摘要：大秦岭隧道为高风险隧道，其地质复杂，大部分为软弱围岩，经过两处断裂带，施工安全风险高，对施工过程的技术及管理提出了较高了要求。在施过程中严格按照铁道部工管中心要求进行施工，安全度过了一个个风险段落。本文依托大秦岭隧道施工过程，进行了细致总结，为其他项目提供了风险管理的经验借鉴。
关键词：高风险；隧道；施工技术；管理
1 大秦岭隧道工程概况
西成客运专线大秦岭隧道地处西安市户县境内，隧道总长14845.99m，最大埋深1186m。铁路总公司确定该隧道为西成客运专线的控制性工程，确定为I级高风险隧道。隧道进口端1359.452m位于R-7000的曲线上。隧道以25.00‰上坡进洞至DgK99+450里程后以1.00‰下坡出洞。该段落存在区域断裂带F3及f23、f24。
2 风险段落采取的主要措施
2.1 过沟浅埋段
隧道洞身DgK85+790～DgK86+350段为穿越河道桃园沟，隧道洞顶覆土厚度为23m，区域断裂F3，且河沟内流水量丰富，岩体内节理存在裂隙，围岩较为破碎，会引发突泥、涌水的隐患较大，在施工过程中容易出现较大的变形导致围岩失稳，安全隐患较大。
2.2 易坍塌施工地段
(1)做好超前地质预报的工作。
(2)采用多种超前支护手段：如超前小导管注浆、超前管棚、地表注浆等。
(3)围岩不同、采取不同的开挖方式：三台阶七部留核心土、三台阶法。
(4)严格控制单次开挖进尺，控制爆破装药量，尽可能减小爆破能量，控制对软弱破碎围岩的扰动。
(5)保证施工质量。增加超前止水措施、钢拱架的加工、围护措施严格按照设计图纸要求。
(6)培训内容包括：①坍塌事故的危险性；②防止事故发生的对策及注意事项；③检査方法；④发生险情时的应急措施。
2.3 突泥、突水地段
在地质断层、地质破碎带、地质富水区，对掌子面前方30-50米范围内的软弱围岩位置、长度进行详细的预报，对前方地下水发育做详细判断，实施超前钻孔验证，并辅以红外探水测定，每次探测长度以20米或30m为一循环，取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。
2.4 岩爆地段
以超前探孔为主，辅以地震波雷达探测手段开展有效的预测，对开挖面观察、素描，分析岩石的“动态特性”，对各种声响和局部岩体表面的剥落、崩裂等现象进行有效跟踪应对。超前钻孔释放能量或喷射高压水冲洗法，先期将岩层的原始应力释放，以减少岩爆的发生，控制光面爆破技术，开挖轮廓线尽可能的圆顺，把岩爆发生的强度降低到最小。采用水胶炸药，尽可能减少爆破对围岩的影响。开挖后尽快钢架锚喷支护减少岩层暴露时间。加强对全体作业人员的专项培训，告知全体人员分析岩爆的危险性，防止事故发生的对策及注意事项，发生险情时的应急措施。
3 安全施工风险的管理
根据《关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见》，安全施工要达到如下条件：
（1）项目管理机构。建立专门管理机构，要明确分管领导，确立各人的管理职责与管理机构职责。
（2）主要管理人员配置情况。按照项目部、工区、架子队三级管理模式配齐足够多的地质、隧道工程师、安全工程师等人员。
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（3）安全生产包保制度理人员配置情况。高风险隧道的包保措施文件：包括包保责任人、包保过程控制的量化指标，查现场要有记录痕迹等。
（4）干部跟班作业制度。明确干部跟班作业，具体反映制度文件建立、进洞登记制度、现场检查记录本登记制度等。
（5）风险控制关键过程日志或影像记录。建立风险控制关键过程影像记录制度，做好风险控制关键过程记录。绘制地质素描，对超前支护、隧道开挖、初支（含锁脚锚杆）、仰拱开挖和支护、二衬等施工工序均制定影像记录制度并留存 。
（6）建立专业作业班组。设计单位成立超前地质预报的班组，采用超前钻孔班组；成立作业钻孔班组，成立专业的监控量测班组。
4 风险段落过程控制及成果
4.1 浅理段安全进洞
洞门段施工为全隧道施工的关键工序， 进洞场地地势陡峭，施工工作面狭窄。施工时先做好大管棚，做好超前小导管，严格注浆，采用三台阶七步法开挖和临时横撑。
4.2 进口段进洞实施情况
进口段设置应急救援通道，隧道断面进行了断面扩大，以利于进洞进行施工。
DgK085+630～DgK085+650、DgK085+690～DgK085+710段超前地质预报显示岩层破碎，经建设单位、设计单位和监理单位人员共同确认，变更为Ⅳ级围岩，采用Ⅳ级围岩的支护措施施工。坚持“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则。
4.3 f23断层及其影响带
该段落的f23断层及其影响带长度共120米，岩体节理、裂隙发育，岩体破碎，施工时严格按照“管超前、严注浆、弱爆破，短进尺，强支护、勤量测”的原则，确保施工安全，及早进行二次衬砌封闭成环。
4.4 1#斜井挑顶进洞
1#斜井进入挑洞进洞处超前地质预报显示岩层破碎，为了确保施工安全，经业主，设计和监理四方现场确认，DgK087+733～DgK087+763由Ⅳa支护衬砌变更成Ⅳb衬砌，同时在DgK087+749处往大里程增设一环T76L管棚加超前小导管超前支护。主要风险因素为：塌方、突泥突水、岩爆。
通过合理组织、严格控制，大秦岭隧道施工安全通过7处风险段落，其中1处为辅助坑道与正洞交叉口段落，6处为塌方、突泥突水风险段落。DgK085+910～DgK086+050为Ⅴ级围岩，属于桃源沟浅埋段，岩体整体较破碎，洞顶浅埋沟。施工过程中加强监控量测，断面布设间距为5m，洞内和地表布设同一断面数共计27个，拱顶累计最大沉降量12.6mm；水平净空累计最大收敛量14.7mm；地表累计最大沉降量5.7 mm。测点变形趋势总体平缓，未发生大的突变，测点日变形量均未超过控制标准值± 5mm，累计变形量均未达到控制标准值±100mm的六分之一， 有力地说明设计上对高风险段落设计支护参数合理、措施得当，对后续类似风险段落的施工起到了较好的指导作用。
5 结束语
大秦岭隧道高风险段落的施工，虽然地质情况复杂以及软弱围岩较长，穿越断裂带、断层2次，浅埋段1次，施工过程中思想上对隧道施工高度重视，措施上严格保证，人员设备加强补充，应急救援措施保证上足，施工过程控制环节环环相扣，从而安全有效的通过了该处风险段落。以上措施及方法为其他项目的风险段落施工提供了有力的经验借鉴。
作者简介：
刘伟达（1978.12.20—） 男，汉族，湖北省武汉市人，本科，工程师，研究方向：路桥工程。
邱雄心（1970.12.28—） 男，汉族，湖北省武汉市人，本科，工程师，研究方向：路桥工程。
论文作者:刘伟达,邱雄心
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
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