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I級高風(fēng)險隧道施工風(fēng)險分析及控制技術(shù)

文檔作者：楊文宣文檔來源：中鐵二十局集團(tuán)公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2026年02月06日
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第13卷第2期
2014年6月
石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 VOL．1 3 N02
壘 ￡苧旦 HU NG INSTITUTE OF RAILWAYTECHNOLOGY Jun．20 1 4
I級高風(fēng)險隧道施工風(fēng)險分析及控制技術(shù)
楊文宣
(中鐵二十局集團(tuán)公司 陜西西安810300)
摘要：蘭新高鐵是我國一次性建設(shè)里程最長的高原高速鐵路，其隧道建設(shè)是高原高鐵的中心樞
紐，它是溝通甘、青、新三省區(qū)城市建設(shè)的核心項(xiàng)目，如何安全快速推進(jìn)隧道施7-，安全施工管理
的重點(diǎn)是安全風(fēng)險分析與有效控制；立足于中鐵二十局集團(tuán)公司承建的蘭新高鐵祁連山、大梁兩座
I級高風(fēng)險隧道施工過程中所面臨的安全風(fēng)險實(shí)際，分析風(fēng)險存在因素，并提出具有實(shí)用價值的風(fēng)
險控制技術(shù)。
關(guān)鍵詞： I級高風(fēng)險隧道 安全風(fēng)險分析 控制技術(shù)
中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673．1816(2014)02．0010．06
1 前言
中鐵二十局集團(tuán)公司承建的蘭新高鐵甘青項(xiàng)目“兩隧一橋”位于祁連山區(qū)，海拔在3500"'4300
m之間，最高海拔為4345 m，線路經(jīng)過地段為高原無人區(qū)，高寒缺氧，含氧量不足內(nèi)地的65％，
施工條件、自然和生活環(huán)境異常惡劣；其中祁連山隧道長9．49 km，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，穿越碎屑
流地段和F6、F7大斷層，為隧道史上首次，隧道最大涌水量達(dá)l0．98萬m ／d，并且長距離反坡排
水、通風(fēng)供氧非常困難；大梁隧道長6．55 km，集極高地應(yīng)力，強(qiáng)擠壓大變形，涌水突泥突石等不
良地質(zhì)于一體，最大涌水量為4．58萬m ／d，兩座隧道均為I級高風(fēng)險隧道和重點(diǎn)控制工程，安全
風(fēng)險極大。
由于特殊的高原環(huán)境，自然條件差，高寒缺氧，又是第一次與碎屑流、大斷層、高地應(yīng)力等復(fù)
雜地質(zhì)交手，加上不少作業(yè)人員不適應(yīng)高原施工環(huán)境，造成更替頻繁，尤其是作業(yè)工人大量來自農(nóng)
村，文化素質(zhì)普遍偏低，而具備較高操作技能的作業(yè)人員取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)高，不但施工成本加大，而且穩(wěn)
定性差、流動性大，同時，由于勞務(wù)市場專業(yè)化程度不高，輸送的作業(yè)人員整體技能參差不齊，對
安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)掌握不到位等等，施工現(xiàn)場各種不安全因素較多，并且存在著一些重大風(fēng)險源，尤其
在高海拔地區(qū)修建I級高風(fēng)險隧道，安全管理的過程更加復(fù)雜，管理難度極大。因此，如何控制施
工過程中的安全風(fēng)險，提升現(xiàn)場安全管理水平，確保高原高速鐵路項(xiàng)目的順利推進(jìn)，是一個值得深
究的課題。
本文圍繞高海拔祁連山、大梁兩座I級高風(fēng)險隧道特點(diǎn)，科學(xué)、全面地分析了施工中存在的安
全風(fēng)險，提出了具有實(shí)用價值的風(fēng)險控制技術(shù)。
收稿日期：2014—03-17
作者簡介：楊文宣(1959一)，男，漢，河南省項(xiàng)城市，學(xué)士，高級工程師，研究方向風(fēng)險隧道管理。
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第2期 楊文宣 I級高風(fēng)險隧道施工風(fēng)險分析及控制技術(shù)
2 安全風(fēng)險分析
施工過程中，把大梁隧道劃分成正洞進(jìn)、出口、斜井輔助正洞、繞行平導(dǎo)，祁連山隧道劃分成
正洞進(jìn)、出口、貫通平導(dǎo)、1撐～8 橫通道輔助正洞進(jìn)行管理；因此，自開工之日起，安全風(fēng)險管理
緊緊圍繞各個作業(yè)面，認(rèn)真組織技術(shù)和安全管理人員，有針對性地進(jìn)行安全風(fēng)險分析，研究控制措
施及管理方案，辨識評價了隧道正洞施工、變形坍塌、高地應(yīng)力、涌水突泥突石等安全風(fēng)險，在兩
座I級高風(fēng)險隧道施工中，及時采取相應(yīng)控制技術(shù)，以保護(hù)施工人員的生命和財產(chǎn)不受損失。
2．1隧道正洞施工風(fēng)險分析及控制技術(shù)
2．1．1正洞施工風(fēng)險分析
正洞施工過程中，從巖體爆破、掌子面開挖與支護(hù)，到隧道排水與通風(fēng)、交通運(yùn)輸和小型機(jī)具
使用，以及隧道內(nèi)臨時用電、防火，都存在著一定的安全風(fēng)險。通過全面分析與評價，確定了以下
防范重點(diǎn)： (1)爆破作業(yè)中，炸藥領(lǐng)用、臨時保管、使用、退庫不符合相關(guān)的管理規(guī)定； (2)未
按爆破方案鉆孔(孔間距、孔徑、孔深)、裝藥，爆破前未驗(yàn)收合格，未做人員清點(diǎn)和爆破前預(yù)警；
(3)爆破后未經(jīng)足夠時間的排煙即進(jìn)入作業(yè)面； (4)未按要求配備防毒面具／呼吸器等，未制定并
嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)洞作業(yè)安全規(guī)程； (5)輔助正洞的斜井坡道大、洞身長，行車安全措施落實(shí)不到位，未
按要求設(shè)置防撞墻和司機(jī)交接班未檢查制動、轉(zhuǎn)向等安全性能； (6)防水板臺架上未設(shè)置高壓水槍
及滅火器；襯砌鋼筋作業(yè)點(diǎn)焊時，未進(jìn)行隔熱處理； (7)潮濕、滲水環(huán)境臨時用電不符合規(guī)范要求。
2．1．2控制技術(shù)
(1)嚴(yán)格按照相關(guān)管理規(guī)定、操作規(guī)程等進(jìn)行管理，加強(qiáng)日常監(jiān)督檢查，并做好工作； (2)
嚴(yán)格按照爆破方案組織施工，并落實(shí)對涉爆人員專項(xiàng)安全技術(shù)交底制度，嚴(yán)格要求爆破員、安全員、
押運(yùn)員、庫管員持證上崗，專職安全員必須做好爆破前的驗(yàn)收工作； (3)嚴(yán)格按照施工方案組織施
工，加強(qiáng)日常管理與監(jiān)測，并對相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)行安全教育； (4)建立“視頻監(jiān)控、人員身份識別、
聲光報警”三大安全管理系統(tǒng)，同時安排專人做好進(jìn)洞登記，并為作業(yè)人員配置合格的勞動防護(hù)用
品； (5)嚴(yán)格按照專項(xiàng)施工方案組織施工，作業(yè)面?zhèn)渥銘?yīng)急物資，對異常情況及時啟動應(yīng)急預(yù)案，
并第一時間組織技術(shù)人員予以處理； (6)抓好“一機(jī)、一閘、一箱、一漏”，做好保護(hù)接地，確保
電力線不拖地；落實(shí)日常用電檢查、維修規(guī)定，并且在隧道二次襯砌前必須保證使用36V安全電壓
照明； (7)防水板臺架上必須設(shè)置高壓水槍及滅火器，并在襯砌鋼筋點(diǎn)焊時，采用石棉墊板進(jìn)行隔
熱；(8)進(jìn)洞司機(jī)在交班時，必須有書面交接班記錄，確保制動、轉(zhuǎn)向、液壓系統(tǒng)處于完好狀態(tài)(9)
對輔助正洞的斜井洞身段每隔150 m設(shè)置一道防撞墻，以便車輛安全緩沖和避讓。
2．2變形坍塌風(fēng)險分析及控制技術(shù)
2．2．1變形坍塌風(fēng)險分析
(1)掌子面前方圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育、巖石走向垂直、巖石間有滲透水、巖層間有泥夾層、前
方出現(xiàn)斷層帶等，這些不良地質(zhì)極易引發(fā)塌方事故；(2)地下水、滲透水的軟化、浸泡、沖蝕、溶
解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和坍塌；(3)采用鋼支撐時，支撐架質(zhì)量欠佳，支撐與圍巖不密貼，兩者
間的空隙填塞不密實(shí)，或連接不夠牢固，不能滿足圍巖壓力所需要的強(qiáng)度要求：(4)爆破作業(yè)用藥
量過多，處理危石措施不當(dāng)，引起危石墜落，牽動巖層坍塌；(5)隧道圍巖壓力由圍巖、超前支護(hù)、
初期支護(hù)、仰拱和二襯所圍成的拱圈多重承載；施工中鉆爆控制不佳，圍巖承載能力降低；超前支
護(hù)、初期支護(hù)施工中材料數(shù)量質(zhì)量縮水，施工不規(guī)范，降低了支護(hù)強(qiáng)度 當(dāng)支護(hù)不足以承載上部圍

石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2014年第2期
取水平鉆孔與長炮孔結(jié)合的原則，配合其他檢測方法探測掌子面掘進(jìn)前方圍巖波速變化，探測前方
巖層突水突泥突石情況等；(2)認(rèn)真落實(shí)高風(fēng)險點(diǎn)專項(xiàng)安全方案和安全技術(shù)交底；嚴(yán)格控制安全步
距，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)開挖方法進(jìn)行掌子面開挖；涌水處理立足于以排為主，以堵為輔，采取單側(cè)泄
水洞高位引排水與正洞掌子面帷幕注漿固結(jié)相結(jié)合處理技術(shù)；(3)為確保隧道施工在緊急情況下救
援工作的順利實(shí)施，要維護(hù)和管理好隧道內(nèi)設(shè)置的安全通道、應(yīng)急救援管道、吸氧站、應(yīng)急物資等
并安排專人專職負(fù)責(zé)；(4)電動排水設(shè)備應(yīng)采用雙回路輸電，并有可靠的切換裝置；漏水地段照明
應(yīng)采用防水燈頭和燈罩；(5)緊密配合地質(zhì)編錄人員，每次循環(huán)開挖后對掌子面和左右邊墻進(jìn)行地
質(zhì)編錄，特別是節(jié)理組數(shù)和巖層產(chǎn)狀要準(zhǔn)確測量，必要時進(jìn)行數(shù)碼照(攝)像，編錄的原始記錄、
圖、表必須當(dāng)天整理(繪制)，及時指導(dǎo)現(xiàn)場施工；(6)將監(jiān)控量測工作納入工序作業(yè)循環(huán)，安排專
人專項(xiàng)負(fù)責(zé)現(xiàn)場監(jiān)控量測點(diǎn)的埋設(shè)、標(biāo)識、數(shù)據(jù)的采集分析，并結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報，為圍巖穩(wěn)定性
和初期支護(hù)、襯砌承載能力和安全信息、二襯合理施作時間以及施工中調(diào)整圍巖級別完善設(shè)計(jì)方案
和參數(shù)，優(yōu)化施工方案和施工工藝提供依據(jù)；(7)安排專人加強(qiáng)對出水段的水量、水壓、水質(zhì)觀測，
發(fā)現(xiàn)異常，立即啟動應(yīng)急預(yù)案。
3 施工過程中安全風(fēng)險管理措施
高海拔I級高風(fēng)險隧道施工過程中風(fēng)險源基本上都是隨機(jī)出現(xiàn)的，很難對風(fēng)險發(fā)生的時間、地
點(diǎn)及以何種形式出現(xiàn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。因此，在施工中如何加強(qiáng)安全管理并采取有效的防護(hù)措施，通
過祁連山、大梁隧道的安全管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了以下幾點(diǎn)：
(1)認(rèn)真收集好完整的相關(guān)資料。I級高風(fēng)險隧道地質(zhì)情況具有難預(yù)見性，所以施工前期應(yīng)盡
快收集完整地鐵沿線相應(yīng)的水文、地質(zhì)、圍巖特性等勘探資料；從系統(tǒng)總平面布置到每一個局部結(jié)
構(gòu)都要按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并按程序進(jìn)行討論、評審、審核、批準(zhǔn)。
(2)嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。施工期間應(yīng)制定并嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制， 明確安全生產(chǎn)
管理機(jī)構(gòu)、職能部門和從業(yè)人員的安全職責(zé)；制定事故管理及隱患排查等安全生產(chǎn)管理制度；制定
動火、用電、用氣、吊裝、運(yùn)輸?shù)劝踩鳂I(yè)規(guī)程和作業(yè)許可制度。
(3)制定完善的安全專項(xiàng)方案。依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)文件， 在施工前應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)氖┕し椒ā⑤o助
工法、結(jié)構(gòu)材料和加固保護(hù)措施，制定切實(shí)可行的《施工組織設(shè)計(jì)》、 《施工安全風(fēng)險控制措施》
和《專項(xiàng)安全方案》；在施工中要進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底，確保施工安全；聘請具有專業(yè)資質(zhì)的監(jiān)測隊(duì)
伍，對圍巖變形監(jiān)測、超前地質(zhì)預(yù)報、無損檢測、注漿加固、涌水水位變化等進(jìn)行嚴(yán)密觀測，并根
據(jù)觀測數(shù)據(jù)調(diào)整施工方案，確保風(fēng)險隧道施工安全。
(4)編制詳細(xì)的應(yīng)急救援預(yù)案并組織演練。
由于I級高風(fēng)險隧道施工的隱蔽性和復(fù)雜性應(yīng)以重大危險源和管理方案為依托，從工程項(xiàng)目的施工
重、難點(diǎn)出發(fā)，以《應(yīng)急搶險救援預(yù)案》為基礎(chǔ)，將應(yīng)急預(yù)案細(xì)化、具體化，編制了《祁連山隧道
碎屑流地質(zhì)加固注漿應(yīng)急預(yù)案》、 《風(fēng)險隧道突水、突泥、突石處理應(yīng)急預(yù)案》、 《高位泄水洞安
全施工專項(xiàng)預(yù)案》等一系列的應(yīng)急搶險救援預(yù)案；并先后于2010年11月23日和2011年4月6日
組織實(shí)施了“祁連山隧道平導(dǎo)突水、突泥應(yīng)急救援預(yù)案演練”和“大梁隧道防塌方應(yīng)急預(yù)案演練”，
都取得了較好的演習(xí)效果，同時，結(jié)合演習(xí)情況對演練計(jì)劃和方案進(jìn)行了修訂。
(5)必須做好安全技術(shù)交底和培訓(xùn)。工程實(shí)施前，應(yīng)對參與施工的全體員工進(jìn)行三級安全教育和
安全技術(shù)交底培訓(xùn)，并要求作業(yè)人員熟悉應(yīng)急預(yù)案，在施工中嚴(yán)格遵守有關(guān)安全操作規(guī)程和安全生
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第2期 楊文宣 I級高風(fēng)險隧道施工風(fēng)險分析及控制技術(shù)
產(chǎn)制度，規(guī)范施工行為。
(6)合理設(shè)置安全警示標(biāo)志。施工期間，應(yīng)根據(jù)《安全標(biāo)志使用導(dǎo)則》的規(guī)定，制作和設(shè)置安
全警示標(biāo)志和重大風(fēng)險源告知標(biāo)牌，在施工、爆破、維修、吊裝、襯砌等作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置警戒區(qū)域和
臨時交通等警示標(biāo)志；在易燃易爆、有毒有害場所的醒目位置設(shè)置警示標(biāo)志：在可能發(fā)生墜落、坍
塌、觸電、機(jī)械傷害的危險部位設(shè)置醒目警示標(biāo)志。
(7)配備專職人員，負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報、地質(zhì)素描、圍巖監(jiān)控量測工作，并及時進(jìn)行分析，確
定圍巖變化、走向及穩(wěn)定情況，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
4 結(jié)語
鑒于隧道施工中風(fēng)險源的辨識及安全控制措施林林總總、繁繁復(fù)復(fù)，并不局限于以上文中所述
內(nèi)容，所以，安全管理是一項(xiàng)艱巨、長期、復(fù)雜的工作，無論任何人、任何時候、在任何環(huán)境，都不
能有麻痹思想，要做到警鐘常鳴，通過不斷深化實(shí)施精細(xì)化管理，促進(jìn)安全工作無論是從經(jīng)濟(jì)效益
還是社會影響力方面都顯得特別突出和重要；尤其是高海拔I級高風(fēng)險隧道施工，要把住源頭，加強(qiáng)
管理，堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的原則，確保實(shí)現(xiàn)祁連山、大梁兩座I級高風(fēng)險隧
道安全、優(yōu)質(zhì)、高效、按期建成運(yùn)營的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
【l】《建設(shè)工程施工重大危險源辨識與監(jiān)控技術(shù)規(guī)程》沖國建筑工業(yè)出版社，[2007]
[2】《鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(上、下冊)．中鐵二局集團(tuán)有限公司中國鐵道出版社，[2005】
【3】《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》．中鐵二局集團(tuán)有限公司．中國鐵道出版社，[2009]
【4】《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》沖國鐵道出版社-中鐵一局集團(tuán)有限公司，[2010】
Risk Analysis and its Control Technology of Top Risk Tunnel Construction
YANG W en．xuan
(China Railway 20 Bureau Group Co．，Ltd Xi’an Shanxi 810300 China)
Abstract：The Lanzhou—Xinjiang passenger dedicated line is the longest high speed railway in plateau，
whose tunnel construction is the center pivot and the key project to connect Gansu，Qinghai and Xinjiang．
Risk an alysis and its control technology are essential to carry out safe an d quick tun el construction．In this
paper,based Oil the safety risk problems in the construction of the top risk Qilianshan Tunnel and Daliang
Tunnel on the Lanzhou—Xinjiang high speed railway,the causes of the safety risk are analyzed and some
practical risk control technology is proposed．
Key words：Top risk tunnel safety risk analysis control technology
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