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摘要:隧道施工具有作業空間有限、地質與水文地質復雜、不確定因素多、施工方法交叉變換多、施工難度大等特點。這些都集中表現為工程的高風險性。為了工程能夠安全順利的完成必須對隧道施工風險與安全實施系統管理,最大限度地規避風險,避免人員傷亡和環境損害,降低工程成本和工期損失。本文介紹了風險預測管理的重要性,并從隧道施工的一般風險和重大風險兩方面進行論述,并提出了預防的安全技術措施。
關鍵詞:隧道施工,風險預測,安全技術
一、隧道施工中的風險預測管理的重要性
安全風險管理是一種強調全面超前進行評估與預測的安全管理方式,所追求的目標是“一切事故皆可避免,一切隱患皆可消除”,實現風險管理對實現鐵路企業本質安全有著重要意義。
一是風險管理實施過程不是去檢查或處理隱患,而是將行動建立在對生產過程各個環節進行評估的基礎上,全面考慮有可能出現的風險,對現行安全管理內容進行補充和完善,實施有效地管理和控制,由被動轉為主動。
二是風險管理中進行的安全生產風險識別和風險評估,有助于發現新情況新問題,為安全管理工作確定風險點,建立安全管理流程,提供參考依據。
三是風險管理是實現超前控制,閉環管理的重要途徑,風險識別和評估,明確了生產各個環節可能出現的各種問題和這些問題發生前的干預方案,能夠有針對性地控制并持續進行改進。
四是變安全生產事后控制為事前控制,對風險進行系統地、定時地評估,建立積極的、主動的風險管理機制,從根本上防范重大安全風險及其所帶來的損失。
五是有助于形成企業的風險信息標準和傳送渠道,統一對于風險信息的認識和管理,形成數據支持,能夠提高決策的效率和效果。
二、隧道施工的一般風險因素與安全技術
(一)觸電傷害
工程外側邊緣距外電壓線路未達到安全距離,用電設備未做接零或接地保護,保護設備性能失效,違規使用和操作電氣設備,對人身造成傷害或損害。
安全技術:
1、臨時用電線路的安裝、維修、拆除,均由經過培訓并取得上崗證的電工完成,非電工不準進行電工作業。
2、電纜線路應采用“三相五線”接線方式,電氣設備及電氣線路必須絕緣良好,場內架設的電力線路其懸掛高度及線距符合安全規定,并架在專用電桿上。
3、變壓器必須設接地保護裝置,其接地電阻不得大于4ΩV,變壓器設置圍欄,設門加鎖,專人管理,并懸掛“高壓電危險,切勿靠近”的警示牌。
4、移動的電氣設備的供電線使用橡膠電纜,穿過場內行車道時,穿管埋地敷設,破損電纜不得使用。
5、所有線路設計合理并具有合適絕緣,電氣設備的操作,必須符合下列規定:非專職電工不得操作電氣設備;手持式電氣設備的操作手柄和工作中接觸的部位設有良好的絕緣。使用前進行絕緣檢查。
6、手提作業燈為14~24V。36V以上的供電設備和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的設備的金屬外殼、構架等,必須有接地保護。
(二)機械傷害
機械運轉工作時,因機械意外故障或違規操作可能造成人身傷害或機械損害。
安全技術
1、人員培訓,堅持持證上崗
每個機操工必須受過專業培訓,并考試合格。人員培訓中重點抓盾構機司機、電動車司機和龍門式行車司機。
2、安全用電
堅持用電拉線規范化,嚴陷控制電容量,特別是盾構機專用高壓電纜的架設反復征求多方意見,尋得最合理最安全的走向,確保盾構機用電暢通。
3、建立設備保養修理體系,隧道施工一般是,化連續施工,每班配一個機修工和二名電工,平時機械有故障由當班修理工或電工解決。
4、建立所有設備的單機檔案。
按公司的檔案管理上等級的要求,將每臺設備的運轉記錄、修理保養記錄和履歷書匯總定期歸檔。
(三)火災傷害
由于地下建筑內部一般比較潮濕,易加速各種電氣線路和設備的絕緣層、接點老化,容易發生短路、造成局部電阻過大等問題。隧道通風量及風速都比較大,一旦發生火災,火勢蔓延迅速。一般隧道均采用人工采光,而人工照明的照度較低,只要發生火災或斷電,地下一片漆黑,給工人逃生造成了很大的難度。隧道失火撲救比較困難,因為對火源、起火點在火災初期難以發現,當發現火災時已蔓延擴大,且火勢大小無法直觀判斷。這些原因均使火災的損失加大,隧道火災的防范至關重要。
安全技術:
1、消防設備的設置。一旦發生火災,火災探測系統可以及時發出警報,使隧道未失火工程段的施工人員做好防范準備。隧道中定點設置滅火設備,從而保障小火情的情況下,工人可以自行撲滅。
2、階段防火門的設置。隧道施工中可以每隔一段距離設置防火門,降低火災過快的蔓延,減少損失。防火門按國家防火要求設計和安裝。
3、應急措施的保障。一旦發生火災,應有及時有效的處理辦法,人員的搶救、火災的撲滅方案、經濟財產的搶救都要有相當的保障措施,從而使火災的影響降到最低
三、隧道施工的重大風險因素與安全技術
(一)洞口失穩
1、風險預測
(1)圍巖嚴重風化(2)地下水位較高(3)山坡比較陡(4)有偏壓(5)淺埋(6)植被多為雜木 (7)滲出水變混濁,開挖面巖層出水冒泥 (8)裂縫處有響聲。
2、安全技術
(1)洞口工程應與洞口相鄰工程統籌安排、及早完成,施工宜避開雨季及嚴寒季節。
(2)洞口施工前,應先檢查邊仰坡以上的山坡穩定情況,及時清除懸石、處理危石,并應進行不間斷檢測。
(3)結合現場地形,洞口邊仰坡應及早做好坡面防護,確保洞口穩定。洞頂邊仰坡周圍的排水系統宜在雨季前及邊仰坡開挖前完成。
(4)隧道開挖應力求早進洞,避免出現深路塹或高邊坡,盡量減少對山體的破壞,防止水土流失。
(5)洞口土石方工程施工應自上而下分層開挖、分層防護,當地質條件不良時,應采取穩定邊坡和仰坡的措施,洞口石方嚴禁采用洞室爆破開挖,宜采用淺孔小臺階爆破,變仰坡開挖應采用預留光爆層法或預裂爆破法。
(6)洞口段開挖到隧底標高后,應及時施作中心水溝、排水側溝及出水口。
(二)涌水
1、風險預測:
(1)隧道范圍內穿越地帶上覆花崗巖、含礫砂巖,巖層裂隙發育,地下水豐富,補給快。施工時可能發生涌水現象。
(2)超前探孔。用風槍或鉆孔臺車進行鉆孔,鉆孔長度為5米以上。
(3)采用地質雷達檢測。
2、安全技術
(1)施工中做好洞內排水。隧道排水為洞內每50m設一集水坑?通過φ100排水管將掌子面積水導入集水坑,由抽水機排出洞外經沉淀后排入附近既有排水設施。
(2)做好止水加固工作。鑒于花崗巖殘積,全、強風化巖具有遇水軟化、崩解,強度急劇降低的狀況,做好洞內超前探測,及時掌握地質情況,必要時采用小導管超前止水固結注漿的手段,控制涌水量,并根據止水固結注漿質量逐步修正注漿參數,改善洞內環境為掘進施工提供作業條件。
(三)坍塌
隧道施工最常發生的事故是塌方,每次塌方,輕則造成財產缺失,重則導致數人甚至數十人死亡,并伴隨巨大財產損失,尤其是復雜地質條件下的隧道施工,是隧道施工的重大危險源。
1、風險預測
(1)在碎裂結構地層中,巖塊間互相擠壓,開挖后失穩,局部塊石坍塌。
(2)噴層大量開裂,噴混凝土質量、厚度未達到要求。
(3)薄層巖體在構造運動作用下,形成小褶曲、錯動,巖層層狀劈裂,層理、節理縫或裂隙變大、張開。
(4)巖層軟弱相間或有軟弱夾層,有地下水作用,軟弱面強度降低或軟弱層泥質充填物較多。
(5)隧道穿越斷層或各種堆積體,開挖后,容易引起坍塌。
(6)洞內圍巖變形異常,變形速度加大。
2、安全技術
(1)施工中遵循“短進尺、弱爆破、少擾動、強支護、勤量測、早封閉”的施工原則;調整開挖方法,優化爆破設計,強調光面爆破或預留光爆層爆破,嚴格控制單響藥量,減小爆破震動,爆破排煙后,視圍巖穩定情況,決定噴砼封閉與出碴的先后順序,原則上先初噴封閉,再行出碴,爾后復噴直到達到設計厚度。
(2)加強監測,留足沉降量,保證施工安全和二次襯砌的設計厚度。
(3)加強超前地質預報,并結合監控量測分析,及時調整設計參數。
(4)有仰拱地段,須考慮超前施作開挖掌子面與仰拱,嚴格控制仰拱、回填及二次襯砌各工序間的步距,嚴格按規范作業,盡早完成二次襯砌澆筑。
(5)施工作業期間,值班技術24小時值守,隨時記錄工作掌子面的情況,遇到問題,及時匯報,防止錯過最佳處理時間。
(6)進洞前,應對洞口段以及淺埋段的縱橫斷面進行測量,并繪制縱橫斷面圖,確認淺埋情況,做到隨時掌握洞頂覆巖土層的厚度,并據此調整支護參數和作業工序部署。
結束語
隧道施工安全關系到施工人員的人身安全和國家的財產安全,加強隧道施工中的風險預測能夠降低安全事故的發生。因此,隧道施工企業有責任、有義務重視一般風險因素與重大風險因素,對其進行預測管理,采取預控安全技術措施,以防為主,規范管理,不斷提高我國隧道建設安全水平。
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