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關(guān)鍵詞: 隧道施工;安全管理;問題;措施
中圖分類號:U455文獻標(biāo)識碼:A文章編號:
引言:
近幾年來,運營中的鐵路路基、橋梁、隧道不斷出現(xiàn)行車安全事故、施工安全事故,造成較多人員傷亡和經(jīng)濟效益的流失,這關(guān)系著施工企業(yè)的生死存亡與發(fā)展,更關(guān)系著行人們的人身安全,所以加強施工安全管理更加重要。而作為具有較高技術(shù)的隧道施工來說,它具有隱蔽性大、作業(yè)循環(huán)性強、作業(yè)空間有限、作業(yè)具有綜合性、施工是動態(tài)的、作業(yè)的風(fēng)險性大等技術(shù)特點。
1.隧道施工安全管理存在問題
目前我國隧道施工安全管理存在問題有:
1.1 安全組織機構(gòu)不完善
目前我國隧道施工組織體系一般采用傳統(tǒng)的組織形式,對安全管理缺乏足夠的重視,通常把施工的進度、效益放在第一位。另外: 一些隧道工程的承包單位把工程分包給民工隊伍,對民工隊伍的施工又缺乏指導(dǎo)與監(jiān)督檢查,沒有建立相應(yīng)的安全組織機構(gòu)或是組織機構(gòu)不完善,不能正確處理工程施工安全與施工進度、安全與效應(yīng)的關(guān)系,使得施工安全沒用保障。
1.2 施工管理體系不完善
目前我國隧道施工企業(yè)基層管理人員比較缺乏,技術(shù)干部不足,班組長管理人員組織能力差,工人的技術(shù)水平低。在隧道施工現(xiàn)場,施工人員有章不循、紀(jì)律松散、無知蠻干。出現(xiàn)隧道施工中支護不及時,襯砌遠落后于掘進,錨噴支護不符合設(shè)計要求,掘進尺度過大,通風(fēng)除塵不暢等現(xiàn)象,給施工安全留下很大隱患。
1.3 缺乏相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案與措施
一旦發(fā)生隧道施工安全事故時,由于缺少相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案與措施,其處理方案往往根據(jù)經(jīng)驗來進行處理,由于隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜,事故具有多樣性,不可預(yù)見性特點,在事故發(fā)生前如沒有做好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,則會陷入無章可循的地步,采取不合理的方式、方法處理事故,有可能造成較大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。
2.隧道安全事故起因
通過對近些年隧道施工事故的統(tǒng)計會發(fā)現(xiàn),隧道安全事故主要集中在塌方、觸電傷人、火工品、交通和機械傷害等方面,而且事故等級高,危害性大。其中尤以塌方事故發(fā)生率最高,且多為群死群傷,危害性尤甚之。下面就塌方事故談一下塌方事故的起因。隧道塌方的誘發(fā)因素是多方面的,筆者綜合了一下,主要有以下幾種原因:
2.1偷工減料,減弱支護強度
隧道圍巖壓力主要由圍巖本身的結(jié)構(gòu)自承力,超前支護加固層、初期支護層、最后是仰拱和二襯圍成的拱圈所承載。隧道支護設(shè)計是通過計算圍巖壓力確定支護參數(shù)的,但施工中往往會出現(xiàn):一方面鉆爆控制不好,破壞了巖層,致使圍巖結(jié)構(gòu)承載能力降低;另一方面超前支護、初期支護施工少放錨桿、鋼筋、鋼架等材料,施工不規(guī)范,降低了支護的強度。最終導(dǎo)致支護不足以承載上部圍巖壓力時,引發(fā)隧道塌方事故。
2.2開挖方法不當(dāng),支護不及時,監(jiān)控量測不到位根據(jù)隧道圍巖級別,合理確定開挖方法非常重要。全斷面開挖、臺階法、環(huán)形開挖預(yù)留核心土法,側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法等方法的選用是區(qū)別于不同的工程地質(zhì)的,如果選用不當(dāng),也會導(dǎo)致塌方。但施工中圖方便,求進度,而擴大開挖斷面,擴大進尺,各工序間盲目的拉大施工距離,封閉不及時是造成塌方的主要原因之一。新奧法施工要求以監(jiān)控量測作為輔助手段,對圍巖和支護變形,應(yīng)力變化作動態(tài)的量測,對異常情況早發(fā)現(xiàn),早處理,監(jiān)控量測流于形式,編造數(shù)據(jù)的情況還大量存在。
2.3地質(zhì)災(zāi)害
工程地質(zhì)災(zāi)害所引發(fā)的事故非常多,這是我們在不清楚前方不良地質(zhì)情況下,仍沿用不變的施工手段,沒有進行有針對性的采取應(yīng)對措施造成的。如突水突泥、涌水、瓦斯等情況。
3.隧道施工安全措施
隧道安全工作是項目管理的重點,要從多方面多角度加強安全控制,降低風(fēng)險,提高隧道安全控制水平,歸納起來,主要有以下幾點:
3.1從技術(shù)和質(zhì)量角度去抓安全
防止因施工方法不當(dāng),支護不強,質(zhì)量不過關(guān)而出現(xiàn)問題;同時在施工中要對地質(zhì)變化有準(zhǔn)確的把握,地質(zhì)變化后,要及時調(diào)整支護參數(shù),做到按地質(zhì)施工,這一點尤其重要。項目部在選擇孤山隧道施工方法時,首先考慮以下問題:一是施工方法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、設(shè)備、工期及技術(shù)水平等因素綜臺考慮確定;二是根據(jù)不同圍巖選擇不同的開挖方法,Ⅲ類以上圍巖采用全斷面開挖法,Ⅲ類或Ⅱ類圍巖采用分部開挖方法,以減少工序干擾,便于機械施工,改善作業(yè)環(huán)境,保證施工安全:三是對地質(zhì)條件變化大的隧道,選擇施工方法應(yīng)考慮到適應(yīng)性,盡量避免變更施工方法,打亂施工秩序,影響安全和進度;四是采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝應(yīng)有保證安全和質(zhì)量的有效措施。
3.2抓本質(zhì)安全,降低事故發(fā)生率
本質(zhì)安全講究資源本身就具備一定的安全度,這是需要在設(shè)計階段就考慮的事情。所以我們在購買設(shè)備、配備資源時,一定要選擇安全系數(shù)高的機械設(shè)備。從廣義上講,類似于施工現(xiàn)場用電設(shè)計,采用三相五線制布線,“一箱一漏一閘一機”標(biāo)準(zhǔn)配置配電箱也可以理解為施工用電的本質(zhì)安全;所以從這個意義上講,抓安全要抓源頭。抓本質(zhì)安全是最有效的措施。
3.3 提高施工人員的綜合素質(zhì)
一個隧道工程的施工基礎(chǔ)就是施工人員的操作技能和施工經(jīng)驗,所以施工人員在對自己崗位熟悉的同時還應(yīng)對其他的崗位有所了解。做好隧道工程施工安全管理工作的最根本的條件就是真正的提高施工人員的綜合素質(zhì),對其做好安全教育和技術(shù)培訓(xùn)的工作。項目工程的領(lǐng)導(dǎo)還應(yīng)定期對包括項目部各級領(lǐng)導(dǎo)干部在內(nèi)的所有的項目工程施工的參與人員進行多形式、多渠道和多層次的安全教育的工作,從而真正的提高所有施工人員的安全生產(chǎn)的意識。
3.4加強安全教育和制度約束
提高施工人員的自我保護意識和風(fēng)險識別能力;要加強安全監(jiān)管,防止不安全行為的發(fā)生。堅持標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),認(rèn)真開展安全標(biāo)準(zhǔn)工地建設(shè),積極推行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,建立良好的隧道施工環(huán)境和秩序,是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保證,項目部組織工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)施工技術(shù)規(guī)范,掌握設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),正確指導(dǎo)施工;嚴(yán)格要求每個作業(yè)人員遵守操作規(guī)程,進行正規(guī)化施工,為安全生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。
3.5抓本質(zhì)安全,減少安全事故的發(fā)生
所謂本質(zhì)安全就是指施工所需的資源的本身就應(yīng)具備一定的安全度,這也是在設(shè)計階段相關(guān)人員就應(yīng)重視的事情。比如項目部的采購人員在為工程配置施工設(shè)備時就應(yīng)選擇安全系數(shù)較高的施工設(shè)備。比如設(shè)計人員在對施工現(xiàn)場進行用電設(shè)計時,一般是采用三相五線制布線的方式,而為施工現(xiàn)場配置標(biāo)準(zhǔn)配置的配電箱就是施工現(xiàn)場用電的本質(zhì)安全工作。所以在工程的整個施工階段,做好安全管理工作就要抓源頭,而抓本質(zhì)安全就是減少安全事故發(fā)生的最有效的措施。
4.結(jié)語:
通過以上的論述,我們對隧道工程施工過程中產(chǎn)生安全事故的原因以及隧道工程施工過程中的安全管理方法與重點工作兩個方面的內(nèi)容進行了詳細(xì)的分析和探討。隧道工程施工的安全管理工作是沒有捷徑可走的,施工安全管理工作的核心就是提前預(yù)防。要想真正做好隧道工程的施工安全管理工作,就必須堅持安全第一,預(yù)防為主和綜合整治的施工原則,除此之外,還必須提高所有施工人員的安全防范的意識,施工過程中,一旦發(fā)生的異常的情況,施工人員應(yīng)馬上停止施工,采取相應(yīng)的應(yīng)急措施以解決異常的情況。隧道工程施工的安全管理工作是一項艱巨的工作,工程的管理人員必須做好隧道工程施工安全管理的所有的重點工作,提高施工安全管理工作的水平,減少安全事故的發(fā)生,促進隧道工程行業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻:
[1]程潤江.淺談隧道工程施工安全管理[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010.
關(guān)鍵詞:隧道建設(shè);安全;管理措施
太佳高速公路呂梁段,全長119.55km,共有隧道18座(其中:石質(zhì)隧道2座、土質(zhì)隧道16座),單洞長45133m,占總里程的19.24%,寶塔山、架梁山、臨縣3號隧道為特長隧道,難度最大,且為全線的控制性工程。由于本項目地處山區(qū),地形地貌地質(zhì)非常復(fù)雜,建設(shè)工期又短,因此,如何安全組織管理好全線隧道工程建設(shè)顯得尤為重要。
1加強培訓(xùn),落實責(zé)任
加強安全宣傳、教育和培訓(xùn),建設(shè)符合工程實際的安全生產(chǎn)文化;提高安全生產(chǎn)認(rèn)識,認(rèn)真做好技術(shù)培訓(xùn)工作,包括光面爆破技術(shù)、濕噴混凝土施工技術(shù)、黃土隧道分部開挖法、隧道施工技術(shù)培訓(xùn)等。不斷提高管理人員、操作人員的技術(shù)水平和安全生產(chǎn)知識。建管處根據(jù)有關(guān)安全生產(chǎn)的法律法規(guī)和規(guī)章制度,多次通過會議、文件及現(xiàn)場督導(dǎo)等多種方式,促使各施工、監(jiān)理單位建立健全了安全管理組織機構(gòu)和安全生產(chǎn)保障體系,落實各項安全生產(chǎn)措施,做好了隧道塌方、涌水、瓦斯、交通事故等各類事故應(yīng)急救援預(yù)案,配備應(yīng)急救援人員、器材、設(shè)備,應(yīng)急救援預(yù)案按規(guī)定報監(jiān)理單位批準(zhǔn)并報建設(shè)單位核實,并進行了多次預(yù)演;各施工單位組織管理人員和作業(yè)人員進行了隧道開挖、噴錨支護、二次襯砌施工的崗前技術(shù)、安全培訓(xùn),建管處組織進行考試,考試合格后方可上崗;特種作業(yè)人員必須持證上崗。同時。將地質(zhì)超前預(yù)報、洞內(nèi)通風(fēng)、鉆爆設(shè)計和爆破器材的管理、圍巖變形監(jiān)控量測及初期支護、二次襯砌、防水堵漏、臨電管理等工作作為主要控制點,通過巡檢、專檢、旁站、指令、專題會議等手段進行監(jiān)控;對預(yù)防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落實以及應(yīng)急預(yù)案的審查和演練情況進行監(jiān)控。
2強化組織,規(guī)范現(xiàn)場
嚴(yán)格施工現(xiàn)場安全管理,強化安全管理隧道施工組織設(shè)計,把安全生產(chǎn)、危險源識別、評價與控制、應(yīng)急救援預(yù)案等作為主要內(nèi)容。對穿越斷層破碎帶、軟巖變形、膨脹土、富水黃土等不良地質(zhì)地段編制專項施工方案。由項目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全負(fù)責(zé)人共同組織編制,經(jīng)監(jiān)理部審核、建管處審查以及專家評審論證后實施,并由施工員、專職安全員進行現(xiàn)場監(jiān)督。嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)的相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)章制度和現(xiàn)行隧道施工技術(shù)規(guī)范,對隧道的開挖、錨桿施工、鋼筋網(wǎng)加工及安裝、鋼支撐的加工及安裝、噴射混凝土、仰拱全幅施工、二次襯砌、隧道防排水以及隧道輔助措施等各分項工程進行了逐級交底工作。施工中,嚴(yán)格工序管理,規(guī)范作業(yè)流程,加強對進入隧道人員的管理,建立出入隧道登記制度。嚴(yán)格按照相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)章制度對火工品進行管理,火工品專庫存放專人管理,雷管、炸藥、導(dǎo)爆索分庫存放,嚴(yán)格執(zhí)行火工品的出入庫登記和使用登記制度。對納入合同的安全生產(chǎn)費用,必須保證足額投入,絕不允許挪作他用。
3超前預(yù)報,實時監(jiān)測
對隧道施工中可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象,結(jié)合隧道工程地質(zhì)條件和指導(dǎo)性施工組織設(shè)計編制超前地質(zhì)預(yù)報方案,明確隧道超前地質(zhì)預(yù)報的方法、預(yù)報的內(nèi)容、預(yù)報頻次、實施計劃,配備符合信息判斷、數(shù)據(jù)采集與處理、預(yù)報成果報告編制等技術(shù)要求的先進儀器和能夠勝任超前地質(zhì)預(yù)報工作的技術(shù)人員。同時,將超前地質(zhì)預(yù)報工作納入工序管理,嚴(yán)格按超前地質(zhì)預(yù)報方案實施。超前地質(zhì)預(yù)報顯示地質(zhì)條件異常時,應(yīng)及時采取措施,防止事故發(fā)生。
在上述前提下,將監(jiān)控量測納入施工工序,制定詳細(xì)的監(jiān)控量測方案。配備監(jiān)控量測專業(yè)人員,并根據(jù)地質(zhì)情況及時進行調(diào)整;建立最大日變形量和累計變形量的風(fēng)險預(yù)警機制;嚴(yán)格按照規(guī)范要求布點量測,確保監(jiān)控量測數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確、完整,及時對量測數(shù)據(jù)進行分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整支護參數(shù)。并及時反饋量測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,設(shè)計驗證后及時根據(jù)量測數(shù)據(jù)調(diào)整設(shè)計參數(shù),隨時調(diào)整開挖輪廓、支護參數(shù),根據(jù)量測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工生產(chǎn)。
4嚴(yán)細(xì)程序,穩(wěn)妥進洞
隧道進洞前,由建管處組織設(shè)計單位、技術(shù)專家組、監(jiān)理單位和施工單位的相關(guān)人員參加,詳細(xì)調(diào)查洞口地質(zhì)、地形特點,對洞口段100m范圍內(nèi)每2m實測橫斷面,對洞頂沖溝發(fā)育情況進行掌握,并查看地質(zhì)資料,做到心中有數(shù)。同時,結(jié)合隧道洞口的實際情況。每一個隧道洞口均進行了大管棚超前支護,短進尺、強支護、預(yù)留核心土、三臺階開挖支護的進洞方案。進洞施工專人負(fù)責(zé)監(jiān)控量測,逐榀開挖,及時支護,進洞15m后仰拱封閉成環(huán),并且在進洞前襯砌臺車進場,對洞口段盡快施工襯砌,確保了安全進洞。
5嚴(yán)格工序,均衡推進
隧道施工既不能盲目追求單工序的超前,也不能單單把開挖進尺作為隧道進度的考核指標(biāo),而是應(yīng)科學(xué)組織、嚴(yán)格工序。均衡推進。我們一是做好了開挖支護斷面上中下分部施工之間的工序銜接及質(zhì)量控制,確保在各臺階分部轉(zhuǎn)換時隧道沉降、收斂變形受控,保證開挖支護安全順利進行;二是堅持以新奧法指導(dǎo)施工,開挖后立即初噴混凝土封閉,及時進行初期支護施工,縮短巖面暴露時間,充分發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力,保證洞身穩(wěn)定;三是堅持“仰拱超前,襯砌緊跟”,V級洞口段仰拱距掌子面不大于30m,二襯距掌子面不大于40m,不留隱患。
Abstract: Taking construction practice of Xishan tunnel through the poor coal gas-rich seam for example, the measures to prevent gas explosion disaster in gas tunnel boring are discussed, and views on the determination of gas, excavation, support technology and other measures are put forward.
關(guān)鍵詞: 瓦斯隧道;瓦斯爆炸;預(yù)防措施
Key words: gas tunnel;gas explosion;preventive measures
中圖分類號:U45文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)18-0105-01
0引言
太原至古交高速公路全長為20.557公里,西山隧道(分離式)長15.034公里,是太古高速公路的控制性工程,號稱三晉第一長隧。西山富含煤炭資源,同時瓦斯含量大,隧道主體工程距離上部含煤地層的距離在155~243m,隧道與采空區(qū)之間巖層風(fēng)化破碎,節(jié)理發(fā)育、孔隙發(fā)達。
在西山隧道開工不久,七個工作面即出入口各兩個,兩個斜井,一個豎井,巖層都屬于Ⅳ、Ⅴ級弱圍巖時,其中一斜井掌子面經(jīng)檢測有瓦斯涌出,瓦斯是無色、無味、無臭的一種混合氣體,其主要成分為甲烷(CH4)。瓦斯極易燃燒,但不能自燃,當(dāng)與空氣混合到一定濃度時,遇火源能燃燒或爆炸。當(dāng)坑道中的瓦斯?jié)舛刃∮?%或大于16%r,遇到火焰只是在火源附近燃燒而不會爆炸;瓦斯?jié)舛仍?%/6%到14%/16%時,遇到火源便會爆炸,9.5%左右時爆炸威力最大,但瓦斯?jié)舛却笥?3%r,一般遇火也不能燃燒,瓦斯?jié)舛缺ń缦抟姳?。
1西山瓦斯隧道施工安全技術(shù)措施
考慮西山隧道所處位置的特殊性,為安全施工,防止瓦斯爆炸,隧道施工采取“加強通風(fēng)、勤測瓦斯、嚴(yán)禁火源”三條基本強制原則。
加通風(fēng)是防止瓦斯爆炸最有效的方法。瓦斯隧道施工前,要參考勘測設(shè)計文件提供的隧道瓦斯最大涌出量、里程段落長度、投入機械設(shè)備及人員數(shù)量等因素,考慮一定富裕系數(shù),提前做好通風(fēng)設(shè)計計算,確定施工通風(fēng)風(fēng)量、風(fēng)速(不小于1m/s),科學(xué)選配隧道施工通風(fēng)所需風(fēng)機、風(fēng)管(防爆型風(fēng)機、阻燃型防靜電風(fēng)管)的性能和規(guī)格。確保隧道空氣中的瓦斯?jié)舛认♂尩皆试S濃度以下,并將其排除洞外。通風(fēng)設(shè)備必須配備備用的通風(fēng)機,一旦工作中的通風(fēng)機生故障時,備用機械能立即供風(fēng)。當(dāng)通風(fēng)機發(fā)生故障或停止運轉(zhuǎn)時,洞裙ぷ魅嗽庇α⒓闖防氳叫孿士掌地區(qū),直至通風(fēng)恢復(fù)正常,才允許進入工作面繼續(xù)作業(yè)。
勤監(jiān)測:掌子面一般有十幾個風(fēng)槍作業(yè),噪音大,人員交流困難,采用“雙保險”監(jiān)測措施:即建立遙控自動化監(jiān)測系統(tǒng)與人工現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合。遙控自動化系統(tǒng)由洞口監(jiān)測中心(配置主控計算機)和兩個隧道內(nèi)的控制分站以及在隧道內(nèi)各工作面,人行、車行通道等處設(shè)瓦斯?jié)舛忍筋^,風(fēng)速探頭,自動報警器,遠程斷電儀。通過各探頭,洞口和監(jiān)測中心隨時了解洞內(nèi)各處瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)速情況,如有超標(biāo)立即報警并通過斷電器關(guān)閉洞內(nèi)電器電源。各工作面和瓦斯情況可及時地被監(jiān)控人員掌握,提高對事故的應(yīng)變能力,特別是巖層出現(xiàn)褶皺、斷層、甚至遇到煤層揭煤放炮期間,監(jiān)測人員能立即觀察到炮后瓦斯?jié)舛茸兓€和涌出量,節(jié)省施工間隙。但設(shè)置自動監(jiān)測系統(tǒng)的探頭須離開挖面有一定的距離,必須指派專職瓦斯檢測員,配置便攜式瓦斯檢測儀,實行跟班作業(yè)巡查檢測,實行裝藥前,放炮前,爆破后人工進行瓦斯檢查(即一炮三檢查)。使得開挖過程中監(jiān)測瓦斯?jié)舛茸龅讲婚g斷。測定瓦斯?jié)舛赛c,設(shè)在隧道風(fēng)流的上部進行,距離煤壁200mm處。
炮孔的堵塞質(zhì)量對提高爆破效率,減少有害氣體和防止炸藥爆炸時火花包泄起很大作用,因此,裝藥完畢必須充填符合安全要求長度的泡泥,并搗實。實際用1:3的泥沙混合泡泥,濕度為18~20%。這種泡泥既有良好的可塑性,又具有較大的摩擦系數(shù),炮孔深度超過1m時,要求堵塞長度不小于0.3m。
起爆電源在含瓦斯的隧道環(huán)境中爆破,通電時間必須小于6ms,使用線路電源放炮,由于無法控制通電時間,電路被炸斷時可能產(chǎn)生電火花,引爆瓦斯。因此只能采用MFBB型煤礦發(fā)爆器作為起爆電源。
由于爆破激起的空氣沖擊波的溫度和壓力都很高,但作用時間較短,不能將瓦斯加熱到爆發(fā)溫度,可是空氣沖擊波經(jīng)過反復(fù)迭加,則有引起瓦斯爆炸的危險。因此,掘進掌子面不得有阻塞斷面三分之一以上的物體,隧道中的鑿巖臺車、裝載機、運輸機等大型機械在爆破前應(yīng)退離到距掌子面后20m以外。
鏟裝石渣前必須將石渣澆濕,防止金屬器械摩擦和撞擊發(fā)生火花;出碴運輸車輛要安裝尾氣排放凈化器,防止排放尾氣帶有火花。
風(fēng)槍開鉆采用套鉆技術(shù)和濕式作業(yè)方式:先用短的鉆桿鉆孔打眼,再用長的鉆桿在打好的鉆眼繼續(xù)鉆孔作業(yè),以避免風(fēng)槍的長鉆桿在巖層表面打滑產(chǎn)生火花;鉆孔與噴射砼作業(yè)要做到先開水后開風(fēng),以密閉粉塵,避免產(chǎn)生火花。
Ⅳ、Ⅴ級弱圍巖拱部開挖一次成形并采用型鋼拱架支撐,Ⅲ級圍巖及以上全斷面開挖,及時噴砼(厚度>15cm,也稱初襯)封閉圍巖減少瓦斯溢出。型鋼拱架的連接鋼筋一律采用機械連接,不得焊接連接,即采用圓鋼代替:每根圓鋼的兩頭絲扣長度不低于100mm,用4個螺母及墊片和型鋼固定;鋼筋網(wǎng)片之間的連接以及和型鋼、連接鋼筋的固接采用鐵絲扭結(jié)??v向連接鋼筋的預(yù)留孔和超前小導(dǎo)管一樣,即型鋼在洞外分節(jié)加工拼裝時預(yù)留。
初襯結(jié)束后,分離式隧道之間的人行、車輛通道可以開挖成型,以作應(yīng)急通道。
2結(jié)束語
采取以上措施后,西山隧道的施工基本上順利進行,沒有瓦斯爆炸事故的發(fā)生,但在以后的施工過程中不能有絲毫的松懈,工作人員必須經(jīng)過正規(guī)安全培訓(xùn),懂得瓦斯隧道施工安全知識。
參考文獻:
[1]張鐵崗.礦井瓦斯綜合治理技術(shù)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2001,(3).
關(guān)鍵詞:隧道施工;安全風(fēng)險;施工管理
中圖分類號:TU71 文獻標(biāo)識碼:A
近年來,隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,全國各地的交通運輸行業(yè)也是得到了極大的促動。然而,在一些多山地區(qū),修建鐵路或者公路,常常非常困難,主要原因就是修建線路中崇山峻嶺十分常見。如果繞行,不僅會大幅度提升建設(shè)成本,并且,投入使用之后,也會耽誤大量的運輸時間。因此,很多工程設(shè)計中會涉及到隧道的鋪設(shè)工作。隧道施工在現(xiàn)有的技術(shù)水平下,還是有很大的難度的。并且,其中的施工安全風(fēng)險相對較大。
一、隧道施工安全風(fēng)險
(一) 工程、水文地質(zhì)情況復(fù)雜
在隧道的建設(shè)過程中,隧道的地質(zhì)工作貫穿于全過程。在工程施工之前,需要對工程區(qū)域的地質(zhì)情況,例如:構(gòu)造等。水文地質(zhì)情況進行分析。主要的分析工作包括:地面測繪、物探等。但是,由于地質(zhì)體非常復(fù)雜,施工前收集的資料很多時候并不能將施工需要的全部信息完全反映出來,進而將一些不良的地質(zhì)體有所遺漏,從而為后期的施工工作帶來意想不到的困難和安全風(fēng)險。
(二) 施工方案的復(fù)雜性
隧道施工建設(shè)過程當(dāng)中,一定會涉及到施工人員、施工設(shè)備以及施工操作技術(shù)等等。這些因素都有可能為施工帶來一定的安全隱患。例如:隧道施工的技術(shù)方案和施工的工藝流程復(fù)雜,并且,不同的施工方法在同一個施工環(huán)境下并不一定都適用,如果沒有充分考慮實際情況,而貿(mào)然采取既定的施工方案、技術(shù)或者施工設(shè)備,很有可能產(chǎn)生一定的安全風(fēng)險。于此同時,在整個隧道施工過程中,工程的施工周期一旦過長,或者施工條件太差,施工人員長期處于這種不良環(huán)境中,很容易受到不良影響,從而影響施工質(zhì)量,以至于增加各種意外安全風(fēng)險的發(fā)生率。另外,在施工過程中,地質(zhì)資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用電事故、通訊不暢以及安全措施不力等隱患也很大。
二、隧道施工安全風(fēng)險有效控制措施
(一) 加強地質(zhì)超前預(yù)報
目前在隧道施工期間采用的超前地質(zhì)預(yù)報方法從專業(yè)技術(shù)方面可分為常規(guī)地質(zhì)法和物探法兩大類,具體有以下幾種:超前導(dǎo)坑;正洞地質(zhì)素描;水平超前探孔;聲波測試;紅外探水;電磁波法;彈性波法。
在綜合地質(zhì)超前預(yù)報中的各種方法中,超前導(dǎo)坑法成本太高、在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)準(zhǔn)確度不高;正洞地質(zhì)素描法對與隧道夾角較大而又向前傾的結(jié)構(gòu)面容易產(chǎn)生漏報,水平超前探孔法在復(fù)雜地質(zhì)條件下預(yù)報效果較差、很難預(yù)測到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節(jié)理、鉆孔與鉆孔之間的地質(zhì)情況反映不出來;紅外探測法這種方法只能確定有無水,至于水量大小、水體寬度、具體的位置沒有定量的解釋;電磁波法干擾因素較多,往往造成假的異常,形成誤判。因此施工時應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件,選取合適的、多種地質(zhì)超前預(yù)報方法,盡可能的摸清地質(zhì)情況,是規(guī)避隧道施工安全風(fēng)險的前提。
(二) 選擇科學(xué)、合理的開挖方法
隨著隧道工程施工技術(shù)的長足進步,新的施工方法層出不窮。但目前,鉆爆法(傳統(tǒng)礦山法、新奧法)仍然是我國應(yīng)用最廣、最成熟的隧道修建方法。在鉆爆法隧道施工中,施工安全風(fēng)險絕大部分發(fā)生在開挖過程中,因而,如何合理選擇施工開挖方案,是確保隧道施工安全重要因素之一。
1.全斷面法。全斷面法是指將整個隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護到位的隧道開挖方法,適用于Ⅰ~Ⅲ級硬巖地層和Ⅱ級軟巖地層。全斷面法一次開挖成形,效率較高,開挖跨度較大,高度較高,隧道周邊圍巖出現(xiàn)更大范圍的塑性化和更大的變形,隧道拱腳和墻腳處的應(yīng)力集中更嚴(yán)重,隧道拱頂更不穩(wěn)定,圍巖自穩(wěn)所要求的圍巖自身強度較高,安全性較差。
2.臺階法。臺階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個或幾個部分,具有上下斷面兩個工作面或多個工作面,分步開挖。其優(yōu)點是靈活多變、適用性強,有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度,能較早地使支護閉合,有利于開挖面的穩(wěn)定性和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。缺點是上下部作業(yè)有互相干擾,應(yīng)注意下部作業(yè)時對上部穩(wěn)定性的影響,臺階開挖會增加對圍巖的擾動次數(shù)等。
(三) 完善各種應(yīng)急措施預(yù)案
鑒于隧道地質(zhì)預(yù)報方法的缺陷性,不可能完全反應(yīng)實際的地質(zhì)條件,故應(yīng)準(zhǔn)備各種應(yīng)急措施預(yù)案,應(yīng)對各種突發(fā)地質(zhì)情況如工作面塌方、密封漏損、巖爆、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡等。
(四) 進行全過程的施工管理
要完成隧道的安全施工,有好的施工方案、有完善的各種應(yīng)急措施預(yù)案,還要能落實到位,落實到各種工序、各個班組、各個人。進行全過程的施工管理,就是要施工中各個環(huán)節(jié)應(yīng)做好技術(shù)交底工作,加強現(xiàn)場管理,確保既定方案落實到位、落實到人。目前,隧道施工還有相當(dāng)部分是農(nóng)民工,對其加強培訓(xùn)及管理,確保他們規(guī)范施工尤其重要。
關(guān)鍵詞:瓦斯;隧道;安全管理;要點
【分類號】:U416.2
常說的瓦斯,是指從巖層中放出的有毒有害氣體的統(tǒng)稱,是一種無色、無味、無臭、可以燃燒和爆炸的氣體。主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。
常見的瓦斯隧道事故有三種類型,分別是瓦斯燃燒、瓦斯窒息、瓦斯爆炸,其中瓦斯爆炸危害最大,也是需要重點采取措施加以管控的對象。出現(xiàn)瓦斯爆炸事故必須具備三個基本條件,一是空氣中瓦斯?jié)舛冗_到5%~16%;二是要有溫度為650~750℃的引爆火源;三是空氣中氧含量不低于12%。
瓦斯隧道分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三種。其中低瓦斯隧道和高瓦斯隧道可按絕對瓦斯涌出量進行判定:當(dāng)瓦斯涌出量小于0.5m3/min時,為低瓦斯隧道;大于或等于0.5m3/min時,為高瓦斯隧道。瓦斯突出隧道則必須同時滿足以下四個條件:瓦斯壓力P≥0.74MPa;瓦斯放散初速度P≥10;煤的堅固性系數(shù)f≤0.5;煤的破壞類型為Ⅲ類及以上。
在這里,我們重點討論的是高瓦斯隧道施工的安全管理要點。
1 瓦斯隧道開挖施工安全管理要點
瓦斯隧道開挖應(yīng)堅持多打眼、少裝藥、短進尺,快噴錨、強支護、勤檢測。做好光面爆破,減少巖面坑洼不平造成局部瓦斯積聚。嚴(yán)格按照設(shè)計施作超前支護措施,及時噴砼封閉圍巖,減少或阻止瓦斯外溢。
鉆孔作業(yè)應(yīng)做到:開挖工作面附近20m風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏么笥?.5%;必須采用濕式鉆孔;炮眼深度不應(yīng)小于0.6m。
裝藥與爆破作業(yè)應(yīng)做到:嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖爆破制”;必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用瞬發(fā)電雷管;爆破地點20m內(nèi),風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%;爆破地點20m內(nèi),礦車、碎石、煤渣等物體阻塞開挖面不得超過1/3;通風(fēng)風(fēng)量足,風(fēng)向穩(wěn),局扇無循環(huán)風(fēng);爆眼內(nèi)煤、巖粉清除干凈;爆眼封泥不足或不嚴(yán)時,不得進行爆破;洞內(nèi)爆破時,人員應(yīng)撤至洞外(當(dāng)隧道太長時,單線必須撤至300 m以外;雙線上半斷面必須撤至400m以外,雙線全斷面必須撤至500 m以外)。
拱架連接作業(yè)應(yīng)做到:所有格柵和型鋼拱架、連接鋼筋一律采用機械連接,不得采用焊接連接。
二次襯砌施工應(yīng)做到:二襯混凝土配比時,應(yīng)適當(dāng)加入氣密劑(如NF-B型氣密劑),增強襯砌砼的氣密性;混凝土振搗作業(yè)時,應(yīng)斜向振搗,不要垂直方向振搗;二襯砼拆模時要用木棰敲打,防止產(chǎn)生火花。
2 瓦斯隧道施工通風(fēng)管理要點
瓦斯隧道各掘進工作面都必須采用獨立通風(fēng),嚴(yán)禁任何兩個工作面之間串連通風(fēng)。按瓦斯絕對涌出量計算風(fēng)量時,對于低瓦斯工區(qū),應(yīng)能將洞內(nèi)各處的瓦斯?jié)舛认♂尩?.5%以下;對于高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū),其長度較大的獨頭巷道,應(yīng)能將工作面的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛认♂尩?.5%以下;有平行導(dǎo)坑的巷道式通風(fēng)時,平行導(dǎo)坑的瓦斯?jié)舛认♂尩?.75%以下。瓦斯隧道施工中防止瓦斯集聚的風(fēng)速不得小于1m/s。瓦斯隧道施工中,對瓦斯易于集聚的空間和襯砌模板臺車附近區(qū)域,可采用空氣引射器、氣動風(fēng)機等設(shè)備,實施局部通風(fēng)的辦法,以消除瓦斯聚集。
瓦斯隧道在施工期間,應(yīng)實施連續(xù)通風(fēng)。因檢修、停電等原因停機時,必須撤出人員,切斷電源?;謴?fù)通風(fēng)前,必須檢查瓦斯?jié)舛龋瑝喝胧骄植客L(fēng)機及其開關(guān)地點附近10m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5%時,方可人工開動局部通風(fēng)機。在恢復(fù)正常通風(fēng)后,對隧道上部、坍塌洞穴、避車洞等通風(fēng)不良、瓦斯易積聚的地點派人進行檢測,瓦斯?jié)舛炔坏贸^2%。當(dāng)檢查超過此濃度時,應(yīng)停止施工,撤出人員,切斷電流,停止電動機運轉(zhuǎn)或開啟電器開關(guān),待進行局部充分通風(fēng)處理后,由瓦斯檢測員進行再次專項檢測,證實瓦斯?jié)舛鹊陀谝?guī)定允許濃度,確認(rèn)安全后方可恢復(fù)施工。
壓入式通風(fēng)機必須裝設(shè)在洞外或洞內(nèi)新風(fēng)流中,避免污風(fēng)循環(huán)。瓦斯工區(qū)的通風(fēng)機應(yīng)設(shè)兩路電源,并裝設(shè)風(fēng)電閉鎖裝置,當(dāng)一路電源停止供電時,另一路應(yīng)在15min內(nèi)接通,保證風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)。隧道貫通后,應(yīng)繼續(xù)加強通風(fēng),防止瓦斯局部積聚。
發(fā)生瓦斯涌出、噴出等異常狀況時,必須及時采取措施,杜絕一切可能產(chǎn)生火源的設(shè)備機具進洞,并加強通風(fēng),盡快撤出施工人員,對隧道進行警戒。排放高濃度瓦斯時,應(yīng)控制風(fēng)流,使排出的風(fēng)流在同巷道式風(fēng)流混合處的瓦斯?jié)舛炔坏贸^1.0%,回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)還必須停電撤人。
3 隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛葯z測管理要點
低瓦斯隧道要配置便攜式瓦斯檢測儀;高瓦斯隧道或可能瓦斯突出的隧道要配置高濃度瓦斯檢測儀和瓦斯自動檢測報警斷電裝置。瓦斯檢測儀器、裝置要經(jīng)常性檢查和校準(zhǔn),確保其精準(zhǔn)和有效性。凡經(jīng)大修的儀器,必須經(jīng)計量檢定合格后方可使用。加強對洞內(nèi)死角,尤其是隧道上部、坍塌洞穴、避人(車)洞等各個凹陷處通風(fēng)不良、瓦斯易積聚的地點,嚴(yán)格進行濃度檢測,如瓦斯?jié)舛瘸^2%以上時,應(yīng)立即采取局部加強通風(fēng)措施進行處理。瓦斯檢查人員要做好檢查瓦斯的詳細(xì)記錄,每工班要進行交接簽字手續(xù),瓦斯檢測員、技術(shù)員、施工員(工班長)接班時要查閱上班的檢測記錄,并向項目經(jīng)理部安全專管部門匯報。每天的瓦斯檢測記錄交項目經(jīng)理部安全專管部門,由安全專管部門專職工程師進行數(shù)理統(tǒng)計和分析,形成日報表,提前掌握洞內(nèi)瓦斯溢出的發(fā)展動態(tài),發(fā)現(xiàn)有異?,F(xiàn)象,及時向項目總工程師、項目經(jīng)理提出采取措施處理的建議。管理人員進洞時必須攜帶瓦斯檢查儀進行瓦斯檢查。
4 瓦斯隧道施工消防安全管理要點
4.1防火設(shè)施:在洞外設(shè)置消防水池和消防用砂,水池中經(jīng)常保持不小于200m3儲水量,保持一定的水壓;瓦斯工區(qū)內(nèi)必須設(shè)置消防管路系統(tǒng),每隔100m設(shè)置一個閥門(消火栓);并經(jīng)常保持良好狀態(tài)。
4.2洞內(nèi)火源管理:嚴(yán)格執(zhí)行“嚴(yán)禁煙火進入隧道”的安全規(guī)定,作業(yè)人員進洞前,必須經(jīng)洞口值班人員檢查,嚴(yán)禁攜帶煙草、點火物品和穿化纖衣服入洞;洞內(nèi)嚴(yán)禁使用燈泡和電爐等,不得從事電、氣焊等工作;洞口值班房、通風(fēng)機房等及洞口附近20m范圍內(nèi)不得有火源;出碴運輸車輛要安裝尾氣排放凈化器,防止排放尾氣帶有火花。
4.3易燃品管理:瓦斯隧道洞內(nèi)及洞口附近不得存放各種油類,廢油及時運出洞外;瓦斯工區(qū)內(nèi)待用和使用過的棉紗、布頭和紙張等,必須存放在密閉的鐵桶內(nèi),并由專人送到洞外處理;加強油料運輸管理,嚴(yán)禁在瓦斯隧道洞內(nèi)及洞口附近發(fā)生油料的“滴、漏、跑、冒”現(xiàn)象,留下安全隱患。
4.4 火災(zāi)處理應(yīng)遵守下列規(guī)定:瓦斯引起火災(zāi)時,不得停風(fēng),但應(yīng)控制風(fēng)向、風(fēng)量;電氣設(shè)備著火時,應(yīng)首先切斷電源;不能直接滅火時,必須設(shè)置防火墻封閉火區(qū)。
4.5 火區(qū)處理應(yīng)遵守下列規(guī)定:防火墻應(yīng)編號并在附近設(shè)置欄桿及警示牌,并經(jīng)常檢查,做到封閉嚴(yán)密;封閉的火區(qū)確認(rèn)火已經(jīng)熄滅,達到啟封條件方可啟封;啟封已熄滅的火區(qū)必須制訂安全措施;啟封火區(qū)時應(yīng)逐段恢復(fù)通風(fēng),同時測定口風(fēng)流中一氧化碳濃度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)復(fù)燃征兆時,應(yīng)立即停止送風(fēng)重新封閉火區(qū);啟封火區(qū)及火區(qū)初期恢復(fù)通風(fēng)等工作應(yīng)由專職人員進行,火區(qū)口風(fēng)流經(jīng)過的坑道,人員必須全部撤出。
5 小結(jié)
目前,我國鐵路、公路建設(shè)事業(yè)正在蓬勃發(fā)展,瓦斯隧道施工是所有行業(yè)建設(shè)者難免會遇到的高風(fēng)險作業(yè)項目。如不注重總結(jié),加強管理,必然會導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故,造成不必要的損失以及惡劣的社會影響。
瓦斯隧道施工安全管理不局限于前文所述的幾個方面,還應(yīng)加強瓦斯隧道相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、施工方案圖紙的培訓(xùn)與交底,加強特種作業(yè)人員及安全質(zhì)量管理人員的取證上崗,加強進場機電設(shè)備尤其是特種設(shè)備的日常管理與維修,加強火災(zāi)爆炸事故的應(yīng)急儲備與響應(yīng)等方方面面的工作。
因此,所有參與瓦斯隧道施工的人員,都必須以高度的責(zé)任心與危機感,認(rèn)真總結(jié)思考,做好本職工作,確保瓦斯隧道施工安全萬無一失。
參考文獻
[1] 中華人民共和國安全生產(chǎn)法,中華人民共和國主席令第七十號,2002年6月29日;
[2] 建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例,中華人民共和國國務(wù)院令第393號,2003年11月12日;