(1)施工现场调查
主要查清当地具有隧道施工可利用的各种资源，主要内容有地材、运输、电力、水源，掌握气候和气象情况，了解当地政治、经济、居民情况及风俗习惯等。
(2)合理规划施工场地
根据隧道洞口的地形特点，劳动力安排、机械设备、材料用量、工期要求、施工方法和弃渣场位置等施工条件和要求，全面规划、统筹安排、合理布置。
(3)交接桩与施工测量
为实地了解线路或勘测设计情况，避免误差，必须同勘测设计单位统一进行交接桩，并进行复测。
(4)试验室的建立应及早进行
根据工程特点，及时调配计量测试机具和器材，并按要求设置实验用房，适时与业主、监理工程师和地方检测部门联系，尽早通过检查验收，为施工做好准备。
(5)根据工程特点和施工方案，迅速进行物资、设备机具的采购调配，分批进场，满足工程需要。
1.2内业资料
熟悉、审查图纸及有关设计资料，了解设计图纸，对设计图纸本身及相互之间是否有错误和矛盾，图纸与说明之间有无矛盾都应审查清楚；要熟悉地质、水文等勘察资料，以对工程施工难易程度作出判断。
1.3编制实施性施工组织设计
施工组织设计是组织施工的基本文件。它是根据施工文件的要求、工程性质、现场具体条件、施工的技术装备和施工力量等技术因素编制的。
1.4项目管理制度制定
施工组织设计贯彻顺利与否，项目管理目标能否实现，主要取决于管理素质和技术素质，而体现项目管理水平的标志在于其各项管理制度健全与否。
2隧道施工方案与方法的选择
2.1施工方案的选择
⑴施工方案的选择是施工组织设计最重要的环节之一，是决定整个工程的关键。施工方案包括的内容很多，概括起来主要有四项：施工方法，施工程序，机械设备及劳动力，保证质量安全的主要技术措施。
⑵选择施工方案的基本要求是：优质，安全，快速，经济以及均衡生产。隧道施工方案的选择是根据工程所处地理位置、工程地质和水文资料、开挖断面大小、衬砌类型、隧道长度、工期要求、施工技术力量、施工机械设备状况、施工中劳动力和材料供应情况、工程投资与运营后的社会效益和经济效益、施工安全状况、有关污染和地面沉降等环境方面要求及限制等因素综合研究确定的。
3施工设备及风、水、电管理
3.1施工机械选择原则
正确制定施工方案和选择机械是合理地组织施工关键，两者又是紧密联系的。施工机械选择的原则主要是：
⑴利用现有没备的原则
⑵与工程相适应的原则
从施工条件考虑选择的机械类型应与之相符合。施工条件指地质、工程量大小和施工进度等，特别是工程量和工程进度是合理选择机械的重要依据。
⑶低成本原则，即固定资产损耗与运行是否经济。
固定资产损耗与施工机械的投资成正比。它包括折旧费、大修费、投资的利息费等费用。
⑷匹配与配套的原则，即施工机械的合理组合。
合理组合，一是指主机与辅助机械在台数和生产能力相互适应，二是指作业线上的各种机械相互配套的组合。
3.2风水电作业及通风
(1)压缩空气供应
在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具已得到广泛的使用。长大隧道单口掘进超过2000m的工作面应考虑在1500m左右加设风包，以保证终端风压。必要时，要考虑设置洞内空压站。
(3)施工供水
供水方式主要根据水源情况而定，常用水源有山上泉水，河水，钻井取水。上述水源自流引导或机械提升到蓄水池存储，并通过管路送达使用地点。
(4)供电及照明
①供电
在施工现场，电力供应首先要确定总用电量，以便选择合适的发电机、变压器、各类开关设备和线路导线，做到安全、可靠地供电，减少投资，节省开支。
②照明
长大隧道宜采用新光源，应选择安全性能好、节电效果明显、使用寿命长，维修方便的节能灯、低压卤钨灯、高压钠灯。
(5)通风
长大隧道均采用强制机械通风。通风方式应针对污染源的特性，应尽量避免成洞地段的二次污染，且应有利于快速施工。目前长大隧道通风主要采用压入式、混合式、巷道式三种方式。
①压入式通风是采用大功率、大管径风机，将新鲜空气直接输送到工作面，有利于工作面施工，但污浊空气流经整个坑道。
②混合式通风是压入、吸出两路设备，管路、风机等设施增多，在管径较小时可采用，若有大管径、大功率风机时，其经济性不如压入式。
③管道式、巷道式相结合的通风是近几年新发展的通风方式，主要是在双线隧道采用较多。它是在横通道处设置射流风机，将管道通风变为巷道通风。
4施工进度计划管理
4.1施工进度计划编制
施工进度计划是控制工程施工进度和工程竣工期限等各项施工活动的依据。施工进度计划编制要遵循以下几个原则：①根据地质情况，结合实践经验决定施工进度的原则；②要遵循综合平衡，全面安排的原则；③要贯彻计划超前，留有余地的原则。
4.2计划的执行、检查与调整
制订计划只是计划工作的一部分，更为关键的是贯彻执行计划，这是计划工作最重要、最复杂、最艰巨的一步。
(1)实现计划
要加强调动工作积极性和技术组织措施，开展劳动竞赛，进行经济核算，还要加强计划、工程质量和生产安全的检查工作，检查的目的在于随时发现问题和解决问题。
(2)调度工作
调度工作的任务是监督计划的执行，及时发现并解决执行过程中发生的问题。调度工作一般以贯彻短期作业计划为中心，围绕完成计划目标进行调度。
(3)统计工作
统计报表是反映计划完成情况的系统资料，各级领导和业务部门可以通过统计报表了解和检查计划执行情况，并从中发现问题，总结经验，据以决策和指导工作。
(4)计划调整
计划编制过程中虽然反复考虑了各方面的关系，并达到了平衡，但计划执行过程中会经常出现新的不平衡，此时就要根据掌握的情况对计划进行调整使之重新平衡。
5施工技术管理
主要包括：技术管理、工程调度、计量试验等，质量安全和计划预算方面的工作也与技术管理密不可分。对技术工作进行管理，必须制订各种切合实际的管理制度，这对现场施工管理工作的健全、完善及提高具有特别重要的意义。
⑴技术管理制度。包括技术责任制度，施工图纸熟悉与会审制度，技术交底制度，材料和设备检验制度，工程质量检验和验收制度，施工技术档案管理制度。
⑵技术管理内容。主要包括设计文件审核，施工调查，施工技术交底，变更设计管理，技术文件管理，工程测量，工程试验，竣工文件，施工技术总结等。
6施工风险管理
6.1风险评估
隧道施工前，根据设计文件认真研究分析，熟悉施工图设计阶段风险评估内容，施工过程中应根据开挖揭示情况、超前地质预报等信息开展施工期间风险评估，确定风险类型及等级。
根据风险类型和等级，施工单位按照施工顺序、里程、风险因素、对策、实施责任人、预计实施时间等要素编制风险防范措施对策表，制定风险防范与控制措施，编制风险段落施工方案、施工技术交底，并组织相关作业班组培训、学习。
6.2超前地质预报
隧道施工，特别是长大高风险岩溶隧道，施工过程中做好超前地质预报是隧道安全、有序施工的关键，必须将超前地质预报工作纳入工序进行管理，并贯穿于隧道施工的全过程。
施工过程中必须严格执行“先探后挖、有疑必探、不探不进”的安全施工理念。施工单位应成立隧道超前地质预报小组，坚持洞内探测与洞外地质勘探相结合，钻探方法与物探方法相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报。
6.2.1地质调查法
⑴地表调查：地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉和确认，地表岩溶发育位置、规模及分布规律。
⑵洞内地质素描：包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。主要内容为：地层岩性、地质构造、岩溶、地应力、地下水关系分析。
⑶记录不同工程地质条件、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式及初期支护后的变形情况。
6.2.2物探法
⑴TSP203：用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。在软弱围岩地层地区，每次预报距离采用100m；在完整的硬质岩地层每次预报距离采用150m。两次重叠长度不下于5m。
⑵地质雷达：地质雷达探测主要用于岩溶探测，亦可用于断层破碎带、软弱夹层等不均匀体的探测，探测长度30m，两次重叠长度应在5m以上。
⑶红外探测：红外探测主要适用于定性判断探测点前方有无水体存在及其方位，不能定量给出水量大小等参数，探测长度30m，两次重叠长度应在5m以上。
⑷高分辨直流电法：高分辨直流电法适用于探测任何地层中存在的地下水体位置及相对含水量大小，如断层破碎带、溶洞、溶隙、暗河等地质体中的地下水。
6.2.3钻探法
⑴加深炮孔：加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息。加深炮孔应较爆破孔深3m以上，孔径宜与爆破孔相同，孔数、孔径应根据地质复杂程度确定，包括隧底探测。
⑵超前地质钻孔：针对本隧情况，主要用于验证富水带岩性情况及赋水情况，岩溶发育及岩溶水情况。拟采用单孔水平取岩芯钻探法，超前探测20～30m，验证中近距离物探超前探测的异常地段。每25m一循环，每孔长30m，钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。
⑶隧底钎探：是为探测隧底隐伏岩溶，在浇筑仰拱混凝土前隧底施作，沿隧道左、右线中线布置，深度5m，单线纵向间距10m，左、右线钎探点横向错开5m。
6.3监控量测
隧道监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护体系的稳定状态进行监测，确保施工安全和结构安全可靠、指导施工过程和施工安全监控的重要手段。
隧道工程，特别是长大高风险岩溶隧道施工必须高度重视监控量测工作，成立专门的监控量测小组，建立了完备的监控量测系统，量测过程中将有尺量测(收敛仪)和无尺量测(全站仪)两种方法有机结合起来，通过两种方法的合理运用，使得量测结果的准确性得到了相互验证。
日常监控量测包括隧道拱顶下沉、净空变化(水平收敛)、地表沉降和洞内、外观察。量测小组根据设计要求，及时埋设监控量测点，适时进行量测并对量测数据及时分析，第一时间将量测结果告知现场管理人员及相关作业班组，真正做到监测数据反馈施工现场，有效指导现场施工。
当监控量测位移管理达到Ⅲ级时，通知现场正常施工。当监控量测位移管理达到Ⅱ级、Ⅰ级以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d或位移累计达100mm时，及时通知现场停止施工，并及时上报上级有关单位，组织研究相应工程措施。
7隧道施工质量、安全管理
7.1质量管理
“质量是企业的生命”，质量的好坏直接反映了整个企业的技术水平和管理水平。施工项目应建立完善的质量管理和质量保证体系，使质量管理工作体系化、规范化、模式化、程序化，做到过程管理，有章可循。
施工质量管理总要求：⑴建立健全质量管理组织机构和质量保证体系；⑵制定创优规划和质量计划；⑶制定和完善质量管理规章制度和工艺标准；⑷强化质量教育，增强创优意识；⑸认真贯彻GB/T19001-2008质量管理标准，保证质量管理体系有效运行。
7.2安全管理
7.2.1隧道安全施工准则
在隧道施工过程中，要尊重客观规律，一切从实际出发，严格按照规范标准化施工，坚持“光爆出效益，支护保安全，通风出效率，仰拱造环境，衬砌树形象”的原则，稳扎稳打，稳步推进，才能取得良好的效果。
隧道施工中，严格按照以下“三字诀”组织施工，确保施工安全：管超前，严注浆，弱爆破，短进尺，快封闭，强支护，勤量测，早闭合，紧衬砌。
7.2.2施工安全管理总要求
长大隧道项目安全管理要建立健全安全管理组织机构和安全组织保证体系、制定安全目标，实行目标管理。深化安全教育，强化安全意识，坚持持证上岗。推行安全标准化工地建设，抓好现场管理，搞好文明施工。认真实施标准化作业，严格按安全操作规程进行施工，严肃劳动纪律。特殊工种作业人员严格持证上岗。
长大隧道施工安全管理，必须贯彻“安全第一”和“预防为主”的方针，突出“领导是关键，教育是前提，措施是基础，管理是保证。”只要掌握好隧道施工安全的规律和重点，建立和健全必要的安全制度，事故是可以避免的。
8结束语
目前国内施工的长大隧道越来越多，施工技术也越来越成熟，但长大高风险岩溶隧道施工通风、岩溶的准确预报等问题依然需要解决，需要我们所有隧道人去努力。管理是一门复杂的系统工程，由于知识面的局限性，本人在长大隧道施工管理方面的一些体会难免有不足、不当之处，与大家探讨。