摘要：随着地下工程的社会关注度逐渐提高，地下空间的发展必定会成为未来人类生活以及交通等方面发展的趋势，地下空间的有效利用可以大大减轻人口增加带来的压力以及解决交通拥挤带来的一系列问题，为了人们能对地下空间有进一步的了解，本文从海底地铁隧道施工措施方面进行一些探讨，让人们可以了解一些在地下工程施工中会涉及到的一些概况。
关键词：地铁隧道；施工技术；安全措施
1引言
对于地铁隧道可能人们并不陌生，但是如果隧道的施工需要经过海底进行施工时这样的情况就不会轻易遇见了，由于海底隧道的施工需要经过岩石区，爆破施工技术是必不可少的环节，岩石区爆破作业的施工安全以及掘进工作的顺利是施工的前提保证，本文以青岛地铁一号线隧道为例提出一些研究得出的结论。
2青岛地铁一号线隧道概况
青岛地铁一号线隧道是目前在建的国内最长的一条跨海地铁隧道，作为国内最长的跨海地铁，1号线的过海段施工备受关注。海段区域，沿现有胶州湾隧道北侧的胶州湾口，青岛贵州团岛路站的主要城市。线的总长度约8.1公里，这是在中国最长的地铁隧道。该海域的长度约为3.49公里。建成后，它将缩短从黄岛到市区的时间。此海底隧道最深处比胶州湾隧道还要深。1号线是青岛城市轨道交通网络"的一个重要一环、四线"。这也是唯一的轨道交通线路连接黄岛区和中心城区隔海相望，在不久的将来。2015年，1号线获批成为青岛市首批采用政府与社会资本合作（PPP）模式建设的地铁线路之一。线路全长59.97千米，其中过海段长约3.49千米。目前，前期工作进展顺利，主体工程即将全面展开，预计2020年底完成建设任务[1]。
3海底隧道安全施工
3.1隧道掘进施工
隧道的施工掘进方式就是对隧道线路施工范围内的岩石进行破裂清除的工作。目前，常见的隧道施工掘进方式主要有钻眼爆破、掘进机掘进和人工掘进三种掘进方式，青岛地铁一号线目前掘进机使用的是三臂凿岩台车，在海底隧道进行前段的掘进施工时，是需要考虑岩石的情况，开挖是隧道施工的第一道工序，也是极其重要的一个环节。从海底隧道施工生产经营系统整体来讲，施工风险主要来自于以下几个方面：（1）自然因素，是隧道工程位于自然环境中存在的风险因素，主要包括所处的地质条件和生产环境的不确定性，如海水压力、围岩压力、风化深槽、海洋动力环境、岩体的渗透稳定性等。（2）施工生产经营（安全）系统方面的原因。隧道施工生产经营系统本身具有一定的稳定运行的特性，生产系统本身出现问题也是风险的原因之一。（3）人为因素，主要是指人的安全意识和有关的社会因素，如直接责任者的直接操作者的生理心理因素、直接管理者和间接管理者的责任意识和管理水平、法律法规和规章制度以及社会因素等[2]。
3.2海底隧道爆破作业安全施工
3.2.1青岛地铁一号线隧道的施工对胶州湾隧道的影响
在海底地铁隧道中常用的爆破方法主要是炮眼爆破法，它是用凿岩机进行钻孔，然后在孔内安放炸药使其在爆炸设计范围内进行验收破裂的过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它对围研的扰动破坏比较大，可能还会造成其周围的岩石坍塌，加上青岛地区地下岩石较硬，所以钻爆法是适用的。炸药爆炸时由于其产生的能量会随着距离的增大而减少，而且当通过介质传播时，不同的介质的能量衰减也会不一样，经过弱震仪初步的探测，在青岛地铁一号线海底隧道进行爆破作业时同时在青岛胶州湾直线距离内未检出数据，初步断定青岛地铁一号线海底隧道施工段的爆破施工对胶州湾隧道没有危害性的影响，同时爆破震动对周边的影响还可利用公式进行初步分析，由于爆破地震波在岩土介质中的传播非常复杂，其影响因素较多。爆破振动质点强度计算公式现仍处于半经验阶段。但有两个因素是共同的，一个是测点距爆心的距离；另一个是最大一段装药量。目前，国内常用的计算公式有：
（1）前苏联萨道夫斯基公式
V=K（Q1/3/R）α
式中，V为质点振动速度，cm/s；C为最大一段装药量，kg；R为测点距爆心的距离，m；K，a为与介质、现场条件等有关的常数。
（2）日本采用的公式
V= KQ0.75/R2
（3）阿特威尔的公式
V=K（Q/R2）a
（4）北京科技大学提出的公式
V==K（Q0.5/R）a
一般用萨道夫斯基公式计算为多[3]。
以上为个人对此的见解，如果想获得更有力的证实还需要大量的观测以及数据去进一步的探讨。
3.2.2隧道爆破安全措施
隧道建设应作为现场施工安全标准的重点，认真编制现场安全执行标准，全面规划、合理安排、规范指挥行为、操作行为和现场生产设施，实行规范化管理。根据地形、地貌、水文地质条件、开挖、支撑、岩石堆积的方法和过程，科学地选择和详细具体的安全措施。在施工中，应及时补充和完善地质条件的变化，认真做好安全教育和技术的基础工作。应采用软弱围岩、不良地质条件、特殊地质、浅埋、偏压、组织等技术论证，确定钻爆方案。光面爆破和预裂爆破技术必须严格控制相邻眼距、外输入角和电荷量等参数，以减少干扰次数和围岩的下挖。爆破后，应派专人检查。处理危石、悬石、建立人的监护。临时支护应以设计文件和标准，不超过两爆破距离，最大距离一般。要更改类型和临时支撑的标准，它必须由项目经理批准，设计监理协议。严禁建筑工地降低配套标准；通风系统应在室内设计。采取综合防尘措施，粉尘和有害气体的浓度，定期测试。通风系统负责维护和维修系统的建立。隧道施工应制定防塌、涌水、瓦斯应急预案，配备必要的应急设备和物资，组织和人员分工明确，及存在的问题，并及时采取措施减少影响和损失。
3.3隧道施工通风与防尘
隧道内施工过程通风的目的是向洞内提供大量的新鲜空气，稀释并排除有害气体，降低隧道内的粉尘浓度，改善作业条件，从而保障施工人员的身体健康。隧道施工中由于岩石的开挖，破碎操作以及机械的使用使得隧道中夹杂着有毒气体以及大量的粉尘，这对人体的危害是非常大的，隧道施工环境必须戴口罩，因此有必要降低隧道内的有害气体和粉尘浓度。目前，青岛地铁一号线采用的机械通风方式，对于通风机的类型可以根据风量计算来确定，以便布置合理的通风管道和通风机，从而满足隧道施工的通风与防尘作业要求。
4分析结果与讨论
海底隧道中的施工有一定的风险，需要得到可靠的安全评价，通过对以上几点海底隧道施工的探讨，了解到隧道中的安全措施是施工过程的重要保障，海底隧道的施工过程不同于普通隧道，由于海底隧道长期受海水的侵蚀，与普通隧道相比可靠性与耐久性都大大降低，施工难度系数提高，而且有较高的风险，只有全面的了解施工的安全措施，制定详尽的施工计划，缜密的思考可能发生的事件，做好突发事件的应急措施，才能保障隧道施工的安全进行。
参考文献
[1]周建亮.青岛地铁1号线过海段全面开工[N].青岛日报/青报网，2016-3-17.
[2]王景春，侯卫红，莫勋涛.海底隧道施工安全评价的初步研究[N].岩石力学与工程学报，2007（12）：37-57.
[3]马建兴，马强. 马家塔煤矿爆破振动对周边铁路线影响的研究[J].金属矿山，2011：210-210.
论文作者:任思建1.2,张壮1.2,徐静静3
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/11
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