摘要:對(duì)在建黃土區(qū)高速公路隧道工程安全監(jiān)理進(jìn)行分析和探討，總結(jié)了黃土區(qū)隧道施工安全監(jiān)理監(jiān)控要點(diǎn)，對(duì)控制黃土隧道安全監(jiān)理予以闡述，指出黃土隧道施工安全監(jiān)理控制重點(diǎn)，為實(shí)際工程提供了指導(dǎo)。

一  黃土的特性

1、黃土是第四紀(jì)干旱、半干旱氣候條件下形成的一種特殊土，基本色調(diào)是黃色，分新黃土、老黃土、粉質(zhì)粘土。

2、顆粒成分以粉粒為主，顆粒直徑小于0.005mm，約占整個(gè)顆粒的50～75%,大于0.25mm的顆粒幾乎沒(méi)有，同時(shí)黃土層理不明顯，具柱狀節(jié)理，垂直節(jié)理發(fā)育，直立性強(qiáng)，有堆積間斷的剝蝕面，黃土表層多具有濕陷性，容易產(chǎn)生潛在的剝蝕而形成坍穴。

3、老黃土基本特性：老黃土由于其顆粒間的大孔隙多數(shù)經(jīng)過(guò)地質(zhì)的嚴(yán)密積壓過(guò)程而不具有濕陷性，土體承載力較高，一般老黃土埋深較大，含水率比新黃土高，一般為15～16%，與隧道位置原始地應(yīng)力相比強(qiáng)度較低，容易發(fā)生屈服形成塑性區(qū)，即易發(fā)生塑性變形，可進(jìn)行柔性支護(hù)和適度釋放塑性變形，但是如果無(wú)支撐或者支護(hù)強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致土體蠕變過(guò)大而形成塌方。

4、因?yàn)槔宵S土的變形存在蠕變這個(gè)特性，且有一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，所以即使隧道內(nèi)初期支護(hù)即使短期內(nèi)無(wú)收斂和變形，也應(yīng)該及時(shí)施工二次襯砌。不過(guò)對(duì)于老黃土而言，土體含水量的大小對(duì)施工的影響很大，會(huì)直接影響圍巖的穩(wěn)定、施工開挖和初期支護(hù)的安全，尤其是影響初期變形量的一個(gè)重要指標(biāo)。

5、新黃土特性：新黃土一般覆蓋在老黃土之上，厚度一般為30～50米，質(zhì)地均勻，含水率較小，一般為5～10%，具有多孔性和垂直節(jié)理，有肉眼能看到的大孔隙，呈松散結(jié)構(gòu)狀態(tài)，密度較低，垂直節(jié)理面上因節(jié)理切割形成豎向的軟弱層，軟弱層之間粘聚力很小，多個(gè)軟弱面互相切割，形成與周邊圍巖粘聚力很小的面狀體，在下部隧道開挖過(guò)程中面狀體容易塌落形成臨空面，受開挖擾動(dòng)和支護(hù)缺陷的影響，在自身重力的作用下形成塌方。同時(shí)由于新黃土地區(qū)的圍巖應(yīng)力釋放快，即變形速度快，具有突然性，屬于脆性破壞，所以現(xiàn)場(chǎng)施工中變形監(jiān)測(cè)和控制尤為重要。

6、根據(jù)以上簡(jiǎn)述的新、老黃土的特性，黃土隧道施工中最重要的就是嚴(yán)格把握“時(shí)空效應(yīng)”。簡(jiǎn)單說(shuō)就是，開挖空間不能大、二襯時(shí)間不能長(zhǎng)、工序銜接要緊湊。

二、施工準(zhǔn)備

1、熟悉隧道圖紙相關(guān)地形結(jié)構(gòu)、土質(zhì)及設(shè)計(jì)要求

監(jiān)理工程師應(yīng)熟悉黃土隧道圖紙，了解隧道地質(zhì)條件、隧道圍巖的分級(jí)、總體設(shè)計(jì)原則等，對(duì)照?qǐng)D紙沿隧道線路調(diào)查黃土隧道洞頂陷穴、沖溝、裂縫和落水洞等的位置;一般處理對(duì)陷穴、沖溝采用回填灰土分層夯實(shí)至洞頂;落水洞采用引排措施，將水排至洞頂界線外側(cè)，再用灰土進(jìn)行回填的方法;裂縫處采用壓注水泥漿液進(jìn)行地表加固處理效果明顯。

2、嚴(yán)把審核關(guān)

嚴(yán)格把關(guān)審核施工單位上報(bào)的黃土隧道工程施工組織設(shè)計(jì)中的安全技術(shù)措施及專項(xiàng)施工方案、應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)審查隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，無(wú)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告不得簽發(fā)開工令。

1)監(jiān)理單位應(yīng)重點(diǎn)審核隧道進(jìn)洞、出洞方案的把關(guān);開挖方式的選擇;通風(fēng)、照明、防水等方面;專項(xiàng)施工方案針對(duì)性、可行性、可操作性應(yīng)邀請(qǐng)公路隧道專家進(jìn)行評(píng)審，業(yè)主、設(shè)計(jì)代表、監(jiān)理、施工單位參與，施工單位根據(jù)專家評(píng)審意見進(jìn)行完善，經(jīng)監(jiān)理單位審核批準(zhǔn)后實(shí)施。

2)針對(duì)黃土隧道工程施工特點(diǎn)，要求施工單位有針對(duì)性制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，經(jīng)監(jiān)理單位審批后報(bào)建設(shè)單位及當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)局備案。

3)監(jiān)理單位應(yīng)會(huì)同建設(shè)單位、設(shè)計(jì)代表對(duì)施工單位編制的施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告進(jìn)行審查，對(duì)極高風(fēng)險(xiǎn)(Ⅳ)的施工作業(yè)，應(yīng)上報(bào)建設(shè)單位邀請(qǐng)專家或評(píng)估機(jī)構(gòu)進(jìn)行論證或復(fù)評(píng)估，提出降低風(fēng)險(xiǎn)的措施或建議。

4)要求施工單位按規(guī)定配置足夠數(shù)量專職安全員跟蹤檢查隧道安全作業(yè)情況，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)采取措施。

3、嚴(yán)格控制黃土隧道進(jìn)出洞管理、安全步距以及安全應(yīng)急設(shè)施設(shè)置

按照強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)以及黃土施工技術(shù)要點(diǎn)嚴(yán)格要求施工單位，在洞口設(shè)置值班室進(jìn)行分洞管理，值班人員24h輪流值守，對(duì)出入洞人員進(jìn)行嚴(yán)格登記，非工作人員禁止入洞，且入洞掌子面作業(yè)人數(shù)不超過(guò)20人;黃土隧道掌子面距仰拱距離不大于30m，仰拱應(yīng)在掌子面開挖15d內(nèi)閉合成環(huán);掌子面距二襯混凝土距離不大于60m，二襯澆筑至掌子面開挖時(shí)間應(yīng)不大于30d，及時(shí)跟進(jìn)仰拱、二襯混凝土及早封閉成環(huán)，保證隧道整體穩(wěn)定。加大應(yīng)急安全設(shè)施方面投入，開挖面至仰拱須設(shè)置長(zhǎng)度大于50m、直徑600mm、壁厚不小于10mm鋼管逃生通道，遇突發(fā)事件供掌子面作業(yè)人員逃生而備;同時(shí)在掌子面與二襯混凝土之間設(shè)置不小于50mm的鋼管救生通道，以防止掌子面人員被困情況下，通過(guò)救生通道往掌子面被困部位輸送水、牛奶等食品，保證被困人員體力正常等待救援。不僅如此，隧道掌子面作業(yè)臺(tái)車下部還應(yīng)放置應(yīng)急救援食品、藥品等，掌子面與洞外設(shè)置有線電話聯(lián)系，遇突發(fā)情況與外界保持暢通，延緩救援時(shí)間，確保救援及時(shí)到位。

4、黃土隧道進(jìn)洞安全監(jiān)控

1)邊坡、仰坡開挖必須結(jié)合實(shí)際地形施工，嚴(yán)禁大開挖人為制造高邊坡、高仰坡。進(jìn)洞刷坡時(shí)要及時(shí)通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)及業(yè)主，現(xiàn)場(chǎng)決定后方可實(shí)施。

2)洞口邊坡及仰坡應(yīng)自上而下開挖，不得掏底開挖或上下重疊開挖。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不良時(shí)，應(yīng)采取穩(wěn)定邊坡和仰坡的措施并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定跡象時(shí)，及時(shí)采取措施，保證施工安全。

3)當(dāng)山體較陡進(jìn)洞時(shí)，邊坡、仰坡要有足夠的安全坡度，嚴(yán)禁垂直開挖，同時(shí)邊坡、仰坡要按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防護(hù)，臨時(shí)防排水措施施工到位經(jīng)檢查合格后方能準(zhǔn)備進(jìn)洞施工。

4)襯砌臺(tái)車、仰拱棧橋應(yīng)在進(jìn)洞前制作、拼裝完畢。襯砌臺(tái)車長(zhǎng)度一般不大于9m，棧橋長(zhǎng)度一般為5m。當(dāng)洞口工程地質(zhì)條件較差時(shí)，開挖后須及時(shí)施工二襯混凝土支護(hù)才能確保洞口工程的安全，襯砌臺(tái)車不到位的隧道不允許開工。

5)隧道進(jìn)洞及施工過(guò)程中應(yīng)準(zhǔn)備必要的足夠數(shù)量的應(yīng)急搶險(xiǎn)物資，以確保在隧道出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)可及時(shí)組織搶險(xiǎn)，如備用工字鋼、方木及成品鋼拱架等，數(shù)量必須滿足掌子面支撐所需材料。

5、洞內(nèi)開挖安全監(jiān)控

黃土隧道開挖宜按照“管超前、短進(jìn)尺、少擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤量測(cè)”的原則及采用無(wú)爆破施工法。

1)根據(jù)已審批的專項(xiàng)施工方案，洞口段Ⅴ級(jí)圍巖應(yīng)采用三臺(tái)階七步開挖法，洞內(nèi)Ⅳ級(jí)圍巖段采用環(huán)向開挖留核心土法施工。

2)掌子面每循環(huán)進(jìn)尺宜控制在一榀拱架間距(0.5m～1.5m)，施工應(yīng)采用機(jī)械配合人工開挖，嚴(yán)禁爆破。

3)土石交界處根據(jù)圍巖級(jí)別明確過(guò)渡段長(zhǎng)度，初期支護(hù)與二次襯砌應(yīng)作加強(qiáng)處理，并增設(shè)變形縫。

6、隧道錨桿施工安全監(jiān)控

1)錨桿簡(jiǎn)易、安全臺(tái)架應(yīng)安置穩(wěn)妥。

2)嚴(yán)格把關(guān)鉆孔作業(yè)，及時(shí)清理松動(dòng)土塊，加強(qiáng)圍巖表面觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)采取相應(yīng)的安全處理措施。

3)對(duì)錨桿支護(hù)體系的監(jiān)控量測(cè)中發(fā)現(xiàn)支護(hù)體系變形、開裂等險(xiǎn)情時(shí)，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。當(dāng)險(xiǎn)情危急時(shí)，應(yīng)將人員撤出危險(xiǎn)區(qū)。

4)作業(yè)中如發(fā)生風(fēng)、水、輸料管路堵塞或爆裂時(shí)，必須依次停止風(fēng)、水、料的輸送。

5)作業(yè)人員進(jìn)入隧道后，按要求佩戴防護(hù)用品防塵罩、反光背心、膠皮手套等，遵守安全生產(chǎn)規(guī)程，聽從統(tǒng)一指揮。

6)若已錨地段有較大變形或錨桿失效，立即在該地段增設(shè)加強(qiáng)錨桿，長(zhǎng)度不小于原錨桿長(zhǎng)度的1.5倍。

7、噴射混凝土施工安全監(jiān)控

1)在噴射混凝土作業(yè)開始前，應(yīng)詳細(xì)檢查圍巖受噴面、徹底清理松動(dòng)土塊。應(yīng)根據(jù)噴射方式、混凝土配合比等采用合適的降塵措施，控制施工現(xiàn)場(chǎng)空氣中粉塵含量。施工人員必須佩帶防護(hù)用具。

2)噴射手控制好風(fēng)壓、噴射距離，避免回彈骨料傷人。

3)電線包皮應(yīng)完好，開關(guān)應(yīng)裝在固定閘刀盒內(nèi)。

4)安全員應(yīng)隨時(shí)觀察地質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)滑塊現(xiàn)象，應(yīng)立即撤離工作面。

5)噴漿結(jié)束后，應(yīng)清洗噴射機(jī)及管路，避免堵管炸裂傷人。

8、鋼拱架施工的安全監(jiān)控

1)鋼拱架之間必須用鋼筋縱向連接，拱架鋼墊板螺栓連接牢固，拱架安設(shè)過(guò)程中當(dāng)鋼架與圍巖之間有較大的空隙時(shí)，沿鋼架外緣每隔2m應(yīng)用混凝土預(yù)制塊楔緊。

2)拱腳按照設(shè)計(jì)鎖腳錨管加固，并且進(jìn)行注漿處理。

3)鋼拱架應(yīng)采用冷彎成型，鋼架加工的焊接應(yīng)規(guī)范，不得有假焊、裂紋等缺陷。

4)鋼拱架安裝前應(yīng)清除底腳下的虛碴及雜物，鋼架底腳應(yīng)置于牢固的基礎(chǔ)上。

5)鋼拱架架設(shè)后，發(fā)現(xiàn)扭曲、壓屈等現(xiàn)象或征兆時(shí)，必須采取加固措施。必要時(shí)應(yīng)使其他人員迅速撤離至安全地帶，防止因坍塌造成傷亡事故。

9、黃土隧道通風(fēng)、照明、防火安全監(jiān)控

1)按照已批復(fù)專項(xiàng)施工方案合理配置風(fēng)機(jī)、風(fēng)管，采用機(jī)械進(jìn)行通風(fēng)，滿足洞內(nèi)作業(yè)供給每人每分鐘4m3的新鮮空氣。2)隧道工程應(yīng)采用三相五線制(TN-S)供電，照明燈光應(yīng)保證亮度充足、均勻、不閃爍;開關(guān)箱應(yīng)加蓋木箱蓋，采用封閉式熔斷器;潮濕點(diǎn)段應(yīng)采用低壓照明、電燈使用防水燈口;線路、設(shè)備設(shè)專人檢查修理。3)洞口、洞內(nèi)均設(shè)置一定數(shù)量的滅火器材，二襯臺(tái)車及二襯作業(yè)臺(tái)車車身指定位置設(shè)置滅火器，定期檢查滅火器材的有效性。洞內(nèi)禁止存放防水板等易燃雜物。

10、加強(qiáng)黃土監(jiān)控量測(cè)安全管理

結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，霍永西段邀請(qǐng)第三方有資質(zhì)檢測(cè)單位對(duì)隧道進(jìn)行全方位、全過(guò)程監(jiān)控量測(cè)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)提供施工、監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)各方，遇異常數(shù)據(jù)加強(qiáng)檢測(cè)頻率，供施工各方及時(shí)采取有效安全措施，確保人身、財(cái)產(chǎn)安全，監(jiān)控量測(cè)以科學(xué)數(shù)據(jù)為依據(jù)，為隧道安全施工提供有力的保障。

1)監(jiān)控量測(cè)方須將隧道監(jiān)控量測(cè)方案上報(bào)監(jiān)理單位，經(jīng)監(jiān)理單位審核、批準(zhǔn)后方可實(shí)施。

2)必須按照已批準(zhǔn)的方案結(jié)合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的項(xiàng)目和頻率進(jìn)行，在淺埋、偏壓路段可增加選測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)，量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)做好回歸分析，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)合理調(diào)整開挖預(yù)留變形量。

3)監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范布設(shè)，特殊地段做加密處理，間距不大于5m。

4)如發(fā)現(xiàn)量測(cè)數(shù)據(jù)有不正常變化或突變，洞內(nèi)拱頂下沉或地表下沉位移值大于允許位移值，洞內(nèi)或地表出現(xiàn)裂縫以及噴層出現(xiàn)異常裂縫時(shí)，必須第一時(shí)間告知施工項(xiàng)目部并且組織人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，采取有效安全措施進(jìn)行防護(hù)。

5)重視地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，加強(qiáng)地質(zhì)觀察，尤其注意隨時(shí)觀察土體含水量的變化，如有異常應(yīng)及時(shí)反饋，采取安全措施加強(qiáng)支護(hù)。

6)建立及時(shí)、有效、完善的監(jiān)控量測(cè)預(yù)警機(jī)制。當(dāng)圍巖變形速率大于10mm/d或累計(jì)變形值大于10cm時(shí)，必須按照應(yīng)急預(yù)案措施進(jìn)行處理。

11、應(yīng)急演練

在施工前，監(jiān)理單位根據(jù)本隧道地質(zhì)條件及水文條件，要求施工單位制定防坍塌、防火應(yīng)急預(yù)案，做好危險(xiǎn)源辨識(shí)工作，并且定期進(jìn)行應(yīng)急演練。

按照山西省交通運(yùn)輸廳［2009］327號(hào)高危工程強(qiáng)制性施工安全要求，設(shè)置逃生管道、救生管道以及無(wú)線電話，掌子面附件準(zhǔn)備食品、緊急醫(yī)用藥物及相關(guān)設(shè)備;洞外準(zhǔn)備臨時(shí)鋼架、木材、鉆機(jī)、抽水機(jī)等機(jī)具設(shè)施;督促施工單位定期進(jìn)行演練，根據(jù)演練情況及時(shí)完善、補(bǔ)充應(yīng)急預(yù)案。

12、結(jié)語(yǔ)

安全責(zé)任、重在落實(shí)。只要參建單位各方重視安全工作，落實(shí)安全責(zé)任制，層層落實(shí)安全技術(shù)交底，定期進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，創(chuàng)造人人抓安全的良好氛圍，加大安全設(shè)施投入，定期組織隧道人員進(jìn)行逃生演練，增強(qiáng)施工人員預(yù)控、自救能力，全面做到有備無(wú)患，進(jìn)而能夠控制黃土隧道工程施工安全隱患的發(fā)生。

參考：黃土隧道施工安全監(jiān)理要點(diǎn)，趙喜紅