當前，二十局集團公司在建隧道多達100余座，總延長140余公里。一方面，表明我們已成為隧道及地下工程施工行業的一支重要力量，另一方面，隧道施工安全問題也隨之被提上重要議事日程上來。隧道施工安全是一個復雜的系統工程，哪一個方面、哪一個階段、哪一個環節的工作沒有做好都可能釀成事故。如何有效地確保隧道施工安全，是擺在我們集團公司廣大隧道施工管理者和技術人員面前的一個課題。
    一、開挖是隧道施工的關鍵環節
    開挖工作是隧道施工的第一流程，開挖工作的優越與否直接影響隧道施工的安全、質量和效益。提高光面爆破，可以減少對圍巖的擾動，減少應力集中，有利于自然拱的形成，便于噴砼工藝，因此，隧道施工安全的關鍵是開挖。
    良好的光面爆破可以減少超欠挖，這樣減少了欠挖處理及超挖石碴的外運量，減少襯砌時砼的回填量，而且砼襯砌厚度均勻減少了應力集中。因此，開挖也是影響隧道襯砌工作的關鍵。
    開挖是關鍵，還在于開挖決定了隧道的初始幾何尺寸，表明了隧道的貫通及誤差，一旦開挖出了問題，其它后續工序也就失去了意義，再次施工安全就很可能得不到保障。
    爆破參數設計是光爆控制的重要環節，在綜合考慮圍巖狀況、巖石整體性好壞、節理裂隙發育規律等多方面因素后，精確合理地設計爆破參數，降低工料消耗，提高光面爆破效果。
    鉆孔設備的選擇對光面爆破的效果起重要作用，目前隧道開挖絕大多數采用人工開挖的方式，因此，操作手的經驗及熟練程度至關重要。很多項目在施工隧道前對操作人員進行了崗前培訓，操作人員在施鉆時抓住了“準、平、齊、直”的要點，同時對風槍進行了適當改進，改造了部分風槍油壺的位置，減少了鉆爆形成的臺階，拱頂和邊墻光面爆破均達到了很高的水準。
    二、防坍是保證隧道施工安全的最重要環節
    開挖中最重要的一點就是防塌。山嶺隧道施工絕大部分采用傳統的施工方法——鉆爆法施工。鉆爆法施工的山嶺隧道由于受炸藥爆破震動的影響，破壞了原有巖體內部受力平衡，當施工方法不當或支護不力時，圍巖就會因失穩而發生坍塌。因此，采用鉆爆法施工的山嶺隧道如何防止坍方是確保隧道施工安全和工程質量的關鍵。
    1.易發生坍方的地形和部位
    在山區修建隧道，由于隧道穿越地區工程地質和水文地質的復雜多變，決定了山嶺隧道的施工難度。下面列舉容易發生塌方的地段和部位，以便遇到類似情況時能引起高度重視。
    （1）容易發生塌方的地段
    a.埋深較淺地段：山嶺隧道埋深在200米以下時，圍巖由于受到地表水侵蝕，巖層風化嚴重，如施工不當易發生塌方。
    b.斷層破碎帶及斷層影響帶：因其圍巖破碎，自穩能力差，并含有大量的填充物和地下水，如施工不當易發生塌方。
    c.巖層接觸帶：因其巖層不同，且大多伴有小構造，如重視不夠可能會發生塌方。
    d.高應力地段：在軟質圍巖中，由于受到高地應力的影響，圍巖變形較大，若支護不力極易發生坍方。
    e.在高水位富水地段：巖溶呈不規律性分布，隨時遇到意想不到的溶洞，若防備不及，溶洞內的填充物涌出或坍塌，也會給工程造成不利的影響。
    （2）容易發生坍方的部位
    a.隧道洞口：隧道洞口集埋深淺、石質較差、受力結構復雜等不利因素于一體，處理不當極易發生坍方。
    b.隧道拱腳：當采用臺階法施工開挖下半斷面時，若拱腳支護不力，極易造成坍方。
    c.隧道墻腳：當進行檢底施工時，措施不當墻腳懸空時，致使邊墻失穩而發生偏幫。
    d.隧道拱部：地質條件較差，拱部變形較大，支護強度不足時，易發生拱部坍塌。
    e.隧道與隧道的交叉部位，即主洞與支洞交叉的部位，也就是通常所說的交叉三角區，如果處理不當，支護不力，極易發生坍方。
    f.在水平巖層或近似水平巖層中，拱部易發生掉頂；在垂直巖層或近似垂直巖層中，邊墻易發生偏幫。
    2.防止出現坍方的預防措施
    在山嶺隧道施工中，如果施工方法及支護手段使用不當，不僅不能加快施工進度，而且也不能保證工程質量和施工安全，易造成坍方。為此，特別強調：
    （1）選擇合適的施工方法
    隧道施工過程和方法是多種多樣的，目前在我們經常采用的礦山法中大致有全斷面法、臺階法和分部開挖法三大類。
    在當前的施工實踐中，采用最多的方法是臺階法（含環形開挖預留核心土法），其次是全斷面法。在大斷面隧道中，中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）和雙側壁導坑法采用較多。選擇施工方法，并不完全決定于地質條件。地質條件僅僅是選擇施工方法的一個因素，而更應強調的是：施工方法必須符合快速、安全、質量及環境的要求。其中環境因素有時成為選擇施工方法的決定性因素。選擇施工方法時需考慮的基本因素大體上可歸納為：
    a.施工條件：實踐證實，施工條件是決定施工方法的最基本因素，它包括一個施工隊伍所具備的施工能力、素質以及管理水平。目前我集團隧道施工隊伍的素質和施工裝備水平，有高有低，參差不齊，因此，在選擇施工方法時，不能不考慮這個因素的影響。
    b.圍巖條件：也就是地質條件，其中包括圍巖級別、地下水及不良地質現象等。圍巖級別是對圍巖工程性質的綜合判定，對施工方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。
    c.隧道斷面積：隧道尺寸和形狀，對施工方法選擇也有一定的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發展的趨勢，如公路隧道已開始修建3車道甚至4車道的大斷面，水電工程中的大斷面洞室，更是屢見不鮮。在這種情況下，施工方法必須適應其發展。在單線和雙線的鐵路隧道中，越來越多地采用了全斷面法及臺階法；而在更大斷面的隧道工程中，先采用各種方法修小斷面的導坑，再擴大形成全斷面的施工方法極為盛行。
    d.埋深：隧道埋深與圍巖的初始應力場及多種因素有關，通常將埋深分為淺埋和深埋兩類，有時將淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣地質條件下，由于埋深的不同，施工方法也將有很大差異。
    f.工期：作為設計條件之一的施工工期，在一定程度上會影響基本施工方法的選擇。因為工期決定了在均衡生產的條件下，對開挖、運輸等綜合生產能力的基本要求，即對施工均衡速度、機械化水平和管理模式的要求。
    g.環境條件：當隧道施工對周圍環境產生如爆破振動、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時，環境條件也應成為選擇隧道施工方法的重要因素之一，在城市條件下，甚至會成為選擇施工方法的決定性因素。
    （2）各種施工方法在不同圍巖和隧道中適用情況
    a.全斷面法
    適用于單線鐵路隧道Ⅰ～Ⅲ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅰ～Ⅱ級圍巖地段。通常采用全斷面鉆孔一次起爆方法。為控制好開挖輪廓，減少超欠挖，提高光面爆破效果，可推廣預留光爆層的開挖方法。
    b.臺階法
    適用于單線鐵路隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅲ級圍巖地段。臺階數量和長度，要根據圍巖條件而定。Ⅲ級圍巖一般采用兩臺階法；Ⅳ級圍巖及Ⅲ級偏弱圍巖，可改用三臺階法。
    臺階法施工的循環進尺，要根據開挖跨度和圍巖類別、自穩時間嚴格控制，并與初期支護鋼架設計間距相對應。每次以架立1～2榀鋼架為宜。
    上部斷面開挖視圍巖自穩條件，可采用一次開挖成形和環形導坑預留核心土開挖法，該法適用于單線鐵路隧道Ⅳ、Ⅴ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖地段。當圍巖自穩性很差時，必須采用小導管或錨桿（注漿）等超前支護措施；土質隧道還可采用人工預切槽，槽內嵌設鋼架，噴混凝土預支護后再開挖的方法。
    下部斷面（中、下層臺階）是開挖作業的重要環節。近年來，在下部開挖中，因方法欠妥，作業不慎引起初期支護失穩造成的重大坍方事故已有多起，必須引起高度重視。在開挖順序上，宜采用先挖側槽、左右錯開向前推進的做法，不宜采用拉中槽挖馬口的方法。側槽開挖長度，靠近邊墻范圍應采用風鉆、風鎬手工開挖，人工清壁扒碴，嚴禁使用重型機械開挖和裝碴，以免對圍巖過大擾動、破壞圍巖和初期支護系統的整體穩定性。
    c.分部開挖法
    分部開挖法主要有雙側壁導坑法（適用于單線鐵路隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅳ～Ⅵ級圍巖）、中隔法（適用于單、雙線鐵路隧道Ⅴ級圍巖、淺埋隧道及三線隧道）或交叉中壁法（適用于雙線、三線隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖及淺埋隧道）。這些施工方法也適用于對地表沉降有嚴格限制的城市公路隧道。
    雙側壁導坑法在控制地中和地表下沉方面，優于其它施工方法。此外，由于兩側導坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土體中的部分地下水。為后續施工創造條件。因此城市淺埋、軟弱、大跨公路隧道和山嶺軟弱破碎、地下水發育的大跨隧道可優先選用雙側壁導坑法。
    d.進洞方法
    進洞施工方法要根據洞口段地形、地貌和圍巖條件而定。
    洞口段為整體性好的Ⅰ、Ⅱ級硬巖時，路塹成型后，即可按全斷面法直接進洞。
    洞口段為淺埋、坡積、軟弱的Ⅳ、Ⅴ級圍巖時，宜采用臺階法進洞。一般應結合洞口路塹施工分層開挖，到達暗洞進口里程前4m左右，沿設計開挖廓線外0.1m施作管棚（常用￠42mm小鋼管，有條件的也可用￠89mm鋼管）超前支護，而后按臺階法施工。拱部要采用環形開挖留核心土法，下部視情況分一層或兩層開挖。為確保安全順利進洞，暗洞前4m的初期支護通常做成套拱。當暗洞掘進20米左右后，要及時施作仰拱和二次襯砌。