鐵路隧道施工安全隧道管理研究

靳志恒

中鐵十二局集團(tuán)有限公司，中國·山西 太原 030000

1 引言

在中國經(jīng)濟(jì)社會飛速發(fā)展的視域里，對鐵路建設(shè)仍有較多需求，但眾所周知，由于高速鐵路在國民交通和貨物運輸?shù)确矫娑及缪葜P(guān)鍵作用，所以需要繼續(xù)提高人們對高速鐵路建設(shè)的關(guān)注。但高速公路建設(shè)難免出現(xiàn)地勢陡峭的現(xiàn)象，例如在通過山體較高的區(qū)域時，就必須鑿?fù)ㄋ矶?，這樣一來的危險就大大提高，使得建設(shè)難度加大。

2 鐵路隧道的安全管理的最主要意義

由于高鐵涉及的地方道路較多，建筑設(shè)計和施工技術(shù)場地空間限制，受人為因素以及外界自然因素的影響很大，為高鐵隧道改造工程項目的設(shè)計與建造增大了困難。在高鐵隧道施工中，為合理有效保障施工進(jìn)度，多數(shù)隧道建設(shè)采取零點五封閉型建設(shè)管理模式。因為中國高鐵內(nèi)隧道施工中的隧道建筑施工技術(shù)存在復(fù)雜性，若其中一個安全工序存在安全問題，則會直接影響中國高鐵內(nèi)隧道建筑以及整個隧道結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，工程的隧道施工安全危險性日益加大。想要有效保障中國高速公路隧道養(yǎng)護(hù)工程中的所有建筑施工質(zhì)量風(fēng)險可以進(jìn)行有效管理，使用有效的工程質(zhì)量風(fēng)險控制措施至關(guān)重要[1]。

3 關(guān)于高速鐵路隧道工程建設(shè)安全管理條例的內(nèi)容分析

建設(shè)企業(yè)在對高速鐵路隧洞開展實際安全管理工作的同時，建設(shè)企業(yè)還必須要明確制訂詳盡的主要安全管理工作計劃，并完善主要安全管理工作措施，這樣工程管理人員才能夠了解主要管理工作措施，也才能更加嚴(yán)格地實行高速鐵路隧道施工管理。為明確對高速鐵路隧道施工詳細(xì)的要求，建設(shè)企業(yè)還必須通過調(diào)查監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)，了解鐵道的地質(zhì)情況以及四周的條件，然后再依據(jù)隧道地質(zhì)雷達(dá)提供的資料，對高速鐵路隧洞四周的軟弱圍巖層做出了評估，如此對于高速鐵路隧道施工細(xì)的情況建設(shè)企業(yè)就可以合理評估，并運用最先進(jìn)的科技開展大斷面建設(shè)以及與支護(hù)結(jié)構(gòu)等相關(guān)的措施。為確保施工人員能夠安全施工，建設(shè)企業(yè)必須要清楚建設(shè)時安全控制措施中的設(shè)計要點，只有如此才可以更有效地避免隧洞涌流、突泥、突氣等的危險，并且，建設(shè)企業(yè)還要依靠地鐵隧道的監(jiān)測數(shù)據(jù)，真正了解隧洞圍巖的動力學(xué)變化，這樣建設(shè)時才可以對于巖石的相對安全性關(guān)系做出真實可靠的判斷，從而為隨時采取安全控制措施提供了較為可信的基礎(chǔ)。

4 鐵路隧道工程現(xiàn)階段存在的問題

4.1 安全意識不足

鐵路隧道工程施工操作中，因工作人員沒有良好的意識和實施管理經(jīng)驗，進(jìn)行操作時，存在隨機(jī)作業(yè)、冒險作業(yè)等情況，加大了建筑施工操作的安全危險性。此外，因為監(jiān)管制度不健全，沒有及時發(fā)現(xiàn)并遏制不安全施工情況，從而產(chǎn)生存在的安全隱患，極易造成重特大安全事故。

4.2 設(shè)計不科學(xué)

鐵路軌道工程施工操作的進(jìn)行，必須嚴(yán)格根據(jù)施工單位的設(shè)計方案實施。但如果施工單位設(shè)計方案并不科學(xué)合理，或者出現(xiàn)著盲目建設(shè)的現(xiàn)象，將不利于工程安全進(jìn)行[2]。表現(xiàn)為安全工程設(shè)計不科學(xué)合理。高速公路的工程施工在安全設(shè)計和建筑施工規(guī)范等方面，出現(xiàn)一些不科學(xué)合理的狀況，致使施工中出現(xiàn)隱患，不能提高建筑施工的效率。

4.3 安全生產(chǎn)管理不到位

當(dāng)前鐵路隧道工程建設(shè)面臨著安全生產(chǎn)監(jiān)督管理不夠嚴(yán)格的問題，這也極大程度地影響著工程施工的安全性。若想加強安全生產(chǎn)管理，防止安全事故的產(chǎn)生，要嚴(yán)格貫徹建筑施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理體系，建立安全的生產(chǎn)環(huán)境，規(guī)范不安全行為，最大程度上遏制安全風(fēng)險隱患問題的產(chǎn)生，從而提高建筑施工作業(yè)的安全，防止發(fā)生重特大安全事故。

5 鐵路隧道施工安全管理措施

5.1 明確安全管理職責(zé)

經(jīng)過以上研究，確定了鐵路隧道建設(shè)中施工安全事故的出現(xiàn)，與施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理還不夠嚴(yán)格，存在著密不可分的聯(lián)系。正是基于此，必須嚴(yán)格貫徹《隧道工程安全生產(chǎn)管理辦法》[3]，并根據(jù)鐵路隧道的建設(shè)性質(zhì)，明確確定了施工單位領(lǐng)導(dǎo)和工程責(zé)任人的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理責(zé)任。工程技術(shù)人員是線路隧道工程管理的主要執(zhí)行者，必須做好與有關(guān)部門的協(xié)調(diào)關(guān)系，嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)質(zhì)量管理體系。專業(yè)施工方應(yīng)確定各自的安全職責(zé)，進(jìn)行施工安全管理。施工現(xiàn)場的安全質(zhì)量管理，需要建筑施工公司重視，制定嚴(yán)格的安全性質(zhì)量控制措施，同時必須嚴(yán)格執(zhí)行各種安全管理體系，進(jìn)行安全監(jiān)測檢驗作業(yè)。

5.2 超前地質(zhì)預(yù)報

鐵路隧道施工安全管理需要首先重視對水文地質(zhì)方面造成的不良影響，并切實做好超前地質(zhì)預(yù)測措施，從而有效完成對鐵路隧道施工安全的保護(hù)。根據(jù)鐵路隧道建設(shè)項目的任務(wù)特點，必須全面確定超前地質(zhì)預(yù)測的工作對象，特別是針對鐵路隧道工程建設(shè)涉及的各種地段，更加必須充分把握，確保充分掌握相應(yīng)水文地質(zhì)分布情況及其動態(tài)變化，從而全面判斷其可能會對今后鐵路隧道開工修建帶來不利作用，針對可能發(fā)生的一些異常情況進(jìn)行及時處理，從而減少坍塌、突水等地質(zhì)事故。為達(dá)到更為理想的超前地質(zhì)預(yù)測精度以及準(zhǔn)確性，工程專業(yè)人員必須優(yōu)先采用合理的地質(zhì)勘查手段，諸如物探技術(shù)、地質(zhì)調(diào)查法以及超前鉆探法等，都必須進(jìn)行配合應(yīng)用，從而使得超前地質(zhì)預(yù)測技術(shù)能夠提供更加詳實的數(shù)據(jù)信息資源，從而有效地幫助企業(yè)制訂工程建設(shè)計劃和確定施工工藝，從而改善了工程建設(shè)作業(yè)有序性。由于高速鐵路隧道建設(shè)體現(xiàn)出了很大的隱蔽性，即便形成全面細(xì)致的水文地質(zhì)調(diào)查，也很難直接產(chǎn)生良好參考效果，可從該環(huán)節(jié)引進(jìn)一系列虛擬施工技術(shù)手段，創(chuàng)造出相匹配的水文地質(zhì)環(huán)境條件，從而仿真完成高速鐵路隧道施工建設(shè)項目，從而更好進(jìn)行各種安全危險性原因的積極處理，為今后實際工地建設(shè)提供可靠指導(dǎo)。

5.3 做好技術(shù)交底工作

就中國高速公路隧道建設(shè)的前期實施來說，工程技術(shù)資料交底處理技術(shù)不僅僅是提高工程施工設(shè)計效率的關(guān)鍵和科技支撐，也將為隧道項目的建設(shè)后續(xù)前期實施中的相關(guān)基礎(chǔ)性科技支撐和可借鑒的資料與相關(guān)信息[4]。基于此，高速鐵路施工的技術(shù)交底項目單位公司不但必須對有關(guān)技術(shù)材料安全交底的項目引起關(guān)注，并在技術(shù)材料安全交底項目過程中經(jīng)常要求有關(guān)的科研人員對材料安全交底工程文件信息進(jìn)行有關(guān)綜合信息的研究和分析研究，同時，也必須經(jīng)常通過隧道施工現(xiàn)場調(diào)研勘探試驗報告等對項目的施工交底工作中可能出現(xiàn)的科技缺陷和潛在問題進(jìn)行開展溝通和技術(shù)交流，以便為公司確保高速鐵路的技術(shù)交底項目施工過程的質(zhì)量安全打下牢固的科技基石。

5.4 針對隧道坍方風(fēng)險的控制措施

隧洞進(jìn)出的涵洞均存在淺埋偏壓，且洞口圍巖軟弱易破碎，石堆、滑坡等特殊地質(zhì)條件容易造成洞口塌方或損壞。為防止涵洞發(fā)生安全危險，入洞時采用連接一定長度明洞的方法，洞口采用大管棚超前性預(yù)支護(hù)方法，仰坡采用噴錨支護(hù)的方法。隧洞塌方程度主要受土壤地層巖性情況、地下水條件、巖層的斷裂深度、節(jié)理裂縫的形成情況等條件制約。對于淺埋、斷裂等較高風(fēng)險的開挖區(qū)域，隧洞原設(shè)計使用ⅴ型加強ⅲ型襯砌，在開挖初期采取鋼筋直徑網(wǎng)、噴射鋼筋的方法實施雙層保護(hù)，外層使用全環(huán)鋼梁，內(nèi)層采用鋼梁與拱墻的交叉式布置，局部地段采用三層保護(hù)。建設(shè)前應(yīng)對原設(shè)計的初期支護(hù)變形量經(jīng)過了測試，如達(dá)到原設(shè)置的變形量，應(yīng)拆換隧道的初期支護(hù)。

5.5 機(jī)械設(shè)備管控

在高速鐵路隧道施工建造過程中，隨著設(shè)備的使用日益廣泛，針對各方面安全危險性進(jìn)行管理也必不可少，特別是針對某些重大設(shè)備和安全危險性較大的機(jī)具，更加需要進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)管，保證其在充分發(fā)揮實際建設(shè)作用的時候，減少給建設(shè)帶來不利影響。首先，針對各種機(jī)械的選擇需要嚴(yán)格把關(guān)，根據(jù)鐵路的工程施工要求，合理選用最適宜合理的機(jī)械類型，從而使得設(shè)備能夠在工地上得到優(yōu)化使用，并防止了由于不適當(dāng)造成安全隱患。例如在盾構(gòu)機(jī)的選擇上，就必須充分考慮鐵路的工程施工特點和場地的實際情況，從而使得所選用的盾構(gòu)機(jī)能夠在出孔時達(dá)到理想結(jié)果，同時能夠避免在開挖作業(yè)時產(chǎn)生的側(cè)滾和其他異?，F(xiàn)象。在現(xiàn)場各種機(jī)械運用過程中，往往還必須注意進(jìn)行檢測維護(hù)工作，根據(jù)各種機(jī)械的工作狀況和檢測維護(hù)要求，科學(xué)合理編制維護(hù)周期，并實時動態(tài)觀測其在現(xiàn)場的運行狀況，如果出現(xiàn)異常振動或是噪音，也必須進(jìn)行維修處理，避免機(jī)械帶病作業(yè)，有效形成良好的安全維護(hù)效果。對每個機(jī)械使用人也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要管控，使得其能夠了解自己使用的機(jī)械，并可以進(jìn)行運行狀況把關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)械操作者不符合理想精神狀態(tài)，則必須進(jìn)行更換，以避免施工中各類誤操作，使機(jī)械能夠優(yōu)化平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

5.6 做好現(xiàn)場地質(zhì)勘察工作

目前而言，在部分鐵路隧道施工中，普遍存在隧道施工技術(shù)手段選用不合理、未能采取相應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工措施的現(xiàn)狀，歸根到底，問題就是現(xiàn)場地質(zhì)勘查工作進(jìn)行不夠深入，勘查報告不能真正、充分地反映施工現(xiàn)場水文狀況，對后期建設(shè)技術(shù)方案的提出起阻礙效應(yīng)。所以，應(yīng)當(dāng)注重提升現(xiàn)場地質(zhì)勘查項目品質(zhì)，抓好工藝、裝備、人才方面的儲備工作。其中，在技術(shù)手段準(zhǔn)備方面，測繪機(jī)構(gòu)還將主動引入新的工程地質(zhì)勘探手段，如利用先進(jìn)GIS 技術(shù)、GPS 系統(tǒng)、RS 遙感技術(shù)等，以更加精確、可視化地描繪工程項目的巖層結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)環(huán)境，并鎖定了巖溶、軟弱圍巖、地表滑坡等不同巖層的具體位置和分布區(qū)域，以進(jìn)一步提升工程畫面清晰度和分辨率。在儀器準(zhǔn)備方面，既要選擇功能齊全與操作安全可靠的新型坡度尺、激光測距儀等測試儀器，通過精密儀器的特點作用來改善地質(zhì)勘查工作，降低測量誤差，另一方面，還要進(jìn)行儀器設(shè)備的運行監(jiān)測和維修保養(yǎng)工作，識別和處理儀器隱性問題，始終保持儀器設(shè)備的良好工作狀態(tài)，因此，避免工程地質(zhì)勘察時再進(jìn)行儀器維修保養(yǎng)工作。如在人才儲備方面，預(yù)先進(jìn)行勘測技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)、技能交底等，著重培養(yǎng)勘測技術(shù)人員的實際操作能力、積累項目知識、進(jìn)一步掌握新型勘測方法和掌握先進(jìn)儀器設(shè)備的科學(xué)操作方法。

5.7 制定安全事故應(yīng)急處理方案

就當(dāng)前鐵路隧道建設(shè)項目施工安全生產(chǎn)管理實踐狀況來看，對突發(fā)性情況的應(yīng)急處置工作能力欠缺，無法控制事故的發(fā)展，從而增加了事故的危害?；诖耍岢鲆⑼陚涞膽?yīng)急處置預(yù)案。根據(jù)工程項目特征，進(jìn)行常見安全事故分類，提供具體的預(yù)防與緊急處置對策，建立緊急處置預(yù)案，為后期管理工作進(jìn)行指引。在具體實施中，要設(shè)有專業(yè)的配合部門，包括醫(yī)務(wù)室，可以對受害人員實施應(yīng)急處置與救助，降低重特大安全事故的傷亡。此外，還要健全設(shè)施，包括消防設(shè)施和醫(yī)療設(shè)備等，為各種緊急工作的實施，提供有力的保證，提升事件的處置力量和效果，降低人員傷亡和損失。

6 結(jié)語

高速鐵路隧道施工安全管理水平至關(guān)重要，對于優(yōu)化安全控制效果，管理者需要首先著重從水文地質(zhì)環(huán)境和工程施工建設(shè)二個視角，全面剖析常見的各個安全危險原因，從而根據(jù)這些風(fēng)險選擇相匹配的對策加以防治，力求達(dá)到安全事故產(chǎn)生概率的減少，并且通過合理方法將有關(guān)風(fēng)險進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分擔(dān)解決。