李樹芳
摘 要 安全風險管理即是通過對作業現場施以細致檢查,精準發現潛在危險源與事故隱患,之后通過科學分析,確定其嚴重程度,繼而確定其風險控制優先級,制定有針對性的管控措施,以達到“安全生產”“零事故”的目標。對于隧道建設而言,安全風險管控尤為重要。通過強化安全風險管控不僅能夠減少乃至避免安全事故的出現,而且還能夠提高隧道建設質量,確保作業安全,降低作業成本,保障作業進度。對此,本文筆者結合自身多年的隧道施工管理經驗,對隧道施工安全風險管控提出了自己的見解,旨在為同行同業者提供一些可供參考與借鑒之處。
關鍵詞 隧道工程;安全風險管控;應對措施
1 隧道安全風險管控的內容與特點
1.1 隧道安全風險管控的主要內容
(1)在施工前,應首先由技術人員對施工圖紙進行細致且全面的審核,校對是否有圖紙內容與實際施工存在沖突,并對施工過程中可能存在的風險因素進行分析總結,在進行技術交底時作為重點由設計單位進行解答。然后根據設計文件內容細致核查施工影響范圍內的環境與地質信息,并出具正式的書面報告交業主備案。
(2)建立完善的隧道施工安全風險管理體系與機制,成立專門的安全風險管理小組,并對小組成員進行相關的教育培訓,提升每名管理人員的安全風險管理意識。
(3)根據施工圖內容對施工各階段可能出現的安全風險進行風險評估,然后結合實際的地質條件、現場環境、施工設備、施工工藝以及工程特點等,對可能出現的新風險事件進行識別,并提出與之對應的風險應對措施,對已經識別的安全風險事件進行實時監測。并在洞口醒目位置設置風險告知警示牌,主要內容應涵蓋風險事件描述、風險監測方案、應急處理措施以及相關責任人等。
(4)在隧道施工中,應對掌子面狀態、作業狀況、風險處理以及風險跟蹤等進行實時監測,將超前地質預報、現場監控量測等內容列入關鍵作業工序,并根據相關設計要求編制合理的監測方案,對存在的地質風險、環境風險以及施工風險等予以全面監測,對地質風險以及可能出現的施工風險進行提前識別和預測,確保隧道施工的質量與安全。
(5)完善安全風險預警、應急響應以及信息報送機制,根據實時監測到的數據信息、作業狀況、掌子面異常情況等確定預警級別,并形成異常情況報告;此外,對施工中可能出現的突發安全風險進行風險預警并啟動應急預案,組織相關人員進行妥善處理,同時及時上報業主方、設計方與監理方。
1.2 隧道安全風險管控的特點
(1)由于隧道施工的隱蔽性、復雜性以及地質條件的不可預見等特點,致使隧道施工中的風險高、危害性大。
(2)由于勘察設計不全面,地質勘查資料不完善,以及隧道施工中的一些突發地質風險,致使隧道工程施工的風險具有突發的偶然性與大量的必然性。
(3)由于隧道現場監控測量的數據具有較大的離散型,勘察報告中所提供的現場資料較為局限,而地下情況復雜,存在很多無法預知的地質特點,從而導致施工風險具有較強的可變性。
(4)在進行隧道施工時,施工影響范圍內的土體擾動較大,對作業現場附近的建筑物、地下管網等設施產生了嚴重的影響,由此也導致隧道施工風險的多樣化與復雜化[1]。
2 隧道工程主要風險因素
2.1 地質、水文風險
在進行隧道工程地質勘查作業時,由于業主盲目控制勘察成本,致使勘察隊伍實力不足、勘察設備落后、勘測方式不合理等,從而導致勘察結果無法全面、真實地反映隧道作業區域內地質的真實情況。由此,也導致設計單位無法準確分析與判斷作業區域的真實情況,對不良地質段的預估不足,使得設計方案過于理想化,從而導致開挖工法、支護措施等不合理,尤其在遇到斷層破碎帶、富水段以及高瓦斯隧道等情況時,極易出現嚴重的施工安全事故。
2.2 隧道施工主要風險因素
(1)坍塌。造成隧道坍塌的因素眾多,首先,自然因素。因隧道開挖致使圍巖受力狀態發生改變,施工現場地質狀況差或是因隧道施工現場地下水狀態發生改變等。其次,人為因素。由于設計方案的合理性缺失,技術人員現場施工不規范、不嚴謹,不按照施工方案進行施工,支護措施不到位、支護強度不足,或是因爆破震動過大使得周圍土體擾動過大等,都會造成隧道塌方或崩塌。
(2)巖爆。巖爆作為地下工程以及巖石力學領域的重要難題,一旦發生將會對隧道掌子面、施工設備以及作業人員等造成嚴重影響。雖然輕微的巖爆無彈射現象,但如果發生較為嚴重的巖爆,較高的地應力使得巖石遭到破壞,并以較大的力量將破碎的巖石彈射而出,持續時間長,嚴重威脅作業人員的人身安全。
(3)突水、突泥。隧道工程在穿越斷層破碎帶、富水帶、暗河、溶洞等不良地質段時,一旦處理不當就會造成突水突泥等地質災害。而突水突泥不僅會對隧道圍巖穩定性以及噴射混凝土的質量產生影響,而且還會對施工質量與進度產生影響,尤其是在遇到連續突水突泥的情況時,還有可能會造成重大安全事故。
(4)瓦斯。隧道穿越煤層或含瓦斯地層時,極有可能會發生瓦斯突出現象,而瓦斯突出達到一定濃度后,極有可能會發生窒息、燃燒以及爆炸等危險,不僅會對隧道施工產生影響,而且嚴重威脅作業人員的生命安全。據相關資料記載,某隧道因大量瓦斯涌出,加之襯砌臺車上不防爆插座打火,引發瓦斯爆炸,當場死44人,傷11人,損失嚴重[2]。
3 隧道安全風險的應對措施
3.1 加強超前地質預測
首先,加大對超前地質預報工作的重視程度,并嚴格按照超前地質預報方案進行作業。如果超前地質預報發現存在不良地質條件時,應立即采取措施,避免發生安全事故,同時上報監理方、設計方與建設方。其次,對不良地質段或特殊地質段可能存在潛在的安全隱患,因此,應進行專項風險評估,合理選擇施工工藝,并制定科學合理的應急預案,一旦出現安全事故應立即啟動應急預案。此外,重視監控測量工作,并配備專業的監控量測技術人員,制定科學合理的監控量測方案,并結合實際的地質情況進行調整。
3.2 隧道施工主要風險的應對措施
(1)坍塌的應對措施。首先,對斷層破碎帶或富水段隧道實施預注漿加固,使圍巖在漿液的作用下形成一個穩定的整體,從而提升隧道圍巖整體的穩定性,防止發生坍塌;其次,在進行隧道開挖時,通過超前地質預報,對地質結構進行超前探測,以便提前獲得前方隧道的地質、水文信息,從而正確指導隧道的開挖及引排水作業,防止因不恰當的施工而引發坍塌。另外,結合隧道地質勘查報告,合理選擇開挖作業方法、超前支護以及初期支護等防護措施,降低安全風險的發生概率;此外,做好隧道圍巖的監控量測工作,一旦出現圍巖變形或其他地質異常情況,應及時采取措施,必要時啟動應急預案。
(2)巖爆的應對措施。首先,隧道新開挖工作面的頂部位置以及拱腰位置是發生巖爆概率最高的部位,因此,必須進行重點關注防止巖爆傷及無辜,可采取松動爆破或超前鉆孔預爆破的方式釋放圍巖內的原始應力,避免因較高的地應力引發更大的巖爆影響正常施工;其次,隧道開挖時,可以向圍巖表面施以高壓水沖洗,將部分能量進行釋放,避免發生巖爆;另外,對開挖工作面拱頂位置及時噴射混凝土,加設錨桿或鋼筋網加固,避免巖層長時間暴露引發巖爆;此外,對已經發生輕微巖爆而未脫落的巖塊,應及時采取清撬措施,并加設鋼棚進行防護,避免發生大范圍的巖爆,并做好巖爆范圍內的設備、人員的防護,防止因巖爆而造成的傷害,在巖爆高發期,作業人員與機械設備應及時撤離,躲避巖爆。
(3)突水、突泥的應對措施。施工前做好地表水的引排,對富水段隧道應清楚水源流向以及其與隧道之間的關系,并通過合理措施做好富水地段水源的引排工作。在裂隙水發育或對地質水文條件要求較高的作業區域,可采取預注漿堵水措施,改善施工范圍內的地質情況;如若溶洞或暗河水流量較小,有其他出口或分支時,可通過注漿堵水防止發生涌水風險;另外,可設置一定數量的固定泵站、集水井等,并利用潛水泵將隧道富水段的水流抽排至集水井。
(4)瓦斯的應對措施。首先,隧洞內作業應用的電器、設備等應為防爆型,且嚴禁明火、抽煙,入洞人員應身著棉質衣物。其次,加強瓦斯抽排管理,鉆孔前應先排瓦斯,并以水力開孔或向巖層內加水等。另外,以水泥漿或其他注漿用材將巖層間孔隙施以注漿封堵,將瓦斯封堵于巖層內,避免瓦斯滲漏至開挖作業面,并及時施作噴射砼,且應當盡早以氣密性砼材料完成襯砌施工。此外,如若作業過程中有>30cm厚度的煤層出現,且伴有瓦斯涌出風險時,應及時組織揭煤作業。作業前應先以超前水平鉆孔探查煤層情況,且應事先鉆兩個深度超過煤層厚度的孔洞,檢測有無存在瓦斯涌出風險。待瓦斯抽排后,還應當鉆孔檢測瓦斯含量能否達標。待揭煤完成后,應及時施作支護,避免冒頂事故的發生[3]。
4 結束語
總而言之,隧道項目安全風險管控意義重大、任重道遠,其是隧道建設進度、質量、成本等得以控制的根本。如若安全風險管控不力,則極易發生安全事故,以致影響項目建設進度,增大項目建設成本,導致不良社會影響,對企業的利益、聲譽等產生直接影響,危及企業發展。為此,現場管理人員應當盡職盡責,全力做好安全風險管控,以實現“安全生產”,順利完成項目建設。
參考文獻
[1] 吳永樂.隧道工程施工安全風險管理研究[J].建筑技術開發,2016,
(7):78-78.
[2] 曹守江.淺析隧道工程施工安全風險管理[J].建材與裝飾,2018,
(1):242-243.
[3]張嶺.隧道工程施工安全風險管理研究[D].石家莊:石家莊鐵道大學,2013.