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隧道工程施工的事故分析与安全措施
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    据规划,中国在21世纪前20年要建设6000 km隧道,10年内要建设155 km长的城市公路隧道,其中许多是长、大、深埋隧道。然而隧道施工由于具有围岩稳定性的不确定性,施工机械化程度低,施工环境条件恶劣,职工素质低等安全特殊性,是一个复杂的系统工程,若某一方面、阶段、环节的工作没有做好都有可能酿成事故。因此应从事故原因分析入手,从本质安全和系统管理的角度加强隧道施工安全技术控制和安全管理工作,以预防和减少事故的发生。
  1 隧道施工的事故分析
  国际隧道工程保险集团对施工现场发生安全事故的原因的调查结果表明,地下工程发生事故原因是多方面的,其中,地质勘察不足占12%,设计失误占41%,施工失误占21%,缺乏信息沟通占8%,不可抗力占18%。
  众所周知,隧道工程具有地质复杂多变,作业空间狭小,不可预见性因素多,各种危险有害因素相互交织等特点,因此施工风险极高,工伤事故屡见不鲜。一般来说,隧道施工事故主要有塌方、冒顶片帮、体打击、透水、机械伤害、车辆伤害、火灾、爆炸、淹溺、中毒和窒息等[1]。
  1.1 开挖过程中的事故分析
  开挖过程的事故一般占隧道总事故率的50%,事故类别主要有坍塌、冒顶片帮、透水、机械伤害、爆炸、中毒窒息等。主要原因:①当隧道穿过断层、岩溶、破碎带及其他不良地质段时,由于对工程地质、水文地质勘察不力,认识不足,施工方案选择不合理、(临时)支护不及时或支护偏弱等,在开挖后潜在应力释放,承压快,围岩易失稳而发生塌方、透水、突泥等突发性灾害事故且难于治理;②当隧道穿过附近含瓦斯地段的岩层时,常因检测不力,通风不良造成瓦斯积聚,当遇电火或明火,极易引燃瓦斯发生爆炸、火灾及有害气体导致的中毒窒息等重大事故;③采用钻爆法和掘进机法开挖或搭设钢架进行支护时,使用凿岩及掘进机等未按照操作规程操作,易产生机械伤害,高处坠落等事故。
  1.2 装岩运输中的事故分析
  装岩运输过程中的事故(包括运输设备引起的事故)一般占隧道施工总事故的25%。因隧道洞内工作面狭窄,空气污浊,能见度不高,装岩过程中车辆的调度和衔接不当等都可能造成事故。一般地,隧道装岩运输过程中发生的事故可以分成两类,一类是施工人员被自卸汽车、电机车或其他运输车辆碰撞;另一类是施工人员与岩块或其他障碍物相撞而使人受伤。
  1.3 其他事故分析
  在一些长、大、宽的公用设施隧道、地下通道和地铁隧道中常采用大型高效的施工机械设备施工,隧道内铺设的施工电缆和高压风水管路也较多,因此触电、机械伤害、高压风水管路接头脱落击伤施工人员等事故也时常发生[2]。
  2 隧道施工的安全措施
  2.1 施工安全技术措施
  (1)加强地质勘察和监控量测工作。隧道应以工程地质、水文地质情况作为设计的前提条件,也要密切关注施工期间的地质情况,定期进行TSP203地质超前探测,以了解前方围岩特性,制定详细的施工预案,杜绝各种突发性地质灾害[3];尽量选择稳定的地层,绕避工程地质、水文条件极为复杂或严重不良的地质段。
  采用目测观察法直观地预测开挖面前方的地质条件,判断围岩的稳定性,根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度;同时根据仪器设备监控量测结果,判定围岩的稳定性及支护参数是否合理,以制定不同阶段时期的量测计划,汇总分析数据,反馈指导施工。
  (2)选用正确的开挖方法。优先考虑采用全断面或是少部分的开挖方法,以便减少隧道施工工序的干扰,有利于机械施工,并尽量采用新的施工工艺和方法,以保证施工安全。对工程地质和水文地质条件较好、施工场地和运输道路适宜的特长隧道应优先采用掘进机法施工。对于钻爆法施工的隧道,Ⅱ级围岩可采用全断面法施工,Ⅲ,Ⅳ级围岩采用台阶法施工,深埋V级围岩隧道可采用微台阶法施工,部分大断面隧道的洞口浅埋、偏压段可采用双侧壁导坑法施工[4]。
  (3)强化爆破安全作业与瓦斯治理。钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑。采用光面爆破或预裂爆破技术,根据预测的岩性及时调整爆破参数,必须严格控制周边眼间距、外插角、装药量等参数及装药、连线的质量,尽量减少对围岩的扰动及超欠挖数量。
  当穿过瓦斯地层或从其附近通过而围岩破碎、节理发育时,必须预先确定瓦斯探测方法,及时监测瓦斯浓度,加强机械通风,采用超前周边全封闭预注浆等防止瓦斯积聚;使用防爆安全型机械和电器设备,爆破作业使用安全炸药及毫秒电雷管等[1],以防止瓦斯爆炸事故。
  (4)及时加强支护。隧道开挖尤其在不良地质段隧道的开挖作业,应在超前支护的保护下进行;开挖后,及时喷射混凝土封闭岩面,施作锚杆,安装钢拱架、钢筋网,复喷混凝土至设计厚度。分部开挖时,应使初期支护尽快封闭成环,台阶长度不应超过1.0倍洞径;初期支护封闭后,可尽快施工仰拱和填充,并尽早施作二次衬砌[4]。
  支护作业应随时观察围岩动态或喷射混凝土的情况,防止落石、坍塌等引起伤人事故[4]。
  2.2 施工安全管理措施
  (1)安全组织措施。企业要根据设计的要求和施工方案,运用网络计划技术,认真编制实施性施工组织设计,要在实施中,经常分析施工进展和施工组织设计的情况,结合现场实际,落实安全技术措施,在保证安全和质量的前提下,按预计的期限完成任务。
  (2)安全制度措施。企业要始终贯彻“安全第一,预防为主”的安全方针,建立健全安全管理规章制度和组织机构,并严格制定和落实各级岗位的安全责任制度;要规定定期检查和非定期检查制度,并设置安全机构,配专职安全员,经常对施工安全进行监督检查;制定安全目标制度,加强目标管理,要求各工点要认真填报各种安全统计报表,分析安全动态,制定安全施工奖惩制度,提高安全管理水平。
  (3)安全教育和技术培训。要组织工程技术人员和基层干部学习施工技术规范,掌握设计标准和施工方案,不断更新知识,正确组织指导施工;严格要求每个作业人员遵守安全规则,按操作规程办事,进行正规化、标准化作业。隧道作业的机械工、爆破工、喷锚工、风枪工、电工及安全员等特殊工种必须进行岗位、专业培训,经过理论和实践考核,取得合格证书后方能上岗[5]。
  (4)安全风险管理及施工应急措施。建设部门要运用风险管理理论,不断加强地下工程安全风险管理以及重大事故预测预报和防治技术的研究,对隧道施工科学地进行预测、评价和控制危险[4]。科研和施工单位要建立健全应急救援体系,制定并完善应急救援预案;事故一旦发生要严格按照“四不放过”原则进行处理,深刻吸取教训,做好事故防范与处理[1]。
  2.3 施工安全防护措施
  (1)加大安全防护投入,不断改善隧道施工环境,隧道内应该具有足够的新鲜空气、良好的照明和人行通道,营造适宜的洞内工作环境。
  (2)努力提高作业机械化、自动化程度,并装设安全防护装置;配备安全防护设施和用品,做好安全防护工作,所有进洞人员必须佩带安全帽;电焊工、喷射手、风枪手、注浆手等特种作业人员按规定佩戴好安全作业防护用品。
  (3)加强消防教育和管理,各洞口、井口施工区与生活区,均应配备足够数量的灭火器具、消防水管和消防栓等,并有专人负责定期检查与补充和保管;在生活区、停车场、材料库、油料库等建筑设置避雷设施。
  (4)施工现场做好防排水系统,防止汛期发生洪灾。尤其在软岩地段要做好洞内疏排水,防止积水浸泡拱脚、墙脚,造成支护失稳。
  (5)采用机械通风、湿式凿岩、撒水喷雾等措施降尘,使洞内粉尘和有害气体浓度达到规范所要求的卫生标准。
  (6)施工现场设立工地医院,做好职业病防治工作;出现紧急情况应及时做好现场急救和保护工作,现场常备应急车辆,以供急需[5]。
  3 结论
  根据大量的统计与分析可知,在隧道施工开挖、装岩运输等各环节中都容易引发各种事故。因此,为确保隧道施工安全,保证工程质量,就要求设计、建设、监理和施工各方加强相互沟通和协调工作。必须深入做好地质勘察工作,正确选择隧道施工方法,重点搞好不良地质段的施工作业;必须坚持标准化管理,强化现场作业安全控制;必须坚持标准化管理,文明施工;必须不断改善作业环境,做好个人安全防护。从而提高经济效益,确保安全生产,减少事故的发生。
作者:未知 点击:291次 [打印] [关闭] [返回顶部]
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