干隧道最需小心，風(fēng)險(xiǎn)仿佛總是突如其來(lái)，防不勝防，且多與地質(zhì)相關(guān)，且難以承受。
難道如此風(fēng)險(xiǎn)，就真的防不勝防，毫無(wú)預(yù)示嗎？
地質(zhì)猶如中醫(yī)，隧道的風(fēng)險(xiǎn)，或深藏于地下，但其風(fēng)險(xiǎn)卻常露痕跡于表面，亦可望問(wèn)切，尋找出其風(fēng)險(xiǎn)的蛛絲馬跡。
若忽視它，災(zāi)難已顯，卻猶自酣眠，那么風(fēng)險(xiǎn)的刀就已架在工程人的脖子上了。
其災(zāi)難猶如噩夢(mèng)！
（示意圖）
如60年代成昆線鹽井溝營(yíng)地
因選址在山洪途經(jīng)之地
一場(chǎng)深夜的暴雨
山洪從山谷中洶涌而出
一次就帶走了一百多名鐵道兵
再如某拌和站座落于溝谷開(kāi)闊處
一場(chǎng)暴雨后
潛伏于山谷深處的無(wú)數(shù)片石
便如千軍競(jìng)發(fā)
沿途掃蕩一切
以至拌和站如飄零洪流瓦礫之上
再如2009年康定的某個(gè)雨夜
泥石流在夜幕的掩護(hù)下
隨暴雨傾巢而出
瞬間形成3公里長(zhǎng)50米寬
庫(kù)容可達(dá)300萬(wàn)方的堰塞湖
改天換地之下
沿途兩處施工駐地受到重創(chuàng)
造成了4人死亡50人失蹤
危險(xiǎn)不僅藏于山谷之中
即便穩(wěn)如磐石的靠山
一場(chǎng)暴雨之后
隱伏的危險(xiǎn)落石、巖壁裂隙
傾刻間轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的勢(shì)能
從天而降
山下的營(yíng)地頃刻間成為
覆巢下的壘卵、岌岌可危
為防患于未然
《客貨共線鐵路隧道施工技術(shù)規(guī)程》
明確規(guī)定
地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)
場(chǎng)地條件困難的山區(qū)隧道
其臨時(shí)工程選址和建設(shè)方案
應(yīng)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
并采取對(duì)策及措施
避免或降低災(zāi)害損失
同時(shí)
嚴(yán)禁將營(yíng)地等設(shè)施布置在
受洪水、泥石流、落石、滑坡、雪崩
等自然災(zāi)害威脅的地點(diǎn)
臨時(shí)工程選址和建設(shè)
只是隧道風(fēng)險(xiǎn)的一道小菜
真正的風(fēng)險(xiǎn)將隨隧道
與山體的正面碰撞
而漸漸加深
猶如一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的推演
知己知彼、百戰(zhàn)不殆
要打贏這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)
須事先充分了解地質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)所在
分兩步走
先研究施工圖、再做現(xiàn)場(chǎng)踏勘
圖中自有地形地貌、山川起伏
巖層巖性、埋深幾何
是否偏壓淺埋
富水情況如何
順著地質(zhì)縱剖面圖細(xì)細(xì)瀏覽
不良地質(zhì)情況躍然紙上
煤層、瓦斯、巖爆、斷層
高地應(yīng)力、高地溫等不良地質(zhì)
身藏何處均有預(yù)示
在巖溶地區(qū)甚至可見(jiàn)
推測(cè)巖溶區(qū)埋伏在哪個(gè)里程
具體方位是偏上、偏下、還是居中
是否與斷層疊加
是否存在突泥涌水的可能
在未來(lái)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)將因此變得有的放矢
或調(diào)整超前水平鉆的打設(shè)角度
摸清溶洞溶腔形狀
或在拱頂增設(shè)外插加深炮孔
或與底板進(jìn)行5米釬探
后期的應(yīng)對(duì)措施將因此更為靠譜有效
想要探知隧道風(fēng)險(xiǎn)的更多秘密
還需沿隧道
來(lái)一場(chǎng)深度的專業(yè)旅游
并沿途走訪當(dāng)?shù)乩先?/span>
了解近數(shù)十年是否存在
山洪、泥石流、滑坡等不良地質(zhì)
或走訪隧道附近的村莊
了解生活飲用水源及走向
免得施工過(guò)程中斷了水脈
引發(fā)不必要的糾紛
甚至精準(zhǔn)掌握隧道口附近危房情況
及與隧道的相對(duì)位置
視情況安排采集影像
甚至請(qǐng)專家提前做出鑒定
避免因此造成的阻工和糾紛不斷
或沿途察看水源
小到池塘、溪流，及潛伏的落水洞
大到水庫(kù)、湖泊
及隱伏于山間的暗流
這很可能說(shuō)明山體內(nèi)部
裂隙縱橫、水流淙淙
再配以對(duì)巖溶的進(jìn)一步探測(cè)
突泥涌水的隱憂漸漸襲上心頭
安全的心已被適時(shí)動(dòng)員
此后
摸清敵情、定下方案、做好準(zhǔn)備
只待開(kāi)工
為了能一網(wǎng)打盡隧道風(fēng)險(xiǎn)
此處虛擬一座長(zhǎng)大風(fēng)險(xiǎn)隧道
隧道的進(jìn)洞段
山勢(shì)陡峭傾斜，且寸草不生
猶如一塊發(fā)霉變干的面包
絲毫經(jīng)不起雨侵炮擾
如不加以改善
或是某場(chǎng)爆破，又或某場(chǎng)雨后
山上土石俱下
隧道口便頃刻葬身于亂石之下
為此須先消除埋伏在洞頂附近的隱患
鏟除坡頂風(fēng)化層
并砌筑截水溝截住坡頂水流
減少山上流水沒(méi)臉的沖刷
繼而噴砼護(hù)坡
阻止風(fēng)雨的侵蝕
防護(hù)要及時(shí)
否則數(shù)場(chǎng)雨后
洞臉或迎來(lái)一場(chǎng)溜坍
為后繼施工帶來(lái)安全隱患
完成了坡表的修理
還需對(duì)內(nèi)部進(jìn)行加固改造
向山體打入數(shù)十根鋼管并注漿
漿液在壓力的驅(qū)使下
沿土石裂隙蜿蜒前行
將破碎的圍巖緊緊固結(jié)在鋼管四周
于是一道硬殼層形成了
因形似鋼管搭成的棚子故稱管棚
在管棚的防護(hù)下可以開(kāi)始掘進(jìn)了
但在山勢(shì)陡峭的洞口
為策萬(wàn)一
還需事先打一截明洞
這是隧道進(jìn)出洞的經(jīng)典打法
稱之為先進(jìn)后出
意為未進(jìn)洞時(shí)已進(jìn)洞
已出洞時(shí)卻還在洞中
其目的是通過(guò)明洞
擋住山頂落石或洞頂溜坡的襲擊
這一打法由鐵道兵老政委呂正操上將所創(chuàng)
因安全防護(hù)十分奏效
被奉為經(jīng)典打法廣為流傳
安全措施到位后終于可以進(jìn)洞了
開(kāi)挖、初支、仰拱成環(huán)、二襯施工
慢慢所有的工作面都打開(kāi)了
在軟弱圍巖段為了保證安全
一榀榀慢慢往里拱
及時(shí)初噴、鋼架銜接密貼
兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)支護(hù)
重視錨桿鎖腳，避免底部懸空
仰拱及時(shí)成環(huán)、禁止分幅施作
監(jiān)控量測(cè)時(shí)刻站崗放哨
關(guān)注鋼架連接處異響
初支開(kāi)裂、流水、滲泥等異常情況
所有的工序時(shí)刻保持著
戒驕戒躁小心謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)
隨著隧道的深入
III、IV、V級(jí)圍巖開(kāi)始漸漸交替出現(xiàn)
隧道作業(yè)面慢慢拉開(kāi)距離
如不加以約束，一味向前
一些軟弱圍巖段將長(zhǎng)時(shí)間停留在初支階段
夜長(zhǎng)夢(mèng)多，時(shí)間成為最大的隱患
或塑性變形突破了臨界點(diǎn)
由量變升級(jí)到質(zhì)變
或雨季的到來(lái)讓地下水飽和
于是原本平安的初支段開(kāi)始風(fēng)險(xiǎn)激增
為了減少這種隱患的產(chǎn)生
降低不確定性
安全步距的紅線要求應(yīng)運(yùn)而生
實(shí)事求是的說(shuō)
安全步距是個(gè)快且痛的東西
自它誕生以后
據(jù)統(tǒng)計(jì)隧道坍塌事故減少了許多
積福不少
但也因?yàn)樗某霈F(xiàn)
令施工方感到束手束腳
甚至為此增加了安全質(zhì)量隱患
何以至此？
因?yàn)樘^(guò)霸道束縛了生產(chǎn)力
甚至反作用到安全質(zhì)量上
比如同等圍巖
因?yàn)閿嗝娲笮〉膽沂?br>
單線隧道較雙線隧道要穩(wěn)定持久的多
安全步距即可適當(dāng)放寬
否則更為狹長(zhǎng)的作業(yè)空間
各工序如何流暢展開(kāi)
歸根結(jié)底
快速成環(huán)、加緊二襯
才是當(dāng)初安全步距制定的初衷
因此無(wú)論單、雙線隧道
應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)厮淼绹鷰r特征
各工序完成效率
監(jiān)控量測(cè)所反映的圍巖收斂變形時(shí)間
隧道埋深情況及富水情況
綜合考慮，科學(xué)制定安全步距
使隧道施工即安全又流暢
綜上而言
安全步距要，但需因地制宜科學(xué)制定
隧道很長(zhǎng)的一段時(shí)間都在III、IV、V級(jí)圍巖里
交錯(cuò)前行
鋼模臺(tái)車的防護(hù)網(wǎng)、高空墜物
隧道里的安全用電、防火等
在日常的安全檢查中亦步亦趨
要知道曾經(jīng)數(shù)起防水卷材著火
致密閉的隧道空間濃煙滾滾
令作業(yè)人員瞬間窒息隕命他鄉(xiāng)
正因此
防水板成為火災(zāi)嚴(yán)控對(duì)象
二襯鋼筋的搭接焊也因此被叫停
以免電焊濺起的火星意外點(diǎn)燃防水板
隧道繼續(xù)前行
欲過(guò)埋深小于5米的淺埋凹陷段
該段圍巖破碎順層夾泥
對(duì)降雨及地下水極為敏感
為保隧道安全過(guò)境
事先派出一支小分隊(duì)前往地表
于兩側(cè)變坡面修筑截水溝
擋住坡面水向凹處匯流
同時(shí)在淺埋的地表提前打設(shè)注漿孔
對(duì)該淺埋段進(jìn)行注漿固結(jié)
以便隧道過(guò)境時(shí)有個(gè)堅(jiān)實(shí)的拱頂
此后隧道圍巖漸入佳境
進(jìn)入一段長(zhǎng)長(zhǎng)的II級(jí)圍巖段
隧道施工猶如駛上了高速公路
甩開(kāi)膀子往前沖
隧道進(jìn)尺節(jié)節(jié)攀升
以至初支速度追不上掘進(jìn)速度
隧道開(kāi)挖一度裸奔，毫無(wú)防護(hù)
隧道敲幫問(wèn)頂不徹底留下的懸石成為隱患
每天在洞頂注視著來(lái)來(lái)往往的工人
某次炮震猶如最后一棵稻草落下
正巧擊中趕來(lái)的某人頭頂
此時(shí)決定人生死的
是石塊的大小和安全帽的質(zhì)量
（18年前，本人二度這樣遇襲，一次擦肩而過(guò)，一次被砸暈過(guò)去，醒來(lái)發(fā)現(xiàn)救自已命的安全帽，也已被砸出一道裂縫，若真的不幸遇難，也就沒(méi)有現(xiàn)在的我和我的家庭了，所以戴安全帽還是很重要的。同時(shí)隧道的及時(shí)初支是很重要的，哪怕是II級(jí)圍巖一層薄薄的噴護(hù)。）
好日子就要結(jié)束了
前方一條斷層破碎帶攔路
據(jù)統(tǒng)計(jì)塌方占隧道事故的54%
而斷層破碎帶又占塌方總數(shù)的90%
何以如此兇殘？
因這里曾是地質(zhì)變遷
洪荒之力角遂的地方
山在這里被硬生生的掰斷了
漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里，這里甚至被反復(fù)摩擦
以至此處的圍巖
或呈棱角分明、雜亂無(wú)章、大小懸殊狀
或擠壓成碎糜狀，風(fēng)化成泥
破碎的斷層
又易成地下水的藏身之處
讓情況將變得更糟
在歲月及地下水的侵蝕下
斷層破碎帶進(jìn)一步軟化
變得十分不穩(wěn)而易坍塌
此時(shí)最期望的莫過(guò)于
斷層與隧道的夾角大且薄
這樣可以快速通過(guò)，早日終結(jié)噩夢(mèng)
但噩夢(mèng)來(lái)了總要應(yīng)對(duì)
是排水泄壓、注漿固結(jié)
或雙層超前小導(dǎo)管
或拱頂超前大管棚
若遇上高壓富水?dāng)鄬?/span>
還需應(yīng)對(duì)突水涌泥的可能
掌子面采用玻纖錨桿
或水平旋噴樁超前加固
同時(shí)加強(qiáng)支護(hù)
減小風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)面
于是臨時(shí)仰拱、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法
應(yīng)圍巖情況而生
即便如此仍需步步為營(yíng)
一邊緊盯監(jiān)控量測(cè)，一邊放慢腳步
每月進(jìn)尺在15~30m徘徊，甚至更低
而這樣的斷層破碎帶對(duì)于超長(zhǎng)隧道而言
特別是地質(zhì)活動(dòng)頻繁的西南地區(qū)
或十幾條，或數(shù)十條
可見(jiàn)干一條超長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)隧道有多難
穿過(guò)了斷層破碎帶
前方再次進(jìn)入II、III級(jí)圍巖的開(kāi)闊地帶
如此好的圍巖之下
按每天三茬炮、一天進(jìn)尺可達(dá)12米
相當(dāng)于一整板二襯的進(jìn)尺
而遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在IV、V級(jí)圍巖的二襯
仍只能以每天一板的進(jìn)度緩緩前行
于是這種差距以每天約24米的距離在不斷拉大
然而II、III級(jí)圍巖的盡頭
卻突變至一段V級(jí)富水段破碎圍巖
如果掌子面停下來(lái)
等待后面的二襯慢慢追上來(lái)再開(kāi)挖
那將是一場(chǎng)曠日持久的停工
如繼續(xù)掘進(jìn)
開(kāi)僻出的V級(jí)圍巖通道又將遲遲得不到二襯
漫長(zhǎng)的等待會(huì)喚醒許多風(fēng)險(xiǎn)
這種情況之下、超長(zhǎng)隧道
第二臺(tái)備用鋼模臺(tái)車成為最強(qiáng)的應(yīng)急物資
否則一臺(tái)鋼模臺(tái)車的情況
縱使來(lái)回跳襯
長(zhǎng)距離來(lái)回救援奔襲之下
施工單位將為此疲于奔命
臺(tái)車的磨損、放線的精度、二襯的質(zhì)量
都將因此可能打上折扣
因此面對(duì)超長(zhǎng)隧道
一定要根據(jù)不同級(jí)別圍巖的分布
結(jié)合工藝進(jìn)尺的差距做充分考慮
備兩臺(tái)臺(tái)車，以備不時(shí)之需
是個(gè)不錯(cuò)且必要的選擇
越過(guò)了跳襯段再行數(shù)百米
隧道進(jìn)入含煤地層
潛伏在這里的瓦斯及其他有毒氣體
成為隧道的殺手
其中瓦斯爆炸的三大禍源聚齊了才可能爆炸
瓦斯?jié)舛仍?%~16%之間
高溫火源512℃以上
坑道內(nèi)氧氣含量在12%以上
因此造成瓦斯爆炸的起因
或火雷管點(diǎn)火、電燈接線、電閘拉火、汽車打火
或瓦斯突出卻又通風(fēng)不足
為防瓦斯爆炸三大禍?zhǔn)R聚
面對(duì)瓦隧道
禁明火、查電源、啟用防爆設(shè)備
切斷高溫火源
保障通風(fēng)，增加備用通風(fēng)設(shè)備
勤測(cè)瓦斯?jié)舛?/strong>
以保證任何時(shí)間、地點(diǎn)不得大于0.5%
穿過(guò)了煤層瓦斯爆炸風(fēng)險(xiǎn)段
隧道進(jìn)入300米以上高埋深段
據(jù)超前水平鉆探測(cè)
鉆芯如微化餅干一樣一層層裂開(kāi)
揭開(kāi)掌子面后發(fā)現(xiàn)
新鮮的巖面近乎完美
即不見(jiàn)滲水，更無(wú)見(jiàn)流泥
甚至連一點(diǎn)石銹（泛黃）的痕跡也沒(méi)有
然而光鮮的外表下卻危險(xiǎn)暗伏
山體內(nèi)隱藏萬(wàn)年的巨大應(yīng)力
在掌子面打開(kāi)的那一刻起
終于找到了宣泄的出口
凌空的巖石在內(nèi)部爆裂
并被紛紛彈出
于是拱部掉塊，邊墻垮塌
小如石片，大如條石
甚至巨如方桌
聲小如鞭炮，聲大如驚雷
在云層中滾過(guò)，十分駭人
為了順利通過(guò)狂暴的巖石區(qū)
必要時(shí)須提前鉆孔，小炮預(yù)裂圍巖
從而釋能降壓、調(diào)整應(yīng)力布局
其后短進(jìn)尺
小間距、小藥量、光面爆破
盡可能免得驚動(dòng)巖爆或減小巖爆震幅
然巖爆一旦發(fā)生
須先退避以待巖爆慢慢消減
并在十余米以外（看巖爆彈射區(qū)而定）
用高壓噴水軟化巖面
巖爆停熄后再行敲幫找頂
并再用脹殼式錨桿
將不穩(wěn)定的巖石錨在穩(wěn)固圍巖上
此后噴砼、錨桿、鋼架支護(hù)
必要時(shí)柔性鋼絲網(wǎng)配鋼纖維網(wǎng)噴
除此之外
人員、機(jī)械還需全副武裝
避免巖爆彈射出的塊體傷及人員、設(shè)備
穿過(guò)了飛石如雨的巖爆區(qū)
隧道進(jìn)入了神鬼莫測(cè)的巖溶區(qū)
其風(fēng)險(xiǎn)之復(fù)雜切不可輕以揭開(kāi)
務(wù)必小心應(yīng)對(duì)，謹(jǐn)慎探測(cè)
可5米加深炮孔在掌子面四周
以30~45度向外插角探測(cè)
如存異常增設(shè)超長(zhǎng)水平鉆摸清溶洞形狀
此后見(jiàn)招拆招
或降壓釋能解除突泥涌水隱患
或以橋跨越洞內(nèi)深淵
或以數(shù)十根擎天柱撐起洞內(nèi)穹頂
等等不一而足
實(shí)際情況遠(yuǎn)較上述所言復(fù)雜的多
虛擬個(gè)簡(jiǎn)單例子
某溶洞如上圖巧遇了斷層
并處在漏斗狀風(fēng)化槽之下
超前水平鉆進(jìn)一步揭示
洞內(nèi)充泥富水
一切表明突泥涌水的風(fēng)險(xiǎn)昭然若揭
為安然度過(guò)
裳子面預(yù)留巖盤(pán)厚度
以避免突泥涌水涌入隧道
在拱部打設(shè)超長(zhǎng)管棚度
度過(guò)溶腔并注漿固結(jié)上部
此后在管棚的保護(hù)下
短進(jìn)尺慢慢掘進(jìn)
并及時(shí)加固四周以策安全通過(guò)
經(jīng)歷重重艱難風(fēng)險(xiǎn)
終于打通了這座虛擬長(zhǎng)大風(fēng)險(xiǎn)隧道
而實(shí)際上這一切
僅僅是從風(fēng)險(xiǎn)隧道的表層走過(guò)
真正超長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)隧道
需要的不僅是智取和強(qiáng)大的工裝
還需勇氣及百折不撓的耐心
在此，謹(jǐn)以此文致敬奮戰(zhàn)在祖國(guó)各地
隧貫山河的隧道工程人！
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