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鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理策略

2021-08-25 02:03:40
設(shè)備管理與維修 2021年14期
關(guān)鍵詞:鐵路工程施工

張 拓

(中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司,遼寧遼陽 111000)

1 工程概況

牡佳客專工程四標(biāo)段(DIK113+297.35—DK161+976.11)線路長度42.192 km。本標(biāo)段隧道工程主要內(nèi)容為:隧道12.587 km/8 座,其中L>4 km 的隧道5330 m/1 座,2 km<L≤3 km 的隧道2659 m/1 座,1 km<L≤2 km 的隧道2910 m/2 座,L≤1 km 的隧道1688 m/4 座。其中團(tuán)結(jié)隧道全長5350 m,為本標(biāo)段最長、地質(zhì)條件最復(fù)雜的隧道,隧道洞身多次穿越淺埋、斷層破碎帶、富水、瓦斯等復(fù)雜地質(zhì)地段。

2 隧道施工風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)團(tuán)結(jié)隧道設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)場勘探調(diào)研,經(jīng)分析,本隧道主要存在如下風(fēng)險(xiǎn):

(1)工期風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)結(jié)隧道全長5350 m,由出口、1 斜井、2 號斜井共3 個(gè)工區(qū)進(jìn)行施工,總工期為28 個(gè)月,工期儲備少、壓力大。并且隧道洞身將穿越1 處瓦斯、3 處淺埋、6 處地質(zhì)斷層、14 處地質(zhì)物探異常區(qū),均可能有突發(fā)情況出現(xiàn),進(jìn)而延誤隧道工期,形成工期風(fēng)險(xiǎn)。

(2)塌方、突水突泥、大變形風(fēng)險(xiǎn)。隧道通過不良地質(zhì)地段時(shí),存在塌方、突水突泥、大變形的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)穿越煤系地層及瓦斯風(fēng)險(xiǎn)。隧道DK150+520—DK150+720 段穿越煤系地層,為低瓦斯工區(qū),存在揭煤、瓦斯突出、瓦斯隧道施工風(fēng)險(xiǎn)。

(4)第三方損失風(fēng)險(xiǎn)。隧道進(jìn)口正下方鄰近國道G201,既有林密線及大唐貨場專用線鐵路,進(jìn)口左側(cè)約300 m 處為大唐電廠邊坡:進(jìn)口左側(cè)約70 m 處有一防空洞,洞寬約3 m、高約2 m、深約20 m,隧道洞身DK150+700 處線位左側(cè)約20 m 處有一水塘(正線最小埋深20 m)。隧道出口處約135 m 為鶴大高速,存在第三方損失風(fēng)險(xiǎn)源,隧道施工可能發(fā)生塌方、地下水流失或不均勻沉降及坡面溜塌體,對既有建(構(gòu))筑物的安全易造成影響,從而產(chǎn)生第三方損失風(fēng)險(xiǎn)。

3 鐵路隧道施工的具體風(fēng)險(xiǎn)管理策略

按照相關(guān)鐵路的管理的相關(guān)規(guī)定的要求,并結(jié)合多年鐵路隧道的施工管理經(jīng)驗(yàn),針對本項(xiàng)目隧道的工程特點(diǎn),制定了在加強(qiáng)組織管理的基礎(chǔ)上,降低風(fēng)險(xiǎn)等級、完善應(yīng)急預(yù)案、加強(qiáng)培訓(xùn)教育等管理策略。具體的鐵路隧道施工的具體風(fēng)險(xiǎn)管理策略如下。

3.1 建立鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理組織機(jī)構(gòu)

為加強(qiáng)鐵路隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)管理,成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長的鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)導(dǎo)小組,下設(shè)5 個(gè)工作組,分別為風(fēng)險(xiǎn)處理組、技術(shù)方案組、物資保障組、地方協(xié)調(diào)組、綜合協(xié)調(diào)組。要求小組分工明確、責(zé)任人具體、聯(lián)動(dòng)性好、執(zhí)行力強(qiáng)。

3.2 現(xiàn)場采取降低風(fēng)險(xiǎn)措施

3.2.1 降低工期風(fēng)險(xiǎn)措施

組織冬季施工,增加工期儲備,如圖1 和圖2 所示。

圖1 隧道洞口保溫措施

圖2 拌和站保溫措施

3.2.2 降低塌方、突水突泥、大變形風(fēng)險(xiǎn)措施

(1)加強(qiáng)超前地震預(yù)報(bào)工作。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用短期預(yù)報(bào)和中長期預(yù)報(bào)相結(jié)合的方式進(jìn)行。中長期預(yù)報(bào):采用TSP203系統(tǒng),適用于高分辨率的隧道折射地震(微地震)勘探,以及斷裂和巖石強(qiáng)度降低地帶的監(jiān)測,TSP203 系統(tǒng)理論上可預(yù)測150~300 m 的距離。短期預(yù)報(bào):采用地質(zhì)雷達(dá)及紅外探測進(jìn)行短期預(yù)報(bào),是在中長期預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上,在到達(dá)中長期預(yù)報(bào)的斷層、構(gòu)造破碎帶、節(jié)理裂隙密集發(fā)育帶(易坍塌)、巖溶以及富水?dāng)鄬?、富水褶皺軸等現(xiàn)象等前方20~30 m 時(shí),開始進(jìn)行短期地質(zhì)預(yù)報(bào),直至隧道施工安全通過這些地段為止。

(2)加強(qiáng)超前處理措施。隧道在采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào),探明不良地質(zhì)情況的類型、規(guī)模、發(fā)育程度、填充物、地下水的情況(有無長期補(bǔ)給來源、雨季水量有無增長等)及巖層的穩(wěn)定程度等后,采用疏導(dǎo)、堵填、注漿加固、跨越、繞避、宜泄等措施超前處理。

(3)加強(qiáng)監(jiān)控量測。在施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件、Q/CR 9218—2015《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》、鐵路建設(shè)、工管辦及鐵路總公司的有關(guān)監(jiān)控量測文件對圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移、變形、受力情況以及地下水等進(jìn)行施工過程的監(jiān)測,提供及時(shí)、可靠的信息,評定施工期間圍巖和施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及對周邊環(huán)境的影響,依據(jù)反饋信息及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)避免施工安全事故、支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、第三方損失等風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生。

(4)加強(qiáng)隧道施工質(zhì)量,利用隧道結(jié)構(gòu)對抗風(fēng)險(xiǎn)。充分利用結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度對抗圍巖形變,采用“加固圍巖、改善變形、先柔后剛、先放后抗、變形留夠、底部加強(qiáng)”的主動(dòng)式控制原則[1]:①從提高圍巖力學(xué)性能著手,主動(dòng)加固圍巖,使之承受一部分荷載;②加長加密錨桿,使支護(hù)的荷載傳入基巖深部;③初期支護(hù)允許柔性變形消耗圍巖中儲存的能量;④預(yù)留足夠的變形量防止初支侵入二襯;⑤遇大變形時(shí)要增加鋼筋對二襯進(jìn)行加強(qiáng);⑥加強(qiáng)隧道底部結(jié)構(gòu)。

3.2.3 降低煤系地層及瓦斯風(fēng)險(xiǎn)措施

(1)施工前編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì),施工中開展事故應(yīng)急處理演練。

(2)隧道內(nèi)施工人員必須經(jīng)過強(qiáng)制性的瓦斯隧道安全施工技術(shù)培訓(xùn)。

(3)施工中應(yīng)嚴(yán)格按TB 10120—2019《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》《煤礦安全規(guī)程》《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》中相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行施作。

(4)隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛认拗导俺尢幚泶胧?yīng)嚴(yán)格按《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

(5)因隧道可能出現(xiàn)瓦斯和煤塵爆炸事故,所以要嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)行生產(chǎn)管理,并且在煤層開挖的過程中時(shí)刻保持通風(fēng)。

(6)在施工的過程中要安排專職檢查員,監(jiān)測隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?,保證瓦斯、煤塵、二氧化碳濃度都在安全范圍內(nèi)。

(7)為防止瓦斯突涌現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)該在開挖面臨近煤層或者儲氣層的時(shí)候,使用超前鉆孔措施排放瓦斯。

(8)必須在隧道內(nèi)部設(shè)置穩(wěn)定的通風(fēng)管理設(shè)備,在施工過程中保持通風(fēng)效果的穩(wěn)定與連續(xù)。如果因?yàn)闄z修、停電等原因需要停止通風(fēng)設(shè)備的使用,工作人員必須全部撤出,再次開工前仍要檢測瓦斯?jié)舛仁欠穹鲜┕?biāo)準(zhǔn),如果符合方可啟動(dòng)機(jī)器。

(9)所有員工都要加強(qiáng)安全意識,做好關(guān)于施工安全監(jiān)測、通風(fēng)、除塵、方程等工作。

3.2.4 降低第三方損失風(fēng)險(xiǎn)措施

隧道進(jìn)口施工前應(yīng)先清除坡面松動(dòng)危石,并于DK146+030處隧道中線左右兩側(cè)各25 m 范圍設(shè)置被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。洞門及明洞開挖采用4 層爆破體覆蓋措施開挖(鋼筋網(wǎng)土袋各一層,橡膠炮被兩層);DK145+999—DK146+099 段采用毫秒雷管進(jìn)行控制爆破,嚴(yán)格控制一次裝藥量及開挖進(jìn)尺,必要時(shí)在洞口下方國道G201 靠山側(cè)設(shè)置防護(hù)棚,并在爆破開挖期間對道路實(shí)行臨時(shí)封閉措施,確保安全。

3.3 編制對應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案

為確保風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后可以第一時(shí)間進(jìn)行處理,降低風(fēng)險(xiǎn)損失,要針對各風(fēng)險(xiǎn)編制對應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案,并按要求進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案演練。

3.4 教育培訓(xùn)

在開工之前,要根據(jù)工程實(shí)際情況制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施,并且組織所有員工參與風(fēng)險(xiǎn)教育課程,做好安全宣傳工作。每次開工時(shí)進(jìn)行班前安全講話,施工過程中也不能忽視安全教育,主管工程師或安檢工程師可以將現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)則結(jié)合現(xiàn)場項(xiàng)目情況,向員工開展安全技術(shù)課程[2]。

3.5 積極巡查監(jiān)控并開展責(zé)任承包保制

對于工程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn),本項(xiàng)目對團(tuán)結(jié)隧道進(jìn)行生產(chǎn)責(zé)任包保,實(shí)行干部帶班作業(yè),工區(qū)每天召開碰頭會、每周召開進(jìn)度分析會,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決現(xiàn)場存在的問題。安全管理人員定期或不定期對鐵路隧道工程項(xiàng)目巡檢,使監(jiān)測布置點(diǎn)與工程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)之間有效匹配,及時(shí)監(jiān)測場地安全狀況,以防止出現(xiàn)意外[3]。在每次巡查監(jiān)控工作結(jié)束后,工作人員撰寫巡檢解析報(bào)告,對比分析監(jiān)測到的數(shù)據(jù),甄別工程是否存在風(fēng)險(xiǎn),對其安全性做以評判,確保工程風(fēng)險(xiǎn)始終在可控制的預(yù)設(shè)范疇之內(nèi)。最終給出工程動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告,明確各生產(chǎn)責(zé)任承包保的范圍,使鐵路隧道項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)始終在可控的范圍內(nèi),保證工程順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語

鐵路隧道的風(fēng)險(xiǎn)管理是一項(xiàng)系統(tǒng)、綜合、動(dòng)態(tài)的管理工作,而降低鐵路隧道工程施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)程度更是項(xiàng)目施工管理過程中的重中之重,決定了項(xiàng)目的成敗。這要求施工單位重視并落實(shí)相關(guān)政策工作,包括對施工過程中安全影響因素的分析、評價(jià)與對策,并且施工單位各方部門應(yīng)該明確風(fēng)險(xiǎn)可能造成的影響及危害,重視工程風(fēng)險(xiǎn)管控的工作,結(jié)合隧道鐵路施工情況制定合理的解決方案,構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺,制定規(guī)范的管理制度,提高風(fēng)險(xiǎn)管理人員的工作素養(yǎng),從根本上提升鐵路工程的風(fēng)險(xiǎn)管理效果,保證鐵路隧道工程施工的質(zhì)量與安全。

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