【关键词】社会经济；交通运输；隧道机电；埋设；施工
1.引言
高速公路作为交通运输的基础部分，是联系社会和经济的重要纽带，并且在社会发展与人类的生活中起着重要影响。伴随经济的不断发展，各个区域之间的交流频繁，高速路段的基础设置不断增多，隧道项目设置和相关机电项目也随之增加。隧道机电项目和高速公路项目建设之后可否稳定并且安全地运转对高速公路的稳定运行具有重要影响。
2.高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工常见状况
2.1 强弱电沟的排水埋设施工常见状况
在国内北方区域，高速公路的隧道项目在排水方向通常设计成两侧排水的状态，并且在强电沟的设计理念上通常比弱电沟的尺度较宽。并且对较窄的弱电沟常需要设置保温处理措施。
2.2 隧道风机装置的埋设施工常见状况
在隧道风机装置的埋设施工中，吊装钢板的方位，环向装设管道，并且在软启柜处需要预留和实际施工的桩部比较大的距离，使得在排烟的过程中往往出现电线起火并且导致线路短路。
2.3 通讯灯装置的环向埋设施工常见状况
通讯数据灯的环向装设方位不当以及和横洞间的距离太近，方位不对使得装设预埋的工程出现返工，并且延误工程周期，增加了相关开支。
2.4 高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工其他问题
在高速公路隧道机电项目中常出现预埋设的装备和标准不一，材料不佳，质量把控不标准的状态。此外，若衔接处理不满足质量标准则出现管道内部漏浆以及接头不标准的状况。
2.5 本章总结
本章主要分析了高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工常见状况，分析了强弱电沟的排水埋设施工，隧道风机装置的埋设施工，通讯灯装置的环向埋设施工，和高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工其他问题。
3.高速公路隧道机电项目埋设装备施工常见状况原因解析
3.1 高速公路隧道埋设涉及的方向较多
高速公路隧道往往较长，使得隧道管道所存在的埋设问题很多，如通风照明状况，配电状况等，很多施工企业缺少相关技术工程师，对管道的设置并未有明确的认知。
3.2 高速公路隧道机电项目埋设装备施工交接不明
高速公路隧道机电项目的图纸说明往往不清晰，不详尽以及存在歧义状况，因而对埋设装备的影响并不明确。
3.3 高速公路隧道机电项目管理不到位
施工企业对高速公路隧道预设项目的认知不到位，缺少精准的认知，并且对质量的把握不够严格，监管不够明确，并且往往采用不合乎规范的劣质材料。
3.4 高速公路隧道机电项目缺少职业工程师
高速公路隧道机电项目缺少职业工程师，并缺少专业知识，由于隧道埋设是隐蔽项目，监理企业没有足够的认知，对项目的重视程度较弱，使得高速公路隧道机电项目很难得到保障。
3.5 本章总结
本章主要分析了高速公路隧道机电项目埋设装备施工常见状况原因，包括高速公路隧道埋设涉及的方向较多，施工交接不明，项目管理不到位以及高速公路隧道机电项目缺少职业工程师。
4.高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工监管建议
4.1 高速公路隧道机电项目预置埋设设计监管建议
隧道预埋设的工程图纸应当和土木项目的图纸同步设计和实现，若没有在相同的设计院中完成，则需要处理好协管工作，并且判断预埋项目的方位和工程量，避免设计中存在的疏漏。
4.2 高速公路隧道机电项目监理工作
监理部门应当尽职尽责把控工程的质量，并且对需要埋设的材料严格把控，并且处理好隐蔽工程的监理工作，对接头进行处理。对二衬施工项目的工艺科学把控。对预装设的管线完整地检查，保证管线的质量。对现场产生的问题及时进行技术沟通，完成良好的质量监督工作。
4.3 高速公路隧道机电项目工程监管工作
对公路隧道机电埋设项目加以重视，并且设置相关职业技师，从各个方向把控技术操作，并且在设计阶段完成协管操作，使隧道的主体项目设计和机电埋设项目同步实现，并且定期完成专项检查。
4.4 公路隧道机电项目埋设施工项目监管
施工企业在完成路隧道机电项目埋设施工项目时，需要和图纸的标准相适应，在施工当场完成技术对接时，施工组应当对管线埋设的方位有清晰的认识，并对施工所需要的技术充分熟悉。保证洞室模板的刚性程度，避免跑模状况产生。
4.5 本章总结
本章主要给出高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工监管建议，包括高速公路隧道机电项目预置埋设设计监管建议，高速公路隧道机电项目监理工作，工程监管工作和埋设施工项目监管。
5.本文结
高速公路隧道机电项目需要相关技术和质量的结合，整个技术的重点和难点在于隧道项目交叉作业和施工装设时的安装精准程度。
本文首先分析了高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工常见状况，分析了强弱电沟的排水埋设施工，隧道风机装置的埋设施工，通讯灯装置的环向埋设施工，和高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工其他问题。进而研究了高速公路隧道机电项目埋设装备施工常见状况原因，包括高速公路隧道埋设涉及的方向较多，施工交接不明，项目管理不到位以及高速公路隧道机电项目缺少职业工程师。
最后给出高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工监管建议，包括高速公路隧道机电项目预置埋设设计监管建议，高速公路隧道机电项目监理工作，工程监管工作和埋设施工项目监管。
参考文献
[1]彭莉芳，陈杨华.高速公路隧道照明系统施工浅谈[J].中国交通信息化，2010，9（12）：9-13.
Abstract： The goaf is an unavoidable construction technology problem in the construction of coal-bearing formation tunnel. The construction technology of goaf is related to the construction period， construction safety and operation safety of coal-bearing formation. At present， many good constructions technologies have been formed in the goaf construction. With the case study of the goaf construction in Yangjiapo high gas tunnel， this paper summed up the construction technology of advance reinforcement in goaf.
关键词： 瓦斯隧道；采空区；超前加固
Key words： gas tunnel；goaf；advanced reinforcement
中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0149-02
0 引言
近年来瓦斯隧道越来越多，特别是在煤炭资源丰富的西南地区。中铁十七局集团第三工程有限公司承建的贵州织毕铁路杨家坡隧道DK328+400～+985段地表可见煤层的较多露头，地表开挖的小煤洞频繁多见，为当地老乡私挖滥采所致，近年由于国家禁止小煤窑的开采，洞口已封闭或坍塌，加之开采年代久远，采空区具体走向和埋深已难于弄清。采空区施工加大了瓦斯隧道施工难度，国内外在瓦斯隧道采空区施工中发生过典型的安全事故。如何保障采空区施工安全、保障隧道工期、降低施工成本，须对采空区施工技术进行改进和优化。
1 工程概况
杨家坡高瓦斯隧道是织毕铁路全线关键性、重难点控制性工程。杨家坡隧道全长1737m，隧道出口设506m的单车道平导。隧道穿越煤层段落总长1135m，含煤层21～36层，煤层厚18.04～30.29m，平均24.27m，含煤系数12.71%。DK328+400～+985段长度585m，埋深5～40m，地表可见煤层的较多露头，地表开挖的小煤洞频繁多见，洞口多已封闭或坍塌，加之开采年代久远，采空区具体走向和埋深已难于弄清，一些采空区用黏土和砂页岩块石回填，其中一些钻孔揭示有水和瓦斯，采空^位置不定，拱顶、拱腰、隧底均有采空区发育，采空区施工难度大。
隧道施工中，由于采空区变换频繁、位置复杂多变，特别是掌子面正斜前方拱顶1m以上坍塌或已回填的采空区，探测难度大，施工中易导致采空区坍塌形成掌子面塌方。
为保障采空区施工安全和地表结构安全，结合杨家隧道复杂地质情况，通过研究总结，采用了拱顶采空区超前预处理施工技术。
2 采空区超前加固施工技术
采空区超前加固施工方案如图3所示。
2.1 采空区探测
采用探“地质调查法+物探法+超前钻探法+钎”并联式综合手段对围岩情况、采空区情况的探测，达到相互验证，准确预报，从而研究总结出一套适合本隧道的地质预测预报系统，提高预报的准确度，对异常地质情况认真分析，为决策提供依据。
2.2 施工步骤
①当物探发现前方有异常区，对掌子面进行洞渣反压回填，去报掌子面的稳定和安全，同时形成处理作业平台。
②喷射砼或砂袋码砌+玻璃纤维锚杆（直径18mm，单根长3m，1.2*1.2m梅花形布置）对掌子面进行临时封闭。
③从掌子面后方3～5m处上行45°方向施作钻探验证孔同时兼做灌砼回填孔。孔底高度按距离隧道拱顶3～5m控制，一般纵向长度小于5m的高度为3m，纵向长度大于5m的高度为5m。布置3个孔，两孔作为泵送和出气孔，另外1个作为回填检验孔。
④安装输送管，泵送细石混凝土回填。根据回填高度要求，回填至回填检查孔流浆后停止灌注回填。
若是松散堆积体进行高压固结注浆加固，加固完成后；一般回填砼厚度为拱顶以上3m，注浆固结深度为5m。
⑤混凝土初凝后，利用反压体作为工作平台进行管棚支护施工，管棚施作完成后必须进行管尾临时支护施工，管棚长度应穿越采空区3m；管棚施工完成后进行超前小导管支护，按台阶进行开挖。
3 施工效果
加固处理施工结束后，对围岩变形情况进行监测，监测结果如图6所示。
通过监测结果分析总结可见，通过采空区超前加固施工后，围岩变形稳定可控，施工技术安全高效。
4 结论
本文根据瓦斯隧道采空区施工特点，解决了采空区客观难题，优化采空区施工技术，采用超前加固技术，在不揭露采空区的前提下进行加固处理施工，加固完成后安全通过采空区，不接避免采空区回填物、不稳定采空区坍塌，而且有效对瓦斯采空富水和富气进行提前释放，有效保障施工和工程结构安全，通过实践运用情况总结分析，该技术能有效保障采空区施工安全，对其他类似地质隧道有一定指导作用。
该论述主要阐述了杨家坡斯隧道采空区超前加固施工技术，但由于经验不足，还存在很多不足的地方，请批评指导。
参考文献：
[1]康振胜.论采空区施工工艺[J].科学之友，2011，07：47-48.
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[3]张仲魁.兰渝铁路熊洞湾隧道煤矿采空区施工安全控制技术[J].现代隧道技术，2012，04：133-139.
关键词：城市交通隧道 网格盾构 土压盾构 双圆盾构 泥水盾构 沪崇苏越江工程
1 前言
上海城市人口1450万，流动人口300万，面积6340km2，目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展，城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路，总长780km，其中地铁11条线，长度385km。已建3条线，其中地铁2条线；在建4条线，其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km（双线），采用盾构法施工，已建约100km。
黄浦江从东北至西南流经上海城区，把上海分为浦东、浦西2部分，江面宽500m~700m，主航道水深14m~16m。近10年来，浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设，采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条，在建隧道4条拟建隧道6条。
上海地层为第四纪沉积层，其中0~40m深度内均为软弱地层，主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等，这类土颗粒微细、固结度低，具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。在该类地层中进行盾构隧道掘进施工，开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。
上海地区盾构隧道技术的应用，始于1965年，近40年来，尤其是近10年来，盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状，作一个回顾和综述。
2 网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用
2.1 Φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程
1964年，上海市决定进行地铁扩大试验工程，线路位于衡山路北侧，建2条长600m的区间隧道，隧道复土10m，隧道外径5.6m，内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的Φ5.8m网格挤压盾构，辅以气压稳定开挖面土体，于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工，地面沉降达10cm。
2.2 打浦路隧道Φ10.2m网格挤压盾构掘进施工
1965年，上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道――打浦路隧道，全长2761m，主隧道1324m采用Φ10.2m网格挤压盾构掘进施工，黄浦江约600m，水深16m，见图1所示。
φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构，盾构总推力达7.84×104KN，为稳定开挖面土体，采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层，在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法，在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。
圆隧道外径10m，由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm，厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车，至今已运营33年。
2.3 延安东路隧道北线Φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工
1983年，位于上海 外滩的延安东路隧道北线工程开工建设，隧道全长2261m，为穿越黄江底的2车道隧道，其中1310m为圆形主隧道，采用盾构法施工，隧道外径11m，隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成，管片环宽100cm，厚55cm，接缝防水采用氯丁橡胶防水条。
隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构，见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面，挤压进网络的土体，搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送，实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门，具有调控进土部位、面积和进土量的作用，可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计，可随时监测开挖面各部位的土压值变化，实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105KN。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区，保护了沿线的主要建筑物和地下管线。
3 土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展
3.1 土压平衡盾构的引进和开发应用
近年来，我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工，其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m～6.34m的土压平衡盾构，掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点，在隧道工程中有广泛的发展前景。
土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层，可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工，应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入润滑泥浆或泡沫，以改良土砂的塑流性能。
3.2 Φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用
1990年，上海地铁1号线开工建设，双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进，经国际招标，7台Φ6.34m土压盾构由法国FCB公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标，利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台Φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进，7台盾构掘进总长度17.37km，1993年2月全线贯通，掘进施工期仅20个月，每台盾构的月掘进长度达200～250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等，地面沉降控制达＋1cm～－3cm。Φ6.34m土压平衡盾构见图4所示，其主要技术性能见表1。
1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工，地铁一号线工程所用的7台Φ6.34m土压盾构经维修以后，继续用于二号线区间隧道掘进，同时又从法国FMT公司和上海的联合体购置2台土压盾构，上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构，共计10台土压盾构用于隧道施工。
于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台Φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年，向日本三菱重工购置4台Φ6.34m土压平衡盾构，共计14台盾构正在掘进施工。
上海地铁隧道外径6.2m，衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成，通缝拼装，环宽100cm，管片厚35cm。见图5所示，地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装，环宽120cm。
上海地铁2号与1号线垂直相交，盾构从1号线区间隧道下1m穿越，掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施，确保1号线地铁安全运营，沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交，4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。Φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越，其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m，最快达400m/月。
3.3 双圆形盾构掘进机的引进和应用
2002年，上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道，长度2，688m，采用DOT双圆盾构隧道工法，并从日本引进2台Φ6300m×W10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示，其主要技术参数见表2。
双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片，错缝拼装；每环管片由11块管片拼装而成，其中2块为海鸥形，1块为柱形。管片厚度30cm，环宽120cm，见图7所示。
3.4 Φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道
3.4.1 工程概况
上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道，是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道，全长646m，隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。
外滩观光隧道于1998年初开工，1999年底建成运营，土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道，见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧，并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。
隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成，管片设计强度C50，抗渗等级S8，环宽120cm，厚35cm。管片接缝防水采用EPDM多孔橡胶止水带，管片背面涂防水层。
3.4.2
φ7.65m土压平衡盾构掘进施工
隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构，见图9所示。盾构大刀盘切削土体，为幅条式结构。盾构长8.935m，中间有较接装置，易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104KN。盾构密闭舱内充满切削土砂，通过直径900mm的螺双输送机排土，通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压，使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0～4cm/min。
盾构于1998年11月始发推进，隧道纵坡达4.8%，；平曲线最小半径为400m，均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测，反馈盾构施工，调整盾构施工参数，控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d，646m隧道共花费3个月的时间完成，工程质量优良。
3.5 3.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道
常用的盾构隧道掘进机为圆形，主要是圆形结构受力合理，圆形掘进机施工摩阻力小，即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低，尤其在人行地道和在行隧道工程中，矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道，在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构，并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等，使异形盾构技术日益成熟，异形断面隧道工程日益增多。
我国于1995年开始研究矩形隧道技术，1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机，顶进矩形隧道60m，解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月，上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工，研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机，具有全断面切削和土压平衡功能，螺旋输送机出土，掘进机的主要工作参数见表3，矩形顶管掘进机见图10。
4 大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工
4.1 延安东路隧道南线Φ11.22m泥水加压盾构掘进施工
1995年，为发展浦东建设需要，上海延安东路隧道南线开工建设，为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求，引进日本三菱重工制造的Φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。
隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工，盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削，总推力达1.12×105KN，刀盘扭矩4635kn·m，最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡，并在开挖面形成泥膜，起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数，便于准确设定和调整各类参数。
4.2 大连路隧道Φ11.22m泥水加压盾构掘进施工
上海大连路隧道全长2565m，为2来2去的两条双车道隧道，工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工，合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。
圆形主长1263m，采用2台Φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良，拼装形式由通缝改为错缝，管片厚度从55cm改为48cm，环宽由100cm增大为150cm，管片分块由8块增为9块，管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓，螺栓手孔改小，管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。
泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分，公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统，见图14所示。
盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。
西线隧道于2002年3月28日始发推进，至9月20日隧道贯通，工期6个月。东线隧道于6月18日 发推进，至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d，最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。
大连路隧道于2003年9月建成通车，总工期仅28个月，是上海越江公路隧道建设周期最短的。
4.3 上海越江交通工程的发展
2001年底，复兴东路隧道工程开工建设，为2条3车道隧道，隧道外径11m，分为上下两层，是我国第一条双层隧道，全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进，于11月隧道贯通。
2003年6月，翔殷路隧道工程开工建设，为2条2车道隧道，隧道全长2597m，隧道外径11.36m，内径10.2m，是目前车道最宽的盾构隧道，设计车速可达80km/h。
正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程)，正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。
长江口越江通道工程是连接上海－崇明－江苏北部的重要交通工程，位于长江口，从上海浦东－横沙岛－崇明岛－南通，采用桥隧结合的工程方案，全长68km，为3来3去6车道，设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港，采用盾构隧道施工，全长约8.5km，隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港，采用桥梁施工，全长9.54km。见图15所示。直径Φ15.2m的盾构隧道，目前是世界上最大直径的盾构隧道，隧道断面见图16。
5 结语
上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构，发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构，盾构机向机械化、自动化、信息化发展，掘进速度快，盾构开挖面稳定，地面沉降控制好，环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展，盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。
参考文献
1、 傅德明、杨国祥. 《上海地区越江交通盾构施工技术综述》. “国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会论文集”. 人民交通出版社. 2002.10
2、 傅德明. 《土压盾构掘进机在我国隧道工程中的应用和发展》. “第三届海峡两岩隧道与地下工程学术与技术研讨会”. 成都. 2002.8
关键词：铁路隧道；塌方段；治理方法；治理原则
铁路隧道工程具有缩短行车里程、保证运营安全和保护当地生态环境等方面优点，因此在我国铁路建设中，得到了广泛的应用和普及。截止2012年，我国已成功修建了9500多座，总延长6000多公里的铁路隧道，隧道的数量与总长度均居于世界首位。然而我国铁路隧道的建设起步相对较晚，技术积累仍处于初步阶段，加上隧道工程施工技术复杂、施工周期长、不可预见风险因素多以及受环境因素影响大等特点，都极易引发隧道塌方、涌水、岩溶塌陷等地质灾害，在下表1中，即为近年来我国铁路隧道施工中的典型塌方事故。从表1中可看出，铁路隧道塌方事故的发生，给施工正常建设和施工人员的生命安全都带来了极大的危害。为此，必须采取有效的治理方法与治理措施，以保障铁路施工建设的安全。
表1 2007～2012年典型铁路隧道塌方事故
一、引发铁路隧道塌方的主要因素
1、直接因素
图1 大管棚施工工艺示意图
（1）地质因素。当铁路隧道需穿越风化严重的堆积层、破碎带，或者需要穿越断裂褶皱带时，都极易出现塌方事故；若隧道洞口处地形陡峭、洞口处有不利的地形、地貌或地质，都容易导致隧道洞口端岩体出现变形或塌方；若隧道洞身端的岩体为溶洞发育或不稳定的危岩体，当出现地层应力超过岩体的长期强度时，则会导致岩体的变形或塌方。
（2）水文气候因素。大量铁路隧道塌方案例表明，自然界中的大气降水、裂隙水、溶洞水等对隧道岩体的风化与侵蚀是导致隧道塌方的重要因素之一。尤其是地下水位的改变或者地表的大量降水，往往会导致隧道围岩结构的改变，使岩体的承载力和强度都受到大幅度降低，从而引发塌方事故。
2、间接因素
（1）勘查设计因素。铁路隧道的勘查设计作为隧道施工建设的一个重要环节，若地质勘查设计不详，则不能真实反映铁路隧道的实际地质情况与地质构造，也会影响到后续施工方法与施工方案的确定，从而给后面的施工建设带来严重的安全隐患。
（2）施工因素和管理因素。一方面是隧道施工人员和管理人员素质偏低，在施工过程中心存侥幸心理，没有严格按照相应安全管理章程进行管理，施工单位也没有严格遵循施工技术、施工方案进行规范化、标准化施工；另一方面则是现场施工人员的施工经验不足，对于易塌方段的防塌意识不强，或者对于突然出现的不良地质现象没有充分估计，导致安全准备不充分或没有采取适宜的补救措施，而引发塌方事故或更严重的塌方。
二、铁路隧道塌方段的总体治理原则
对铁路隧道塌方段的综合治理，应严格遵循“安全、高质、高效和适用”原则。
1、安全原则
为保障施工设备与施工人员的安全，避免塌方事故的再次发生，应遵循“确保安全，宁强勿弱”的安全原则，以制定出切实可行与安全可靠的施工方案与工艺措施。
2、高质原则
为保障铁路隧道近期施工的安全通过，以及在交付运营后隧道衬砌结构在长期使用过程中的安全性与可靠性，因此要切实保证塌方段治理后的工程质量，做到“一次实施，不留后患”。
3、高效原则
为尽量降低塌方事故对铁路建设的不良影响，确保工期的顺利实现，在铁路隧道塌方段的治理，应采用高效、先进的治理方法与治理措施，并做好总体性的协调工作，使塌方段得到尽快的治理。
4、适用原则
应细化与落实设备、机械、人员、管理等各项实施方案，以确保治理方案的可操作性与适用性，
三、铁路隧道塌方段的主要治理方法
1、塌方段情况及原因分析
（1）塌方段情况
某隧道工程起止里程为DK3+430―DK6+655，全长3225米，共设置有5座斜井施工。3#斜井位于线路左侧，线路交与正线DK5+268。2012年12月，该隧道3号斜井掌子面发生流沙坍塌事故，塌方段局部还伴有初期支护开裂和变形现象，共有5名施工人员受伤。
（2）塌方原因分析
地质因素：该隧道洞身段原设计为第三系砂岩，Ⅴ级围岩，采用Ⅴ级加强支护结构。开挖显示岩体的成岩性差，掌子面普遍渗水，扰动后呈砂状。且围岩结构的稳定性差，掌子面及拱部易坍塌，为高风险铁路隧道。
人为因素：一方面是施工方法没有严格遵循设计方法进行，导致开挖与支护方案与实际围岩不符；另一方面则是现场工人施工经验不足，对于隧道施工时的安全意识和防塌意识不强，没有重视监控量的预警作用，对已出现的一些岩裂、支护变形等信息没有及时的重视与反馈。
2、具体治理方法的应用
（1）施工方案的确定
对该隧道塌方段现场实际调查分析，该塌方段为大塌方，塌方影响区域约为40m，拱顶埋深约为60m。由于该塌方段围岩结构稳定性差，在塌方后围岩的平衡力极弱，容易再次发生塌方，因此其施工方案主要确定为：地表坍穴的排水处理临时支撑加固措施大管棚施工工艺措施监控测量。
（2）地表坍穴的处理
对地表坍穴的处理是进行隧道塌方段治理的首要步骤，其目的是防止地表降水或径流进入到地表坍穴当中，而导致围岩结构承载力与强度的进一步降低，并对后续的治理工作带来不便。
首先，应当在坍塌区域周围适当设置截水沟和搭设遮雨棚，以有效避免地表降水和径流进入到地表坍穴；其次，由于该隧道塌方段周边土体多为粉质黏土，土体较为松散，为避免治理过程中土体继续出现坍塌，应当在地表坍穴周边约4m范围内进行注浆固结；最后，由于沉陷坑体边坡多不规整，且坡度较大，不利于锚喷防护的效果，为此还应当对沉陷坑体的边坡进行适当的修整。
（3）临时支撑加固措施
为防止隧道塌方段的继续扩大，并为下一步治理工作做好准备，则应当进行相应的临时支撑加固措施。具体措施有以下几个方面：
可在初期支护的内侧塌方段设置小导管进行注浆固结，以加强塌方段的稳定性；在塌方段的坡面处，可先回填部分土体并修整平顺后，再喷射混凝土进行封闭，以防止塌方段在后续注浆压力下出现滑塌现象；对于初期支护已出现局部开裂、变形的区域，可采用圆木排架等措施亦防止支护的继续变形。
（4）大管棚施工工艺措施
针对该塌方段的情况，主要采用了大管棚施工工艺，其方法为利用管棚支护与超前小导管注浆相结合，以实现对岩体的超前预加固。其主要施工工艺流程见下图1所示。
该塌方段管棚采用的是Ф133×6mm的无缝钢管，根据管棚工作室的实际长度，管棚可按照2m或4m每节进行丝扣对接，要求相邻管的接头处应错开位置，在管身处进行注浆孔的钻进；在大管棚钻进到位后，即可在管内进行钢筋笼的安放，并在封孔口装设注浆嘴，采用的注浆浆液为纯水泥浆，其水灰比应控制在0.8～1.1左右，注浆时的压力则应控制在2MPa以内；由于该塌方段大管棚的设计长度为30，其钻进过程较为困难，因此可考虑分两个批次进行施工，从而根据第一批注浆的效果对第二批的相应注浆参数进行调整。
（5）监控测量
由于在临近塌方区域的支护结构，很容易受到塌方的影响而出现支护的开裂与变形，并给塌方段的治理带来安全风险。因此，为了保证隧道塌方段治理过程中的施工安全，应重点做好相应区域的监控测量措施。
首先，应在临近塌方段的支护区域、施工区域，做好监控点的布设，主要是监测岩体周边的收敛情况、拱顶下沉情况以及支护的变形情况等等，要求监测工作应与施工建设同时进行；其次，对监测数据的处理应做到及时、准确，并绘制出相应的时间―位移曲线，若曲线正常则表明塌方段的治理施工正在稳步进行，若曲线出现突然的转折与反常，则表明隧道围岩结构的应力出现较大的变化，则应当迅速采取相应的补救与处理措施，以保障施工建设的安全。
总结：
塌方作为铁路隧道建设中的常见工程地质灾害，不仅给工程建设带来巨大的损失，而且严重威胁到施工人员的生命安全。目前，我国对于铁路隧道塌方事故的治理，已积累了较多宝贵的经验，并且不乏成功治理塌方事故的典范。本文结合某隧道塌方段的实际治理为例，并就隧道塌方段的治理原则及治理方法进行了重点的分析与阐述，以此希望对当前铁路隧道塌方段的实际治理能带来一定的帮助与借鉴。
参考文献：
[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2007.
关键词：深基坑；电力隧道抗浮；明挖顺作法；施工技术
中图分类号： TU74 文献标识码： A
1 引言
目前，中国的北京、天津、香港、上海、广州、深圳等城市都有了地铁,许多城市的地铁也在紧锣密鼓地修建之中。因为地铁的舒适、快捷和便利,成为人们出行的重要交通工具,地铁也就成为了许多城市交通的重要组成部分。
在城市修建地铁，不可避免的会碰到各种市政公用管线，施工时除了要保证工程本体施工的安全，还须妥善地解决地铁施工对既有市政公用管线的影响问题。
上海轨道交通9号线杨高中路站3号出入口横穿杨高中路，有一条Φ3000电力隧道从3号出入口结构底板下穿过，与3号出入口斜向相交。该电力隧道（源深变电站——罗山开关站）全长3180米，主要供向人民广场、陆家嘴地区。
以往类似工程的施工均采用暗挖法施工，本工程受结构构造及所处环境影响，暗挖法不适用，采用明挖法施工。本文通过对施工方法的优化比选，并经现场实施，总结出了在饱和淤泥质软土地质条件下，深基坑采用明挖顺作法上跨地下深埋Φ3000电力隧道的抗浮施工技术及施工关键点。
2 工程概况
上海市轨道交通9号线二期工程1标段—杨高中路站位于浦东新区杨高中路下，骑跨民生路。3号出入口位于杨高中路站16~17轴南侧。
Φ3000电力隧道位于杨高中路南侧非机动车道下，沿杨高中路东西走向，2006年2月份贯通，从3号出入口底板下穿过，底埋深12m，隧道顶距离3号出入口结构底板距离较小，约为2.7m左右，施工难度及保护要求很高。Φ3000电力隧道为钢筋混凝土顶管施工，管节2.5m/节，顶管壁厚250mm，内径Φ3000，外径Φ3500。在3号出入口施工范围内共有顶管接头15个（其中，在基坑开挖范围内有顶管接头5个）。
3号出入口为地下一层钢筋混凝土箱形结构，基坑最大长度63.18m，最大宽度9.7m（基坑宽度一般为7.7m），基坑面积约513.21m2，已建电力隧道北侧基坑开挖深度约8.82m，已建电力隧道范围及南侧基坑开挖深度约5.77m。围护采用Φ800钻孔灌注桩作护壁结构，钻孔灌注桩外设Φ800旋喷桩止水帷幕（已建电力隧道范围采用MJS工法桩）。已建电力隧道两侧分别设置一排Φ800钻孔灌注桩，将基坑一分为三。内设三道支撑（其中已建电力隧道处及电力隧道南侧浅挖段设二道支撑），第一道支撑均采用钢筋混凝土支撑（截面尺寸800×600mm），其余支撑采用Φ609×16mm钢管支撑，第一道围檩采用钢筋混凝土围檩，其余两道围檩均采用型钢拼接围檩。
3 施工方案比选
杨高中路站3号出入口施工工况复杂，浅埋有多条市政公用管线在施工时不改移，进行原位保护，还有一条Φ3000电力隧道在结构底板下穿过且距离较近。由于站址原因，3号出入口结构平面为折线布置；立面由于下穿电力隧道影响，也呈折线布置。基坑设计施工时要控制下穿电力隧道不上浮，确保电力隧道安全。针对3号出入口的施工，由于结构弯折较多，顶管等暗挖法在3号出入口施工不适用，经过相关人员的潜心思索，提出了多种施工思路：
3.1 全断面施工方案
根据电力隧道与3号出入口的准确位置与埋深关系，适当抬高结构底板埋深，加大结构底板与电力隧道的高差；调整底板起坡点位置，尽量让起坡点远离电力隧道，保持电力隧道范围土体开挖卸载后受力平衡。
基坑施工时按常规施工方法进行，全断面整体开挖，整体施工。
经认真分析，这种方法虽说采用常规方法施工，降低施工难度，但存在几下不利：
①基坑暴露时间较长，相应在基坑施工时电力隧道的变形时间也有较大延长，对控制电力隧道变形不利；
②由于3号出入口上部即为繁忙的杨高中路，结构上覆土厚度有较高要求，结构调整空间有限，基坑开挖后电力隧道上方土体厚度增加不明显，难以控制电力隧道处土压力平衡；
③受下穿电力隧道影响，基坑开挖深浅不一，且有较大高差，电力隧道的横向变形无可靠约束。
3.2 两阶段施工方案一
以电力隧道中心线为界，将基坑划分成两个小基坑独立施工，采用MJS工法施工重力坝封堵墙。在施工时以电力隧道中心为界，分为两阶段施工，一阶段基坑土方开挖卸载，另一阶段基坑土方对电力隧道施加压力保持平衡；一阶段结构施工完成后，利用已完成结构对电力隧道施加压力保持平衡，完成另一阶段的施工。
经认真分析，采用这种方法施工，一定程度上解决了电力隧道的抗浮问题，但有不确定因素：
①第一阶段基坑开挖时，第二阶段基坑土方保留，这就造成了电力隧道处偏压，可能会造成电力隧道水平位移破坏；
②基坑开挖时采用机械开挖，由于是水泥土封堵墙，开挖范围难控制，一旦超挖，会造成方案实施失败。
3.3 两阶段施工方案二
采用明挖顺作法施工，在电力隧道处施工一道封堵墙（采用MJS工法桩内插H型钢），先期施工封堵墙两侧基坑，结构板、墙施工至封堵墙H型钢处，部分结构伸至电力隧道范围；最后凿除封堵墙，施工剩余部分
在电力隧道范围采用MJS工法桩施工，减少对土体的扰动。
对电力隧道保护总体思路是“先压后卡”，利用封堵墙与结构对电力隧道的压力互换，对电力隧道范围持续施压，控制电力隧道的上浮移位变化。
经认真分析，采用这种方法仍有不确定因素：
①封堵墙桩底须尽可能接近电力隧道才能切实起到“压”的作用，但距离过近，桩施工时容易破坏电力隧道壁；
②两侧基坑施工必须同步卸载，否则会造成土体对电力隧道的偏压，很可能会造成电力隧道水平位移变形；
③由于需利用封堵墙与结构对电力隧道的压力互换，对电力隧道范围持续施压，封堵墙的宽度不宜过宽，如果两边土体都卸载了，封堵墙自身的稳定性不易控制。
3.4 两阶段施工方案三
将电力隧道范围作为独立基坑，在两侧施工封堵墙，将基坑划分成三个小基坑独立施工，第一阶段先施工电力隧道两侧基坑；第二阶段施工电力隧道范围内基坑。
先期施工两侧基坑，限制电力隧道可活动空间；第二阶段电力隧道范围内基坑规模较小，有利于加快施工速度，缩短电力隧道变形时间。
经认真分析，采用这种方法有几下不确定因素：
①电力隧道范围作为独立基坑，电力隧道变形时间受该区域施工时间影响较大；
②电力隧道范围基坑土体改良质量对电力隧道变形影响较大。
3.5 最终确认方案
综合以上各种方案的优点，根据结构顶板覆土最小厚度要求，适当调整结构与电力隧道距离；在电力隧道两侧各设置一道Φ800钻孔灌注桩封堵墙，将基坑分为三个独立小基坑，分区施工；对电力隧道所在的基坑内土体采用MJS工法加强加固质量；受电力隧道影响，电力隧道处围护结构插入严重不足，在围护结构外采用MJS工法水泥土重力式挡墙，保证围护结构的稳定；加强监测。
4 关键施工技术
4.1 总体施工流程
在电力隧道两侧各设置一堵钻孔灌注桩封堵墙，将整个基坑分为A、B、C 3个独立小基坑施工。
首先完成A、C区基坑及结构的施工，利用电力隧道两侧结构约束电力隧道范围土体，最后完成B区基坑结构施工，与A、C区已完成结构连成整体，使电力隧道范围土体卸载至重新加载稳定平衡的时间控制在最短。
3号出入口施工总体流程如下：
图1 总体施工流程图
4.2 基坑分区施工
4.2.1 分区原则
电力隧道范围作为重点控制区域，基坑分区时应尽可能减小电力隧道范围基坑，以尽可能减少电力隧道范围基坑工程量，利于加快电力隧道范围基坑施工速度，减少电力隧道可变形时间。
4.2.2 基坑分区
以电力隧道中心线为界，在电力隧道两侧各设置一堵钻孔灌注桩封堵墙，钻孔灌注桩封堵墙距离电力隧道边安全净距要求≥1m，防止施工时钻孔灌注桩碰触电力隧道壁，造成电力隧道破坏；结合现场实际及勘测情况对封堵墙位置进行适当调整。
4.2.3 基坑分区施工方法
电力隧道两侧设置了钻孔桩封堵墙，将电力隧道作为独立基坑施工。A、C区基坑施工对电力隧道影响较小，施工时首先完成A、C区基坑施工，最后完成B区基坑施工，B区基坑结构与A、C区连接最终完成整个出入口基坑的施工。
A、C区基坑施工相对于B区基坑施工为常规基坑，施工时按照深基坑明挖顺作法施工的一般规定进行组织施工：由于基坑面积较小，采用水平分层开挖、随挖随撑，完成基坑结构施工。
B区基坑施工时必须达到控制电力隧道变形的目的，结合“时空效应”理论、深基坑明挖顺作法施工的一般规定以及现场实际工况，专门组织施工。
4.2.4 B区基坑施工要点
4.2.4.1 施工准备
做好详细的技术交底、安全交底及注意事项；按24小时连续作业细排施工计划，将施工计划进行细分，明确督办责任人，督办责任人跟班作业协调，及时调配人力、材料、机械设备等各种施工资源，确保各计划节点按计划时间完成；现场人员、机械设备、材料均必须提前到位。
4.2.4.2 基坑土方开挖及支撑施工
⑴ 土方开挖至第二道支撑
根据场地条件，基坑采用机械开挖，局部人工配合，单侧出土，采用长臂挖掘机直接出土。由于B区土体全部进行了加固改良，若开挖时土体强度较大，则采用人工风镐配合开挖。
图2 B区基坑开挖第一层土
⑵ 开挖底层土体第一部分，施工第一部分混凝土垫层
将第二道支撑至坑底土方按垂直于Φ3000电力隧道方向等分3部分，机械开挖第二道支撑至坑底土方，若开挖时土体强度较大，则采用人工风镐配合开挖。首先开挖中部土方，在垫层内增设H型钢支撑，加强支撑体系及约束坑底以下电力隧道范围土体变形；在垫层内铺设钢筋网片，钢筋网片钢筋均与相邻钻孔灌注桩主筋按规范要求焊接。浇筑完成垫层混凝土。
图3 B区开挖底层土体第一部分，施工第一部分混凝土垫层
⑶ 开挖底层土体第二部分，施工第二部分混凝土垫层
开挖一侧土方，在垫层内增设H型钢支撑，加强支撑体系及约束坑底以下电力隧道范围土体变形；在垫层内铺设钢筋网片，钢筋网片钢筋均与相邻钻孔灌注桩主筋及第一部分垫层钢筋网片按规范要求焊接。浇筑完成垫层混凝土。
图4 B区开挖底层土体第二部分，施工第二部分混凝土垫层
⑷ 开挖底层土体第三部分，施工第三部分混凝土垫层
开挖最后一部分土方，在垫层内增设H型钢支撑，加强支撑体系及约束坑底以下电力隧道范围土体变形；在垫层内铺设钢筋网片，钢筋网片钢筋均与相邻钻孔灌注桩主筋及第一部分垫层钢筋网片按规范要求焊接。浇筑完成垫层混凝土。
图5 B区开挖底层土体第三部分，施工第三部分混凝土垫层
⑸ 完成B区结构施工
按“时空效应”理论依次完成B区底板第二道支撑拆除B区顶板顶板防水及覆土回填施工，结构施工过程中做好与A、C区接缝防水，从而完成整个3号出入口基坑结构施工。
图6 完成B区结构施工
4.2.4.3 施工中加强监控量测
B区基坑施工过程中，加强监控量测，加密监测频率，通过监测监控指导施工。Φ3000电力隧道在施工期间最大上浮量为4.39mm（管线产权单位规定的警戒值为20mm），远远小于警戒值。随基坑结构施工进度，变形量逐渐减小至趋平稳。
图7 B区基坑施工期间Φ3000电力隧道变化曲线图
4.3 B区基坑内土体MJS工法加固改良
对电力隧道范围基坑内土体采用MJS工法进行加固改良，提高土体强度和稳定性，充分利用土体变形的滞后特性，使得在基坑土体卸载至重新加载过程中，利用土体对电力隧道变形的约束作用，减缓基坑施工时电力隧道的变形速度。
4.4 B区电力隧道范围围护结构外水泥土重力式挡墙施工
电力隧道范围围护结构受电力隧道埋深制约，围护结构钻孔灌注桩插入比严重不足，在围护结构外采用MJS工法施工水泥土重力式挡墙，保证围护结构的稳定，确保基坑施工安全。
5 结论
在饱和淤泥质软土地质条件下，深基坑采用明挖顺作法上跨地下深埋Φ3000电力隧道抗浮施工，如何减少电力隧道的可变形时间、限制电力隧道的可变形空间、实时掌握电力隧道的变形情况，在这三点因地制宜，采用合理的措施，施工时严格控制，最终将电力隧道的上浮变形控制在了较为理想的程度，确保了电力隧道的安全。
明挖顺作法施工简单、造价相对较低、安全性高，在施工过程中更能方便的组织施工及更直观观察基坑变化，本工程深基坑采用明挖顺作法上跨地下深埋管线的成功实施，对今后类似工程的实施有较强的借鉴意义。
参考文献：
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【关键词】土木建筑；工程施工；隧道；溶洞；处理技术；研究
引言
溶洞是喀斯特地貌山区隧道工程建设中常见的地质现象，每年都有因不同程度的类似地质灾害造成巨大的经济损失和人身伤亡事故。因此，总结形成一套经济可行的隧道在溶洞地段施工处理技术迫在眉捷，有效解决隧道溶洞施工难题，提高行业技术管理水平，总结经验服务于其他同类工程。
1 研究目的及方法
（1）研究目的：总结形成一套经济可行的隧道在溶洞地段施工处理技术
（2）研究方法：收集资料，以瑶寨隧道工程实体为依托，对各种不同形态的溶洞积极进行处理，以处理效果诠释方法的可行性。
2 研究结果及分析
2.1 研究结果
经过两年时间的施工总结，基本实现了预期的研究目标，总结出了一套经济可行的隧道在溶洞地段施工处理技术方案。该方案把溶洞发育基本划分为三种类别，分别作了详细地说明，并以工程实例说明其可行性。
2.2 分析
隧道施工遇到溶洞时，根据设计文件及现场实际，查明溶洞基本情况，分别以引、堵、越、绕等措施进行处理[1]。据此及以往工程类比、施工经验，结合瑶寨隧道施工过程中所遇到的溶洞情况，将溶洞划分为三种不同类别，并建立模型，采用不同方法进行处理。
2.2.1 空腔型穿越方案
（1）小型空腔（空腔宽度不大于洞径且高度不大于隧洞净高）
如隧道拱部、边墙或底部存在小型干溶洞或空腔、内部几乎无充填物、无水，可采用砂石料、浆砌片石、干砌片石、水泥砂浆或混凝土等全部填充。
（2）大型空腔（空腔宽度大于洞径或空腔高度大于隧洞净高）
空腔在拱拱：对空腔不做处理，直接采用隧道初期支护做内模，泵送砼一定数量做护拱，再进行泵送砂或锯末作缓冲层，防止溶洞空腔壁掉落碎石直接冲击。
空腔在拱墙外侧：采用浆砌片石砌挡墙封堵，砌筑高于隧道拱顶1-3m，而后做初期支护，防止拱墙外侧溶洞长期风化崩塌，直接挤压隧道结构。
空腔在仰拱底：如深度较小（不大于15m），范围较大，可按路基填筑方法施工，填至仰拱底标高，进行仰拱施工；如深度较大，范围较小，可采用工字钢或槽钢等高强度钢材作梁，两端置于坚实的基础上，而后进行仰拱等后续工程施工。
工程实例：瑶寨隧道进口侧左线开挖至ZK45+752～ZK45+758处，揭露一朝下朝右发育的溶洞，朝下方向洞口面积约为5m（纵向）×7m（横向），洞口朝下5m后溶腔变大为17m（横向）×7m（纵向），且溶洞垂直朝下走45m后变为朝小桩号约50度斜角向下发展。朝右方向7m（纵向）×6m（横向）×4m（高）一溶腔，以1m（宽）×1.5m（高）溶隙向右发展。掌子面呈中风化灰岩，层状结构，节理、裂隙较发育，有1-10cm填充物。
处理方案：
①溶洞及纵向前后2m范围内（即ZK45+752～ZK45+761段）加强支护。
②朝下方向溶洞，采取片石回填处理，片石回填至距仰拱低标高1.0-2.0m时，回填M7.5浆砌片石，回填至距仰拱低标高0-1.0m时，施作C25钢筋混凝土盖板，按25*25*25cm布Φ25筋。为保证回填的混凝土与溶岩连接，于溶腔内壁打设Φ22药卷锚杆，L=3.5m， 1.0m*1.0m梅花形布置，外露50cm与Φ25钢筋焊接牢固。
处理效果：安全顺利通过该处溶洞，确保了基础稳定，方案可行。
2.2.2 填充型加固方案
隧道溶洞填充物基本可分为2类：淤泥类，风化碎石、砂类。
淤泥类：粘结力好，有较强的自稳能力，开挖支护过程中不易坍塌、突出，但在初期支护完成后容易使初支受压过大，产生变形，针对此类填充，应加强初期支护，及时进行仰拱闭合，距离不宜过长，可有效避免初期支护变形，下沉。
工程实例：2009年9月9日，瑶寨隧道出口左线掌子面开挖掘进至ZK48+140，掌子面右侧上半部发育占1/4面积的溶洞，溶洞为新生黄土、湿润，拱顶不能自稳，易形成掉块空洞。左侧1/2为中风化灰岩，层隙、节理发育，局部有弱夹层或者粘性土存在。现场综合判定应为V级围岩。
处理方案：采用Ф42超前小导管进行注浆加固，导管长L=4.5m，环向间距40cm，拱部130°布设，浆液为水泥净浆（加速凝剂），水灰比1：1，初压0.5MPa，终压2.0MPa；初期支护采用I18型钢拱架，间距1.0m/榀，系统锚杆为Ф25中空注浆锚杆，环向间距1.0m。超前注浆完成后4小时，待浆液凝结后进行开挖，分上下台阶，短进尺，及时封闭。
处理效果：采用上述方法施工完成后，通过监控量测数据分析，围岩及初期支护稳定，说明方法有效可行。
2.2.3 富水型排堵方案
隧道施工中遇到富水溶洞时，首先要进行详细的水源调查，掌握水的动态及流量的大小，同时考虑溶洞发育情况，再采取相应对策。
对于富水填充溶洞，如果水控制不好，极易造成突泥、涌水等灾害，此时超前钻排水孔，超前排水导坑等方法是不可行的。根据瑶寨隧道多次成功经验，采取堵排结合方法，采用压浆法进行堵水，采用降水位法进行排水，即在已成洞范围靠近掌子面适当距离处挖降水井，同时做好抽排水措施，从而降低水头，使掌子面前方水压减小，并在隧道外轮廓打设超前导管，进行深孔注浆，形成一道止水墙，使水通过降水井排出。如此循环，直至安全通过富水溶洞段。
工程实例：瑶寨隧道ZK47+317～ZK47+296段，溶洞发育，完全填充为新生黄土，长期存在通水管道，致使填充饱和，软塑流体状，开挖揭露后形成突泥，无稳定趋势。
处理方案：①对掌子面采用开挖洞碴及砂袋回填反压，减小凌空面。②在后方已完成初支拱顶及拱墙处打设排水孔，1.2×1.2m梅花型布置，以便超前注浆堵水时，预留后方排水通道，以免增大水压。③喷射C20砼封闭，采用超前Φ51自进式锚杆，L=6m，环向间距30cm，拱部140°布设，水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1：1，水泥浆与水玻璃体积比控制在1：0.5，玻美度39度，注浆终压2.0MPa。④注浆完成待凝结后，采用三台阶方法开挖。⑤初期支护采用I20a型钢拱架，间距50cm/榀，系统锚村采用Ф42小导管注浆加固，环向间距1.0m，浆液亦采用水泥-水玻璃双液浆，参数同超前注浆浆液。⑥上台阶不大于5m，即进行阶接拱脚施工，每次一榀，单侧进行，过程中核心土不开挖，可有效保证掌子面稳定。⑦开挖下台阶完成后，拱墙处可开挖降水井，以降低水头，减小水压。⑧如此循环，直至通过该处富水溶洞段。
处理效果：采用上述方法施工完成后，通过监控量测数据分析，围岩及初期支护稳定，说明方法有效可行。
3 结论
通过研究，有效地解决了隧道施工过程中遇到的各种形式的溶洞的处理问题，也基本实现了预期的研究目的，为同类工程施工提供了典型案例及分析，充分体现了技术方案的可行性。但是超前地质预报技术及手段还有待提高，需进一步加强，同时严格控制监控量测的实施和管理，通过信息化管理为施工方案及初期支护参数的高速提供依据。
关键词：隧道安全；施工管理；问题；措施
中图分类号：U45文献标识码： A
引言
随着我国国民经济快速发展和西部大开发,西部地区迎来了高速公路和铁路建设的高潮。由于西部地区地形地质条件的特殊性,山高坡陡,沟壑纵横,在这一地区修建高速公路和铁路不仅工程投资多,而且施工难度也很大,同时,隧道工程在整个工程所占的比重较大,因此加大了难度,而且风险也很大,安全事故也是频繁发生。
1、施工项目安全管理的意义
（1）有利于决策科学化。例如，胶州湾海底隧道项目总投资32.98亿元，广深港狮子洋隧道投资11.8亿，可以看出投资巨大是隧道建设的一大特点。任何项目如果不能够进行科学的决策，设计、规划等方面出现问题，很有可能会导致投资的失败。对于隧道工程项目一旦失败无论对个人还是国家都将造成巨大损失。恶劣的环境条件以及复杂的地质情况使隧道施工过程中稍有不慎就可能酿成重大灾害事故。董家山隧道瓦斯爆炸事故、宜万铁路野三关隧道突水突石事故、宜万铁路高阳寨隧道将塌事故等一些其他的燧道爆炸事故己经给我们敲响了警钟。通过对隧道工程开展安全管理工作，为决策者提供真实有效的科学数据，使得决策科学化以及准确化，促进工程安全程度和利益的最大化。
（2）有利于降低事故发生，降低经济损失。隧道工程项目不仅工艺复杂、技术要求高，而且受外界环境和地质条件的影响较大，随着近几年隧道工程的不断增多，工程事故频发，通过隧道项目安全管理，可以对隧道安全有一个全面、深入的认识。宜万铁路被认为是世界上最难修的铁路，而线上野三关隧道由于地质条件十分复杂，被称为“亚洲地质博物馆”。因此，铁道部要求对该隧道进行风险评估与管理工作。并于2004年，召开了“宜万线野三关隧道工程风险评估及控制”的专家会议。经过充分讨论分析出该隧道涌突水、突泥是一项对安全性影响较为严重的风险。
（3）是项目圆满完工的保障。隧道工程项目管理的目标包括成本、工期、质量和安全四个主要方面。隧道工程建设有其环境的特殊性，极有可能出现事故，若事故发生就会导致项目损失，会对工程的进度造成影响；同时，严重的事故还可能会造成施工人员的伤亡。因此，隧道施工必须进行安全管理。项目之初，做好应急准备工作，制定应急措施，可以保证在施工中进行有目的的控制，将事故的发生或者发生后的损失降到最低，保证了工程的成本，同时对施工人员的人身安全提供了保障。
2、隧道施工频繁安全事故分析
2.1、安全意识薄弱
因为隧道施工地质情况复杂多变，熔岩、断层、黄土、软岩等分布较广，这加大了隧道作业难度，增加了施工工序。施工人员需做好地质预报，有效测量监控变形，管理围岩，及时变更设计方案。但是，现场施工不容乐观，随意施工、随意变更设计、擅自变动施工办法、偷工减料、臆断编制测量监控资料等屡见不鲜。另外，洞内用火、用电与机械运转时安全意识薄弱，安全敏感性缺乏，引发事故。比如，2006年10月1日，太行山隧道8号斜井的通风管、防水板与泄水管因钢筋焊接被引燃，引起石家庄方向DK89+534处出现火灾，事故造成多人死伤。
2.2、作业人员专业素质低
铁路隧道施工因是洞内作业，工作环境恶劣，劳动强度大，空间狭窄，但工资却很难和工作强度相适应，这使得具有专业性的隧道建设者不会在企业里长期发展，离职情况多发。所以，临时工、农民工成为铁路隧道作业人员的主体，他们并无专业性知识，操作多凭借经验，专业文化素质整体低下，不了解施工技巧与要求，安全意识较差，防范措施不当。一旦发生安全事故，则很难逃生。
2.3、安全管理体系不能很好运作
建设单位在监督检查方面存在懈怠，不能很好落实生产责任制，所以，不可能充分发挥安全生产管理体系功能。监理方在安全自控与监控上并无完善体系，风险评估机制并不健全，对风险源头不能严格管理。施工方忽视了安全部位的重点检查，未及时排除安全隐患。设计单位与施工单位未全面沟通，技术交底不彻底。
3、安全管理的措施
3.1、加强对安全的认识教育
1)安全生产方针教育。安全生产的目的是保护劳动者在劳动过程中的安全与健康,保障生产活动的正常进行。没有安全,就不能保障施工安全;没有安全,就有可能导致事故发生,造成人员伤亡。“安全第一”是人类通过长期的生产、生活实践,总结无数次血的教训得出的。所谓“预防为主”就是要把施工安全生产的重点放在预防事故上。凡事预则立,不预则废,要居安思危。“安全第一”讲的是认识,“预防为主”讲的是方法,只有先解决认识问题,把安全位置摆正了,才能脚踏实地的做好事故预防;反过来,只有脚踏实地预防事故,才能实现安全生产目标。
2)施工安全生产原则教育。有施工生产就有安全问题,安全是生产的前提,生产是安全的载体,两者是密不可分的。要坚持“五同时”和“三同时”的规定。“五同时”即在计划、布置、检查、评比、总结施工生产工作的时候,必须同计划、布置、检查、评比、总结安全工作;“三同时”即在工程建设过程中,安全生产设施必须与主体工程同设计、同施工、同时投入使用。这两项“同时”充分体现“管施工生产必须管安全”的原则。
3.2、完善施工管理体系
完善施工管理体系是做好隧道施工安全管理的关键,采用科学合理的施工方法,控制好隧道施工质量的同时,确保施工安全。
3.3、做好预防工作
隧道施工工序繁杂，牵涉诸多方面的问题。在施工之前，要对在施工过程中可能出现的困难，潜在的问题做好预测并提出解决方案；了解隧道工作条件，进行地质、地形或者地物等的相关调查，掌控完备的施工信息，可以在施工时，有效的指导施工工作。同时，还要能够提前或者及时发现问题，并及时有效的做好问题处理工作，还需要按相关规定认真执行，以免在险情出现时，出现手忙脚乱，不知所措的问题。
3.4、加强隧道施工技术管理
隧道施工的安全实施通过隧道技术管理工作有效进行得以保障。在制定施工方案的过程中，要根据实际情况进行分析，做出判断，充分考虑每一道工序在施工过程可能出现的危险情况，执行切实有效的预防措施。施工过程中，充分的利用技术手段，了解隧道的地质情况，比如综合超前地质预报手段等，这样既可以探测隧道前方地质条件又能顺利进行施工工作，及时规避潜在的技术风险。
3.5、改善隧道施工环境
为了保证隧道的安全施工,隧道内应该具有足够的新鲜空气、良好的照明和人行通道,营造适宜的洞内工作环境。此外,文明施工也是避免隧道安全事故的重要举措。
3.6、施工应急措施
制定施工应急预案。施工中发现隧道内有险情时,工班长、领工员必须立即在该地段设计明显标志或派专人看守,并迅速报告施工领导人员,依据应急方案及时采取处理措施。若情况严重,应立即将工作人员全部撤离危险地段。
结束语
隧道工程最具潜在危险性，施工地质复杂、规模较为庞大，安全隐患突出，所以，铁路安全施工不可忽视。本文分析了隧道安全施工中存在的问题并对其采取相应的措施进行解决，从而进一步促进隧道施工管理。
参考文献
[1]闫志刚.浅谈隧道安全施工管理及措施[J].山西建筑,2007,28:332-333.
【关键词】长大隧道、快速成洞、技术
中图分类号： [U45]文献标识码：A
概述
近年来，在复杂地质条件下的长大隧道已经成为省内乃至国内公路隧道建设的重要组成，在公路建设中所占比例逐年增加，怎样在复杂地质条件下安全、快速、优质推进长大隧道施工建设是施工单位亟待解决和总结的问题，也是提升隧道施工专业技术水平，增强企业综合竞争能力的重要举措，本文根据隧道分公司近年来承建的多条长大隧道施工经验，结合本人参与管理隧道施工的总结，对长大隧道快速成洞施工技术管理进行探讨。
2长大隧道快速成洞施工技术探讨
2.1采用合理的机械、人员配置；优化整合机械化作业集成程度，减少平行作业、交叉作业的干扰，提升团队作业、重叠作业施工效率；形成可靠、顺畅的流水作业网络和时间（工序）控制节点，是加快隧道施工进度的有效措施。即以合理配置为基础、以科学组织为前提、以高效实施为主体、以过程控制为保障。
2.1.1合理的机械、人员配置
合理的机械、人员配置就是要求我们根据隧道断面尺寸大小和结构形式（如是单车道隧道还是多车道隧道，是分离式隧道还是小间距隧道，是单心圆隧道还是多心圆隧道等）；根据不同的开挖方式（如是全断面开挖还是导坑法开挖，是人工钻爆还是机械钻爆，是轨道运输还是无轨运输等）；根据不同的地质条件（如围岩的等级，是否有瓦斯、断层、溶岩、突水等不良地质发育等等）选择不同的机械组成和劳动力配备以达到最优化的组成。比如在单车道铁路隧道或竖（斜）井施工时，由于其断面小，回转范围有限，就应该选择小型专用设备和洞内有轨运输，如采用大型设备既造成浪费也降低了效率，同时还存在较大安全隐患。
优化整合机械化作业集成程度
由于隧道是单方向线形施工，又是人员机械密集作业，其施工特点决定了重叠作业、平行作业、交叉作业不可避免，在这样的客观条件下，优化整合机械化作业集成程度是提高隧道施工进度的前提，也是减少平行作业、交叉作业的干扰，提升团队作业、重叠作业施工效率的最为重要的措施，只有这样场内众多的作业面和设备人员才既能各司其职又能有效协同配合、步调一致形成有机的流水作业链。这就要求我们根据各个工序和作业面的不同特点和施工条件对场内的机械设备和作业班组进行科学的组合、合理的引导和严格的管理管理，以减小干扰提高进度。
严格的过程（时间）控制是确保施工进度的保障
由于隧道作业各作业面和工序虽然相对独立，却又是相辅相成的有机组合，任何一个环节的问题都会对总体施工造成影响，因此形成流水作业网络后，就要根据各工序单循环作业时间进行严格的考核和过程控制，以确保作业链的连续顺畅。过程控制应形成制度并细化到每个班组，发现问题立即纠正，即要做到有章可查、有奖惩可依、有措施可行。下表为隧道公司承建的宜泸高速公路二陡岩隧道单工序作业时间控制节点，以为参考：
IV级围岩短台阶法开挖作业循环时间表
2.2采用网络化管理，有利于均衡生产，确保施工各个环节有条不紊，从而加快施工进度，是保证快速推进隧道施工的组织保障。
要将施工计划在现场得到彻底落实就要求我们要有严密的组织机构和有效的制度措施，采用网络化管理，建立完善的规章制度和考核机制，做到责任层层落实，人员分工明确，操作按部就班，推进有条不紊是加快施工进度的根本和具有决定性的意义。有效的管理工作就是要达到以下目的以促使施工更加快速地推进
前后工序能循序推进并保持合理的施工间距；
施工设备和作业班组能高效运转并协调一致；
质量安全控制体系能有效运作并成效显著；
材料供应延续不断并和现场衔接紧密同时成本控制节约优化；
技术管理工作保障有力并切实发挥指导作用。
2.3制定完备的有针对性的技术方案，为施工提供有力的技术支撑和保障，是施工作业快速推进事半功倍的最为关键的环节，有好的、完备的技术方案为指导必定能降低成本、提高效率、确保安全、加快进度，脱离技术支撑去追求进度必将造成思路混乱、效率低下严重的还会带来成本浪费和安全隐患，无异于缘木求鱼、南辕北辙。
在编制技术方案的时候要根据本隧道的特点要突出针对性（即要有的放矢）、动态性（即根据情况变化不断调整）、严密性（即要充分考虑各种不利因素）、实施性（即要结合场内工料机配置的实际情况）、系统性（即要形成积累和体系并作为技术储备加以运用）、创新性（即在不断总结积累的基础上要有创新和提高）和推广性（即具有代表意义，能向纵深推广）。复杂地质条件下的长大隧道加快施工进度的施工技术方案编制主要有以下几个层面：
不同地质条件下的开挖方式和钻爆参数设计
开挖和钻爆作业是隧道施工最基本也是最为关键的环节，安全可靠的开挖方式和优良的钻爆效果对保证循环进尺、降低作业成本、消除安全隐患、确保施工质量等等方面都具有举足轻重的作用，是后续工序能否顺利循序推进的前提，因此在隧道施工特别是复杂地质条件下长大隧道的施工中怎样选择开挖方式和设计钻爆参数应该慎重斟酌、反复试验。
不同围岩条件下的初期支护的选择
初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形，充分发挥围岩自身承载能力，是“新奥法”施工的重要环节，也是是隧道施工成败的关键。在制定初期支护技术方案时要认识到初期支护是一个系统，是一个联合受力体系，不能将其割裂开来，并要和钻爆设计相结合，特别是在不良地质情况下更要做到万无一失。根据不同地质条件初期支护的选择的关键环节有：超前支护的形式、钢架的间距和结构、喷层厚度、锚杆系统的受力等。
2.3.3特殊地质地段的施工方案与地质预报及施工预备措施
长大隧道由于其自身特点多有不良地质发育，有针对性地制定特殊地质地段的施工方案和并结合超前地质预报有前瞻性地制定施工预备措施对预防地质灾害，确保施工安全快速推进具有决定性作用。
监控量测是加快施工进度的有力保障
监控量测和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱。有效可靠的监控量测工作为隧道施工高效快速进行提供了科学的指导和有力保障，是我们施工方案、施工组织和施工管理进行动态调整和优化的最为直接的依据，保证了我们能采取最安全、最有效、最快速、最节约的方式进行施工作业，是我们加快施工进度的航标和催化剂，因此在施工过程忠应根据围岩条件，支护类型，施工方法及量测目的编制详细的量测计划，由专门的量测小组实施测量工作，及时反馈信息，指导施工，以获得良好的成效。
制定合理的通风、排水、出渣方案和保障措施
在长大隧道施工过程中，合理的通风、排水、出渣方案和保障措施能创造规范、文明的作业环境，缩小管理区间范围，降低施工成本、提高施工效率，从而提高管理和作业的功效，利于快速施工。
技术方案涉及施工各个环节，对进度影响不一而足，以上列举的是对施工进度影响最为关键的层面，总而言之，完善、合理的技术方案是对施工进度最为有力的保障和最为有效的促进。
2.4有力的安全、质量控制是确保施工顺利推进最为关键的保证。优良的质量和可靠的安全既能创造文明的施工形象，同时对提升士气、提高效率、杜绝事故都有着决定性的作用，是保证施工按照计划顺利推进的最为关键的环节，使加快施工进度的有力保障，因此建立有效的质量、安全控制体系，制定完善、严密的应急预案并在工作中不遗余力加力落实和推进是对加快施工进度最直接的促进。
