膨胀性和挤压性围岩隧道施工安全技术与风险控制
隧道施工的风险及控制措施分析
隧道施工的风险及控制措施分析摘要：我国幅员辽阔，地形复杂，地势变化起伏较大，为了减少地形对于经济的发展和交通的阻隔，隧道在我国的应用范围极广。
但是隧道的建设是一项极为复杂的工程，要考虑到现场的环境因素、地质因素，并经过专家的研究制定出适合的施工方案。
在我国，近年来，由于对现场的地质环境缺乏必要的勘探以及施工人员安全意识不足等诸多原因造成的隧道塌方等问题层出不穷。
此外，隧道施工的过程是伴随着不计其数难以预测的风险因素的，如果在施工之前没能对这些潜在的风险进行充分的预测和解决，就会酿成难以弥补的惨剧，造成社会问题。
因此，为了保障施工人员的人生安全以及减少经济损失，对风险因素的考量和防控显得尤为重要。
关键词：隧道施工；风险；控制1隧道施工危险源的辨别特点隧道施工中的危险源的识别工作具有综合性与复杂性的特征。
隧道的施工中还包含着众多的诸如爆破、支护、砌衬、供气、供电、排水等众多子工程，有的隧道在施工过程中还存在斜井提升等分工程，在进行隧道施工的过程中的安全元素管理不但要考虑到各个子工程在施工中会产生的各种危险因素与施工工具造成的地质危害，还要考虑施工管理不当造成的危险源暴露。
隧道施工的危险源具有显著的动态特征，危险源的形成与发生并不是一成不变的，而是随着隧道施工的动态影响而发生变化，所以，要深刻认识危险源随着施工的动态效果改变而改变。
在隧道施工的不断进行下，隧道施工路线逐渐变长，接下来所要面对的地质状况也会越来越不可掌控，并且，即使处在同一个隧道部位，工程中所潜藏的危险源也大不相同。
所以，在施工过程中，必须要实施对工程潜在的危险源进行监督，不能单凭经验就一概而论，需要结合具体的施工手段，观察与检测隧道地质的动态状况，然后做好充足的预防工作。
2隧道风险源的分类2.1隧道洞身开挖洞身开挖作业应考虑下列主要危险源、危害因素:(1)开挖方法选择不当;(2)开挖循环进尺过大，支护不及时;(3)找顶不彻底;(4)开挖作业台架防护措施不到位;(5)爆破作业时无安全防护，爆破作业违章操作。
隧道施工中的膨胀性围岩影响对比
隧道施工中的膨胀性围岩影响对比我国是膨胀土分布十分广泛的国家，如广西、河北、河南、四川、湖北、云南、陕西、安徽、江苏等地均有不同程度的分布。
在具有膨胀性的土层中进行隧道开挖，就必须要十分小心膨胀土的吸水情况，做好防范措施，以免发生巨大工程事故。
而膨胀土对隧道的影响大致可分为两类，一是在隧道施工前，膨胀土已发挥其膨胀性并对施工产生影响；二是隧道施工完毕后，膨胀土才吸水膨胀对隧道结构产生影响。
本文主要从这两方面入手，探讨膨胀土对隧道施工的影响。
1、膨胀土的主要特性膨胀土是指土中黏土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性，且具有湿胀干缩往复变形的高塑性黏性土。
其膨胀性源自于其内的亲水性矿物，多含有钙质或铁锰质结构，一般呈棕、褐、黄及灰白色，尤以蒙脱石与伊利石为主。
膨胀土质软，抗压强度底，空隙率较大，遇水后表面水膜增厚，颗粒间距增大，造成土体膨胀，若遇阻力将产生较大的膨胀压力，失水后又很快崩解成碎块。
2、膨胀土对隧道施工的影响（1）膨胀性发生于隧道施工前由于周围岩体的约束作用，膨胀土吸水后其变形收到限制，那么就会产生较大膨胀压力。
一旦进行隧道开挖，围岩的受力状态便会产生变化，由原来的三向受力状态变为二向受力状态，围岩应力重分布，一部分受约束的膨胀变形得以继续进行，这就会导致两种结果，一是围岩变的极不稳定，稍加开挖便导致洞室坍塌，二是围岩在变形的过程中处于动态的自平衡，最终达到稳定状态。
由前已知，膨胀土质软，抗压强度底，吸水后其强度与刚度更是大打折扣，对施工将带来更大的困难。
由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道上部围岩压力过大，这就易造成坑道产生过大的下沉。
并且若在施工过程中土体产生膨胀，此时洞底围岩的上部压力已经解除，当无仰拱支护约束时，极易造成洞底围岩的隆起变形，严重时，甚至能引起洞室坍塌，对施工人员的人身安全造成威胁。
另外膨胀土还有个特性，失水后易崩解成碎块。
挤压性围岩隧道施工措施
挤压性围岩隧道施工措施
挤压性围岩隧道施工措施：
一、在软弱、破碎等围岩地段开挖隧道，受高地应力的影响，造成隧道挤压产生大变形时，即可判定为挤压性围岩隧道。
二、挤压性围岩隧道开挖应根据断面大小采用微台阶法、双侧壁导坑法、中隔壁法和交叉中隔壁法等分部开挖法。
三、挤压性围岩隧道支护应符合下列要求：
1.支护体系应采取及时支护、限制变形、先柔后刚、封闭成环的原则。
2.支护可采用可缩钢架、可压缩锚杆和多层钢纤维的喷锚等。
3.采用可缩式钢架时，应快速封闭成环。
4.喷射钢纤维混凝土宜采用逐层加喷作业，并在隧道纵向预留间隙。
5.支护的总压缩量应与预留变形量一致。
四、挤压性围岩隧道的衬砌应符合下列要求：
1.衬砌应采用仰拱超前、墙拱一次成型的方法灌筑。
2.在稳定性很差的地段，应在初期支护成环后及早施作二衬；但在地应力复杂的地段，允许围岩较大范围的变形和应力的释放，二次衬砌的施作时间应根据设计和监测结果确定，并对二次衬砌采取下列加强措施：
1）增加衬砌厚度；
2）采用钢纤维混凝土衬砌；3）采用钢筋混凝土衬砌。
隧道施工中的风险管控
隧道施工中的风险管控隧道施工是一项复杂而又危险的工程，涉及到地质、地下水、施工工艺等多个方面的因素，因此在隧道施工中风险管控显得尤为重要。
有效的风险管控可以保障施工人员的安全，保证工程的顺利进行，同时也可以减少事故的发生，降低工程成本。
本文将从隧道施工中常见的风险入手，探讨如何进行有效的风险管控。
一、地质风险在隧道施工中，地质条件是一个重要的风险因素。
地质构造复杂、地层不稳定、岩层破碎等都会增加隧道施工的风险。
为了有效管控地质风险，首先需要进行详细的地质勘察，了解地下情况，制定相应的施工方案。
在施工过程中，要根据实际情况及时调整方案，采取相应的支护措施，确保隧道施工的安全进行。
二、地下水风险地下水是隧道施工中常见的风险之一。
地下水的渗漏会导致隧道工程的失稳，甚至引发坍塌事故。
为了管控地下水风险，可以采取加固隧道周边的方式，防止地下水的渗漏。
此外，还可以通过降低地下水位、加强排水系统等措施来减少地下水对隧道施工的影响。
三、施工工艺风险隧道施工涉及到多种工艺，如掘进、爆破、支护等，每一种工艺都存在一定的风险。
为了有效管控施工工艺风险，首先需要对施工人员进行专业的培训，提高其安全意识和应急处理能力。
其次，在施工前要制定详细的施工方案，明确每个环节的操作规程，确保施工过程的安全可控。
四、人员安全风险隧道施工是一个高风险的作业环境，人员安全始终是最重要的。
为了保障施工人员的安全，可以采取多种措施，如配备必要的安全防护装备、设置安全警示标识、定期进行安全培训等。
此外，还可以建立健全的安全管理制度，加强对施工现场的监督检查，及时发现并解决安全隐患。
五、应急预案在隧道施工中，突发情况时常会发生，因此建立健全的应急预案显得尤为重要。
应急预案应包括各种突发情况的处理流程、责任人员及联系方式、应急设备的准备等内容，以便在事故发生时能够迅速、有效地应对，最大限度地减少损失。
综上所述，隧道施工中的风险管控是一项复杂而又重要的工作。
膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法(2)
膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法一、前言膨胀性软岩隧道是指在施工过程中，由于软岩地层存在膨胀性及较大的变形特点而导致隧道开挖中出现较大的变形和不稳定的情况。
传统的软岩隧道施工工法难以应对这种情况，因此需要采用一种适用于膨胀性软岩隧道的大变形控制施工工法，以保证隧道施工的稳定性和安全性。
二、工法特点膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法具有以下特点：1. 适用范围广：该工法适用于各类膨胀性软岩地层的隧道施工，如泥质岩、泥岩、黏土岩等。
2. 强化围岩措施：通过采取加固措施，如预应力锚杆、锚网、注浆等，对围岩进行加固，以提高围岩的稳定性和抗变形能力。
3. 分段开挖法：采用分段开挖法，即将隧道的施工区域分成若干个小段进行开挖，以减小每个开挖段的变形量，提高施工的稳定性。
4. 支护结构优化：根据实际情况进行支护结构的优化设计，选择合适的支护形式，如钢筋混凝土衬砌、预制片支护等。
三、适应范围膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法适用于需要对隧道进行大变形控制的情况，特别适合膨胀性软岩地层。
适用范围包括但不限于：地铁隧道、铁路隧道、公路隧道等。
四、工艺原理膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程的联系进行分析和解释，采取相应的技术措施来控制施工中的变形和不稳定情况。
具体包括以下几点：1. 加固措施：采取预应力锚杆、锚网和注浆等加固措施，提高围岩的稳定性和抗变形能力。
2. 分段开挖法：将隧道的施工区域分成若干个小段进行开挖，减小每个开挖段的变形量，提高施工的稳定性。
3. 优化支护结构：根据实际情况进行支护结构的优化设计，选择合适的支护形式，提高支护结构的稳定性和抗变形能力。
五、施工工艺膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 前期准备：进行地质勘探和设计工作，确定施工方案和支护措施。
2. 加固围岩：采取预应力锚杆、锚网和注浆等措施对围岩进行加固，提高围岩的稳定性。
隧道施工风险及应采取的安全措施
1) 地面沉降量过大原因分析：盾构选型不当；土体自立性差；地下水化勘察失误；土层变化较大；土层受扰动较大；平衡压力设定偏低；推进速度慢；出土量过大；施工监测小及时准确；管片拼装时盾构后退；注浆量不够；补脏浆小及时；注浆压力不适当；注浆材料不合格；注浆浆液配合比不当；汴浆部位不合理。
防范措施：合理选择盾构类型；采用辅助工法保证开挖面的稳定；地质水文变化较大地段加密勘察；精心施工，减小对土层的扰动；加强开挖面土压力的岭测，保持开挖面土压力的平衡；加强推进速度控制，尽量不使或少使前方土体受挤压；严格控制出土量，保证盾构切口方土体能微量隆起；加强对监测点是的临控；加强盾构千斤顶的维修保养工作，管片拼装时保证安全溢流阀的压力达到规定值；盾尾脱出后及时压浆；压浆量要充足；严格控制压浆压力；采用两次以上的压浆；浆液的选择、采购、储运、配比和拌制必须合理；合理选择注浆部位，保证注浆均匀。
治理办法：进行土体探测，进行综合分析，查明原因；加强地面沉降监测和信息反馈；提高同步注浆率，改善注浆效果；进行壁后补压浆或地面跟踪补压浆；调整盾构推进参数，使其更科学更准确。
(2)隧道越江时江底冒浆原因分析：江底覆土厚度过浅；盾构切口水压波动量大；开挖面泥水压力没定值过高；同步注浆压力不合理，对江底土层扰动较大；盾构纠偏时超挖严重。
防范措施：在冒浆区采用江面抛土，加大覆土厚度；控制切口水压波动范围；严格控制开挖面泥水压力，在推进过程中要求手动控制开挖面泥水压力；严格控制同步注浆压力，并存注浆管路中安装安全阀，以免注浆压力过高；适当提高泥水各项质量指标；合理设置盾构推进速度，保证开挖而的稳定；盾构推进时，检查掘削千砂键，控制超挖现象。
治理办法：当发现江底冒浆时，如果是轻微的冒浆，在不降低开挖面水压的情况下向前推进，同时，适当加快推进速度，提高拼装效率，使盾构尽早穿过冒浆区；当江底冒浆严重不能推进时，适当降低开挖面切口水压；提高泥水密度和粘度；掘进一段距离后，进行充分的壁后压浆。
隧道施工的风险及其控制措施分析
隧道施工的风险及其控制措施分析摘要：在大型工程项目中，隧道施工是重要组成部分，所面临的影响因素较多，容易在此阶段引发安全事故，影响工程项目综合质量与效益。
对此，建设单位需要予以重视，且以隧道施工风险控制工作为核心，在施工作业阶段进行严格管控，详细掌握隧道施工风险特点及引发风险影响因素，有目的性地编制控制措施，既保证隧道施工作业规范性，又能增强现场作业安全性，避免耽误工期，保证良好的经济效益。
关键词：隧道工程；施工风险；控制措施引言：基于现代化建筑行业快速发展背景下，各类工程项目均大力开展，工程质量与社会发展、群众生产及生活均存在密切关系，建设单位能发挥职能作用，大力做好隧道施工风险控制工作，详细掌握各类影响因素及隐患，具备完善的安全生产责任体系，增强各部门责任意识与协作能力，在技术实施、设备应用、人员配置等方面均有较强的科学性，解决隧道施工风险的同时，还能保证工程综合质量。
一、隧道施工风险特点（一）渗漏水考虑部分工程施工地点地质条件较特殊，因地层承载力不足，在隧道施工阶段易发生渗漏水问题，开挖阶段就会扰动地层，使地面明显沉陷，存在坑道塌陷现象，引发隧道施工风险，并对施工现场周围建筑物安全性产生不利影响[1]。
一旦缺乏完善的预防措施，就会在施工时破坏地表道路、地下管网，渗漏水程度逐渐严重化，现场作业安全受威胁，耽误工期，影响工程质量，甚至还会引发安全事故。
（二）坍塌风险受地表水侵蚀因素影响,埋深渐浅地段围岩风化严重，在施工阶段因质控措施不到而引发坍塌事故。
再加上断层破碎带影响，围岩破碎、隧道结构稳定性较差，并有大量地下水、填充物等，引发突水、突泥现象。
尤其是在地下水较丰富区域中实践作业，隧道施工危害性较大，所面临的影响因素较多，易引发塌方事故。
（三）毒有害气体隧道施工有毒有害气体属于主要危险源，主要有害气体包括一氧化碳、氢甲烷、氮气、二氧化碳等，还有微量稀有气体。
依据有毒有害气体化学性质分析，包括刺激性气体、窒息性气体、急性中毒气体三大类。
隧道施工中的安全风险控制指南
隧道施工中的安全风险控制指南隧道施工是一项复杂而危险的工程，需要严格的安全措施来保障施工人员的安全。
本文将从多个方面探讨隧道施工中的安全风险控制指南。
一、施工前的风险评估在隧道施工之前，进行全面的风险评估是至关重要的。
这项评估需要考虑诸多因素，如地质条件、气候条件、施工工艺等。
通过分析这些因素，可以预测潜在的风险，从而制定相应的控制措施。
二、地质勘探与监测地质条件是隧道施工中最重要的风险因素之一。
在施工前进行详细的地质勘探是必要的。
同时，还需要建立地质监测系统，及时监测地质变化。
如果发现地质情况异常，及时采取措施应对，避免因地质灾害而引发的安全事故。
三、通风与防火隧道施工过程中，通风是必不可少的。
合理设计通风系统，确保施工人员能够呼吸清新的空气，减少空气中有害气体的浓度。
另外，隧道施工中防火措施也不能忽视。
有效的防火系统可以避免火源引发的灾害，并及时疏散人员。
四、施工人员安全培训施工人员的安全培训是减少事故的重要环节。
施工方应该对施工人员进行全面的安全培训，包括紧急情况下的应对措施、使用安全设备的方法以及危险区域的注意事项等。
只有具备相关知识和技能的人员才能更好地应对突发情况，降低意外发生的概率。
五、设备检测与维护隧道施工过程中使用的设备是施工的重要保障。
定期检测设备的工作状况，及时发现问题并进行维护是必不可少的。
同时，也要确保设备符合相关安全标准，避免因设备故障引发的安全事故。
六、应急响应计划制定制定应急响应计划是隧道施工中的一项重要工作。
应急响应计划需要明确各种事故情况下的应对方法，包括火灾、塌方等。
同时，还要组织应急演练，提高施工人员应对突发事件的能力。
只有做好万全准备，才能更好地保护施工人员的生命安全。
七、施工过程中的监控与记录隧道施工过程中，应建立监控系统，对施工现场进行实时监控。
同时，还需要做好施工日志的记录，及时发现问题并进行纠正。
这样可以及时掌握施工情况，避免潜在风险演变成事故。
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膨胀性和挤压性围岩隧道施工安全技术
与风险控制
一、风险分析
膨胀性围岩多出现在干燥的土质膨胀性岩层，岩质坚硬，易脆裂，存在明显的垂直和水平张开裂缝，裂缝的宽度随裂缝的深度逐渐减少以至消失，膨胀性岩层黏土颗粒含量很高，塑性指数大，土的结构强度高，多为中等压缩土。
深埋隧道在地质较为复杂的地段开挖时，受到高地应力的影响，挤压围岩使其发生大变形，即可判断该隧道为挤压性围岩隧道。
挤压性围岩隧道的围岩有变形速度快、变形值大和变形持续时间长的特点，围岩大变形不仅使支护开裂、洞室失稳，严重时可能导致衬砌开裂、隧道坍塌，严重影响隧道施工安全。
相比于一般隧道施工，膨胀性和挤压性围岩隧道风险体现在：
（1）在软质膨胀岩层，经过断裂、褶皱作用而产生破碎带，开挖暴露后受风化和吸水的影响，易发生体积膨胀或产生衬砌膨胀压力，若支护不到位，易掉落石块，对施工人员造成打击伤害，甚至发生坍塌事故。
（2）当膨胀岩层破碎、节理和裂缝中含有活性矿物成分的黏土时，开挖遇水后易发生膨胀，若支护不到位，易发生坍塌事故。
（3）对于膨胀性围岩和挤压性围岩，爆破开挖对围岩造成的扰动比较大，易发生坍塌事故。
（4）对于膨胀岩层的施工来说，分部开挖采用木支撑时，填塞
木易弯曲变形或折断，有发生坍塌、掉落石块的风险。
此外，拱部扇形支撑容易扭曲变形，导致纵梁折断，从而发生坍塌事故。
（5）在膨胀岩层衬砌施工过程中，拱脚易发生不同程度的位移，不均匀沉降致使拱脚横撑受力变大，导致其向上弯曲甚至折断，从而引发事故。
（6）若施工用水管理不当，容易使岩面受水浸泡而软化，从而造成坍塌事故。
二、风险控制重点
（1）严防支护不及时、未及时封闭成环的不安全行为。
（2）杜绝爆破开挖的不安全行为。
（3）杜绝施工用水浸泡岩面的不安全状态。
三、风险控制技术措施
（一）地表水的安全处理与施工用水管理
（1）膨胀性围岩浅埋地段，对于地表低洼集水处，应先采取充填黏土隔水，并形成流水坡等措施处理，快速排走地表水。
（2）膨胀性和挤压性围岩隧道施工时，应控制施工用水，加强施工用水管理，防止岩面被水浸泡。
（二）开挖安全要求
（1）应采用机械、人工等非爆破开挖方式，减少对围岩的扰动。
（2）采用钻爆法开挖时，应控制开挖循环进尺和炸药用量，同时应确保开挖断面轮廓圆顺。
（3）开挖后应及时进行支护，封闭暴露的岩体，施作临时仰拱
或横撑，支护应尽早封闭成环。
（三）支护安全要求
（1）根据具体情况加大20～30cm的预留变形量，避免因侵入限界而造成初期支护的拆除。
（2）初期支护应做到“先放后抗、先柔后刚”，并可分层施作、逐层加强。
（3）膨胀性围岩隧道开挖后应尽快初喷混凝土封闭岩面，控制含水量发生大的变化。
（4）应加强初期支护，采用喷纤维混凝土、长锚杆和钢架组合的支护结构。
初期支护应与围岩密贴，保证初期支护与围岩同步受力和变形。