沿海铁路浙江有限公司浙江省宁波市315000
摘要：隧道施工，质量控制是关键，由于施工质量问题，造成隧道坍塌的事故时有发生，轻则造成经济损失，重则造成人员伤亡。有效控制好各个环节的施工质量，将对防止与隧道相关的事故，特别是隧道施工的安全事故起到极其重要的作用。
关键词：风险管理；质量管理；施工技术
第一部分铁路隧道质量风险管理应用现状
一、浙南地区地质情况
1、地质情况
浙南地区主要出露白垩系紫红色砂岩、晶屑玻屑熔结凝灰岩，侏罗晶屑玻屑熔结凝灰岩、凝灰质砂岩，白垩系砂砾岩，燕山晚期侵入花岗岩白垩系的砂岩、砂砾岩夹火成岩，砂砾岩夹黄褐色薄层砂质泥岩，有流纹岩、霏细岩及花岗斑岩脉状产出，在山间谷地及平缓山坡有厚层、中厚层的松散堆积物分布。
2、地质构造
浙南地区位于华夏系构造，构造以东北向为主形成多条断裂带，主要表现NE帚状旋扭断裂带、华夏西冲断裂带；受地质构造带影响节里相对发育，降低围岩强度，成为地下水的运移通道。
二、浙南铁路隧道质量问题回顾
1、某隧道洞口质量问题案例
洞口段浅埋偏压设计为Ⅴ围岩，双侧壁导坑法施工，预支护超前长管棚40米；该段分布厚层松散残坡积层，在进行地表注浆加固后，明洞段边仰坡开挖及大管棚施做过程中，边仰坡初支开裂堆积体伴随积体伴随小范围塌方，施工单位边仰坡施做小导管注浆加固后进入暗洞开挖施工，暗洞施工中洞身连续小型塌方，套拱法线方向断裂，边、仰坡及上方地表横向张拉裂缝、部分边坡水平滑动，该隧道质量问题属自然地质灾害。
该隧道隧址处山坡有厚层松散堆积物分布，存在浅埋、偏压现象，。隧道塌方主要原因为：隧道进洞位置为松散堆积体，山体岩石之间存在滑移面，隧道在进行边仰坡开挖开挖时对松散堆积体产生扰动，堆积体颗粒崩塌颗粒规模达到堆积体总量产生滑移临界坡状态，在进行暗洞开挖过程中松散堆积体未能形成应力拱，在线路右侧偏压山坡侧压力的作用下洞室拱部浅薄松散覆盖层堆积体产生塌方。故针对浙南地区处于浅埋偏压堆积体处进洞的隧道要从地质勘查、设计开挖工法和地表加固措施及施工方案上采取科学技术措施来优化各项技术资源要素配置
2、近期铁路隧道质量问题统计
①未发现导致隧道质量问题风险源。
②发现风险源，施工技术管控方案不科学。
③技术方案制定科学，技术方案执行过程管控不到位。
三、铁路隧道质量风险管理的作用
铁路隧道质量风险管理的目标：采用项目风险管理的系统方法、数学工具和科学手段，对影响项目质量目标实现的不确定因素进行预测、识别、分析、评估和有效处置，以最大限度地减少隧道质量问题的发生，对隧道质量风险进行定性和定量的分析与评估，是工程质量风险管理的关键步骤。
第二部分目前铁路隧道质量风险问题分析
一、目前铁路隧道质量风险问题
（一）超前地质预报质量不达标
导致铁路隧道围岩等级判定、断裂带及特殊不良地质情况揭示不准确，导致隧道开挖工法、支护参数及针对特殊不良地质情况的处理方案不能与隧道实际水文地质情况相吻合
（二）隧道洞身开挖前的预加固质量
（超前锚杆及小导管、超前管棚、帷幕注浆等）不达标，导致隧道拱顶塌方、突水、初期支护及二衬渗水等潜在质量风险。
超前支护不到位、小导管注浆未按照设计施工、开挖进尺过大导致隧道掌子面拱部坍塌。
（三）隧道开挖未严格按照设计开挖工法及支护形式进行施工，导致隧道掌子面拱顶出现塌方、初期支护受挤压变形及隧道初期支护侵入限界。
（四）监控量测数据未能真实反馈围岩收敛、下沉状况，导致初期支护受压变形。
（五）开挖后隧道洞身渗水部位的堵引水措施不到位，初期支护厚度不足、平整度不达标。开挖后渗水处理不到位导致初期支护施工难度增大、厚度不足、平整度不达标可能导致防水层破裂二衬渗水。
（六）施工管理失当造成衬砌开裂。
衬砌施工基底虚渣，施工缝、沉降缝设置不当，拆模强度未达到要求等造成衬砌开裂。
（七）富水地段衬砌渗水严重富水地段开挖后堵水措施不到位防水层施工不规范导致衬砌渗水严重。
第三部分隧道工程的施工质量控制特点和要点
一、对隧道工程施工特点的基本认识
1、施工环境恶劣（特殊）
围岩条件：复杂、多变，不可预见因素多；
作业空间：有限，地下水、通风、燥声、采光问题众多。
2、作业特点
生产线多，专业多，综合性强；
隐蔽作业工序多；
循环重复性大；
风险高，对作业管理人员的应变能力要求极高；
实施动态管理。
二、对隧道工程质量控制特点的理解
1、充分认识和彻底领悟铁路隧道工程质量的极端重要性
2、环境影响大，要注意规避不良环境的影响，尤其是地下水、有毒有害气体等；
3、隐蔽工程多，过程验收工作量大；
4、质量检验特殊，要采用“及时检查、及时发现、及时整改”的原则，避免积重难返；
5、认真抓好光爆质量，充分发挥结构与围岩的共同作用：
6、衬砌质量控制要努力做到内实外光，内实是基础和关键。
三、质量控制要点
（一）、超前地质预报质量控制要点
1、编制超前地质预报实施细则，并严格按照细则实施。
2、TSP预报系统、地质雷达、红外线探测、超前水平探孔、地质素描相结合，综合应用，互相补充，相互验证从不同角度揭示围岩情况、不良地质位置产状。
3、各种预报方法在预报时与前一次重合5～10米。
（二）、隧道监控量测控制要点
1、编制隧道监控量测实施细则；
2、隧道监控量测布点根据施工工法布设；
3、量测数据及时分析，反馈围岩收敛、下沉是否满足规范要求，指导支护结构参数动态变更和调整施工工序安排。
（三）、隧道超前支护控制要点
1、超前小导管
（1）小导管钻孔孔径要大于钢管直径3～5mm，外插角度10°-15°，打入钢管长度大于设计长的90%；
（2）小导管注浆过程中应注意注浆压力及注浆泵排浆量变化，及时分析注浆效果；
（3）隧道开挖长度小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一循环的止浆墙；
2、超前长管棚
（1）超前长管棚钻孔时应保证水平位置、偏斜度精度不侵入开挖线；
（2）长管棚钢管节长为4、6m，丝扣连接，装管是奇偶分开，同一断面内接头数量不超过总管数的50%；
（3）开挖掌子面根据地质条件采用10-20cm厚的喷射混凝土封闭，长管棚注浆过程中应注意注浆压力及注浆泵排浆量变化，及时分析注浆效果；
（四）、隧道开挖控制要点
1、专项钻爆设计。
（1）充分考虑围岩条件、隧道断面的尺寸及形状、开挖方法等，使爆破对围岩扰动尽量小，且爆破面平滑光顺，采用光面爆破。
2、爆破前的控制
（1）开挖工法是否满足施工工法设计要求。
（2）炮眼布置是否满足钻爆设计方案要求。
（3）预留变形量、测量贯通误差和施工误差是否满足钻爆设计、《验标》要求。
3、开挖质量的主要控制指标
（1）洞身开挖
中线、高程必须符合设计要求；严格控制欠挖。拱脚和墙脚以上1ｍ内断面严禁欠挖；光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
（2）隧底开挖
石质坚硬岩石个别突出部分（每1.0ｍ2内不应大于0.1ｍ2），侵入衬砌应小于5cm；基础及隧底地质情况或加固处理后应满足设计要求。
（五）、隧道初期支护质量控制要点
1、喷射混凝土质量控制要点
喷混凝土能及时、有效地防止开挖面岩层的松散、离层和掉落，是有效地保护围岩、防止围岩失稳的重要手段。
喷混凝土与围岩的粘附力是发挥喷混凝土支护效果的保证，也是喷混凝土最主要的力学作用。
喷混凝土应采用湿喷工艺
较干喷工艺具有水灰比能准确控制，从而确保混凝土强度；
2、锚杆施工质量控制要点
（1）锚杆作为初期支护的另一主要构件，设计施工中是必不可少的，特别是在软弱围岩中，其对围岩的加固作用十分明显。
（2）锚杆孔位偏差应在20CM内、垂直岩面，孔深不得小于设计长度。
（3）锚杆安装前，锚杆孔内积水、岩粉及淤泥必须用高压风清理干净。
（4）锚杆施工砂浆在未达到一定强度前不得遭受撞击、晃动。
3、钢架施工质量控制要点
钢架分型钢钢架与格栅钢架两种：
钢架施工质量控制要点：
（1）钢拱架应工厂化制造，出厂前必须进行检验、试拼装；（2）接头是整个钢架的薄弱部位，必须加强；
（3）为增加钢架的整体性，每榀钢架间应设纵向连接构件；
（4）钢架拱脚及墙脚应有控制钢架位移和下沉的措施；
（5）钢架应直立安装，并用混凝土预制块与围岩顶紧；
（6）钢架、网、喷混凝土组成的支护体系应尽快封闭。
（三）、隧道防排水施工质量控制要点
1、隧道防排水按照“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则进行。
2、防水层基面准备铺设前，应先处理较明显的股状渗水，并对隧道初期支护表面进行处理，切除锚杆头和钢筋头，采用水泥砂浆抹平覆盖，基层平整度≤1/10。
3、排水板环向紧贴初期支护内表面布置，向下沿C15无砂砼表面至纵向排水管上部（见附图2），一般地段，排水板的纵向间距为5～10m，地下水发育地段适当加密，最大间距不得超过10m。排水板位置应与防水板接缝错开50～100cm以上。
4、土工布（无纺布）与防水板铺设：
（1）土工布与防水板环向铺设，应先拱后墙；防水板应在土工布铺设完成并验收合格后再铺设，防水板纵向、环向搭接宽度不小于15cm，并采用双排焊缝。
（2）防水板铺设时幅宽采用2～4m，合理计算搭配，防水板搭接缝与施工缝错开距离不得小于1m。
（3）土工布与防水板铺设应超前二次衬砌施工1～2个衬砌段长度，并与开挖工作面保持一定的安全距离；隧道拱顶铺设的土工布和防水板需预留充足的悬吊余量
5、止水带、止水条施工：
（1）变形缝、施工缝防水须按设计要求设置止水带及止水条，止水带及止水条设置范围、种类及质量必须符合设计及验标要求。
（2）止水带埋设位置应准确（居中），止水条埋设采用预留槽嵌入法。
（3）止水带搭接必须经过专门的处理，接头应采用热硫化连接或者冷接法。
6、中心管沟施工：
（1）中心水沟敷设位置、坡度正确，满足隧道排水要求。
（2）隧道内采用双侧侧沟和中心管沟的排水方式
（3）中心水沟在检查井位置必须设置钢丝网片有效拦截易堵塞物进入中心排水管，并经常对检查井中的杂物进行清理。
（四）、隧道二衬施工质量控制要点
1、二次衬砌的作用：承载，安全储备，保障运营的安全。
2、设计与施工要点：原则上应适时施做，仰拱与边墙应圆顺连接，减少应力集中，应先施工仰拱，分段整体浇注，背后空洞应回填密实。
3、仰拱及填充施工质量控制要点
（1）混凝土浇注前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖部分采用同级混凝土回填。
（2）仰拱、底板应整体浇筑，一次成型，严禁分幅施工。填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，不得同时浇筑。
（3）仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，达到设计强度等级的100%后允许车辆通行。
（4）隧道施工应贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈桥进行整幅浇筑，确保施工质量。
4、施工缝质量控制
（1）为了确保二衬混凝土表面不出现裂缝，二衬环向施工缝留设必须与仰拱及矮边墙施工缝相对应。
（2）环向施工缝的设置必须避开局部地下水发育地段，并满足外观、衬砌台车结构的要求。
（3）施工缝设置时必须严格按照设计要求施作中埋式橡胶止水带、背贴式橡胶止水带。
（4）纵向施工缝：Ⅱ级围岩复合式衬砌、Ⅲa型复合式衬砌段，找平层不得侵入水沟及电缆槽底部。
5、二衬施工质量控制
（1）二衬施工前必须对初期支护断面进行检查，隧道衬砌中线、断面超欠挖须符合设计要求，以确保衬砌施工质量。
（2）衬砌台车应采用刚度足够大的钢轨为行走轨道。衬砌台车的门架结构、支撑系统及模板的强度和刚度应满足各种荷载的组合。
（3）衬砌台车应设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑。
（4）衬砌台车走行轨道的中线和轨面标高应准确，台车就位后启动微调装置，用全站仪正模板外轮廓与设计净空相吻合后，锁定台车。
（5）二次衬砌在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌拆模时混凝土强度应达到8.0MPa以上。
（6）模板台车就位后必须严格检查台车两端的形状使其高度吻合，不要使两端的形状或尺寸偏差过大而出现太大的衬砌错台。
（7）混凝土应对称、分层浇筑，分层捣固。捣固采用插入式振动器和附着式振动器联合振捣。合理掌握振捣力度，不过振和欠振。
（8）施工现场应配备必要的备用机械设备，确保混凝土浇筑连续进行。当因故间歇时间超过允许间歇时间时，按施工缝处理。
（9）按规定合理确定拆模时间，拆模后及时喷水养护，在规定的养护期内始终保持混凝土处于湿润状态。
第四部分对浙南铁路隧道工程施工的初步建议
鉴于浙南铁路隧道在有其自身特点，根据我自身的调研和理解，隧道工程施工过程中应加强下列环节的控制：1、加强超前地质预测预报工作，切实纳入工序管理2、高度重视洞口段衬砌结构参数合理性审视和施工质量管理。3、必须强力推行湿喷工艺，方可确保喷射砼质量。4、建议加强富水地段的涌水量量测管理5、本区多座隧道的勘察文件揭示，应以实测水压为依据，设置能抵抗水压的相应衬砌结构，以规避质量隐患。
结束语：
从保护地下水资源出发，深埋山岭隧道工程地下水的处治原则是：以堵为主，限量排放；既控制了地下水的流失，又消减了作用在衬砌上的水压力。