淺析隧道工程施工中的應急措施

余 誠

摘要:隧道工程具有地質復雜多變,作業(yè)空間狹小,不可預見性因素多,各種危險有害因素相互交織等特點,因此施工風險極高,工傷事故屢見不鮮。本文針對隧道工程常見的安全事故進行了分析,并提出了相應的應急措施。

Abstract: Tunnel construction has the characteristics of complex geology, small work space, many unforeseen factors, various risk factors are intertwined and it is harmful, so accidents happen frequently. In this paper, the common tunnel accidents were analyzed, and the corresponding contingency measures are proposed.

關鍵詞:隧道施工;安全;預防;應急預案

Key words: tunnel construction; safety; prevention; emergency measures

中圖分類號:U458 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0225-01

1隧道施工主要安全事故分析

做好隧道施工安全管理工作的前提,是對隧道施工過程危險、危害因素進行辨識和確認。這樣才能夠有的放矢,制定有效的安全技術措施,也為隧道施工安全評價準備第一手材料。一般來說,隧道施工事故主要有塌方、透水、車輛傷害、火災、爆炸、中毒和窒息等。

1.1 開挖過程中的事故分析

開挖過程的事故類別主要有坍塌、透水、機械傷害、爆炸、中毒窒息等。主要原因:①當隧道穿過斷層、巖溶、破碎帶及其他不良地質段時,由于對工程地質、水文地質勘察認識不足,施工方案選擇不合理、支護不及時或支護偏弱等,在開挖后潛在應力釋放,承壓快,圍巖易失穩(wěn)而發(fā)生塌方、透水、突泥等突發(fā)性災害事故,且難于治理;②當隧道穿過附近含瓦斯地段的巖層時,常因檢測不力,通風不良造成瓦斯積聚,當遇電火或明火,極易引燃瓦斯發(fā)生爆炸、火災及有害氣體導致的中毒窒息等重大事故;③采用鉆爆法和掘進機法開挖或搭設鋼架進行支護時,使用鑿巖及掘進機等未按照操作規(guī)程操作,易產生機械傷害,高處墜落等事故。

1.2 裝巖運輸中的事故分析

因隧道洞內工作面狹窄,空氣污濁,能見度不高,裝巖過程中車輛的調度和銜接不當等都可能造成事故。一般地,隧道裝巖運輸過程中發(fā)生的事故可以分成兩類,一類是施工人員被自卸汽車、電機車或其他運輸車輛碰撞;另一類是施工人員與巖塊或其他障礙物相撞而使人受傷。

1.3 其他事故分析

在一些長、大、寬的公用設施隧道、地下通道和地鐵隧道中常采用大型高效的施工機械設備施工,隧道內鋪設的施工電纜和高壓風水管路也較多,因此觸電、機械傷害、高壓風水管路接頭脫落擊傷施工人員等事故也時常發(fā)生。

2隧道施工安全控制措施

2.1 施工安全技術措施

(1)堅持動態(tài)設計、動態(tài)施工、動態(tài)管理。必須遵循信息化反饋設計、信息化施工、信息化動態(tài)原理。設計人員必須及時修改圖紙,必須尊重施工信息。必須在現場建立建設方牽頭,以施工單位為主體的設計、監(jiān)理動態(tài)管理小組,實現及時支護、及時封閉、及時量測、及時反饋、及時修正的地下工程管理辦法。

必須重視隧道的綜合地質超前預報,將超前地質預報作為一道工序來保證。預報方法宜長短結合,以短為主,預報范圍前方≥30m,隧道周邊外l倍洞徑,做為工序列入。預報方法:以鉆孔為主,配合地質描述。

(2)重視初期支護的施工質量。支護是安全的保證。初期支護應及時施作,早封閉,快成環(huán),控制變形。開挖后,巖石暴露時間要控制在2～4小時以內,應先初噴4～5cm厚混凝土封閉巖面,然后安裝格柵、錨桿等初期支撐,再復噴至設計厚度。軟弱地層必須采用潮噴混凝土,不提倡濕噴混凝土。因濕噴工藝不過關,不能將圍巖的承載力提高,形成圍巖、噴層兩張皮。濕噴早期強度低,回彈量大。潮噴可以把圍巖裂隙阻死,形成圍巖組成的承載拱,這正是強調圍巖爆破后不找頂及時初噴的原因。

格柵鋼架安裝須符合設計位置,緊貼圍巖,中間有空隙時,必須用噴混凝土充填密實,絕不允許填塞木柴和片石,出現“兩層皮”現象;有很多隧道坍塌都是與初支背后空洞有關,這方面有血的教訓,因此,施工中必須加強對此道工序的控制。兩榀格柵鋼架之間必須用斜拉桿焊接,拱腳處要根據現場情況采用縱向托梁、鎖腳錨桿或擴大拱腳等措施進行加強,這是保證下步開挖安全最重要的措施。

錨桿根據設計要求和現場地質條件選用。一定要保證錨桿方向和數量,采用砂漿錨桿時要確保注漿飽滿,稠度適中,錨桿插入深度不得小于設計長度的95%;有水地段優(yōu)先采用藥包式、楔縫式或縫管式錨桿,端頭錨固錨桿一定要保證端頭錨固部分的緊固質量。尾部必須加托板,托板應緊固密貼圍巖和格柵,以提高錨固效果。

(3)強化爆破安全作業(yè)與瓦斯治理。鉆爆設計應根據工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、爆破材料和出渣能力等因素綜合考慮。采用光面爆破或預裂爆破技術,根據預測的巖性及時調整爆破參數,必須嚴格控制周邊眼間距、外插角、裝藥量等參數及裝藥、連線的質量,盡量減少對圍巖的擾動及超欠挖數量。當穿過瓦斯地層或從其附近通過而圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育時,必須預先確定瓦斯探測方法,及時監(jiān)測瓦斯?jié)舛?加強機械通風,采用超前周邊全封閉預注漿等防止瓦斯積聚;使用防爆安全型機械和電器設備,爆破作業(yè)使用安全炸藥及毫秒電雷管等,以防止瓦斯爆炸事故。

(4)重視開挖工作。開挖工作是隧道施工的第一流程,開挖工作的優(yōu)越與否直接影響隧道施工的安全、質量和效益。提高光面爆破,可以減少對圍巖的擾動,減少應力集中,有利于自然拱的形成,便于噴砼工藝,因此,隧道施工安全的關鍵是開挖。

良好的光面爆破可以減少超欠挖,這樣減少了欠挖處理及超挖石碴的外運量,減少襯砌時砼的回填量,而且砼襯砌厚度均勻減少了應力集中。因此,開挖也是影響隧道襯砌工作的關鍵。

2.2 施工安全管理措施

施工中,要根據設計的要求和施工方案,運用網絡計劃技術,認真編制實施性施工組織設計,要在實施中,經常分析施工進展和施工組織設計的情況,結合現場實際,落實安全技術措施,在保證安全和質量的前提下,按預計的期限完成任務。要始終貫徹“安全第一,預防為主”的安全方針,建立健全安全管理規(guī)章制度和組織機構,并嚴格制定和落實各級崗位的安全責任制度;要規(guī)定定期檢查和非定期檢查制度。要嚴格要求每個作業(yè)人員遵守安全規(guī)則,按操作規(guī)程辦事,進行正規(guī)化、標準化作業(yè)。

3結語

在隧道工程的施工中,針對坍塌、透水、火災、爆炸等重大突發(fā)事故,制定事故應急預案,降低事故后果的嚴重度,對隧道施工單位有一定指導作用。在國家應急救援機制逐漸健全的情況下,組織建立國家或地方隧道施工事故應急救援機制。