杨永占

（河北省高速公路承秦管理处，河北 秦皇岛066000）

1 工程概况

承秦高速公路是河北省高速公路网布局规划“五纵六横七条线”中“线一”的重要组成部分。承秦高速公路秦皇岛段路线的起点为承德、秦皇岛交界处的庙岭，与承秦高速公路承德段顺接，终点为徐各庄，与京沈高速公路相交并与沿海高速公路相接，路线全长为99.207km。承秦高速公路秦皇岛段主要路段都位于燕山山区，桥隧工程多，是河北省的首条山区高速公路，桥隧比例大，占全线的45%。

程家沟隧道位于抚宁县大新寨镇程家沟至陈庄村，隧道左幅起点LK164+240，终点LK166+318，长2 078m，右幅起点RK164+220，终点RK166+508，长2 288m，为长隧道。隧道内地质均为微风化、强风化及全风化片麻岩。隧道围岩岩体受构造影响较重，岩体破碎～较完整，围岩级别为Ⅲ～Ⅴ级，围岩稳定性较差。

2 工程地质条件

程家沟隧道入口段及出口段为Ⅴ级围岩，洞身段为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩。隧道围岩主要为太古界片麻岩构成，节理裂隙发育、岩体较破碎，呈全风化、中风化、微风化状，隧道开挖时可能有滴水；隧道出入口围岩为片麻岩，节理裂隙发育，岩体较破碎，呈全风化-强风化状，隧道开挖时可能有滴水。因此，在隧道开挖过程中要特别注意围岩变化及防排水。

根据以上的工程地质条件分析，隧道施工应重点关注以下几个环节：

（1）隧道出口右洞浅埋偏压，围岩自稳能力差，开挖时极易发生塌方；

（2）隧道出口边仰坡地质情况较差，呈全风化状态，开挖时易发生塌方；

（3）洞内围岩节理裂隙发育、岩体较破碎，风化较严重，开挖时易发生塌方；

（4）隧道节理裂隙发育，特别是在雨季，容易发生滴水甚至是大规模涌水现象。

3 自然环境

3.1 气象水文

本隧道所在区域属暖温带半湿润大陆性季风气候区，年平均气温10.1℃；一月平均气温为-7.1℃；七月平均气温24.8℃，年平均降雨量744.7mm。灾害性气候有冰冻、大暴雨等。本隧道经过区域内地下水主要为第四系松散层含水和基岩孔隙裂隙水，冲沟内未见泉水出露，根据钻探未见稳定地下水。隧道区因接受大气降水补给和储存条件差，地下储量较小。

因此，如何采取措施安排好冬季施工，减少冰冻期对工程的影响，相对延长有效的施工时间至关重要。同时，还应注意雨季施工对隧道施工的影响。

3.2 地形地貌

隧道区属低山丘陵地貌，地势总体为西北高东南低。隧道所在地属燕山山脉东段，地貌属于典型山地地貌，地形复杂，属于山岭重丘陵区。隧道进洞口设于山体斜坡，坡角30°～40°，出洞口坡角为40°～50°。

由于本合同工程根据总体工期安排跨越3个年度，即经过2个冬季。另外，隧道出入口端坡度较陡，节理裂隙发育，易造成边坡零星掉块等。

因此，在本隧道施工过程中，应注意冬季施工和雨季施工：

（1）冬季施工（包括混凝土及砌体工程施工）；

（2）雨季施工时，隧道内易于漏水，要加强防排水工作；

（3）边坡易于掉块，施工前应先排除松动块体。

4 隧道施工

程家沟隧道施工流程为：隧道风、水、电配置→超前地质预报→洞口及明洞工程→隧道开挖→隧道装碴运输→初期支护施工→辅助施工→结构防排水→仰拱及基层路面→二次衬砌→钢筋施工→隧道监控量测→隧道施工测量→隧道施工排水→隧道通风防尘。下面主要分析隧道施工过程中重点关注的施工工序。

4.1 超前地质预报

施工中采用长期预报和中短期预报相结合。隧道进行超前地质预报，对于前方不良地质和围岩级别的预测预报具有不确定性，而这些因素可能造成围岩失稳、洞口滑坡坠石等安全风险事故。

4.2 洞口及明洞工程

洞口主要施工项目有洞口排水系统、洞口土石方开挖（含明洞）、边仰坡临时支护、大管棚等进洞辅助措施及明洞、洞门、暗洞浅埋段等。程家沟隧道进出口均采用大管棚超前注浆加固支护形式。洞口边坡采用喷锚挂网防护，在满足机械开挖的条件下，使用挖掘机开挖，装载机配合自卸车装运弃碴至指定弃碴位置，人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破，人工辅助机械装运。

由以上情况可知，程家沟隧道洞口施工受多工种、立体交叉作业、临时设施多、作业面变化多、人员集中等的影响，势必存在不安全因素，事故发生率高。可能发生的安全风险事件表现在以下几个方面：

（1）隧道施工过程中，人机交叉作业频繁，极易造成物体打击、车辆伤害、机械伤害、高处坠落、触电等；

（2）程家沟隧道洞口属陡坡地形，洞口边仰坡施工时，由于地质条件和围岩自稳能力差，易于发生滑坡等风险事件；

（3）洞口浅埋偏压段，围岩强度低，自稳能力差，开挖时洞顶易塌落、冒顶；

（4）隧道洞口、明洞施工时，由于地质破碎和围岩节理裂隙发育，施工人员易受到山体上方滚石的伤害以及拱顶塌方等危害；

（5）大管棚支护和小导管预注浆支护时机直接影响到洞口稳定性，还可能导致浅埋段塌方、冒顶等安全风险事件。

4.3 隧道开挖

程家沟隧道Ⅲ级围岩采用全断面法施工，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用环形短台阶法和正台阶法施工。

隧道开挖方式主要采用钻爆法，软弱围岩段采用机械开挖或人工开挖。洞身段开挖采用光面爆破技术。

通过该工序的分析，可能给隧道施工带来的风险包括：

（1）台阶法施工，台阶长度过长，支护不到位，易发生围岩失稳变形；

（2）在施工开挖过程中，若一次仰拱开挖过长，初期支护不能及时封闭，台阶法施工时台阶高度不合理等，容易引发塌方等风险；

（3）钻爆法开挖作业工序中，起爆时间、找顶清理危石、出碴等都可能带来人员伤害，特别是爆破震动过大还可能引起隧道塌方等风险；

（4）爆破开挖操作不当，易发生坍塌、爆破伤人事故；

（5）隧道开挖方法的转换，也有可能引起工期延误、人员伤亡等；

（6）洞内施工人员没有按要求佩戴个人防护用品，易发生物体打击等其他伤害。

4.4 隧道装碴运输

隧道出碴采用无轨运输方式运输，在隧道装碴过程中，隧道进行开挖作业、人员进出隧洞等。

隧道装碴运输是人机交叉作业过程，易于发生机械伤害事故。装碴运输安排不合理，容易造成工序之间冲突，影响施工进度，造成工期延误。

4.5 初期支护

程家沟隧道初期支护采用超前大管棚、超前小导管、系统锚杆、喷射混凝土、钢筋网、钢格栅等施工。可能发生的安全风险事件有：

（1）初期支护未及时封闭可能导致隧道塌方、洞口发生滑坡等事故；

（2）初期支护不当或者强度不够，还有可能发生初期支护变形，随之带来如塌方等风险事件；

（3）混凝土喷射工未按要求佩戴防护用品，易造成作业人员呼吸道感染。

4.6 二次衬砌

采用全断面衬砌台车施工，二次混凝土采用电子配料集中拌和供应，混凝土罐车运输，输送泵输送。

二次衬砌施工采用模板台车，需要安装模板、拆卸模板、临时支撑施工。因此，就难免发生由于施工人员的麻痹大意造成人员高处坠落或者高处物体掉落伤到地面人员等事故。

5 结语

（1）风险管理是一个动态的过程，应贯穿于施工的全过程，而影响因素分析作为风险管理的一个过程，对隧道工程施工阶段风险辨识起到承上启下的作用。

（2）程家沟隧道主要从工程地质条件、自然环境和隧道工程等进行影响因素分析，并为风险辨识提供依据。

[1] 中华人民共和国交通运输部.公路工程施工安全技术规程[M].北京：人民交通出版社，1995.

[2] 中华人民共和国交通运输部.公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南解析[M].北京：人民交通出版社，2011.

[3] 郭鹏，李志强.承秦高速公路隧道施工风险管理研究[J].交通标准化，2012（1）：95-99.