浅析隧道工程施工中的应急措施

余 诚

摘要: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。本文针对隧道工程常见的安全事故进行了分析,并提出了相应的应急措施。

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.

关键词:隧道施工;安全;预防;应急预案

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

中图分类号:U458 文献标识码:A文章编号: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,是对隧道施工过程危险、危害因素进行辨识和确认。这样才能够有的放矢,制定有效的安全技术措施,也为隧道施工安全评价准备第一手材料。一般来说,隧道施工事故主要有塌方、透水、车辆伤害、火灾、爆炸、中毒和窒息等。

1.1 开挖过程中的事故分析

开挖过程的事故类别主要有坍塌、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、水文地质勘察认识不足,施工方案选择不合理、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

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隧道施工安全控制措施

2.1 施工安全技术措施

(1)坚持动态设计、动态施工、动态管理。必须遵循信息化反馈设计、信息化施工、信息化动态原理。设计人员必须及时修改图纸,必须尊重施工信息。必须在现场建立建设方牵头,以施工单位为主体的设计、监理动态管理小组,实现及时支护、及时封闭、及时量测、及时反馈、及时修正的地下工程管理办法。

必须重视隧道的综合地质超前预报,将超前地质预报作为一道工序来保证。预报方法宜长短结合,以短为主,预报范围前方≥30m,隧道周边外l倍洞径,做为工序列入。预报方法:以钻孔为主,配合地质描述。

(2)重视初期支护的施工质量。支护是安全的保证。初期支护应及时施作,早封闭,快成环,控制变形。开挖后,岩石暴露时间要控制在2～4小时以内,应先初喷4～5cm厚混凝土封闭岩面,然后安装格栅、锚杆等初期支撑,再复喷至设计厚度。软弱地层必须采用潮喷混凝土,不提倡湿喷混凝土。因湿喷工艺不过关,不能将围岩的承载力提高,形成围岩、喷层两张皮。湿喷早期强度低,回弹量大。潮喷可以把围岩裂隙阻死,形成围岩组成的承载拱,这正是强调围岩爆破后不找顶及时初喷的原因。

格栅钢架安装须符合设计位置,紧贴围岩,中间有空隙时,必须用喷混凝土充填密实,绝不允许填塞木柴和片石,出现“两层皮”现象;有很多隧道坍塌都是与初支背后空洞有关,这方面有血的教训,因此,施工中必须加强对此道工序的控制。两榀格栅钢架之间必须用斜拉杆焊接,拱脚处要根据现场情况采用纵向托梁、锁脚锚杆或扩大拱脚等措施进行加强,这是保证下步开挖安全最重要的措施。

锚杆根据设计要求和现场地质条件选用。一定要保证锚杆方向和数量,采用砂浆锚杆时要确保注浆饱满,稠度适中,锚杆插入深度不得小于设计长度的95%;有水地段优先采用药包式、楔缝式或缝管式锚杆,端头锚固锚杆一定要保证端头锚固部分的紧固质量。尾部必须加托板,托板应紧固密贴围岩和格栅,以提高锚固效果。

(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,以防止瓦斯爆炸事故。

(4)重视开挖工作。开挖工作是隧道施工的第一流程,开挖工作的优越与否直接影响隧道施工的安全、质量和效益。提高光面爆破,可以减少对围岩的扰动,减少应力集中,有利于自然拱的形成,便于喷砼工艺,因此,隧道施工安全的关键是开挖。

良好的光面爆破可以减少超欠挖,这样减少了欠挖处理及超挖石碴的外运量,减少衬砌时砼的回填量,而且砼衬砌厚度均匀减少了应力集中。因此,开挖也是影响隧道衬砌工作的关键。

2.2 施工安全管理措施

施工中,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。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。要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。

3结语

在隧道工程的施工中,针对坍塌、透水、火灾、爆炸等重大突发事故,制定事故应急预案,降低事故后果的严重度,对隧道施工单位有一定指导作用。在国家应急救援机制逐渐健全的情况下,组织建立国家或地方隧道施工事故应急救援机制。