浅谈公路工程建设方项目管理中岩溶隧道突水预警机制的建立

2020-01-09 05:41:28陈励宁程浩全凯
散装水泥 2019年6期
关键词:突水岩溶灾害

陈励宁 程浩 全凯

(中电建路桥集团有限公司,北京100048)

1 前言

1.1 研究背景

随着我国社会经济的不断发展,各地区基础设施建设的规模和数量大幅度上升,长大隧道修建越来越多,隧道修建穿越岩溶地区不可避免。据相关资料表明,岩溶地区隧道修建过程中,突水灾害是主要地质灾害之一,造成的人身财产损失已超过了瓦斯、塌方等其它灾害。

1.2 研究意义

红河州建(个)元高速公路项目地质构造复杂,经前期地质调绘及区域地质分析,建元段存在有岩溶不良地质问题,个元段可溶岩段占该支线长度的55%,地下岩溶管道、暗河具有含水量大、水量集中的特点,隧道开挖掘进时,可能存在较为严重的突水突泥风险。

1.3 研究现状和内容

现阶段,隧道突水灾害研究的成果集中在岩溶隧道突水发生机理和相关探水方法上,但由于导致隧道突水发生的因素十分复杂,这些成果对防止突水灾害发生的效果并不明显。本文针对建(个)元高速公路项目施工期间可能存在严重的突水突泥问题,从建设方的角度,思考了一种岩溶隧道突水风险预警机制,旨在避免或减轻隧道施工期间突水造成的危害,保障安全施工。

2 岩溶隧道突水灾害预警机制

2.1 岩溶隧道突水灾害预警机制的概念

从投资类项目建设方的角度出发,以组织论(组织结构模式、组织分工、工作流程组织)为思考根据,岩溶隧道突水灾害预警机制是指在隧道施工发生突水前,建立预警组织机构,明确预警工作任务和职能分工,找到隧道突水灾害风险源,研判风险等级,构建综合监测、精确评价、高效决策、有效实施的完整系统工程。

2.2 岩溶隧道突水灾害预警机制的提出

项目公司作为项目的建设方,是项目管理的核心,是资源配置和组织管理的集成者。同时,为防止施工单位只重进度、不重预警的问题,在项目公司层级提出岩溶隧道预警机制十分必要。以岩溶隧道突水灾害预警机制的概念为基础,结合项目公司管理特点,思考岩溶隧道突水灾害预警机制。预警机制实施见图1。

图1 溶岩隧道预警机制实施示意图

2.2.1 预警机构及职能

由“业主、设计、监理、施工、第三方”和相关科研单位成立联合预警工作组,对岩溶隧道突水灾害预警工作负责。项目公司是预警机制构建主体,总承包部是预警责任主体,项目经理部是预警实施主体,第三方专项检测机构负责预警的预报工作,科研、设计、监理、第三方试验检测机构负责为风险识别、风险等级判断和预警决策提供专业技术支持和保障。

按照“分级管理、职责明确”的原则,建议:①项目公司牵头成立预警工作领导小组,技术口牵头,各方参与配合,各家联动;②总承包部牵头成立预警工作小组,总承包部总工程师组织;③设计单位地质部门负责技术方案管理、成果结论分析、结论各方共享等工作。

2.2.2 预警技术层

精确的风险识别是预警技术层需达到的目标。超前地质预测预报则是风险识别的主要手段之一,也是《公路隧道施工细则》中要求必须纳入施工组织管理的强制规定。目前,隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为常规地质法和物探法两大类。

综合常规地质法和物探法,开展综合超前地质预报是项目公司开展超前地质预报工作的必然,目的是达到提高预报质量和有效减少资源投入的双重目标。通过对常规地质法和物探法相关指标的分析,按照“内外结合、长短结合、地质与物探结合、不同物探方法相结合”的原则,思考综合超前地质预报的流程。需注意各种超前方法应用在各隧道超前地质预报方案中予以明确,该方案应通过预警工作领导小组的评审后实施。

2.2.3 预警决策层

预警的决策应在预警工作领导小组,决策的执行应在预警工作组。首先,通过预警技术层的风险识别,判断突水地质灾害的严重程度。然后,从项目公司管理角度出发,判断隧道内突水风险等级的划分与含义,对应Ⅰ-Ⅳ级突水地质灾害严重程度,划分出危险、较危险、容许、安全的突水地质灾害的四个风险等级。最后,根据突水地质灾害的风险作出相应的预警决策。

⑴预警对策。①合理施工。在隧道开挖时,采用短进尺、弱爆破、强支护、早封闭的施工方法,严禁大断面、长进尺。②注浆加固。根据预警情况,对工作面加强注浆,加固掌子面,防止在施工过程中产生大的涌水问题。在方案选择上,根据钻探取芯分析,决定是否采用全断面帷幕注浆、周边帷幕注浆、径向注浆等措施。③防排水。利用超前钻孔、超前施工导洞排水、坑道排水等措施,做好防排水工作。特别在反坡施工排水时,应具备足够的积水坑和排水能力,并提升排水能力的储备。

⑵应急预案。针对岩溶隧道突水制定专项应急预案,确定应急救援范围、体系和等级。明确应急组织机构、应急响应程序、应急保障、应急物资、逃生路线、应急救援、应急演练等内容,并开展应急培训和演练。

3 岩溶隧道突水灾害预警机制的运行

3.1 预警的目的和原则

构建预警机制的目的在于防止灾害的发生或者减少灾害带来的损害。实施岩溶隧道突水预警机制,形成统一的预警原则是前提。

为此,在“存在的有害风险、存在科学的不确定性、采取预防措施”的预警原则三个基本要素基础之上,提出“以人为本、预防为主、适当时间、协同运作”的岩溶隧道突水预警原则。

3.2 预警警度

警度是指不同的风险等级条件下,响应不同的警戒等级。按照突水地质灾害的风险等级,从高到低设定“红、橙、黄、蓝”四色警度,并对应采取不同的预警措施,见表1。

表1 不同警度预控的措施

3.3 预警信息发布流程

预警信息的发布是指按照严密有效的途径,将预警信息发布至每一个相关工作人员,使各岗位人员及时做好应急准备,见图2。

图2 预警信息发布流程图

4 结论

文章从项目公司的角度,提出了一种岩溶隧道突水风险的预警机制。在构建时,分别思考了预警机构及职能、技术层、决策层三个方面。在运行时,思考了预警的目的和原则、预警的警度和信息发布流程等内容。通过构建岩溶隧道预警机制,形成了各单位联合预警的基本架构,有利于促进预警效率的提高,并在一定程度上减少成本投入。

隧道突水预警机制是一个复杂且综合的过程,与BIM技术相结合,探索远程视频监控、智能预警、预警信息系统建设等内容应是未来研究的方向。根据不同警度,在隧道施工中采取单一或综合的预控措施,达到安全和成本相平衡的目标是一个系统考量和综合判定的过程,有待于进一步研究。

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