隧道施工事故的预防及救援措施

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:刘瑞丰
[导读] 针对隧道工程地质条件复杂、施工管理困难的特点,
        刘瑞丰
        中建二局第三建筑工程有限公司  北京   100070
        摘要:针对隧道工程地质条件复杂、施工管理困难的特点,分析隧道施工中地质条件、技术方案、周边环境等方面的施工风险,并针对上述几个方面的风险,提出在施工管理等方面规避施工风险的措施及相应事故发生后的救援措施。
        关键词:隧道施工;事故预防;救援;质量控制;风险;管理。
1  背景
随着社会的不断进步,安全问题已经成为所有工程施工过程中的重中之重。因隧道工程与其他工程相比具有其隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性的突出特点,所以隧道工程在施工过程中存在很多安全隐患。
2  隧道工程施工中的主要风险
2.1  设计安全风险等级
隧道工程设计安全风险等级分为I级(低度风险)、II级风险(中度风险)、III级(高度风险)、IV级(极高风险)。
2.2  隧道施工主要风险源
①洞口失稳。隧道进出口边坡属于碎石类土地段,施工过程中容易造成失稳、坍塌。
②突泥突水及坍塌。隧道洞身穿越断层带、岩性接触带、皱褶构造带、节理密集带、岩溶发育地段,岩体破碎,节理发育,局部含水,施工中可能会出现突水突泥及坍塌等风险事故。
③岩爆。长大隧道通过高地应力的硬脆性岩石,在开挖硬质岩过程中,易发生岩爆现象。
④塌方。部分岩体因风化松动及卸荷节理发育所致,岩体切割破碎,局部与岩体松动脱落坡面堆积,为易崩塌落石区,受震动后会发生岩石崩塌事故,同时在开挖Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩时,易发生塌方事故。
⑤火工品爆炸、着火事故。隧道施工过程中要用到雷管、炸药等高危险物品,易产生爆炸。
⑥放射性异常。根据对秦岭山区线路通过范围内大面积分布花岗岩、闪长岩等地段放射性测试的结果,局部花岗岩地段存在放射性异常现象。
⑦施工用电及操作不当易引起消防事故。施工用电过程中,用电量过大可能导致电线超负荷进而引起森林火灾等消防事故。
⑧落石风险。隧道进出口山坡有落石风险,易发生人员伤亡事故。
3  预防各种风险发生的对策
3.1  降低风险的技术措施
①洞口失稳风险控制措施
隧道进出口为碎石类土段,施工时采用人工配合机械开挖,管超前、短进尺、早封闭、强支护、勤量测等手段保证施工安全。
②突水突泥及坍塌风险控制措施
施工中认真研究设计文件,加强地质调查,进行超前钻孔探测,采用综合物探手段预测预报,判明水源补给、涌水量和突出水压等情况,针对性采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。施工时主要采用机械开挖,必要时弱爆破,防止坍塌事故,并在掌子面附近配备堵漏材料,当岩石裂隙管道涌水量不大时可直接采用麻丝胶泥封堵,涌水量大时,采用锤头打入缠有麻丝胶泥的木楔或钢钎封堵。
③岩爆风险控制措施
采取锚网喷联合和排孔法的措施控制岩爆。在岩爆频率高的地段选用释放部分能量的方法,如采取注水、超前预裂爆破、排孔法等,先期将岩层的原始应力释放一些,以减少岩爆的发生,或采取锚杆加固、锚喷支护、锚喷网联合等。同时控制爆破循环进尺和装药量,以尽可能减少爆破对围岩的影响。
④易发生塌方的风险控制措施
施工过程中总体要坚持“超前探、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、早衬砌”的施工原则,坚持把超前地质预报预测和围岩监控量测作为一道工序安排,实施动态管理、信息化施工。


⑤火工品爆炸、着火的风险控制措施
严格遵守火工品运输、储存、使用、管理等规定,加强过程监控,严格执行值班制度,及时回库,做好防爆防火防丢失等防范工作。
⑥隧道开挖放射性异常风险控制措施
施工中应加强监测预报,对异常地段应采取防护措施。
⑦施工用电及操作不当风险控制措施
加强员工的思想教育,并制定相关规定,配足消防器材,同时在生活区与山地森林之间设置隔离带,确保安全。
⑧山坡落石风险控制措施
采用锚杆、钢柱、支撑绳和拉锚绳等固定方式将钢丝绳网在坡面上形成栅栏形式的拦石网,实现拦截落石的一种边坡柔性防护系统。
3.2  加强施工管理
①加强地质超前预报
②选择科学、合理的施工方法。随着隧道工程施工技术的长足进步,新的施工方法层出不穷,针对特定的隧道工程,如何选择科学合理的施工方法,也是施工单位综合能力的具体体现。目前常用的施工方法有明挖法、盖挖逆筑法、喷锚暗挖法及盾构法。
③培养一支懂管理、精技术、高素质的人才队伍。随着工程的实践,一大批从事隧道工程施工的工程技术人员脱颖而出,施工队伍得到锻炼,并在实践中积累了丰富的施工经验。
④进场人员培训教育。对进场人员进行培训和安全教育,提高工人的整体施工素质,克服隧道内施工的恐惧心理。
4  事故的救援措施
4.1  应急管理措施
施工现场设置调度人员值班。发现隐患或事故迅速报告项目部,以便及时采取措施组织预防及救援。
4.2  应急预案
4.2.1  现场抢救措施
接到险情报告,应急小组根据险情判断启动营救预案,由调度组织,通过高音喇叭、对讲机、手机等联系方式组织工程抢修组、救护组、运输组、物资组、外协组、施工队长、施工班长、工人进入应急状态,由卫生所长负责与当地医院、急救中心联系,安质部部长负责现场指挥并按救护车辆、工程车辆先后顺序进洞抢险救人,控制事故蔓延,并且在洞口安排一人,通过对讲机联系,指挥车辆进出。
由卫生所组织救护组、运输队及时、稳妥地疏散现场人员,正确快速地引导求援、救护车辆。救护小组及时联系当地医院和急救中心作好抢救准备。工地医生在洞内对受伤人员进行初步抢救,并将伤员及时送到医院进行抢救,随时将伤员的病情向指挥机构通报。
待伤员被救出洞后,洞内无险情,工程抢修组、物资组由安质部长组织人员将洞内机械、物资撤到安全地带,由物设部长组织洞内物资供应,由负责人组织将抢险物资、机具分批运进洞内,由负责人组织施工队长、施工班长、工人进行塌方的有效支护、清理。
4.2.2  注意事项
①应急事故领导小组成员要求坚守岗位、随时保持警惕状态,观察洞内情况要仔细,对危险地段更要密切关注。
②应急事故领导小组成员要求心理素质好,有经验能够临危不乱,遇到紧急情况要思路清晰、判断准确、指挥有力,并随时与洞外保持联系,发生紧急情况时能够处理得当,迅速指挥施工人员撤离。
③洞内施工人员要求临危不乱、组织有序、服从指挥。工班长要起到带头作用,并清点、组织好本工班施工人员。
4.3  通过案例总结施救得以成功的主要原因
①当地政府重视,应急预案启动及时。洞内带班人员应急措施得当,隧道外部的营救方法基本正确,没有发生重大次生灾害;
②隧道开挖过程中的风、水、电等设施较齐全,确保洞内人员生存条件;
③隧道施工专业性明显,长期从事隧道开挖,造就了隧道工人心理承受能力较其他工种的更强。
        结语:因隧道工程与其他工程相比具有其隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性的突出特点,所以隧道工程在施工过程中存在很多安全隐患,但是只要从事技术管理和研究的工程技术人员对隧道的进行合理设计、提高施工技术及工程管理水平,科学的组织施工,增强风险意识,还是完全可以避免风险事故的发生。随着社会的不断发展,隧道越来越依赖于机械化施工,需要科研及施工人员不断学习,积累施工经验,不断完善施工工艺,全面实现隧道建设技术现代化。
作者简介:刘瑞丰,男,1984年4月出生,高级工程师,中建二局三公司基础设施分公司长春地铁2号线项目执行经理
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