1、浅谈三转弯隧道地灾处理及施工安全 三转弯隧道位于湖北省竹山县竹向路 K9+482km处，是省道鲍双线通往竹山南部乡镇及通往重庆的主要干道。该路线原修建于上世纪 60 年代，受当时经济、技术设备等多种因素，路基线型差，技术标准低，坡陡弯急，存在严重的交通安全隐患，制约着竹山南部乡镇的经济发展。因此，建设好三转弯隧道，解决竹山南部乡镇乃至重庆出口通道的瓶颈有着十分重要的意义。 三转弯隧道建设规模 734 米，设计为山岭重丘二级路标准。 该隧道地形复杂，沟岭交错，为服从两端接线可供隧道选址空间非常狭窄，加之受当地地质环境、水文、围 岩结构复杂等多种因素影响都给隧道施工带来了很大难度。 2006 年
2、4 月开工建设，在施工过程中特别是隧道进口施工在 K9+482 至 K9+630m 段、出口 K10+550 至 071m 段施工工期达 18 个月。在掘进过程中多次出现 掌子面坍方、边仰坡山体开裂、滑移等险情，业主 十堰市公路局多次组织专家组到隧道现场查看并制订险情处理、地灾处治方案。例如 :隧道进口掘进 30米时仰坡出现多条裂纹后，竹山县公路局迅速向市公路局汇报，相关专家及时制订方案，一是对仰坡实行锚杆注浆加固，迅速二衬，洞口侧墙用回填土反压方法控制仰坡继续变开裂。在掘进至 65米时，已二衬的 30米砼出现多条裂纹，同时，山体上也出现多条裂缝最宽达 54CM、深约 150CM。竹山县公路局
3、迅速安排施工单位对山体裂缝进行封闭处理、修地面排水沟、洞内两侧进行锚杆注浆。特别是 2007 年6 月 23 日，进口掘进至 K9+585m 时掌子面出现坍方，出口在 K10+071m 掌子面出现坍方直至冒顶，非常危险。总之，在隧道掘进 K9+630m，出口K10+550m 段施工中出现险情，山体滑坡冒顶，掌子面坍方等地质灾害达 10余次。通过多次亲临险情处理及施工，本文仅从三转弯隧道地灾处理及施工安全角度浅谈一些 体会。 一、地灾的原因分析 隧道进洞口掘进至 K9+482m 至 K9+585m 段，山体靠轴线方向左侧山坡发生多条纵向裂缝，洞顶左侧山体位移、错位，边坡锚喷支护大面积开裂、隆起，
4、喷砼离层掉块，洞内永久支护不同程度开裂，经专家现场查看分析主要原因是 :由于洞身处于地质强风化带，岩性为云母英片岩，地形有明显滑坡，洞内涌水量大，洞身左厚右薄，呈明显偏压，掘进开挖对山体也有一定影响。出口 K10+071m 段，发生掌子面坍塌冒顶经现场查看分析，一是作业面断层多，地质变化复杂，施工时正遇七天大雨，裂隙水丰富， 围岩断层内软石泥化，沿隧道轴线地表断面起伏大，结构走向由山脊转向横坡冲沟断层带，洞顶覆盖层薄，岩石风化强烈破碎，残坡积土充填，大量地表水渗透，加速了掌子面围岩失稳；二是施工队对掌子面围岩变化认识不足，重视不够，动态施工调整不及时，没有及时调整超前支护；三是作业面由于施工队
5、伍调整延误近 40 天，掌子面停工时间过长，围岩扰动后应力无限释放。 二、地灾预防及处理措施 1、坚持 “ 安全第一，预防为主 ” 。由于隧道属地下工程，受地质水、机械振动、噪音、有害气体、粉尘等恶劣环境对施工人员的安全、健康造成威 胁，因此在隧道施工中牢固树立安全第一，制订切实可行的施工安全预案，落实贯彻在施工全过程，尽可能预防或减轻隧道进口滑坡、掘进爆破，支护等造成坍方，山体滑坡等地质灾害的发生。当险情出现时应立即将施工人员、机械撤离安全地带，迅速向业主及有关单位反馈信息及时制订处理方案，在保证安全的前提下采取零时加强支护或其它措施控制险情漫延，组织人力、物力及时落实处理措施。 2、遵循规
6、范，科学施工。 按新奥法科学施工，严格遵循新奥法施工的18 字方针，即 :“ 管超前，严注浆，短进尺，强支护，紧封闭，勤量测 ” 。隧道施工安全问 题同时也是隧道技术质量问题，必须把质量与安全结合起来，确保施工安全。实践证明，量测和观测是指导隧道安全施工的重要环节，及时掌握围岩动态信息，采取相应对策，指导和修改相应的支护参数占有重要的地位，具有直接意义。贯彻短进尺、弱爆破，在隧道掘进施工时一定要爱惜围岩，保护围岩。根据围岩结构，岩层发育走向，围岩类别制订相应的爆破掘进方案，严格控制超欠挖现象，尽量减少对围岩的扰动，保护围岩自稳性和承载力。及时排除作业面松动岩石，防止岩石脱落造成安全事故。初期支
7、护必须及时防止岩石风化，尽可能使初衬钢支撑紧贴围岩，初喷混凝 土达到规范设计要求。用锁脚及环向锚杆固定钢拱架控制拱架位移，每榀拱架循序连接使集体受力。 3、施工队伍选择和机械设备配备是安全施工的重要保障，实践证明建设一项合格的工程项目，选择和建设一支具有战斗力的施工队伍非常重要，而队伍的建设是一门社会科学，队伍的建设必须用机制约束，用社会科学尊重自然科学，克服自然因素，只有自然科学与社会科学平衡发展，和谐统一，才能更好的利用自然，才能有效的防止地质灾害的发生。 通过三转弯隧道施工中多次险情及地灾处治的施工实践得出，当险情出现时应立即停止掘进工作，封 闭作业面，对险情进行不间断观测，及时与主管单
8、位汇报情况，及时拿出处治方案，并抢抓时间落实方案。例如：在隧道进口 K9+480m 至 630m 段的几次险情及时落实了专家制订的处治方案，停止掘进工作，迅速封闭作业面，山体裂缝由专人经常填塞夯实，修截水沟控制地表水渗入，抢时间施工洞门墙回填土反压稳定洞口段，调整初期支护参数，由设计每榀 字钢 50cm 调整到 30cm 间距，洞身左 4右 6 打注浆锚杆加固围岩强度。通过及时处理，有效地控制了山体滑移，使隧道进口危险复杂地段得到安全顺利施工。出口段 K10+071m 处坍方冒顶，及时对冒顶处地表陷坑用粘土回填夯实，对冒顶一定范围内修网状排水沟，对周边裂缝回填夯实，有效的控制了地表水渗入，防止
9、了坍方体泥化。洞内坍方段用临时拱架加强支护增强坍方作业面施工安全。二次衬砌迅速紧跟至坍方体，尔后处治坍方，先对坍方进行注浆加固，待注浆段围岩有一定强度时采用三级台阶开挖及侧壁导坑开挖方法施工。用机械配合人工开挖，进尺控制在 0.3 0.5m，初衬 字钢每榀间距 0.3m，洞身两侧成梅花状布置四排注浆锚杆，循环推进。通过坍方体后，立即将下坑道成环，迅速施作二次衬砌，经过一系列的措施及时施工，克服了地质灾害带来 的施工困难，安全地穿过了坍方体。 三、安全施工技术措施 充分认识隧道施工与量测观测的重要性，一般隧道施工前地质勘查工作是一点带面对地形、地物、地质构造进行分析，很难提供准确的资料，因此在隧
10、道施工过程中，应用目测、观察、量测监控相结合的手段来收集信息。监视围岩及山体的变化、稳定性，指导和调整相应的技术数据占有重要地位。实践证明，目测、观测既简单省事又具有直接意义，它能观测到围岩岩质分布、发育、变化、状态性质、地下渗水量、隧道洞身稳定状态，锚杆是否有拉断，喷射砼层是否有裂纹、剥离、剪切、破坏 等现象，初衬钢支架是否变型、位移，洞底部是否凸起现象，应特别注意。当围岩变形超过规范允许时，可能引起坍方危及施工安全，应立即停止作业面施工，及时采取辅助方法加固围岩，增强围岩的稳定能力。 1、洞口段施工安全措施 受先路后隧的条件限制，隧道必须满足于路基接线，隧道选址不可避免设在地形复杂、地质较
11、差的地段 ，为保证隧道顺利进洞，施工前必须详细掌握附近的地形地貌，地质水文、环境等条件，制订安全应急预案，采用相应的安全技术措施。采用新奥法施工时除地质特别好外，一般不要破坏洞口仰坡，仰坡地质差的加 设锚杆、钢筋网，喷射混凝土对仰边坡进行加固，当岩质结构特别差或山体偏压时应采用注浆小导管或加长锚杆进行预先支护，再施工开挖。根据围岩情况采用上下导坑、多级导坑及侧壁导坑法开挖，确保施工安全。 2、爆破掘进施工安全措施 在爆破掘进施工时必须牢固树立短进尺、弱 爆破、强支护的理念，凿眼时须根据隧道设计半径、坡比合理布眼，精确放线，严格控制超欠挖，爆破后彻底清除浮石，及时喷射混凝土封闭，防止岩石风化，定
12、期量测掌握变形量，当变形量超过规范允许范围，及时采取相应的技术措施。 3、锚杆 施工安全技术措施 隧道在锚杆施工中，多因围岩或喷射混凝土剥落，或浮石清除不彻底，加之施工机械振动，造成事故。因此，施工时应指定专人安装检查锚固剂是否堵塞饱满，进行锚杆拉拨试验。同时根据岩质情况、地下水量选用相适应的锚杆类型、锚固方式，确保锚杆施工安全使锚杆起到应有的作用。 4、注浆施工安全技术措施 在隧道施工中超前支护，洞身围岩加固，是常见的技术措施。因此，注浆作业也较为频繁，在注浆作业时应认真检查，清洗机械、管道、接头，应试运行后方可作业，防止剧烈振动，堵管产生压力，当发生堵 管时需消除压力后方可进行拆卸修理，作
13、业完后迅速清洗机械、管道。 5、喷射砼施工安全技术措施 在施工喷射混凝土作业前，应认真检查管路、接头，防止喷射时管道破损或接头断裂造成安全事故，人工喷射时应配备牢固后支架，防止管路堵塞喷头发生剧烈振动伤及喷射作业人员，当转移喷射作业面时，须先头关闭喷射机，喷头前方不得有人，管道堵塞时喷头须固定或专人管护，防止消除堵塞管道压力使喷头摆动伤人。同时，根据喷射方式（干喷、湿喷、混合喷）采用相适应的降尘措施，喷射人员须培训上岗，喷射手须配防护面具，防尘罩，劳保 雨鞋，胶皮手套等用品，供料、拌合、运输、喷射各工序之间应统一指挥，相互配合，防止工序之间不协调造成伤人事故。 6、初期支护钢拱架施工技术措施
14、在架设钢拱架前须通过测量定出标高，中心线控制拱幅尺寸，保证足够的二次衬砌的空间，拱脚基础平稳牢固，围岩结构差时，架设环向锚杆，特别应注意锁脚锚杆，喷谢混凝土时超挖量过大的要用坚硬或不易腐烂的材料填充密实，使钢拱架紧贴围岩，有效地控制围岩的应力收敛。 由于公路隧道开挖断面大，安装钢拱架属高空作业，作业人员一般站在高空台车上作业，应紧固钢拱结 口镙拴，牢固支架和台车。安装钢拱架应有专人指挥，随时观察围岩动态，防止落石。对喷射混凝土支护，应经常检查，如发现裂纹、钢拱架扭曲变形等现象，必须及时采取措施，必要时施工人员迅速撤至安全位置，防止安全事故发生。 7、二次衬砌时的安全措施 防水板、透水板、钢筋安装绑扎都属高空作业，必须制作牢固的施工台车。浇筑二次衬砌时，要有足够的照明设施，除作人员外，其它人员都不得站在作业范围内。当二次衬砌输送混凝土管路或接头堵塞时，首先应卸管路中的压力，再进行疏通作业。作业时前方不得站有其他人员，避免泵送 管道压力造成安全事故。 总之，在隧道施工中的各个环节中，都必须严格做到 “ 四个到位 ” ，即 :预防措施到位，安全教育到位，施工组织到位，事故原因分析到位。唯有这样，才能达到安全、有序、规范施工。
