高速公路隧道施工风险管理技术探索
2019-12-04杨志强
杨志强
摘要:我国高速公路开始逐步向西南等区域进行布网,西南区域的地质条件复杂、自然环境恶劣,高速公路施工桥隧占比高,技术性复杂,施工难度大。面对复杂的自然环境和施工技术难题,如何保障高速公路隧道施工的正常进行,是高速公路施工过程中一项极为关键的工作。本文将对高速公路隧道施工所面临的风险进行分析,研究风险的识别和构建起风险的防控体系,及时发现高速公路隧道施工过程中的风险并有效解决,推动高速公路隧道施工的高效快速发展。
Abstract: China's expressways began to gradually spread to the southwest and other regions. The geological conditions in the southwestern region are complex and the natural environment is harsh. The expressway construction bridge tunnel has the features of a high proportion, technical complexity and big construction difficulties. Faced with complex natural environment and construction technology problems, how to ensure the normal operation of expressway tunnel construction is a crucial task in the expressway construction process. This paper analyzes the risks faced by expressway tunnel construction, studies the identification of risks and constructs a risk prevention and control system, timely discovers the risks in the construction process of expressway tunnels and effectively solves them, to promote the efficient and rapid development of expressway tunnel construction.
關键词:高速公路;隧道;施工;风险;管理
Key words: expressway;tunnel;construction;risk;management
中图分类号:U455.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2019)31-0017-02
0 引言
现阶段的高速公路桥隧比普遍较高,这就增加高速公路施工的技术难度和施工过程中的风险,尤其是隧道施工过程中更加容易出现风险,需要着重去进行研究。隧道施工难度大,如果高速公路隧道施工过程中风险管理工作开展不到位,可能会因为地质条件、地理环境等多种诱因引发施工风险,最终会导致工程整体的施工进度受到影响,且会造成较大的经济损失。为此在高速公路隧道施工过程中必须要建立起整套的风险管理体系,认真开展风险管控工作,确保施工过程中的安全,保证工程施工过程中的质量,完成工程施工过程中的各项指标。
1 高速公路隧道施工风险管理的意义
隧道施工属于有限空间环境内作业;同时当前阶段高速公路隧道施工开挖方法多数是新奥法开挖施工技术,涉及到雷管、炸药等火工用品的使用;并且高速公路隧道施工具有工期长、地质条件复杂等多种不利因素,这些都给高速公路隧道施工过程中的风险管理带来了挑战,如果在施工过程中任何一个环节的风险管理工作开展没有到位,都可能会出现事故。高速公路隧道施工过程中出现了工程事故,轻则造成工期延误和出现质量问题,带来经济损失,严重的可能会引发安全生产事故,触碰安全生产的红线。为此在高速公路隧道施工过程中进行风险管理极为重要,施工单位在施工过程中需要对风险管理工作进行严格管控,及时的预测风险和在施工前制定风险防范措施。高速公路隧道施工过程中通过良好的风险管理措施,确保施工的顺利进行,规避施工过程中风险事故的发生,对高速公路隧道施工建设有着重要的意义。
2 高速公路施工风险的特点及原因
高速公路隧道施工具有其特殊性,每一条高速公路隧道都是独一无二的,都有着其独有的自然条件和地质条件,因此高速公路隧道施工过程中所面临的风险也各有不同,但是这些风险是有着共性的特点,形成这些风险的原因也可以在大的方向上进行分类。
2.1 高速公路隧道施工风险的特点
高速公路隧道施工的独有属性直接导致了施工过程中的风险处处存在,在地下有限空间中实时钻爆开挖作业,同时高速公路隧道施工过程中还需要有相应的钻爆台车,施工过程中钻爆台车上施工涉及到高空作业。地下有限空间中的高空作业及涉及到火工材料的爆破作业,极容易产生安全事故,一旦产生了安全生产事故就会造成不可挽回的是损失。高速公路隧道施工过程中面临着复杂的地质条件,涌水突泥、岩爆、大变形、有毒有害气体等多种风险源,这些风险源均有可能造成风险事件。
2.2 高速公路隧道施工风险产生原因
高速公路隧道施工过程中需要面临着多种风险,这些风险因素的交叉重叠,一旦有一个环节出现了问题,就可能会导致风险事故的发生。高速公路隧道施工所处的环境通常情况下不会太好,多数为山区,同时施工过程中围岩的类别和种类也有所区别,围岩破碎情况下可能会导致坍塌等风险。如果高速公路隧道施工区域为贵州、云南等地,还会因为岩溶地质等出现突发涌水等情况,也容易造成事故。高速公路隧道施工区域如果位于富含矿物质区域,则可能会出现瓦斯等易燃易爆气体,埋下安全风险的隐患,如果不能够及时的发现和管控这些易燃易爆气体风险可能会出现安全事故。高速公路隧道采用新奥法进行钻爆施工过程中,如果火工用品管理和使用不善,可能会导致火工用品流失或爆破作业不安全等风险。高速公路隧道施工过程中会有多个工作环节进行衔接施工,同时高速公路隧道施工的各个工序均存在着相应的风险,这些风险不断的积聚和发酵如果不能进行有效而及时的风险管控则很容易出现安全生产事故。
3 高速公路隧道施工风险辨识方法
高速公路隧道施工前需要进行风险识别,风险识别是高速公路隧道施工风险管理的重要环节。从事高速公路隧道施工风险管理的人员,需要在工程施工之前对施工过程中所可能会出现的风险进行辨识,并且根据风险的大小及危害程度进行合理的分类汇总,为后续的风险管理中的应对措施提供基础的参考依据。同时必须要认识到,高速公路隧道施工过程中的风险是有时间性的会随着时间的推移及施工进度的变化而不断的变化。常用的高速公路隧道施工风险识别方法主要有专家调查法、幕景分析法、事件树与故障树法等。
3.1 专家调查法
专家调查法是高速公路隧道施工过程中风险辨识常用的一种方法,通常使用时会具体的采用德尔菲与头脑风暴的方式。采用这种方式进行风险识别需要施工单位在施工前编制出相应的调查问卷,这些调查问卷将会发给多位专家作答。专家作答的调查问卷,主要是依赖专家自身的专业技术知识和相应的现场经验。施工方将专家们的调查问卷进行回收后进行数据统计处理,辨识出高速公路隧道施工过程中可能会出现的风险。但是通常情况下采用专家调查法进行风险源识别容易出现漏项的风险,因为这些风险多数是来源于专家们的通用经验,和施工现场的实际情况结合度方面难免会存在偏差。由于高速公路隧道施工风险辨识中专家调查法的综合情况,通常会在中小型隧道施工过程中采用专家调查法。
3.2 幕景分析法
幕景分析法是采用图标和曲线对事件进行模拟,在模拟过程中对事件出现的风险情况进行分析。采用幕景分析法时由于需要处理的数据量较大,通常需要借用计算机来完成计算分析工作。采用幕景分析法可以将高速公路隧道施工全过程在施工前就进行一个全方面的预演型推导,并且在这种推导过程中可以更好的进行相关的风险分析。但是采用幕景分析法的一个大的前提是需要有一个对高速公路隧道施工推导的过程,这种推导过程中所采用的基础数据多数是来源于原有的类似项目的施工经验,因此该方法也有可能在分析过程中存在有一定的偏差。
3.3 事件树与故障树法
事件树是一种可以直接将风险事件的可能性以及风险事件发生后的连锁反应引发的事件进行直观形象表达的一种高速公路隧道施工风险辨识方法,这种方法可以较为直观的找到风险发展的根源与蔓延的过程。采用事件树法,风险辨识和管理人员可以轻易的对风险的演变进行推导,同时能够找到各个风险的源头,较为直观。故障树法进行高速公路隧道施工风险辨识时,可以将风险由表面逐步的深入,找到风险发生的体系脉络,进而对风险进行评估和定性。
4 高速公路隧道施工常见的风险及应对措施
4.1 涌水风险
涌水风险是高速公路隧道施工过程中常见的一种风险,尤其是在具有地下水丰富的岩溶地质环境条件下进行隧道施工更加容易遇到涌水风险。突发性的大方量涌水将会导致灾难性的后果,造成大量的人员伤亡和设备损失。针对涌水风险的应对主要有以下几个方面:一是做好风险源辨识,如果确实具有突发涌水的风险,则将其的发生概率等进行推导;二是隧道施工前进行相应的地质勘探工作,针对涌水风险较大的施工区域要做好超前勘探工作;三是针对隧道中的水,要建立起水泵和管道相结合的排水体系,及时的将洞内的涌水进行抽出处理。
4.2 坍塌风险
高速公路隧道施工过程中塌方风险也是常见的一种风险。高速公路隧道施工过程中出现塌方的主要原因有两种:一种是自然因素引起的塌方,诸如地下水位变化、地质条件恶劣等;二是人为施工不当造成的塌方,诸如未及时的进行初期支护跟进、开挖过程中对原始地质扰动较大等。通常情况下为了防止隧道的坍塌风险引发事故,一是在施工前要结合地勘资料对高速公路隧道施工沿线的地形进行认真的研究,辨识围岩类别及其力学性能,判断识别坍塌风险;二是在围岩条件差、岩石破碎或具有断层等地质段进行施工过程中,初期支护工作要及时的进行跟进;三是施工过程中可以减少单次的爆破开挖工程量,采用注浆小导管进行超前支护等方式进行施工;四是要减少洞内的积水,隧道内有水时要及时的进行排出;五是要定期的对高速公路隧道施工隧道进行收敛监测,出现隧道内部变形后及时的进行研究和处理。
4.3 有毒有害气體风险
高速公路隧道随着高速公路的发展方向,逐步的向西南等多山地区挺进,同时这些区域施工过程中隧道通常较长,通风排烟等工作会面临挑战,这时就需要对隧道内部的有害气体风险进行重点的防范。高速公路隧道施工常见的有毒有害气体主要有硫化气体和瓦斯,针对这些有害气体的防范主要有以下几个方面:一是要在施工前结合隧道施工区域的地质条件,判断有毒有害气体产生的风险;二是在施工过程中要对隧道内的各项空气指标及有毒有害气体的含量进行全过程测量;三是要注重工程的内部照明和用电器材的选择,要选用防爆型号的工器具及照明灯具;四是要做好隧道内部的通风排烟工作,确保隧道内的空气质量。
5 结语
高速公路隧道施工技术随着高速公路的逐渐发展也在逐渐的进步,针对高速公路隧道施工风险管理需要引起足够的重视。高速公路隧道施工过程中要提前进行风险的辨识,及早的指定应对措施和相应的防范预案,并且在施工过程中注意对风险的观测和跟踪,防止因为风险而引发的事故,提升高速公路隧道施工的质量。
参考文献:
[1]陈良江.高速公路瓦斯隧道施工风险的控制措施[J].黑龙江交通科技,2018,14(01):162.
[2]黄新任,黄静宇.岩溶隧道施工风险LEC区间分析方法研究[J].湖南交通科技,2018,14(02):141-143,157.
[3]魏道平.基于可视化技术的山岭隧道施工管理系统及风险评估方法应用研究[D].郑州大学,2017.