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摘要:未来,我国将进一步实施一带一路战略以及西部大开发战略,这两项战略的进行,意味着我国将在高原地区进行大量的隧道工程建设,这篇论文主要从目前高原隧道施工中存在的安全控制技术问题入手进行分析。提出了对应的理论方法以及具体措施。
关键字:高原;安全控制;隧道施工;
引言
自从我国制定西部大开发战略,西部地区在交通方面进行了大量的建设,交通的发展除了高速公路以及主干线的建设以外,还极大地扩充了原有的交通网络。同时,对于高原大部分的公路都实现了公路等级的提升。在我国十三五发展规划中,隧道建设成为了重要的建设项目之一。随着西部大开发的不断深入,在高原地区需要进行大量的大型隧道工程项目,主要的地区包括青海以及西藏等,高原中进行隧道工程项目具有以下几个方面特点,首先项目的规模较大,其次项目建设需要较长的周期,同时,高原地区相比于平原地区,具有更复杂的地形结构,在作业过程中,需要注意的难点和问题更多。过去,我国很少在高原地区进行隧道工程项目,对应的风险技术控制以及安全控制技术不够成熟。主要的不足表现在以下几个方面,首先,管理人员对于项目的风险管理没有较强的意识,其次,整体项目的风险评估不具备完善的体系,除此之外,评估过程中没有采用科学合理的方法,评估流程不够规范。以上这些问题都使得隧道项目中的风险管理质量无法达到预期要求,加上高原地区的项目难度,很有可能导致许多的安全事故。事故的发生,一方面,对于个人是毁灭性的打击,对于国家和项目都是重大的损失。所以,对于高原隧道施工项目进行充分的安全控制技术研究很有必要。这篇论文将会从以下几个方面对于安全控制技术进行全面的分析,同时,也会提出具体的改善措施和管理方案。希望这篇论文的研究可以给后续的工程项目提供一定的安全风险评估指导效果。
一、高原隧道施工人员安全控制技术中存在的不足
我国高原地区隧道工程安全控制技术发展时间较短,其中存在大量的问题。然而,随着近些年研究的不断深入。高原地区隧道工程安全控制技术,拥有了自己的风险评估体系,同时,也产生了大量的理论研究成果。并且,这些研究成果也在实践中取得了良好的效果。然而,在安全评估方面依然存在以下这些方面的不足。下面将会从三个方面进行详细分析。
我国在2011年就发布了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》,在这个指南中,明确提出为了保证隧道工程的安全,需要从项目的建设规模、项目实施的具体地质条件、项目实施过程中整体隧道的结构特点等方面进行考虑。主要的风险和安全评估分为两个方面,首先,需要进行静态评估,如果在静态评估中发现有较高风险的项目,针对整体进行二次动态评估。这种安全控制方法首先针对整体进行分析,接着针对高风险的专项进行研究。然而从实践中看,高原地区的隧道工程项目具备高度的复杂性以及不确定性,所以在所有项目建设的过程中,都应该进行动态以及静态风险评估。只有这样,才能够全面地完成风险识别以及安全评价。基于此,才能够实现风险等级的控制。然而,目前大多数的高原隧道工程没有按照动态和静态评估相配合的原则,存在较高的安全风险。
高海拔地区进行隧道工程项目和平原地区具有较大的区别。然而,目前大多的施工项目并没有展现出高原施工的特点。换句话说,在施工的过程中,没有针对高原施工的难点采取相应的措施。高原地区的施工特点主要包含冻土、地震、高海拔和低气温等。然而,目前大多数的施工指南中都没有将这些特点以及影响因素融合到风险评估中。并且在施工指南中也没有提出高原地区的生态环境保护措施。这一方面,无法保证评估模型和实际施工过程的匹配性,另外一方面,也会对于高原地区的脆弱生态造成不可逆的损害。
目前,我国已经有大量的隧道项目施工研究人员,对于高海拔地区的特点进行分析。具体的分析从6个方面进行,首先,是高原地区的地质条件,其次,是高原地区中采用的特殊施工技术以及施工管理方案。同时,也分析了高原地区监控测量的方法和隧道设计以及结构的特点。
分析目前已有的研究文献,可以发现,许多的研究并没有对高原地区隧道两个重点指标进行分析。一个是高原隧道的高度带来的影响,还有一个是高原隧道的长度带来的影响。高原隧道的高度会给施工人员带来低温低氧的环境,高原隧道的长度对于项目施工过程中的通风提出了更高的要求。所以,高原隧道的评估体系以及安全控制技术都不够全面。
二、安全控制技术的方法及理论
安全风险评价是在项目已有的风险基础上,对于工程施工过程中可能发生的安全事故进行分析。并且尽可能在施工之前找到对应的安全隐患,并且针对这些安全隐患提出对应的解决方案。具体的安全控制方法介绍如下:
第1种方法,是专家安全分析法。这种方法的具体实施并不难。首先,筛选经验丰富的专家,对于项目整体进行评估,主要分析的是项目整体中存在的安全隐患,并且列出不同的安全隐患类型,专家根据自身的经验进行打分,分值的选择范围在0~10之间,最后,将所有专家的数据进行收集,综合计算所有人的分值,完成加权平均以后得出最终的结果。这些分值可以为项目的安全控制提供一定的参考。
第2种方法,是模糊综合评价法。在项目安全分析的过程中,有许多的因素并没有办法使用数字来进行精确表达,所以,可以采用模糊集合的概念进行分析。具体指的是在对于安全隐患分析时不给出具体的数值,而是采用一定的模糊语言进行描述,典型的语言,包括很可能、不可能以及有可能等,通过这些语言来对于安全隐患的严重程度进行分析。
第3种方法,是蒙特卡洛模拟法。这种方法采用了概率论的理论。首先,由专家以及工程师对于不同的安全风险进行概率确定,接着,提出对应的影响。最后,采用相应的模拟技术来进行实验,得出相应的函数曲线,分析具体的概率。
三、安全风险因素识别技术
对于高海拔特长隧道安全识别主要从以下几个方面进行。第一,根据项目工程实施的具体地质条件进行分析。主要分析的因素包括四个方面,一是瓦斯含量,二是冻土深度,三是断层构造,以及围岩等级。在施工过程中,需要进行爆破以及支护等措施,这些措施都会对围岩产生一定的加热效果,如果冻土发生冻融,那么很有可能会出现体积膨胀以及强度减弱等变化,存在一定的塌方风险。如果地质条件中围岩完整性不足或者是存在隧道穿越断层的情况,也会加大变形以及塌方的风险系数。第二个分析的是,施工过程中的自然环境因素。主要分析内容也有四个方面,一是当地的气温,二是当地的地震情况,除此之外,还要分析降水量以及其他的影响因素。气温的高低主要影响的是混凝土的施工以及养护。当地的降水量主要影响的是排水措施以及随着降水量增加而可能发生的一系列自然灾害。一些工程处于地震带周围区域,所以需要考虑存在一定的地震风险,地震会对于施工人员以及隧道的整体结构造成较大的影响。第三个分析的是项目工程的建设规模,在进行高原地区的隧道工程施工时,必须要考虑两个典型问题,一个是施工过程中的通风问题,还有一个是供氧问题,这两个问题需要根据具体项目的海拔高度与规模大小来进行确定。
四、结语
安全控制技术对于高原隧道施工来说具有重要作用,同时,这项技术涉及到的面很广,属于一项综合工程。未来在这个领域的研究将会采用更多的新技术,比如,将会采用大数据技术进行分析,也会采用互联网加技术来构建相应的数据库。这些都可以为施工项目的安全管理提供技术支撑以及数据基础。同时,在未来安全技术中也会增加更多的动态性研究以及时空性分析,保证控制的准确性。
参考文献
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