周羿霖

（湖南省芷銅高速公路建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司，湖南 懷化 419100）

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)高速公路建設(shè)的大力支持和投入，高速公路建設(shè)逐步從平原地區(qū)向山區(qū)發(fā)展。然而，山區(qū)高速修建面臨巖溶、瓦斯、泥石流、滑坡等多種不良地質(zhì)現(xiàn)象，導(dǎo)致隧道施工難度增大，風(fēng)險(xiǎn)管控形勢(shì)嚴(yán)峻。我國(guó)西南和華南的山區(qū)廣泛存在巖溶地貌，由于前期地質(zhì)勘測(cè)的局限性，高速公路隧道在施工過(guò)程中不可避免需穿越富水夾泥巖溶地質(zhì)段，在開(kāi)挖擾動(dòng)下極易發(fā)生涌水突泥災(zāi)害，可能會(huì)影響施工進(jìn)度、破壞周邊環(huán)境，甚至危及隧道施工人員安全。因此，開(kāi)展巖溶隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尤為重要。

目前，高速公路隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)管控主要以交通運(yùn)輸部的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南為依據(jù)，開(kāi)展總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和專項(xiàng)施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)級(jí)實(shí)現(xiàn)分級(jí)管控?，F(xiàn)階段對(duì)于高速公路的隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基本停留在施工前的專項(xiàng)評(píng)估階段，未能及時(shí)根據(jù)隧道施工過(guò)程中的地質(zhì)變化、設(shè)計(jì)變更和施工工藝改變等情況，及時(shí)對(duì)地質(zhì)變化復(fù)雜區(qū)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)控制措施針對(duì)性不強(qiáng)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估難以真正指導(dǎo)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)管控。因此，開(kāi)展山區(qū)高速公路施工安全動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)辨識(shí)、評(píng)估和控制工作，對(duì)于提高山區(qū)高速公路建設(shè)的安全管理水平，保障全過(guò)程的施工安全具有重要意義。

一、評(píng)估流程及方法

（一）評(píng)估流程

施工安全動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是建立在上一階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙、工程地質(zhì)資料、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)情況等資料，將具體的施工區(qū)段劃分為評(píng)估單元，分別運(yùn)用指標(biāo)體系法和專家調(diào)查法，對(duì)具體單元風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和事故嚴(yán)重性進(jìn)行分析，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法最終確定該單元的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

（二）評(píng)估方法

隧道施工安全的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用定量與定性相結(jié)合的方法，針對(duì)隧道施工的重大風(fēng)險(xiǎn)源，參考交通運(yùn)輸部《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南（試行）》里推薦的指標(biāo)體系法，綜合考慮影響該風(fēng)險(xiǎn)源的各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分，然后與風(fēng)險(xiǎn)可能性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比確定風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性。隧道巖溶區(qū)段的重大風(fēng)險(xiǎn)源主要是涌水突泥事故，評(píng)估指標(biāo)的根據(jù)包括巖溶的發(fā)育程度、是否存在斷層破碎帶，以及周圍水體情況。

二、工程應(yīng)用實(shí)例

（一）隧道概況

某隧道為左、右分離式隧道。隧道左線全長(zhǎng)3209m，起止樁號(hào)為ZK12+896～ZK16+105；右線全長(zhǎng)3200m，起止樁號(hào)為K12+887～K16+087；隧址區(qū)屬山嶺重丘區(qū)中低山地貌，地表起伏較大，隧道最大埋深為350m。隧址區(qū)主要分布地層為三疊系下統(tǒng)大冶組白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M-大隆組灰?guī)r，二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、棲霞組灰?guī)r等，均為可溶巖。

在施工過(guò)程中，當(dāng)隧道左洞掌子面掘進(jìn)至樁號(hào)ZK13+215處發(fā)現(xiàn)圍巖情況變差，巖層間夾雜泥質(zhì)，局部揭露一小型溶洞，且充填泥質(zhì)。圍巖情況較設(shè)計(jì)情況差，ZK13+215～ZK13+330段涌水突泥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)為Ⅱ級(jí)（中度）?？紤]到該隧道巖溶段溶洞發(fā)育情況的復(fù)雜性和施工處治措施的差異性，需對(duì)該隧道巖溶區(qū)段的涌水突泥進(jìn)行動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

（二）涌水突泥事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)該隧道的設(shè)計(jì)文件、超前預(yù)報(bào)結(jié)果判定和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，從巖溶發(fā)育程度A、斷層破碎帶情況B、周圍水體情況C三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分取值。

巖溶發(fā)育程度方面：ZK13+215-ZK13+330段巖體巖性均為灰?guī)r，巖溶發(fā)育。

斷層破碎帶方面：ZK13+290～ZK13+330段為溶溝，存在較大裂隙通道；其他施工區(qū)段不存在斷層破碎帶或較大裂隙。

周圍水體情況：ZK13+290～ZK13+330段地表溶溝發(fā)育，隧道附近存在補(bǔ)給性水體；其余段不存在補(bǔ)給性水體。

該隧道巖溶區(qū)段發(fā)生涌水突泥事故后，可能發(fā)生死亡3人以上、10人以下的較大事故，根據(jù)人員傷亡等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合事故經(jīng)濟(jì)損失，該事故嚴(yán)重程度等級(jí)為Ⅱ級(jí)（較大）。根據(jù)各區(qū)段涌水突泥事故的可能性和事故后果嚴(yán)重程度等級(jí)，確定各巖溶區(qū)段的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)如表3所示。

通過(guò)對(duì)ZK13+215～ZK13+330段開(kāi)展動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其中ZK13+215～ZK13+290段涌水突泥評(píng)估等級(jí)為II級(jí)（中度），ZK13+290～ZK13+330段涌水突泥評(píng)估等級(jí)為III級(jí)（高度）。按照風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則原則，專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)II級(jí)的屬“可接受風(fēng)險(xiǎn)”，應(yīng)予以監(jiān)測(cè)；專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為III級(jí)的屬“不期望風(fēng)險(xiǎn)”，必須采取風(fēng)險(xiǎn)處理措施降低該段落的施工風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)須加強(qiáng)施工期間的監(jiān)測(cè)。結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)，該段落施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)做好風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

1.施工時(shí)加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，了解巖溶分布、性質(zhì)、狀態(tài)及規(guī)模。

2.加強(qiáng)初期支護(hù)并采取正確的施工方法。

3.根據(jù)破碎帶巖性、破碎程度及地下水情況，及時(shí)采用超前小導(dǎo)管、拱部大管棚、超前局部注漿、揭示前5m超前周邊注漿及揭示前5m超前帷幕注漿預(yù)加固封堵，以加固地層并堵水，減少水量，降低地下水對(duì)軟弱圍巖的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用。

4.加大管理力度，按要求配備專職安全管理人員，每日對(duì)重大風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行安全巡查。

5.做好涌水突泥應(yīng)急救援預(yù)案的編制和演練工作。

（三）現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖揭露

經(jīng)開(kāi)挖揭露ZK13+215～ZK13+290段圍巖性質(zhì)逐漸變差，隧道圍巖級(jí)別由原來(lái)的Ⅲ級(jí)變更為Ⅴ級(jí)。巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，巖層間夾雜泥質(zhì)增多，局部小型溶洞發(fā)育且溶洞中充填泥質(zhì)。隧道開(kāi)挖過(guò)程中，充填泥質(zhì)在開(kāi)挖擾動(dòng)下極易發(fā)生掉落。揭露ZK13+290～ZK13+330段為巨型溶洞，其中溶洞長(zhǎng)約40m，隧道洞身位于溶洞中間。溶洞寬約45m，貫穿隧道左右側(cè)，向左側(cè)延伸約15m，向右側(cè)延伸約20m。最大洞高約38m，其中隧道頂部向上延伸約20m，底部下延伸約9m，溶洞內(nèi)充填泥質(zhì)，在開(kāi)挖擾動(dòng)下泥質(zhì)涌入隧道洞身，涌泥量約500m3。

開(kāi)展隧道巖溶區(qū)段施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，經(jīng)開(kāi)挖驗(yàn)證符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。在施工過(guò)程中通過(guò)嚴(yán)格落實(shí)風(fēng)險(xiǎn)控制措施降低風(fēng)險(xiǎn)，避免了涌水突泥事故的發(fā)生。在該隧道施工期間，各項(xiàng)生產(chǎn)工作安全有序進(jìn)行，未發(fā)生安全生產(chǎn)責(zé)任事故，施工風(fēng)險(xiǎn)得到了有效控制。

三、結(jié)語(yǔ)

開(kāi)展隧道施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)合設(shè)計(jì)方案和施工工序，綜合考慮超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，將不定性的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為定量的指標(biāo)，實(shí)時(shí)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并制定相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，反饋指導(dǎo)施工。研究結(jié)果表明隧道動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際基本符合，能夠有效指導(dǎo)施工。通過(guò)提前采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施，能夠有效降低事故風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和減少事故后果，確保施工安全。該研究成果可應(yīng)用于其他山區(qū)高速公路隧道施工安全管控。