随着国家基础建设的快速发展和规模的不断扩大, 近些年来全国各地铁路、轻轨铁路、磁悬浮铁路、高速公路、城市高等级公路等建设掀起高潮。隧道施工是铁路、轻轨铁路、高速公路建设施工中重要的一个环节。因此, 搞好隧道施工安全管理是搞好铁路、公路建设施工安全工作的关键。近几年来, 隧道安全事故的曝光率也越来越高, 这便让隧道施工的安全管理越来越引起社会的关注。隧道施工有着一般工程的通性又具备其独特的特性, 施工环境复杂、施工条件恶劣、不确定性因素较多成了隧道施工的几大特征, 这些都是引起施工安全事故的重要因素, 本文将对常见隧道施工安全风险提出规避建议。
1 隧道施工中的安全管理环境
许多研究资料显示, 隧道施工安全隐患具备如下特点: 第一, 由于地基岩土性质、工程水文地质条件复杂, 隧道施工的安全隐患是客观存在的; 第二, 由于勘察设计资料有限, 设计计算理论不完善和在隧道施工中会不可避免地遇到一些突发偶然事件等原因, 使得隧道施工的风险具有发生的偶然性和大量发生的必然性; 第三, 在隧道施工过程中, 由于施工工艺、施工技术和施工方法等的不完善及施工人员对规章制度等的不完全遵守, 对安全也会造成影响; 第四, 由于隧道施工对场地周围土体的扰动大, 很容易造成对场地周围建筑物、居民生活和环境的影响。分析隧道施工中的安全隐患原因, 主要可以归因于火灾、水灾及有害气体的影响, 隧道的渗漏水、火灾及有害气体均可以通过有效的途径和方法进行防范。
2 隧道施工过程中火灾产生的原因及防范措施
隧道火灾多数发生在隧道使用过程中, 但是对施工中的火灾防范也不能疏忽。隧道施工火灾来源是多方面的。由于地下建筑内部一般比较潮湿, 易加速各种电气线路和设备的绝缘层、接点老化, 容易发生短路、造成局部电阻过大等问题。隧道通风量及风速都比较大, 一旦发生火灾,火势蔓延迅速。一般隧道均采用人工采光, 而人工照明的照度较低, 只要发生火灾或断电, 地下一片漆黑, 给工人逃生造成了很大的难度。隧道失火扑救比较困难, 因为对火源、起火点在火灾初期难以发现, 当发现火灾时已蔓延扩大, 且火势大小无法直观判断。这些原因均使火灾的损失加大, 隧道火灾的防范至关重要。隧道火灾防范的方法: 第一, 消防设备的设置。一旦发生火灾, 火灾探测系统可以及时发出警报, 使隧道未失火工程段的施工人员做好防范准备。隧道中定点设置灭火设备, 从而保障小火情的情况下, 工人可以自行扑灭。第二, 阶段防火门的设置。隧道施工中可以每隔一段距离设置防火门, 降低火灾过快的蔓延, 减少损失。防火门按国家防火要求设计和安装。第三, 应急措施的保障。一旦发生火灾,应有及时有效的处理办法, 人员的抢救、火灾的扑灭方案、经济财产的抢救都要有相当的保障措施, 从而使火灾的影响降到最低。
3 隧道施工过程中水灾产生的原因及防范措施
隧道在建设过程中, 地下有隐藏的地下水形成的水库, 被打穿或者是放炮崩开之后涌出来, 或者地面水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道涌入, 当涌水超过正常排水能力时, 就造成水灾。一般隧道施工渗漏水的主要原因如下: 第一, 勘察设计原因。对工程地质条件的勘察不精确, 因为勘察仅是取点勘察, 再根据点的勘察情况对地下地质条件做出预测, 不可能做到对地质条件掌握得非常精确。此外在设计方面, 隧道防排水设计计算理论的不完善和设计标准普遍偏低, 在防水板的铺设范围, 施工缝、变形缝的处理, 排水沟、盲沟( 管) 的设置等许多需要加强的地段没有得到有效地加强, 勘察设计原因是导致隧道渗漏水的主要原因之一。第二, 材料原因。建筑材料的使用不当也是工程安全的一大隐患,尤其是防水材料。隧道施工中使用的防水材料厚度存在达不到设计要求, 强度偏低, 质量不稳定等的问题。目前我国对隧道防水材料施工的标准尚不太完善, 致使铺设质量检测方法欠科学、施工面平整度差、施工过程对防水板的保护不严格等问题。此外, 实际施工过程中没有对进入隧道建筑市场的防水材料建立准入制度, 招标时采用低价中标的方式, 防水材料中标价格与市场价格脱节, 小企业往往以超低价中标, 导致不合格的原材料进入市场。第三, 施工原因。施工工艺和施工方法对安全的忽视对工程安全有着很大的影响。隧道开挖中没有做好回填或回填不密实, 支护与围岩结合不紧密, 形成积水空间; 盲沟( 管) 的布设数量不足容易导致排水不畅或不能将水有效引到排水沟; 混凝土灌筑没有严格执行规范, 配合比控制不严格, 捣固不密实, 抗渗等级达不到设计要求; 混凝土拆模强度不够, 导致混凝土出现裂纹, 产生渗漏通道等是造成施工渗漏水的最主要原因。第四, 工程质量检测原因。由于目前检测手段的落后, 施工中存在的质量问题不容易被及时发现, 如混凝土灌筑不密实, 内部有空洞等, 这也是致使隧道渗漏水的一个主要原因。针对上述存在的原因, 对于如何减少水灾对隧道工程带来的影响,主要可以通过提高设计标准、加强施工质量管理和增强施工人员安全防范意识来实现。第一, 增强勘察准确度, 提高设计标准。地质勘察应注意选取有代表性的疏密合适的点进行勘测, 以提高勘察准确度。设计应依据全部勘察资料, 严格按照国家和行业设计标准进行设计。在勘察资料不全的情况下, 一定要求委托方提供全面的勘察资料, 不能凭空推测。第二, 严格控制施工材料, 尤其是防水材料。对于进入工地的建筑材料有专门的验收机制, 不合格的建筑材料应严禁进入施工现场。尤其对防水材料, 在材料进场前应严格检验, 对于试件的制作严格按照施工工艺制作,并做好定期检测。第三, 严格控制施工过程。严格按照规范要求进行施工, 加强关键工序质量控制: 重视爆破技术, 减少对周边围岩的扰动及超欠挖; 加强混凝土灌筑质量控制, 严格按照工艺要求施工, 提高混凝土抗渗性能和拱顶回填密实度, 减少开裂; 严格控制衬砌混凝土拆模时间。对关键工序应制定详细的施工工艺控制标准如防水板施工工艺标准, 包括防水板的焊接、铺设、质量检验等内容。加强培训与监督, 加强施工、监理人员的业务培训, 强化标准的实施监督工作。第四, 提高检测质量。健全检测方案, 及时发现工程中的质量问题, 并及时补救。
4 隧道施工过程中有害气体产生的原因及防范措施
隧道工程中的有害气体通常是指瓦斯、沼气( 甲烷CH4) 、二氧化碳( CO2) 、硫化氢( H2S) 及氡气等天然气体。这些有害气体不仅对人体的健康有危害, 且都为易燃气体, 经常突然喷出, 造成灾难性破坏。这些有害气体经常发生在相对封闭构造的煤系地层中, 也可能发生在非煤层地层中。有害气体多为穿透煤层的隧道中施工中遇到, 也有少数是因为濒临煤层施工, 且附近地质构造便于气体的渗透或传输。
对于有害气体的防范和治理也应该本着预防为主、安全防范的原则。施工期间要有长期的气体监测, 有效地监控气体浓度。加强通风以稀释隧道内的有害气体, 并及时排到洞外。施工操作过程中的防范也很重要。隧道内采取不从事焊接作业、爆破采用安全炸药、注意有害气体的提前排放等工作, 均能起到对有害气体的防范作用。
5 结语
安全管理没有捷径可走, 核心在于预防。搞好隧道施工安全, 必须坚持安全第一、预防为主、综合治理。除了上述方法的预防, 还要增强施工人员安全防范意识和健全应急措施。要树立安全第一的思想, 加强对隧道施工管理及对参与人员的安全教育, 提高其安全意识, 严格遵守安全生产的有关规定; 建立健全各项规章制度, 完善各种安全生产责任制, 对现场作业人员进行安全施工的专业培训, 经考试合格后才能上岗司职,否则不准进入现场。施工中要确切掌握漏水渗水以及其他紧急情况的预兆及应急措施, 严格执行对工程的监测制度, 执行相应的监测频率, 及时记录并将信息反馈到有关主管部门。一旦发生异常, 应立即停止作业, 积极采取补救措施, 撤出工作人员, 待险情排除后再继续施工, 以确保工人的人身安全。隧道施工安全管理是一项紧迫而又长期的工作, 通过健全安全责任制度、强化安全制度建设、完善安全应急预案、加强现场安全管理、增强人员安全素质以及严格控制施工过程等方法的运用, 将会对隧道安全施工管理起到有效的作用。
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