隧道安全风险管控及风险应对措施探讨
2018-10-19李树芳
李树芳
摘 要 安全风险管理即是通过对作业现场施以细致检查,精准发现潜在危险源与事故隐患,之后通过科学分析,确定其严重程度,继而确定其风险控制优先级,制定有针对性的管控措施,以达到“安全生产”“零事故”的目标。对于隧道建设而言,安全风险管控尤为重要。通过强化安全风险管控不仅能够减少乃至避免安全事故的出现,而且还能够提高隧道建设质量,确保作业安全,降低作业成本,保障作业进度。对此,本文笔者结合自身多年的隧道施工管理经验,对隧道施工安全风险管控提出了自己的见解,旨在为同行同业者提供一些可供参考与借鉴之处。
关键词 隧道工程;安全风险管控;应对措施
1 隧道安全风险管控的内容与特点
1.1 隧道安全风险管控的主要内容
(1)在施工前,应首先由技术人员对施工图纸进行细致且全面的审核,校对是否有图纸内容与实际施工存在冲突,并对施工过程中可能存在的风险因素进行分析总结,在进行技术交底时作为重点由设计单位进行解答。然后根据设计文件内容细致核查施工影响范围内的环境与地质信息,并出具正式的书面报告交业主备案。
(2)建立完善的隧道施工安全风险管理体系与机制,成立专门的安全风险管理小组,并对小组成员进行相关的教育培训,提升每名管理人员的安全风险管理意识。
(3)根据施工图内容对施工各阶段可能出现的安全风险进行风险评估,然后结合实际的地质条件、现场环境、施工设备、施工工艺以及工程特点等,对可能出现的新风险事件进行识别,并提出与之对应的风险应对措施,对已经识别的安全风险事件进行实时监测。并在洞口醒目位置设置风险告知警示牌,主要内容应涵盖风险事件描述、风险监测方案、应急处理措施以及相关责任人等。
(4)在隧道施工中,应对掌子面状态、作业状况、风险处理以及风险跟踪等进行实时监测,将超前地质预报、现场监控量测等内容列入关键作业工序,并根据相关设计要求编制合理的监测方案,对存在的地质风险、环境风险以及施工风险等予以全面监测,对地质风险以及可能出现的施工风险进行提前识别和预测,确保隧道施工的质量与安全。
(5)完善安全风险预警、应急响应以及信息报送机制,根据实时监测到的数据信息、作业状况、掌子面异常情况等确定预警级别,并形成异常情况报告;此外,对施工中可能出现的突发安全风险进行风险预警并启动应急预案,组织相关人员进行妥善处理,同时及时上报业主方、设计方与监理方。
1.2 隧道安全风险管控的特点
(1)由于隧道施工的隐蔽性、复杂性以及地质条件的不可预见等特点,致使隧道施工中的风险高、危害性大。
(2)由于勘察设计不全面,地质勘查资料不完善,以及隧道施工中的一些突发地质风险,致使隧道工程施工的风险具有突发的偶然性与大量的必然性。
(3)由于隧道现场监控测量的数据具有较大的离散型,勘察报告中所提供的现场资料较为局限,而地下情况复杂,存在很多无法预知的地质特点,从而导致施工风险具有较强的可变性。
(4)在进行隧道施工时,施工影响范围内的土体扰动较大,对作业现场附近的建筑物、地下管网等设施产生了严重的影响,由此也导致隧道施工风險的多样化与复杂化[1]。
2 隧道工程主要风险因素
2.1 地质、水文风险
在进行隧道工程地质勘查作业时,由于业主盲目控制勘察成本,致使勘察队伍实力不足、勘察设备落后、勘测方式不合理等,从而导致勘察结果无法全面、真实地反映隧道作业区域内地质的真实情况。由此,也导致设计单位无法准确分析与判断作业区域的真实情况,对不良地质段的预估不足,使得设计方案过于理想化,从而导致开挖工法、支护措施等不合理,尤其在遇到断层破碎带、富水段以及高瓦斯隧道等情况时,极易出现严重的施工安全事故。
2.2 隧道施工主要风险因素
(1)坍塌。造成隧道坍塌的因素众多,首先,自然因素。因隧道开挖致使围岩受力状态发生改变,施工现场地质状况差或是因隧道施工现场地下水状态发生改变等。其次,人为因素。由于设计方案的合理性缺失,技术人员现场施工不规范、不严谨,不按照施工方案进行施工,支护措施不到位、支护强度不足,或是因爆破震动过大使得周围土体扰动过大等,都会造成隧道塌方或崩塌。
(2)岩爆。岩爆作为地下工程以及岩石力学领域的重要难题,一旦发生将会对隧道掌子面、施工设备以及作业人员等造成严重影响。虽然轻微的岩爆无弹射现象,但如果发生较为严重的岩爆,较高的地应力使得岩石遭到破坏,并以较大的力量将破碎的岩石弹射而出,持续时间长,严重威胁作业人员的人身安全。
(3)突水、突泥。隧道工程在穿越断层破碎带、富水带、暗河、溶洞等不良地质段时,一旦处理不当就会造成突水突泥等地质灾害。而突水突泥不仅会对隧道围岩稳定性以及喷射混凝土的质量产生影响,而且还会对施工质量与进度产生影响,尤其是在遇到连续突水突泥的情况时,还有可能会造成重大安全事故。
(4)瓦斯。隧道穿越煤层或含瓦斯地层时,极有可能会发生瓦斯突出现象,而瓦斯突出达到一定浓度后,极有可能会发生窒息、燃烧以及爆炸等危险,不仅会对隧道施工产生影响,而且严重威胁作业人员的生命安全。据相关资料记载,某隧道因大量瓦斯涌出,加之衬砌台车上不防爆插座打火,引发瓦斯爆炸,当场死44人,伤11人,损失严重[2]。
3 隧道安全风险的应对措施
3.1 加强超前地质预测
首先,加大对超前地质预报工作的重视程度,并严格按照超前地质预报方案进行作业。如果超前地质预报发现存在不良地质条件时,应立即采取措施,避免发生安全事故,同时上报监理方、设计方与建设方。其次,对不良地质段或特殊地质段可能存在潜在的安全隐患,因此,应进行专项风险评估,合理选择施工工艺,并制定科学合理的应急预案,一旦出现安全事故应立即启动应急预案。此外,重视监控测量工作,并配备专业的监控量测技术人员,制定科学合理的监控量测方案,并结合实际的地质情况进行调整。
3.2 隧道施工主要风险的应对措施
(1)坍塌的应对措施。首先,对断层破碎带或富水段隧道实施预注浆加固,使围岩在浆液的作用下形成一个稳定的整体,从而提升隧道围岩整体的稳定性,防止发生坍塌;其次,在进行隧道开挖时,通过超前地质预报,对地质结构进行超前探测,以便提前获得前方隧道的地质、水文信息,从而正确指导隧道的开挖及引排水作业,防止因不恰当的施工而引发坍塌。另外,结合隧道地质勘查报告,合理选择开挖作业方法、超前支护以及初期支护等防护措施,降低安全风险的发生概率;此外,做好隧道围岩的监控量测工作,一旦出现围岩变形或其他地质异常情况,应及时采取措施,必要时启动应急预案。
(2)岩爆的应对措施。首先,隧道新开挖工作面的顶部位置以及拱腰位置是发生岩爆概率最高的部位,因此,必须进行重点关注防止岩爆伤及无辜,可采取松动爆破或超前钻孔预爆破的方式释放围岩内的原始应力,避免因较高的地应力引发更大的岩爆影响正常施工;其次,隧道开挖时,可以向围岩表面施以高压水冲洗,将部分能量进行释放,避免发生岩爆;另外,对开挖工作面拱顶位置及时喷射混凝土,加设锚杆或钢筋网加固,避免岩层长时间暴露引发岩爆;此外,对已经发生轻微岩爆而未脱落的岩块,应及时采取清撬措施,并加设钢棚进行防护,避免发生大范围的岩爆,并做好岩爆范围内的设备、人员的防护,防止因岩爆而造成的伤害,在岩爆高发期,作业人员与机械设备应及时撤离,躲避岩爆。
(3)突水、突泥的应对措施。施工前做好地表水的引排,对富水段隧道应清楚水源流向以及其与隧道之间的关系,并通过合理措施做好富水地段水源的引排工作。在裂隙水发育或对地质水文条件要求较高的作业区域,可采取预注浆堵水措施,改善施工范围内的地质情况;如若溶洞或暗河水流量较小,有其他出口或分支时,可通过注浆堵水防止发生涌水风险;另外,可设置一定数量的固定泵站、集水井等,并利用潜水泵将隧道富水段的水流抽排至集水井。
(4)瓦斯的應对措施。首先,隧洞内作业应用的电器、设备等应为防爆型,且严禁明火、抽烟,入洞人员应身着棉质衣物。其次,加强瓦斯抽排管理,钻孔前应先排瓦斯,并以水力开孔或向岩层内加水等。另外,以水泥浆或其他注浆用材将岩层间孔隙施以注浆封堵,将瓦斯封堵于岩层内,避免瓦斯渗漏至开挖作业面,并及时施作喷射砼,且应当尽早以气密性砼材料完成衬砌施工。此外,如若作业过程中有>30cm厚度的煤层出现,且伴有瓦斯涌出风险时,应及时组织揭煤作业。作业前应先以超前水平钻孔探查煤层情况,且应事先钻两个深度超过煤层厚度的孔洞,检测有无存在瓦斯涌出风险。待瓦斯抽排后,还应当钻孔检测瓦斯含量能否达标。待揭煤完成后,应及时施作支护,避免冒顶事故的发生[3]。
4 结束语
总而言之,隧道项目安全风险管控意义重大、任重道远,其是隧道建设进度、质量、成本等得以控制的根本。如若安全风险管控不力,则极易发生安全事故,以致影响项目建设进度,增大项目建设成本,导致不良社会影响,对企业的利益、声誉等产生直接影响,危及企业发展。为此,现场管理人员应当尽职尽责,全力做好安全风险管控,以实现“安全生产”,顺利完成项目建设。
参考文献
[1] 吴永乐.隧道工程施工安全风险管理研究[J].建筑技术开发,2016,
(7):78-78.
[2] 曹守江.浅析隧道工程施工安全风险管理[J].建材与装饰,2018,
(1):242-243.
[3]张岭.隧道工程施工安全风险管理研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2013.