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地铁隧道矿山法施工危险因素分析与安全

管控措施

摘要：矿山法是我国地铁隧道施工的常见方法之一，能大幅降低地铁修建对城市

的影响，保证城市生产生活正常进行，但其在应用过程中还存在着部分危险因素。

鉴于此，从施工、地质、水文、环境等方面详细分析了运用矿山法进行地铁隧道

施工时存在的危险源，并在此基础上提出针对性的安全风险管控重点和相应的管

控措施，以期提升施工过程中的安全性。

关键词：矿山法；隧道施工；危险源；安全管控

1矿山法隧道施工危险源分析

在地铁隧道施工中应用矿山法能降低施工对城市生产生活的影响，但在应用

过程中存在着不少危险，只有全面、深刻地分析这些危险因素，并提出具有针对

性的管理与控制措施，才能提升地铁隧道施工效率，保证施工安全。

1.1施工风险

（1）城市地下地质情况复杂，并且在长期的发展过程中形成了一个较为稳

定的岩层结构，开挖地铁隧道肯定会破坏原来的岩层结构，降低城市地下结构的

稳定性。虽然在短时间内，城市地下土层及岩层仍具有一定的自稳性，但这个自

稳性的水平和持续时间难以被评估，若施工人员在施工过程中稍不注意，可能就

会导致塌方等安全事故。

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（2）我国地形起伏大、地质多变，部分城市的地下结构中存在一些不良地

质。面对不同类型的地下岩层和土层，在选择地铁隧道施工技术和工艺时也会有

所差别，这将带来一定的施工风险。

（3）为了保证隧道开挖顺利进行和施工的安全性，通常都会对隧道及时进

行超前支护与初期支护。但如果超前支护与初期支护质量不达标，所选用的材料

质量较差或存在偷工减料的问题，就会埋下较大的安全隐患，增加塌方安全事故

的发生概率。

1.2地质风险

（1）少数勘察单位对地质勘察工作的重要性认识不足，单纯为了快捷、省

事，随意完成每个勘测点的勘探工作，或者缩减勘测点的数量，跳过勘测难度大

的点位。个别单位甚至存在直接根据其他勘测点的数据来推算和伪造相关数据的

情况。

（2）地质勘察只是对建设地铁沿线路段进行了取点观察，虽然这一部分的

数据是真实客观的，反映了沿线路段的大致地质情况，也能为相关决策者提供精

准有效的数据参考，但有一定的概率存在异常情况。而如果在地铁隧道施工过程

中才发现这些异常情况，轻则会影响施工效率，重则可能发生安全事故并需要重

新编制施工方案，最终影响地铁工程的顺利进行。

1.3水文风险

地铁线路跨度大，而跨越地区的地层结构、含水量情况可能存在差异。为了

保证地铁隧道施工顺利进行，施工单位须掌握城市的水文情况。含水量丰富的地

层常出现渗水问题。含水量直接决定了渗水量的大小，一旦地层结构出现渗水问

题，那么隧道施工就很难顺利进行下去，岩土结构也会因为渗水问题而受到影响，

进而造成大范围的地表沉降，影响地面建筑物的安全性。

1.4环境风险

（1）如果在地铁隧道施工中没有正确预估城市地层结构，则会对周边环境

造成影响，例如地层结构可能发生变形、地表下沉，严重时甚至导致城市建筑物

倾斜。

（2）地铁隧道施工环境为地下环境，而在城市地下分布着城市的水、电及

通信等管道，各类地下管网分布复杂，一些较为陈旧的管网在施工过程中极易受

到影响，导致管道破裂，进而影响城市居民正常的生产生活。

（3）地铁多经过城市较为发达的区域，在这些区域进行施工不可避免会给

居民的生活带来不便，商户的生产经营及市民出行也会受到影响。加之地铁隧道

施工需要较多的机械设备，尤其需要一些大型机械设备，运输车辆反复出入，这

也会给施工人员和附近城市居民带来一定的安全风险。

2矿山法施工风险安全管控重点

地铁工程项目的管理者应树立全局观念，从多角度来控制隧道开挖过程中存

在的风险。在应用矿山法进行隧道施工时，要开展全过程动态管理与控制，并将

重点工序的管理与控制作为落脚点。矿山法施工主要（重点）工序如图1所示。

图1矿山法施工主要（重点）工序

（1）超前支护。通常情况下，当开挖作业完成后，需对围岩自稳时间低于

支护完成时间的地段进行支护。超前支护要综合考虑围岩情况、开挖情况及施工

进度等，选择一种或几种相互结合的超前支护方式，常见的超前支护方式有超前

锚杆、超前注浆小导管等。

（2）开挖。开挖方式要根据围岩情况及地质水文情况来选择。通常而言，

在围岩自稳性好、地质水文条件好