斗磨高瓦斯隧道施工的风险及控制措施分析

斗磨高瓦斯隧道施工的风险及控制措施分析

李双军

中铁二十局集团第六工程有限公司陕西西安710000

摘要:隧道施工的特点就是在施工中存在着各种不确定性,主要原因在于隧道施工本是一项隐蔽性工程,而且其施工地点通常是地质环境比较复杂的地方,这些因素决定了施工中会受到多种不定因素的干扰而引发各种风险问题。为了避免在隧道施工设计和施工管理中出现意外而造成不良后果,本文以斗磨隧道工程为例,并制定出控制决策,以预防风险事故在隧道施工过程中发生,确保隧道工程施工安全而高效地完成。

关键词:隧道施工;风险;控制措施

1工程概况

新建沪昆铁路客运专线长沙至昆明段(贵州)站前工程斗磨隧道全长2085m,进口里程DK841+132,出口里程DK843+217,其中DK841+132~DK842+150为上坡,坡率i=15.3‰,DK842+150~DK843+217为下坡,坡率i=25‰,在进口段线路右侧30米设置长约1300m米的平行导坑。

2施工技术准备

2.1技术人员及设备的配备:

根据工程需要,配足各有关专业工程管理技术人员并及时进驻施工现场,配足施工生产需要的测量仪器、质检仪器及实验仪器设备。

2.1复测及审图工作:

及时对I级导线网、长隧道控制网、线路中线、水准点等进行复测、检查与增补临时施工用点。并同时注意与临近各合同段进行联测、闭合和调整。做好各项测量原始记录的基础上,及时提交复测报告,在确认复测结果满足测量精度并经监理工程师认可后方可进行下一道工序。在进行复测的同时,组织各专业技术人员对施工图进行认真的审图工作,做到准确领会设计意图和要求,熟悉有关技术标准和规范,并对审图中发现的疑点等进行汇总上报,以其在设计部门的交底会上获得解答。

2.3编写实施性施工组织设计:

根据合同工期、施工图纸和业主的要求,在进一步详细现场调查的基础上,组织人员编制实施性施工组织设计,同时对本合同段的工程所需材料进行分段汇总,提出总材料计划及月、季供应申请计划,对先期开工的工程要提交施工技术交底书。

2.4工前培训及教育:

针对工程施工特点,进行思想动员,要求所有进场工人到安质部进行安全质量培训,工程技术部进行工程技术、环境保护技术培训,做到持证上岗的要求,以提高全体员工的思想水平、安全质量意识、环境保护意识和技术能力。为优质高效的完成施工任务打下坚实基础。

3隧道施工中存在的风险

3.1自然环境风险

在该隧道施工中,自然环境风险主要来自三个方面:一是,岩土体分布空间变异性:在隧道施工中,如果存在岩土体材料物理力学性质变异、地层分布不确定、岩土体材料物理参数变异等情况的时候,就会非常容易出现施工风险。二是,不可抗力风险:当发生地震、洪水等自然灾害的时候,非常容易产生施工风险。三是,不良地质、水文条件:当隧道施工区域存在断层、软弱夹层、风化槽、破碎带等情况的时候,非常容易发生施工风险。

3.2机械设备及材料风险

在隧道施工中,必然要使用大量的机械设备与材料,当机械设备与材料质量不达标的时候,非常容易出现施工风险;在设备选型不当、设备故障的时候,施工风险较为频发;在使用新材料、特殊材料的时候,如果未能按照有关规范执行,就会导致出现施工风险;等等。

3.3人为因素风险

在隧道施工中,人为因素风险主要包括以下几个方面:一是施工技术不当:在隧道施工中,如果开挖方法及爆破方法选择不当,就会导致施工受到影响,甚至出现经济损失与人员伤亡;同时,锚喷支护不及时、地下水控制措施落实不到位等,也会导致出现施工风险。二是施工管理不当:在隧道施工中,经常存在着施工管理方法落后、管理信息不畅通、盲目追求施工进度、抢工图快等问题,导致施工风险频发,不仅影响了施工的顺利进行,也降低了施工质量。三是施工决策失误:在隧道施工中,突发紧急事故的时候,如果未及时采取有效措施,就会导致发生施工风险。四是人员技术水平有待提高:在隧道施工中,人员技术水平较低是普遍存在的问题,如管理人员素质较低、施工技术掌握不足等。

3.4瓦斯方面的伴生风险

随着我国铁路和高速公路的迅速发展,大量修建的隧道将不可避免地穿越含瓦斯地层,施工过程中遭遇瓦斯的情况越来越频繁,瓦斯隧道出现事故灾害的情况也越来越多,这对隧道工程建设和施工人员安全构成了极大的威胁。在瓦斯隧道施工中一旦发生瓦斯事故,不仅会延误工期,造成严重经济损失,还会直接对施工人员的生命造成严重威胁,造成恶劣的社会影响。由于含瓦斯地层的地质情况复杂,瓦斯隧道发生瓦斯事故的危险性大,瓦斯隧道施工风险的研究缺乏系统的理论分析体系和计算方法,使得瓦斯隧道施工风险管理与控制的难度变得非常大。

4隧道施工中的风险控制措施

4.1根据隧道施工实际对风险进行分析

对于工程施工中风险来讲主要涵盖两个方面的内容,即施工过程中发生风险事故的概率和风险发生后所造成的损失。通常情况下,施工单位会采取增加投资的方式,以促使风险发生的概率降低,然而,这样做表面上看来风险是降低了,但是这种做法将风险发生率降低仅仅限于降低风险级别,而没有能够有效地消除风险。

4.2注重施工所在区域的地质条件和水文状况

4.2.1针对地质环境条件采取技术措施

隧道受断裂和岩溶的影响,在施工过程中,极有可能发生突水、突泥等地质灾害,给施工带来较大困难。

通过地质超前预报资料,对于大涌水、高水压地段遵循“以堵涌水为主,限量排放,综合治理”的原则。采用全断面帷幕注浆,使隧道周边断层破碎带岩体固结形成整体,以堵塞涌水、突泥通道。使围岩开挖后涌水只能以渗流或股流的形式出现,然后再对少量不便封堵的渗流采取插管或凿槽引排。初期支护采用格栅加强,间距0.5m一榀。对隧底涌水、涌泥处理,采取隧底压浆或换填措施处理,并尽快施做仰拱。

对于水量不大地段则应坚持“防、截、排、堵”综合治理的原则。开挖前采用小管棚预注浆封堵、开挖后用锚管注浆封堵、衬砌时加强防排水措施来实现。

4.2.2针对水文情况采取技术措施

(1)该隧道的洞口很容易出现渗水问题。如果是在雨季施工,就会由于地下水位突然增高而没有降到设计标高,因此会在隧道施工中出现渗水问题。为了避免该事故的发生,可以设计超前止水帷幕,以降低突水事故发生率,避免因此而导致的灾难性事故。可以根据对勘察资料的分析,在隧道施工的不同阶段采取技术措施,诸如调研阶段、设计阶段、开挖阶段等等,都可以将相应的应急预案制定出来。

4.2.3针对瓦斯情况采取技术措施

(1)加强对瓦斯情况进行监控,不同的工程监控系统形式各异,但大致具有以下相同功能:开机后自动监测系统和进行初始化;对瓦斯管道、断电仪等分站环境进行监测;自动接收中心站设置好的系数并进行系统设置,且分站死机后能够自动复位并及时告知中心站;能够对传感器的类刑进行有效识别并自动连接;分站能实施超限报警,并可接收中心站对其的远程监测控制。

(2)加强对瓦斯的排放,瓦斯排放井由于本身特点,是近年来出现的新型项目,在施工中有几个解决的技术环节,首先是瓦斯自然排放,利用风管对施工段落的瓦斯进行稀释排放,其次在高瓦斯区提前对瓦斯进行抽排,促使瓦斯浓度达到可控的范围。

(3)对用电设施和机电设备采取防爆处理,确保瓦斯区无明火。

结束语

综上所述,在隧道施工中,风险可能是一个动态过程,也可能是一个集合体。及时做好风险分析工作,制定合理、科学的应急预案,加强人员管理,对提高隧道施工风险控制水平有着十分积极的意义。在隧道施工中,不可无视风险,应正视风险,因地制宜,采取适合的控制措施,尽可能减少风险的发生,降低风险损失,确保人们财产与生命的安全,为社会的可持续发展提供可靠保障。

参考文献:

[1]王亚琼,李杰,王金宝,张素磊.隧道施工技术风险评估及风险控制措施研究[J].公路,2015(6):259-263.

[2]胡云世.公路隧道施工重大风险源的分析与控制措施[J].四川建筑,2011(1):161-164.

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