隧道工程安全范文
时间:2023-12-04 18:00:15
导语:如何才能写好一篇隧道工程安全,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
如今,随着我国经济的快速发展,国家和人们对出行的交通工具也要求越来越高,铁路和高铁频频建立,高风险隧道的施工会随之会出现在隧道工程中。众所周知隧道的施工中存在着很多的安全隐患,所以我们对其应高度重视,并应用有效的管理方法和技术措施来避免隧道工程事故的发生。隧道工程安全管理是一个动态的、全过程的控制行为。随着高水平隧道工程的建设施工,更多的因素增添了隧道的风险系数,隧道施工存在的潜在风险极大有可能对隧道的施工产生很大的影响,由于施工风险管理的实施能够使发生施工风险的概率减小到最低限度。所以,进行隧道工程建设风险管理是很有必要的。
【关键词】
隧道工程;施工安全;风险控制
改革开放以来,我国的高速铁路、高等级公路、高速公路、城际铁路、地铁、城市轨道交通等得到了较快的发展,隧道及地下工程也越来越多,而隧道施工一直是这些施工中的难点,怎样才能控制隧道施工的风险是参加施工的单位应该思考和担忧的问题。因此,做好隧道工程施工中的安全管理,是保证国家财产安全和人民生命安全的关键。隧道工程不仅仅是一个有涉及很多学科的复杂工程,并且还具有现金投入量大、技术难、建设周期长、项目涉及范围广等特点。
由于隧道建设存在着很多的风险和不确定性因素,复杂难懂的工程地质条件及勘察资料的片面性和相关设计理论的不完整性,使得很多意外事故在工程施工不可避免的发生了。同时,地层、水文地质及周围环境都会由于工程的施工造成了直接影响,并且由于工程施工要与环境发生直接或间接的关系,所以使得隧道以及地下工程风险不仅仅具有多样性、复杂性的内部因素,也有综合性、层次性的外部因素。另外,由于隧道工程施工建设时间长涉及到的工作人员比较多,在工程建设中由于人为的疏忽,也会发生一些意想不到的事件,工程风险也具有很大的偶然性和突发性,现如今隧道工程中施工工程风险的研究大部分还很不完善。由于我国地域了阔,所以有着各种各样的地形。很多的隧道工程都需要在交通建设工程过程中来进行。另外随着城市经济的快速发展,很多的地下轨道交通和高速铁路也需要加大建设,这也使得对隧道工程的需求量不断增加。因此我们必须加大对隧道工程施工安全因素的研究分析。
一、隧道施工风险所具有的特性
在隧道施工中的地下施工、照明通风、岩爆塌方等问题都是地下施工中所具有的问题。另外,由于片面的地质勘探、复杂和变化的地质条件,它的好坏以及正确性直接影响了隧道施工的安全、质量和进度。因此,隧道工程施工风险除具有一般的风险特征外,并且还具有其自身所独有的特点,主要体现在高度依赖工程地质和水文地质条件,还有由此产生的隧道施工风险的随机性和隐蔽性的风险发生。众所周知,隧道施工风险的结果相当严重,除了有比较大的影响外,还会在隧道工程施工的过程中增加一定性的风险性。另外,隧道工程施工现场的环境与其风险在某些程度上也有一定的关系。通过隧道风险各不相同的特点,结合现成的分析和经验积累,得出包括技术风险、施工风险和设备风险在内的隧道工程施工中常见的风险因素。由于隧道施工风险所具有的这些各不相同的个性,所以我们应该充分认识与了解这些特性在隧道施工过程风险管理中的影响大小,采取适当的措施来应对风格不同的隧道施工风险,以达到隧道施工风险的有效管理。
二、隧道施工风险管理内涵
隧道工程是一个投资资金多、建设时间长、涉及面大的复杂系统,在建设这些项目的过程中,也有很多不确定性和不可预知的环境因素,另外还有更多、更大的风险因素存在于隧道工程建设中。为了使危险因素对项目造成的不利影响能减小到最低,我们应该将合理有效的风险管理用在隧道工程施工的实施上。通过风险分析、风险规划和风险监控,来科学合理地使用具体的管理办法、技术手段对项目涉及的风险实施有效控制,主动进行对项目风险进行全过程管理及监控,以减小到项目最低风险。
三、进行隧道施工安全的风险评估
在隧道施工前,应该组织隧道方面的专家对隧道不良地质和可能发生的地质灾害,进行相关性的风险评估,通过实施隧道风险等级管理,建立安全有效的计划和有针对性的预防演练,并主动进行必要的安全监控及防护措施,继续加强在施工过程中的安全保证措施。为了保证重大技术安全问题的隐患在隧道施工的过程中尽可能少发生,我们应该通过组织隧道方面的专家来进行研讨和咨询,建立专家研讨和协商制度,尽力确保隧道施工的安全性,并且利用科技手段、先进的设备以及可靠的经验,有效降低项目成本和施工风险系数。
四、控制隧道施工风险的措施
1、建立风险管理系统,科学有效的进行风险防范工作为了保证隧道施工的安全,应对风险管理应该进行理念的树立,要进一步树立“安全发展”的观念。要形成安全生产责任制,强化企业的安全责任。施工建设单位要按照设计文件进行防范措施的制度,监理单位也要进行审查防范措施,另外还要检查隧道施工风险管理制度的执行情况。加强危险源的监视,加强风险排查,特别是增加风险排查和管理工作。必须针对查出来的安全隐患进行立即组织整改,有效防范、阻止施工安全事故的发生。
2、要做好地质预报工作,真实落实地质预报的责任施工单位应结合隧道工程相关的地质条件以及超前地质预报方案进行指导,首先明确隧道地质预报的方案、预报频次、预报的内容、实施计划,其次要提出设备配置及操作要求、数据采集、信息判断与处理、预报成果报告制作等技术要求。要对能够胜任超前地质预报工作的工作人员进行一定的培训,用来保证超前地质成果及数据的有效性。
3、加强施工安全的培训,落实施工安全的责任要加强安全的意识和培训,根据各企业的情况来建设施工单位的安全文化。负责隧道施工安全的施工单位,必须提高工作人员的安全生产意识,进行相关方面的技术培训,增加管理人员和技术人员的安全生产知识。严格遵守国家的安全法律和规章制度,建立合适的安全生产保障体系,做好安全方面生产的措施,并且做好安全应急救援预案,还应配备相应的应急救援人员、器材、设备,应急救援预案按规定应报监理单位批准并报建设单位备案,并定期进行演练。某些工作程序的操作人员必须进行上岗前的技术、安全培训,考试合格后才能上岗。
五、小结
篇2
所谓围岩是指在隧道工程建设过程中,围绕在隧道周围一定范围内的对隧道质量有着一定影响的岩体。而软弱围岩则是围岩的一种类型,往往与坚硬围岩相对应,一般来说单轴饱和抗压强度低于30MPa的岩石都可以称为是软弱围岩。
1.1软弱围岩的基本特征
软弱围岩是静水或流速过缓水流中的松软悬浮物不断沉积所形成的,因此其主要成分一般是含水量较大的软性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的内部结构往往都比较松散使得其间存在着大量的间隙。同时,由于这些粘土和淤泥主要来自于水流,使得其含水量往往较高,因而软弱围岩所具有的透水性能很差,并且固结的速率也相对较慢。一方面,组成软弱围岩的颗粒粒子直径较小,大部分直径都小于0.05mm,而且颗粒之间存在的空隙往往充满水。这使得软弱围岩中的一部分粘土与颗粒间隙内的水结合,整体结构较为紧密,结构外部的水分很难渗透到结构之中,即围岩结构的透水性较差。这种情况下形成的软弱围岩可以极大程度上减少外界环境对其产生的影响,达到一种相对平衡的稳态,在很长的时间内都不会发生变化。而另一方面,软弱围岩中的水分的存在形式基本上都是结合水,也就是说水分大部分都已经和组成围岩的颗粒结合到一起,自由水的含量自然也就比较少。在这种情况下,如果围岩结构受到了外界力的作用,由于内部水分不能移动,无法发生渗透作用,使得大量的水分无法从软弱围岩内部土壤中及时排除,土壤的固结速度从而较慢,使得岩体的硬度和强度都没有办法达到应有的标准。因此,当软弱围岩受到了外界施加的较大的剪应力时,非常容易造成剪应破坏。
1.2软弱围岩的危害
软弱围岩的透水性能较差、固结速率缓慢等特点往往会使施工工程中的路面所具有的稳定性和承载性相对较差。一旦有较大的负载外力施加到路面上时,很容易对路面的质量产生较大的影响,从而危及交通安全[1]。除此之外,软弱围岩所带来的危害还会体现在路堤滑坡和路基沉降这两个方面。首先,由于软弱围岩自身透水性和固结速率的基本特点所产生的影响,往往会导致公路的稳定性较低。尤其是在坡度路面的施工建设中,不稳定的软弱围岩在受到较大强度的外力作用时随时都会发生滑坡,从而产生施工事故。而另一个方面,由于软弱围岩的含水量比较大,而且其内部有着很多的微小间隙,以软弱围岩为基础建设的路面承载力极为有限。而在施工过程中难免会对其长时间持续施加高强度外力,在力的作用下很容易发生路基沉降,更严重的甚至会导致路面坍塌断裂的后果。而这也是绝大多数软弱围岩所带来的最为常见的路面危害。
2软弱围岩隧道工程的安全技术
2.1工程概况
某地铁隧道工程在东风西路的南北两面分别设置有进站口和出站口,为了将二者连接起来,必须在东风西路的地下建设一条连通隧道。该通道宽度为6.5m,拱高为5.8m,隧道拱顶与东风西路的距离为3.0m左右,通过对该区域的地层土壤情况分析,距离地表层1.2m,4.8m和8.0m处属于淤泥质软弱土壤,为了保证隧道工程的质量,在施工过程中必须要采用相关的安全技术。
2.2软弱围岩隧道工程的安全施工技术
软弱围岩隧道工程应采用超前管棚支护、调动围岩自承能力以及二次衬砌等创新工艺,使支护与围岩封闭成环,从而形成相互支撑的联合体系。同时也要采用高科技的测量手段进行施工辅助。具体的操作内容如下:首先,在地铁隧道施工之前必须要对施工位置附近的围岩结构进行提前支护加固操作,然后采用高压灌浆技术,对范围内的围岩结构进行处理,使软弱围岩内部存在的微小空隙被填满。这样可以使地铁隧道在施工之前就拥有一个硬度与强度都相对较高的壳体,大大提高了地铁隧道周围围岩结构的稳定性。其次,在灌浆完成之后,虽然此时软弱围岩结构已经具有一定的承载能力,单位施工人员在挖掘的过程中也应注意操作方式。最好是使用多次开挖的挖掘方法进行地铁隧道的掘进,以这种方式来减少对周围软弱围岩的震动,避免因震动过强而造成的垮塌、断裂等事故。在施工过程中,施工人员也应该时刻注意周围软弱围岩的变形程度,以确定后续所应该采取的操作。最后,施工过程中要对掌子面、围岩强度等地理数据进行量测,掌握实时动态,确保安全[2]。虽然我们在施工之前已经对施工区域附近的软弱围岩采取了一系列的处理措施,但是这并不能够保证在施工过程中不会出现问题。因为在隧道挖掘的过程中,由于地下土层不断被掏空,使得周围的软弱围岩所需要承受的压力越来越大,加之挖掘过程中由于机器运行对软弱围岩造成的震动和压力,如果不进行实时检测并对施工行为进行实时调整,就很容易发生危险。
2.3具体的施工方法
第一,管棚施工。所谓管棚施工便是在地下隧道挖掘之前,先在附近的岩体中钻孔并安装惯性力矩较大的钢管,以此来对周围的岩体进行支撑,防止隧道上方的土层发生沉降、坍塌、断裂等问题。管棚通常采用DN100无缝钢管进行安装,并在钢管内放入直径50的钢筋,然后用普通硅酸盐水泥向钢管中灌浆,注浆压力为0.6MPa~1.0MPa。第二,衬砌施工。衬砌施工是为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。为了提高地铁施工面的稳定性,洞口开挖完成之后要立即进行衬砌施工。而衬砌施工在隧道工程中的应用极为普遍。在施工之前,首先要对施工区域进行调查,测量之后便要依据数据进行判断,以确定其是否能够达到施工的标准。如果能够达到施工的标准,才能进行后续的施工。衬砌施工通常分为两个部分,即两侧衬砌和拱顶衬砌,两侧衬砌先用水泥混凝土浇筑,当混凝土强度达到80%后进行横撑工字钢的拆除,每次拆除10m,然后用规格Ⅰ16的工字钢进行模板衬砌,待拆模之后,横撑工字钢竖直连接在衬砌与钢拱架之间。第三,监控测量。监控测量是根据新奥法原理来确定施工区域围岩的状态是否能够满足施工的要求。由此再来制定日后的施工程序,保证施工的安全性。为了减少因隧道施工而带来的路面沉降,在隧道管线之上设立了多个测量观察点,对路面进行实时监控测量,如果发现路面变形,则立即调整施工参数,确保路面形变低于30mm的极限值。通过检测,东风西路路面最大沉降值小于30mm,满足施工要求。
3结语
篇3
关键词:高职;隧道工程施工与安全;教学模式
围绕面向公路与城市道路和桥梁与隧道建设第一线,培养学生“不仅要掌握扎实的基础理论知识,还要具有创新能力和实践能力”这一高职教育目标,结合我国对地下及隧道工程人才的迫切需要,道桥(安全)教研室对“隧道工程施工与安全”的教学方法、教学模式方面进行了探索。本文根据近年来的教学实践,在借鉴其他学科和兄弟院校成功经验的基础上,从提高“隧道工程施工与安全”教学质量和效果的角度,对隧道工程施工与安全的教学模式进行探讨,提出了一些建议。
1教学中的困惑
1.1教材结构体系混乱、主线不明。隧道工程施工与安全所包含的内容庞杂,既涉及到勘察、设计、施工、管理、安全的内容,又有铁路隧道、公路隧道、高速铁路隧道等的区分,同时还涉及到地质、围岩、材料等方面的内容,这些内容根据不同的要求可以组成不同的主线,但它们又相互交错,给学生的印象是结构体系松散、主线不明、重点不突出,甚至有一种一团乱麻、理不出头绪的感觉,因此学生普遍反映这门课程难学。[1]
1.2教学学时少,难于满足要求。教学学时少与教学内容多的矛盾十分突出。该门课程从原先的64学时锐减到现在的48个学时,要在正常教学时间内把繁多内容讲精、讲透、讲通,难度较大。
2教学模式探讨
2.1选择适宜教材。隧道工程施工与安全所包含的内容庞杂,既涉及到勘察、设计、施工、管理、安全的内容,又有铁路隧道、公路隧道、高速铁路隧道等的区分,同时还涉及到地质、围岩、材料等方面的内容,这些内容根据不同的要求可以组成不同的主线,但它们又相互交错,给学生的印象是结构体系松散、主线不明、重点不突出,甚至有一种一团乱麻、理不出头绪的感觉,因此学生普遍反映这门课程难学。而教材在整个教学环节中占重要的位置,教材的质量直接会影响到教学的效果。根据高职学生的特点,编制应用型教材,体现施工主线,对于重点章节相应的编制案例,提高学生处理隧道安全事故的能力。
2.2多媒体教学。隧道工程施工与安全教学与实际工程联系紧密,隧道工程结构形式、模型及施工过程很难通过板书形式表达出来,而学生本身又缺乏实践能力,对工程本身没有太深的认识,因此,需要加强学生对隧道工程的感性认识,学生才能很好的理解各个施工过程。多媒体教学,针对这种状况,通过在教学过程中采用多媒体技术,在很大程度上解决了这一问题。例如采用多媒体技术,用视频动画的形式演示隧道各施工过程,增强学生的感官认识,提到学生的兴趣。采用多媒体教学,使学生与所学知识有了感性接触的机会,使原本枯燥、平面的教学变得生动、立体起来,便于学生理解和掌握,激发其求知欲,与单纯的板书教学相比,采用多媒体教学弥补了教学内容多、课时少的矛盾,能够收到事半功倍的效果。[2]
2.3讨论式教学.受传统教学模式的影响,学生习惯于被动接受知识,听课时只忙于记笔记,对于老师上课所讲的内容很少动脑筋主动问一问为什么,缺乏对知识的渴望,学习热情不高。针对这种状况,在课堂上宜采用讨论式教学。首先,加强对学生的提问,每次上课之前,对上次课的内容进行提问,看看学生对上次课的掌握情况。其次,在课堂上,加强与学生的沟通,布置小任务,使学生参与到讨论当中,通过提问,掌握学生对问题的理解能力,以方便更好的教学,最大限度地调动其学习积极性和参与意识,启迪创新思维。
2.4注重案例分析。根据理论学习的阶段性要求,师生围绕某个取自于真实工程背景、具有代表性和典型性及专业探讨价值的工程实况,利用当前学习的理论知识,对其进行分析,以求学生在解决疑难问题并作出相应决策时,加深对基本原理和概念的理解,进而提高分析问题和解决问题能力的一种教学方法。在案例教学过程中应注意:案例选择应以小见大,由浅入深;分析过程中注意引导培育学生专业兴趣;注意将案例分析与教学大纲和教学进度相结合。例如将岭南高速分水岭隧道塌方事故、宜万铁路野三关隧道突涌水事故等工程实例介绍给学生,不仅引起学生学习兴趣,而且产生很大的震撼。[3]
2.5将课程内容与工作实践相结合。课堂讲授与工程实践相结合是完成隧道工程施工与安全教学内容的必要环节。工程实践是学生将实际工程与所学理论知识联系,将理论知识运用于实践的重要环节,学生经过课程理论知识的传授,加深了对隧道工程理论知识的理解与认识。通过道桥系创新型实训基地的培训,学生通过完成教学产品,将讲学内容很好地与实际工程结合起来,锻炼了学生的实践工作能力,又培养了学生的职业素养。具体办法:在开设课程学习之前,首先教师带学生参观一下隧道试验室,让学生熟悉一下隧道方面相关的材料、仪器设备,使学生有一个感官认识。然后带学生到隧道施工单位进行认识实习,使学生在短时间内有感性认识。在教学过程中,通过和施工企业单位进行协商,让学生到施工现场进行观摩见习。
3课程考核
为考查学生对所学知识的掌握程度,课程结束后需以一定方式对每位学生考核。考虑隧道工程施工与安全课程隶属工程科学且极富应用实践性的特点,考核不应简单以期末试卷为单一评判形式。结合实际教学体会与经验,笔者认为考核宜由3部分组成:a.课堂表现和平时作业(15%)。考查学生出勤率、听课表现(提问与回答问题),及课后作业完成情况;b.理论考试(占60%)。改革传统的笔试形式,在试题的设计上和分数上尽量做到既考查学生基本知识的掌握,又通过案例分析考查其对工程实际问题的分析、解决能力;c.实践技能(占25%)。主要目的是对学生学习技能和动手能力的考查,通过设置某一隧道工程施工事故案例,要求学生运用所学知识,查阅文献资料,参考相关行业规范及技术标准,对某一工程问题作资料整理、事故分析、解决措施、事故总结等综合训练,锻炼学生解决实际工程方面的问题。4结束语随着我国交通基础设施建设的快速发展,地下及隧道工程建设的规模和数量不断增加,急需大量具有专业知识和技能的隧道工程施工和管理等方面的技术人才。“隧道工程施工与安全”作为道路桥梁工程技术(安全方向)专业的主干课程之一,积极探索科学、有效的教学方法和手段对于激发学生学习主动性、提高教学品质及促进高素质专业技术人才的培养有重要意义。在借鉴相关成功经验的基础上,结合自身教学实践,对该课的教学方法和模式进行了探讨,并提出了相关建议,对于该课程的安排、讲授具有一定指导作用。
参考文献
[1]施成华.《隧道工程》课程模块化教学方法初探[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2006,12(4):157-158.
[2]孙明磊,朱正国.“隧道工程”课程教学改革与实践[J].教师,2009,(20):60-61.
篇4
关键词:隧道施工;安全控制;管理措施
1 隧道施工中安全事故频发的原因分析
1.1 安全管理体系运行状况不理想
建设单位不能很好地监督检查各方安全生产责任制的落实和建立情况,因此安全生产管理体系的效能不能得到很好地发挥;施工监理单位没有建立完善的安全自控和监控体系,没有建立安全风险评估机制,不能严格管理风险来源;建设单位对重点安全部位进行的安全检查不到位,没能及时发现安全隐患;设计单位与施工单位没能很好地沟通等等。
1.2 隧道施工的安全意识和安全敏感性不强
隧道施工的地段地质条件复杂,比如软岩、黄土、断层、岩溶发育等,因此隧道施工难度大,工序复杂,这就要求隧道建设人员设计足够的初期支护强度,提前做好地质预报,对变形进行有效地监控测量,加强围岩的管理,及时调整设计和施工方案。但是,在实际施工中,不按设计和规范施工、擅自变更设计、随意改动施工方法、编造监控测量数据、偷工减料的现象屡屡出现,另外洞内用电、用火以及其他机械设备时没有安全防范意识,安全敏感性不强,极易导致安全事故,并造成严重的人员伤亡和经济损失。
1.3 地质勘查的深度不够,设计方案不尽合理
铁路隧道施工地段的地质条件比较复杂,因此地质勘查就显得异常重要。但是在实际施工中,有的施工单位为节约工期、节省成本等,地质勘查作业的深度不够,造成工程和水文地质状况与勘察的结果相差甚远,对隧道通过的岩溶和断层破碎带等情况判断不够精确,忽略了物探异常区的勘察,导致隧道位置的选择和纵坡设计的不合理,是隧道线位不能避开复杂的地质地段,极易导致塌方和突水突泥事故。
1.4 施工人员专业素质不高,施工作业不规范
铁路隧道施工的作业环境差,工作空间小,劳动强度高,但工资水平却不高,因此很难吸引一些有文化有专业素质的施工建设人员在铁路隧道施工企业中长期发展。因此,从事铁路隧道施工的工作人员多为农民工、合同工以及临时工,整体的文化和专业素质都比较低,对一些施工要求和技巧了解甚少,也不懂必须的安全防范措施,如果有安全事故发生,他们往往没有自救能力,甚至有可能造成二次事故,给铁路隧道施工的安全工作带来了严重的隐患。
2 加强隧道施工安全控制和管理措施
2.1 预防坍塌事故的控制措施
坍塌事故在隧道施工安全事故中占得比重最高,造成的后果也最为严重,因此,隧道建设者必须采取相应的措施。
2.1.1 做好超前地质预报工作
工作人员必须严格遵循隧道施工地质预报方案的要求来进行超前地质预报工作,对断层破碎等不良地质段,加强监测,提前预报,根据监测结果为断面的大小、支护参数、衬砌类型以及施工方法的正确选择提供依据和参考,以正确指导施工工作。
2.1.2 做好监控测量和洞内勘察工作
监控测量是隧道施工管理工作的重要组成部分,也是施工安全与质量的重要保障。在隧道施工中,必须检测围岩和支护系统的稳定状态,使喷锚支护和二次砼衬砌的参数调整有据可依,以保障铁路隧道施工的安全、经济、快速进行。施工期间,现场施工负责人会同技术人员对各部支护进行定期检查。在不良地质段,每班责成专人检查。加强监控量测,当发现量测数据有突变或异变时,立即通知现场负责人,采取应急措施或通知施工人员撤离危险地段。
2.1.3 选择合理的开挖方法
针对不同的地质条件,应选择不同的开挖方法。比如,对于粘聚力较小的土砂围岩,应选择辅的开挖方法,像开挖面喷射混凝土、超前支护、安设锚杆等等;对于明洞的开挖施工,首先应做好洞口的防护措施和防排水措施,避开雨季进行,对洞口滑坡、坠石等做好预防工作。同时,在开挖施工中,必须严格控制各开挖分部,进尺应循序渐进,必须紧密衔接开挖和支护工序,以减少围岩变形程度。
2.2 机械设备、爆破器材及用电安全管理措施
2.2.1 机械设备的安全措施
在铁路隧道施工中,应对机械设备进行严格的管理及控制,首先要保证进洞的车辆处于有效的制动状态,各类机械和车辆应该选用带有净化装置的柴油机动力;其次,严禁运载车辆超载、超宽、超高运输,装运体积较大、长度较长的料具时,应设专车和专门的指挥人员,并设置指示红灯起警示作用;再次,进出隧道的工作人员应走人行道,严禁扒车、搭车或是追车,不与车辆和机械抢道;最后,在机械装渣时,应留出足够装载机械安全运转的空间,并严禁人员通过。
2.2.2 爆破器材的安全管理
对于爆破器材的购买、运输、入库、发放、使用、退还、销毁和保管等工作,按国家和铁道部的有关规定建立严密的专项制度。
爆破施工在规定的时间内进行爆破作业。作业前确定警戒范围,并设置明显的标志和岗哨警卫防护。严格控制装药量,按设计的装药量装药,确保周围建筑物设备和人身安全。并在爆破前负责通知业主、监理等有关部门,各项安全防护措施落实后再实施爆破。
2.2.3 用电安全措施
在接近工作地点处设置携带式照明变压器,将220V 电压变成36V 供工作面照明。移动灯具和手提作业灯,使用胶皮电缆及螺口灯头。照明灯具在成洞地段采用没有眩光、透雾性能强的高压钠灯,在开挖面、工作面采用亮度高的低压卤钨灯,在洞门口的场外照明采用清晰度高的镐灯。
2.3 钻爆施工安全保证措施
对参加施工的人员进行安全教育,从事爆破及操作机械的人员,必须经过专业培训和考试,取得合格证后,方予上岗。爆破按设计进行施工,控制装药量,光面爆破,防止造成超欠挖、塌方等不安全事故。爆破面平顺,避免应力集中而导致开挖面掉块、初期支护开裂等不安全事件。隧道施工各班组间,建立完善的交接班制度。
钻眼人员到达工作面时,先检查工作面是否处于安全状态。钻眼采用湿式凿岩机,严禁在残眼中钻眼。钻孔台车进洞经过的道路和临时台架,认真检查安全界限,并有专人指挥,就位后不得倾斜。
2.4 装碴与运输安全保证措施
各种运输设备不人料混装,各种摘挂作业设立专职联络员;进入隧道的内燃机械与车辆,选用带净化装置的柴油机,汽油机械与车辆不进入洞内;装载料具时,不超出装载限界,装运型钢拱架、管棚等长料具时,捆扎牢固。
无轨运输段,在洞口处设置缓行标志,必要时安排人员指挥交通。洞内的车辆、施工机械、模板台车等,在外缘设置低压红色闪光灯,组成限界显示设施。
在向洞内运输爆破器材时,雷管与炸药放置在带盖的容器内分别运送。有轨机动车运输雷管和炸药时,两者不在同一列车上运输。人工运送爆破器材时,直接送到工作地点,严禁中途停留,且有专人防护。汽车运送爆破器材时,炸药与雷管分别装在两辆车内专车运送,由专人护送,严禁其他人员搭乘,汽车排汽口加装防火罩。
3结语
在铁路建设的诸多工程项目中,隧道工程属于高风险项目,施工规模大、施工的地质环境复杂、安全隐患多,因此各方应重视隧道安全施工工作。无论是在前期的隧道设计工作中、隧道建设时期,还是在后期的营运管理工作中,对隧道施工中可能会发生的一切相关问题都应引起工作人员的高度重视,以确保隧道工程的安全施工,降低安全事故的发生率。
参考文献:
篇5
关键词:高职;隧道工程施工与安全;教学模式
近年来,随着我国交通基础设施建设的快速发展,地下及隧道工程数量和规模不断增加。截至2013年底,我国建成的公路隧道有10022处,总里程为805.27万米;沈阳、成都、西安等城市正在建设地铁工程,工程建设规模如此巨大,遇到的岩土及地下工程灾害问题也越来越多,对各种复杂工程灾害问题的处置,需要工程技术人员具有一定的理论基础、实践经验和从事科研的能力,在地下及隧道工程快速发展的背景下,辽宁省交通高等专科学校道桥系在道桥(安全)专业中开设了“隧道工程施工与安全”课程,并将其作为专业骨干课程之一[1]。
围绕面向公路与城市道路和桥梁与隧道建设第一线,培养学生“不仅要掌握扎实的基础理论知识,还要具有创新能力和实践能力”这一高职教育目标,有鉴于此,部分学者从教学模式、教学方法和教学手段等方面对隧道工程施工的教学改革进行了研究,力图在提高隧道工程的课堂教学质量的同时,培养学生的专业素质以及工程实践和创新能力[2]。这些研究大大促进隧道工程施工教学的改革,但是从实际教学效果来看,还有继续提升的空间。本文结合我国对地下及隧道工程人才的迫切需要,道桥(安全)教研室对“隧道工程施工与安全”的教学内容、教学方法及教学模式方面进行了改革。以此来促进课程教学的规范化、系统化建设,提高教学质量。
1 教学存在问题分析
1.1 教学学时偏少,往往难于满足教学需求。教学学时少与教学内容多是当前高职课程教学环节当中的一个突出问题,这就很难在规定的时间内把课程内容讲透、讲通、讲精,也使得学生对课程内容的掌握和熟练应用的难度加大,导致学生理解不透彻,从而影响了学生的定岗实训。
1.2 教学模式单一,学生被动接受知识传播。现有的教学方式,大多采取“板书+多媒体”的形式,再配以必要的图片和说明,通过教师的灌输和学生的被动接收,实现知识的传播,这就导致学生的主观能动性差,缺乏独立思考,无法掌握课堂教学的精髓,从而影响了知识的实际应用。
1.3 课程教学与实践脱节严重,影响对所学知识的理解与掌握。隧道工程施工实践性、应用性强,很多施工技术和施工工艺只有在现场亲眼所见,才能知其所以然。现实情况是很多学校由于资金限制或缺少能够实习的场地,学生只能靠课堂上的想象,难以深入理解隧道工程的设计方法与施工工艺[3]。
2 以工作过程为导向的n程设计
所谓工作过程是指为完成既定工作任务、达到预期目标而进行的完整的工作程序。随着素质教育的不断推进,以工作过程为导向的课程打破了传统的以知识传授为课堂垄断的教学模式,将实践引入课堂,让学生在课堂上能够围绕工作任务,将实践工作过程和职业课堂教育相结合,将理论和实践相结合,促进学生理论联系实际的能力,推动职业教育的实用性发展。
2.1 基于工作过程,开展情景式教学
根据隧道工程施工与安全课程的教学大纲,隧道工程施工与安全的过程学习包括完成实训场地的认识学习、典型施工设备认知、熟悉施工工艺流程、学习施工方法及隧道施工安全管理、预防措施与事故处理、维护作业等主要内容。学习情景是基于工作过程的行动导向课程教学实践,改变了传统的教师按章逐节开展教学的生硬程序,从全局把握工作流程,发挥学生学习的主体性和主动性。
教学设计上以工作过程为认知核心,按照现场认知、知识教学、仿真实训、顶岗实习等四个过程环节来组织,运用计算机信息技术,运用模拟场景和课件展示,让学生在情景化的教学环境中,采用资讯、决策、计划、实施、检查、评估等六步工作法培养学生对工作过程的整体把握和技能掌握。
2.1.1 现场认知
隧道工程施工与安全的现场认知,就是在认识实习时,参观隧道施工现场,在项目部相关技术人员带领下,进入隧道施工现场,对隧道的各个施工环节及结构进行讲解,学生在技术人员的讲解下熟悉隧道各部分结构,使学生对隧道结构有一定的感官认识,为今后学习隧道施工方面的知识打下坚实的基础。
2.1.2 知识教学
根据《隧道工程施工与安全》教学大纲,将隧道工程施工分为两大模块,模块一为入门知识教学模块,主要讲解隧道的尝试、构造、围岩的稳定性、隧道设计及隧道的基本施工方法等内容;通过模块一的学习使学生对隧道施工的基本知识有一定的了解;模块二为实例实训教学,主要讲解隧道施工监测、开挖与出渣技术、初期支护、注浆加固、防排水、二衬及附属设施等内容,通过实例实训内容巩固知识点、更好地应用于实践。
2.1.3 仿真实训
利用实训场地,在教学过程中,将仿真实训与理论教学相结合。利用现有的实训场地内容,将仿真实训分为初期支护、二次衬砌、洞口施工、施工量测、盾构施工及盖挖逆作法等内容。通过模拟施工现场,将理论教学内容应用到现场实际当中,逐步讲解,加强学生对隧道的结构及每个施工环节的认识,为以后从事隧道工程施工奠定一定的基础[4]。
2.1.4 顶岗实习
学生通过对隧道工程施工与安全这门课程学习,已经对隧道施工方面的知识有一定的了解,再利用定岗实训去施工单位进行实习,在施工现场,围绕隧道项目工程施工的各个环节,和施工企业的相关人员一起,结合课堂上的授课内容,对学生进行实地的教学,真正地做到理论和实际相结合。加强学生的直观性,有效地吸引学生的注意力,提高学生的学习兴趣。使学习更有目的性,为能更快的适应未来工作奠定基础,同时增强了学生的事业心、责任心。通过现场教学,强化了学生多方面能力,丰富了学生的专业知识和社会知识、提高了学生的综合能力和整体素质。
2.2 根据典型化的工作任务确定课程学习性工作任务
根据学生的认知特点和隧道施工能力形成的规律,通过隧道工程施工的学习,让学生在技能操作中,将知识与技能进行整合,在实践中积累工作一线经验,实现理论实践一体化、课堂与实习地点一体化,最大限度地将工作过程和学习过程进行有机整合。在学生原有的知识体系和最终要实现的目标之间搭建桥梁,使学生结合隧道施工实际,掌握隧道施工及维护过程的基本知识和主要技术技能,实现具有高尚职业道德、技术熟练的工程技能型人才的完美转身。
隧道施工基层技术工作岗位群工作的主要内容,包括技术交底、技术检查、技术指导、质量评定、安全检查、工程试验、进度控制、数量核实[5]。
将这些工作内容转化为教学内容,也就是“岗位上做什么,老师要教什么,学生就学什么”。学生学了什么,到工作岗位上就上手就快,动手能力就强。企业也欢迎,学生也顺利。
3 课程考核
为考查学生对所学知识的掌握程度,课程结束后需以一定方式对每位学生考核。考虑隧道工程施工与安全课程隶属工程科学且极富应用实践性的特点,考核不应简单以期末试卷为单一评判形式。结合实际教学体会与经验,笔者认为考核宜由3部分组成:(1)课堂表现和平时作业(15%)。考查学生出勤率、听课表现(提问与回答问题),及课后作业完成情况;(2)理论考试(占60%)。改革传统的笔试形式,在试题的设计上和分数上尽量做到既考查学生基本知识的掌握,又通^案例分析考查其对工程实际问题的分析、解决能力;(3)实践技能(占25%)。主要目的是对学生学习技能和动手能力的考查,通过设置某一隧道工程施工事故案例,要求学生运用所学知识,查阅文献资料,参考相关行业规范及技术标准,对某一工程问题作资料整理、事故分析、解决措施、事故总结等综合训练,锻炼学生解决实际工程方面的问题。
结束语
随着我国交通基础设施建设的快速发展,地下及隧道工程建设的规模和数量不断增加,急需大量具有专业知识和技能的隧道工程施工和管理等方面的技术人才。“隧道工程施工与安全”作为道路桥梁工程技术(安全方向)专业的主干课程之一,积极探索科学、有效的教学方法和手段对于激发学生学习主动性、提高教学品质及促进高素质专业技术人才的培养有重要意义。在借鉴相关成功经验的基础上,结合自身教学实践,对该课的教学设计进行了探讨,并提出了相关建议,对于该课程的安排、讲授具有一定指导作用。
参考文献
[1]张雷.论高等职业教育专业人才培养模式的构建[J].职业技术教育,2000,(16):16-21.
[2]孙明磊,朱正国.“隧道工程”课程教学改革与实践[J].教师,2009,(20):60-61.
[3]李晓龙,郭成超.“隧道工程”课程教学模式探讨[J].中国电力教育,2011,29(3):96-98.
篇6
[关键词]隧道 振动 舒适性 萨道夫斯基公式 控制基准
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0057-01
1. 依托工程概况
新岭隧道既有新岭隧道采用双向四车道的标准设计,左洞长1413m,右洞长1432.5m,单洞行车道宽度2×3.75m,单个隧道宽度10.75m,净高5.0m,隧道最大埋深156m,设计行车速度120km/h。新建新岭(分离式)隧道,左洞隧道长1360米,右洞隧道长1459米,为双向6车道高速公路,设计时速120km/h,路基宽42米。隧道工程地形起伏较大,丘陵区顶部高程约273.3m。隧道围岩以寒武系炭质页岩、泥质灰岩、震旦系粉砂岩地层为主,岩体理节裂隙发育,较破碎,质较坚硬。隧道左洞净距为29m~39m,隧道右洞净距为28m~40m。新、老隧道间距较小,老隧道是来往省会与各城市间的交通要道,车流量大,运输繁忙,在施工期间也将会保持营运状态,新隧道的开挖施工将不可避免地对老隧道的围岩稳定、结构安全及营运舒适产生极大影响。
2. 分析国内外爆破振动对既有构筑物影响的安全基准的研究
现状研究发现,在造成结构物实际损坏的情况中97%以上与7.1 cm/s或更高的地表振动速度有关。也有迹象表明地面振动速度为13.7 cm/s时,有50%的概率引起较小的破坏。由于问题的复杂性,针对不同的震源,有不同的标准。目前,各国采用何种表示方法有所不同,主要有以加速度作为质点振动强度的参数、以速度作为质点振动强度的参数和以速度-频率作为振动强度的判据。
2.1 (GB6722-2003)的安全标准
《爆破安全规程》的安全标准, 以震动速度作为判别依据, 规定了一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足的安全震动速度要求, 没有考虑震波传播条件、建筑物质量及自震频率等, 如下表所示。
2.2 德国DIN4150标准(4150-3-1999)
德国DIN4150标准是国际上非常苛刻的标准,其第二部分主要考虑振动对人体的影响,第三部分主要考虑对结构的影响。该标准根据建筑物类型,并考虑振动的连续性将建筑物或构筑物。
2.3 其他爆破振动安全标准
很多国家、地区和相关协会组织都设有推荐标准,以下作两处列举。
爱尔兰国家公路部门(NRA)提出的爆破振动破坏判据(表1),
大量研究表明:峰值质点速度是估计介质承受震动破坏等级的最好标准,目前关于爆破振动的研究也大多是以振动速度为依据的,主要是离既有构筑物距离近时,应采用控制爆破使开挖范围外的岩石引起的爆破振动速度最小,使之不影响既有构筑物的安全及使用。
根据已有的资料及《爆破安全规程》控制标准:在保证邻近隧道结构性安全的情况下,爆破振动速度应控制在15cm/s以下。隧道钻爆开挖时,应尽可能采取减少爆破振动的措施。但由于邻近既有隧道岩土情况的复杂性,衬砌结构长期运营已产生大量病害,控制标准应在《爆破安全规程》规定的基础上更加严格。
3. 人对振动的生理反应
人体承受垂直振动的频率处于4~8Hz范围内时,人体振动达到峰值,它主要由胸部共振产生,将这一频率范围称作第一共振频率。10Hz左右,腹部会产生共振,称作第二共振频率,对腹部内脏影响较大。同在全体振动下,人体还会产生局部器官的共振。除胸腔内脏和腹腔内脏的共振频率分别为4~8Hz和10Hz外,人头部的共振频率约为20~30Hz和500~1000Hz,手为30~40Hz,腔、鼻、喉等为20~30Hz和1000~1500Hz,上下颔的共振频率则为6~8Hz。由于评价汽车的舒适性时,人体最容易产生共振也就是最敏感的振动频率在垂直方向是4~8Hz。人体对频率在3Hz以下水平振动比垂直振动更敏感。在此范围内,汽车车身部分系统也容易产生共振。
综上所述,当加速度干扰大于1.5 m・时乘客的安全舒适性较差,取加速度干扰等于1.5m・作为一个临界值;人体的平均固有频率约为 4~5Hz,一般可取4.5Hz
由正弦加速度与速度与频率的关系公式得出:a=2πfv ;其中加速度(用a表示)m/s^2 ;频率(用f表示)Hz;振动速度(用v表示)
V=α/2πf=1.5/(2*π*4.5)(m/s)=0.0531(m/s)=5.31(cm/s)
4. 基于人员心理状态下的爆破安全控制基准
不同的驾驶员,当他们通过同一个路面状况时会有不同的心理紧张。一般是驾龄长、对道路熟悉程度高的驾驶员车速偏高、心理紧张偏低。同时,两隧道间距越小,爆破传递的能量损失越低,对于爆破强度控制越严格。
在考虑到不同驾驶员的心理紧张程度,以及隧道情况,建议限制的合适的既有隧道的振动速度小于5.31cm/s。偏安全的对于最小安全速度取整5cm/s.
采用萨氏公式表达:
式中:V为爆破时质点最大振动速度;Q为单响最大药量;R 为布点至爆点的距离;,a为反映爆破方式与地质条件等综合影响的回归待定统计系数。根据本工程地质K取180,α取1.7,最小隧道净距取R=28m。将现实条件下的数据代入萨氏公式中,既得单响最大药量Q=39.36kg.
5. 结论
国内现有的建隧道施工中爆破振动对既有隧道安全性的控制标准一般是基于隧道结构自身安全制定的,而没有考虑既有运营隧道行车过程中人员的舒适性程度,就目前安全控制基准而言,在满足结构安全的条件下,不一定能满足行车人员的舒适度标准,甚至突发的爆破振动在造成驾乘人员心理紧张的同时可能引发交通事故。所以在进行临近隧道爆破施工时,还需要着力讨论在爆破施工的条件下,对既有隧道驾乘人员舒适性的影响,以确定合适的爆破安全基准。
参考文献
[1] 焦永斌.爆破地震安全评定标准初探.爆破,1995(3):45~47.
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关键词:大型山区;高速公路隧道工程;建设管理
1勘探设计管理
1.1优化线路方案
在进行大型山区高速公路隧道工程的勘探设计管理时,要做好线路方案的优化选择。依照施工场地的地形地质特点进行隧道方案的比选和确定,让高速公路的隧道施工满足相应的建设质量标准,符合相应的环保质量要求,让隧道施工与当地的地形地质、水文环境进行有效的融合,降低对当地生态环境的破坏,让绿色施工成为可能。在进行线路方案确定之前,要进行方案的可行性测验,通过对当地地质水文条件的调研,按照前期的勘察资料,拟定测绘出相应的比选线路方案,进行隧道线路的合理选择。
1.2地质勘察监理
地质勘察是隧道工程建设的重要一环,地质勘察的质量水平直接关系着后续隧道工程建设施工的有序开展。地质勘察具有极强的专业性,需要专业的地质勘察监理人员来对隧道工程项目的地质勘查工作进行监督、管理。地质勘察监理的方式主要有巡视、抽查、旁站等。地质勘查监理人员需要依照施工的段落、建设的工点对隧道工程进行地质的调绘、钻探、物探以及原位测试等的监理,通过有效的地质监理及时的发现相应的地质问题,针对问题有效的进行监督整改,让问题扼杀在摇篮中,让隧道勘察的资料更加的详细、精准,提高后续施工建设的成效。
1.3围岩等级细分
在隧道工程的设计中围岩等级的细分和支护参数的研究,是极为重要的设计内容。以三车道的高速公路隧道工程为例,应该让隧道岩体的围岩稳定性符合相应的亚分级标准,诸如将Ⅳ级围岩细分为Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3等亚级;将Ⅴ级围岩细分为Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3等亚级,以此类推、由此及彼,让隧道岩体的围岩级别与隧道施工实际更加的贴合,让围岩的分级标准更加的精准、有序。然后再根据相应的围岩亚分级标准,进行支护参数的相应设计,对隧道工程的开挖方案、支护类型、结构形式等进行逐一的确定。
1.4隧道渗水处理
水渗漏是许多高速公路隧道作业存在的通病,一般当隧道作业穿过相应的富水段时,就有发生隧道水渗漏的可能。因此在进行隧道工程的勘察设计阶段要进一步加强对水渗漏的有效预防和合理处置,因地制宜、因势利导的进行地下水的综合利用和合理处置,采取防堵结合的方式,进行隧道工程富水段的优化处理。
1.5洞口景观设计
隧道工程的洞口景观设计应该美观实用,绿色环保,尽量降低对周边生态环保的破坏,让洞口的施工建设依照山体结构的走势发展,让其与周围景观合二为一,减少刷坡作业,优先采用端墙式或削竹式的洞门形式。
2工程招标管理
2.1充分利用洞渣
在隧道工程的招标阶段要对洞渣的岩性和性能进行相应的核查,在查看洞渣的岩性和围岩级别之后,以此为依据进行洞渣的二次利用。例如可以将洞渣加工成相应的碎石,用于高速公路路基的填筑及路面的建设,由洞渣加工而成的碎石具有一定的稳定性,可以在提高路基的稳固性的同时,有效降低公路建设的成本投入。
2.2制定专用条款
在隧道工程的招投标阶段要对合同的专用条款进行相应的设置,尤其是要对高速公路隧道工程的施工工艺和专用设备进行具体、详细的要求、规定,确保施工工艺的质量达标,专业设备的有序运行,为隧道工程的高质量运转、安全化作业提供相应的合同保障。同时还可以针对隧道的施工特点和质量要求,设置相应的优质优价条款,执行相应的优监优酬制度,让工程建设中的优秀工作人员得到相应的嘉奖和鼓励,调动工程工作人员的工作积极性,从侧面促进隧道工程建设进度的稳步提升。
3施工质量管理
3.1严格方案审查、重视技术交底
在隧道施工建设正式开始之前,施工单位要组织相关的隧道技术人员对相应的施工方案、施工方法、施工工艺进行相应的技术审查,只有核查合格、检验通过的隧道建设方案才能进一步施行。与此同时,专业的技术人员还要与一线施工人员做好相应的技术交底工作,将相应的设计要求、施工措施、操作规范、安全技术等深入贯彻给一线施工人员。让一线施工人员能够按照施工设计图纸的要求,进行规范化、标准化的隧道施工作业。
3.2执行关键材料、设备准入制
在进行隧道作业的施工建设中要执行严格的关键材料、设备准入制,所有的材料、设备都要验收合格后才能安排入场,建设材料的质量和规格要符合相应的建设标准,设备的运行要正常有序,建设企业应该选择有实力、有信誉、有资质的供应商展开长期合作,确保材料、设备供应渠道的安全稳定。
3.3推行施工建设的标准化、精细化管理
高速公路的隧道工程是一个较为专业、复杂的作业环节,在施工的过程中一定要对施工的作业流程、工艺方式、技术方法等展开标准化的管理,只有确立相应的是施工标准,才能让后续的施工建设有据可依、有迹可循,让其不至于陷入盲目和盲从。同时建设企业应该对隧道作业的关键环节进行重点把握,对隧道工程材料、设备、技术、工艺等进行精细化的管理,依照相应的施工建设目标,将施工作业做实做细,让施工建设精益求精。
4安全生产管理
4.1实行隧道安全施工标准
严格实行隧道安全施工标准,提高隧道工程作业的施工安全性,给隧道工程作业提供安全化的标准指南,进一步提升高速公路隧道工程的施工管理水平,有效减少施工安全事故的发生,做到施工建设“零工伤、零事故”。执“全过程、全覆盖、全天候”的安全管理机制,将安全作业落实到隧道工程建设的方方面面,“不留死角、不留盲点、不留隐患”。
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关键词:隧道工程;地质灾害;防治;对策
1隧道工程地质灾害的特点
隧道工程施工质量直接影响公路、铁路等工程整体质量,对后续运营安全产生直接的影响。在进行隧道工程施工过程中,应对其质量进行严格的控制,严防地质灾害的发生,确保人民生命财产安全以及国家社会经济发展。目前,我国隧道工程施工过程中,常见的地质灾害主要呈现以下方面的特点:第一,隧道工程规划不合理。与其他工程相比,地质条件对隧道工程施工产生影响较大。目前我国很多隧道工程施工前缺乏科学合理的规划,盲目进行施工。前期勘察工作不够全面,给后续施工带来较大的隐患,严重影响隧道工程施工质量。第二,与自然灾害相比,地质灾害对隧道工程危险性更大,影响力更高。第三,从防止的角度出发,与自然灾害相比,地质灾害能够提前预防与治理,而地质灾害预防和治理的效果并不明显。基于以上地质灾害在隧道工程中呈现的特点,为有效防治隧道工程中地质灾害对工程施工质量及安全的影响,施工单位应该根据具体的地质灾害类型制定详细的防止措施,从项目实际出发,制定具有针对性的措施对地质灾害采取专项防治,从而提高隧道工程施工安全。施工单位应对项目所在位置的地质进行详细的勘察,根据勘察报告有针对性地制定地质灾害防治方案,同时对多种方案进行对比,对制定的方案进行可行性的研究。组织相应的专家团队对防治方案进行讨论。选用科学合理的施工方案,根据相应的施工工序、施工流程完成隧道工程施工。施工过程中应对施工各个环节采取精确的检测,确保隧道工程施工的顺利推进,降低地质灾害对隧道工程施工质量的影响。
2隧道工程施工地质灾害类型
岩爆、涌水、塌方是目前我国隧道工程施工中常见的地质灾害。在隧道工程施工过程中这三类地质灾害会对工程进度、安全、质量、成本都产生重大的影响,一旦发生将直接影响建设项目顺利推进,对后续项目运营也存在较大的影响。隧道工程施工前,施工单位需要根据这三类常见的地质灾害进行全面分析,根据项目实际情况制定相应防治措施。
2.1岩爆问题
岩爆,也称冲击地压,是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。隧道工程施工过程中因围岩破坏引起岩爆是隧道工程中常见的地质灾害之一。施工单位因施工技术水平、地质条件等因素引起围岩整体或者局部变形,从而引起岩爆。岩爆问题直接影响隧道工程施工安全与施工质量,还会增加施工工期,提高工程成本。岩爆的主要原因是工程围岩所在的地质结构层特性较为特殊,地应力集中在围岩中,隧道工程开挖过程中围岩内原有的平衡受到破坏。在应力应变的作用下,引起岩爆问题。岩爆分为劈裂、弹射、片帮三种类型,隧道工程施工过程中出现岩爆如果未能及时处理,有可能将引起地震灾害,直接影响人们的生命财产安全。岩爆具有弹射性、时间延续性与集中性、部位集中性、突发性等特点。岩爆发生前并无明显的迹象,很多情况下施工人员认为不会出现石块掉落的部位,突然发生石块滑落,出现爆裂响声。岩爆一般情况下大多发生在新开挖面附件,大多集中在拱腰或者拱部位置。同时,大部分岩爆发生在岩层爆破后24小时内,持续1~2个月,部分岩爆可能持续1年以上。在岩爆发生的过程中,部分围岩被弹射出较远的距离,且成不规则的片状,严重破坏施工工作面,对施工机械造成破坏,严重威胁施工人员生命。岩爆问题是目前全球岩石力学以及岩石地下工程领域重点亟需攻克的问题之一。
2.2涌水问题
涌水是指围岩空隙中的地表水水源、地下水(岩溶水水源、裂隙水水源、孔隙水水源),因压力作用使其涌出。涌水是目前我国隧道工程施工中常见的地质灾害之一,同时也是隧道工程施工过程中发生概率最高的地质灾害,对我国隧道工程施工造成较大的影响。例如,我国京广铁路大瑶山隧道,工程建设过程中遇到了大规模的喀斯特发育地段以及大断层破碎地带,使得隧道掘进过程中出现大量的含泥沙的涌水,同时因涌水携带大量的泥沙,导致岩体发生塌方,给工程项目顺利推进带来了较大的困难。根据涌水状态的不同,隧道涌水分为股状涌水、帘幕式涌水、线状涌水(线流)、渗水、干燥五类。涌水对隧道工程产生多方面的影响,如地下水向隧道宣泄、大量携带泥沙的地表水,使得地表水位迅速下降;在冲蚀、真空吸蚀、自重应力的作用下,造成地面裂缝、地面陷穴或地面塌陷,这一现象会导致地面裂缝、地面陷穴或地面塌陷。隧道开挖揭开了与地表溶洞相通的隐伏溶洞和地表水和地下水相通的断层,使地表水渗涌入隧道切断了水源,降低了利用水的水位,这一现象会导致地表水干枯严重,影响生活、生产,使得滨海地带海水侵入隧道。还有,地下水通过流砂层或胶结层的长石砂岩、断层破碎带、充填泥化黏土的大溶洞等时携带大量泥沙向隧道宣泄,造成淤积,这一现象会导致隧道被泥沙淤积或被泥石流淹没。
2.3塌方问题
塌方是隧道工程施工过程中较为常见的地质灾害之一,塌方事故的发生给隧道工程施工带来较大的困难,不仅延误工期,还需要增加大量的成本。隧道开挖过程中,引起塌方的因素主要有自然因素(包括地下水变化、受力状态、地质状态等)以及人为因素(包括不当的施工作业方法、不合适的设计等)。不良地质及水文地质条件,其原因体现:(1)薄层岩体的小曲褶、错动发育地段或隧道穿过断层及其破碎带;在泥质充填物过多地段或软弱结构面发育;通过各种堆积体。(2)水是造成塌方的重要原因之一。(3)隧道穿越地层覆盖过薄地段。隧道设计考虑不周,其原因体现:(1)缺乏详细的地质及水文地质资料,引起施工指导或施工方案的失误;(2)隧道选定位置时,地质调查不细,未能作详细的分析,或未能查明可能坍方的因素,没有绕开可以绕避的不良地质地段。施工方法和措施不当,其原因体现:(1)对危石检查不重视、不及时,处理危石措施不当,引起岩层坍塌。(2)围岩爆破用药量过多,因震动引起坍塌。(3)新奥法施工的隧道,没有按规定进行量测,或信息反馈不及时,决策失误、措施不力。(4)喷锚支护不及时,喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。(5)地质条件发生变化,没有及时改变施工方法。(6)施工方法与地质条件不相适应。(7)工序间距安排不当。(8)地层暴露过久,引起围岩松动、风化、导致塌方。(9)施工支护不及时,支撑架立不合要求。(10)抽换不当“先拆后支”。
3隧道施工地质灾害的防治措施
3.1岩爆灾害防治措施
岩爆的基本处理原则是“先防后治”。事先采取有效的防治岩爆的措施,能够有效降低发生的概率,降低岩爆带来的危害。对重点部位加强管理,先进行预处理再进行施工,从而保证隧道工程的顺利推进。目前,我国项目上常用的预防岩爆措施如下:(1)施工前释放部分能量措施,例如打应力释放孔、超前小导坑掘进法、超前钻孔预爆法、松动爆破法等措施,能够有效将原有的应力进行释放。(2)加强人工及机械找顶。(3)开挖爆破后,采用高压水对围岩进行软化处理,从而降低岩爆的强度。(4)利用光面爆破,避免应力集中,对爆破药量进行严格的控制,从而降低其对围岩稳定性的影响。
3.2涌水灾害防治措施
隧道施工过程中涌水问题的防治主要遵循“预防为主、疏堵结合、注重保护环境”的原则,防治过程中主要采用井点降水、坑道排水、超前专控排水、开挖后补注浆堵水、超前围岩预注浆堵水等措施。其中井点降水和超前钻孔排水是最为常用的两种方式。施工人员应在隧道工程施工前对现场的暗河、溶洞、岩层淤泥情况进行详细的勘察,全面掌握,并制定科学的方式进行处理。施工人员应该根据施工现场情况,采取合理的堵水或者排水措施防治涌水。同时,需要对隧道进行动态监测,监测隧道涌水情况,建立健全预警机制,对重点部位进行防范。
3.3塌方灾害防治措施
塌方是隧道工程施工过程中较为常见的灾害。对塌方灾害预防而言,施工人员需要在施工前,对施工区域地质特性、地质结构等方面进行详细的勘察,收集有关方面的数据资料。根据隧道施工区域的地质资料进行施工方案的制定,判断隧道掘进过程中容易塌方的部位,同时制定相应的预防措施以及应急预案,降低塌方事故发生概率,保证隧道工程施工的顺利进行。另外,在掘进过程中根据现场实际情况合理选用锚杆支护或导管注浆技术,对隧道围岩进行加固处理,从而提高围岩稳定性。
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【关键词】隧道工程;机电设备;智能监控;维护管理
引言
我国经济社会的高速发展极大的推动了工业化和城市化建设的步伐,同时也在很大程度上促进了我国的交通系统不断取得发展进步,日趋完善。目前,随着我国高速公路项目的建设越来越快,高速公路的里程不断增长,并开始向山地发展,结合我国现状可以预测在山区建设高速公路极有可能会是未来的一个发展方向,这无疑将大大提高对于隧道工程机电设备的智能监控和维护管理的要求。隧道工程机电设备智能监控和维护管理作为当今时代的一个新兴行业,其特点是具有极高的科学技术含量,行业的快速更新发展。与此同时,隧道工程的不断发展进步,也使得隧道工程机电设备的智能监控和维护管理工作愈加值得重视[1]。因此,为了保证机电设备智能监控和维护管理工作的顺利完成,不仅要将机电设备智能监控和维护管理工作放在突出位置,更要培养出具有进取精神和实践经验的优秀工作人员。
1隧道工程机电设智能监控系统
1.1系统概述
隧道工程机电设备的智能监控系统需要众多不同的技术予以支持,通常包括计算机技术、集成电子技术、现代信息处理技术、现代通信技术、智能自动化技术、和管理与决策支持技术等。隧道工程机电设备的智能监控系统可以对信息进行搜集,然后进行加工进行使用,在此过程中进行信息的资源整合,从而达到最佳效果。
1.2建立隧道工程机电设备智能控系统的必要性
建立隧道工程机电设备智能监控系统是十分必要的,因为该系统在保障隧道工程的安全方面扮演着重要角色,目前,隧道工程的安全性的主要影响因素一是地质而是管理。一旦隧道工程发生地质灾害,机电设备智能监控系统就会启动应急模式,利用实施监控确定隧道内部的安全,并根据实际情况来进行救援和处理,可以尽最大可能减少人员伤亡和财产损失。
1.3隧道工程机电设备智能控系统的构成
1.3.1智能交通系统
(1)高清视频事件检测子系统高清视频事件检测子系统的设备是由多种复杂设备共同组成的,包括高清彩色摄像机、视频编码器、云台、解码器等等[2]。其中中心设备主要包括高清视频事件检测服务器、中心控制服务器、高视视频事件检测主机、系统管理服务器等多个部件。各组成部分的配合协作,能够管控车辆确保良好的交通状况。(2)隧道车道灯控制子系统隧道车道灯控制子系统主要包括隧道车道灯组、车道灯信号机、控制软件、中心管理主机等几个部分,该系统主要通过控制信号灯的方法负责管制交通,并且系统可以在救援工作中发挥作用,即通过和交通诱导信息系统合作来阻止车辆进入发生危险的隧道。(3)交通诱导信息子系统交通诱导信息子系由诱导信息分析处理和交通诱导屏两部分组成的。该系统的主要是由LED交通诱导屏、诱导屏控制单元、交通诱导服务器和操作终端等设备共同构成的[3]。交通诱导信息子系统能够根据交通路况的实时变化来信息,从而引导车辆分流,减少车辆的拥堵。(4)隧道超速违法抓拍和禁行子系统该系统可以通过前端违法抓拍设备、数据接收处理服务器、操作终端等多个设备的配合抓拍到超速车辆。(5)警用无线通信子系统警用无线通信子系统主要是通过交管无线通信子系统和无线通信子系统的结合发挥作用的。通常情况公安部门和交管部门在处理各种突发事件时用该系统进行处理。
1.3.2综合监控系统
(1)综合监控中心平台综合监控中心通常以标准以太网作为局域网,且由于双网具有明显的优势,大部分都采用双网。这使得监控系统取得了极佳的稳定性,在单点故障的情况下,不影响其他设备的工作运行。(2)火灾自动报警子系统火灾自动报警子系统的设备非常复杂,主要包括消防专用电话总机、隧道紧急电话主机、火灾报警主机、手动报警按钮感温光纤探测器等设备。该系统具有实时监控的功能,遇到危险时,第一时间察觉火灾发生的地点,及时向相关部门发出警报,再通过广播将火灾的消息告知公众[4]。并且该系统可以通过诱导系统和控制排水系统以及电气照明系统等的配合来进行人员疏散、及时救援、减少人员伤亡、减低财政损失。(3)设备监控子系统设备监控子系统直接接入局域网,由现场总线、控制器及其温湿度探测器等设备呈分散式构成,可以对环境和机电设备的信息进行采集。(4)电力监控系统电力监控系统包括网络通信层、站级管理层、间隔设备层多个部分,此系统可以通过网络平台促使测控单元与监控系统得以正常运行。
2隧道工程机电设备的维护管理
2.1隧道工程机电设备维护管理的必要性
机电设备对于高速公路的正常运作来说具有极端重要性,高速公路的收费、通讯和稽查等活动的开展都必须依靠机电设备的运行。对于隧道而言,机电设备就更加重要。但是,如果没有对隧道工程机电设备进行维护管理或是维护管理不达标,都会对设备的使用寿命造成不利影响,并且会增加不必要的维修费用[5]。所以说,对隧道工程机电设备进行维护管理不仅是十分必要的而且具有重要意义。
2.2隧道工程机电设备维护管理中的问题
2.2.1效率低下
尽管我国公路的建设规模不断扩大,但隧道工程机电设备的维护管理工作由于受到我国目前传统管理体制的影响,加上某些隧道在特殊的地理位置上,分散式的运作方式使得维护管理效率低下,管理工作困难重重,不仅造成人员的浪费,也使得经济效益难以取得最佳效果。
2.2.2缺乏隧道工程机电工程养护系统评价标准
我国目前尚未形成一套合理的受到多数人认可的隧道工程机电工程养护系统评价标准,某些单位常常为了及时交工,往往只重视路面工程,根据经验做出判断,对于施工安全缺乏重视,难以保障施工的进度和安全。2.3进行隧道工程机电设备的维护管理的建议
2.3.1实现资源共享
更好地进行机电设备维护管理工作,不仅需要个单位的协作配合还应做到信息共享,明确各自的责任、细化工作流程,统一人员的配置,整合资源并加以共享,使得各单位各系统都能更好的发挥各自的只能,使隧道机电设备维护管理工作取得更好的效果。
2.3.2建立合理的养护系统评价标准
为了保障施工的质量和安全,建立一套合理的受到多数人认可的隧道工程机电工程养护系统评价标准是十分重要的,此评价体系不仅要包含多个指标,还应具备可量化和可执行的特点,对于隧道工程机电设备维护管理做出规范和要求。
2.3.3加强维修队伍的建设
维修队伍应该在隧道工程的各个方面和各个阶段都做到绝不缺席,对机电设备高度负责也是对施工安全做出保障[5]。为了更好地进行隧道工程电设备的维护管理,维修队伍需要提高自身素质,重视队伍的建设,要求维修人员对施工现场和设计图纸都有详细了解,工程验收做到严格把关,不断提升专业素质并具备高度的责任心和进取精神,在实践中积累经验总结教训。
3结语
总而言之,对隧道工程机电设备实施智能监控及维护管理是必要的且重要的,不仅具有极大的经济价值还包括重要的社会效益。相关部门应该把隧道工程机电设备的智能监控及维护管理工作放到突出位置,在深入研究隧道工程机电设备的维护管理工作中的常见问题的基础上,针对如何更好地进行隧道工程电设备的维护管理工作进行探讨。
参考文献
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篇10
本论文试图通过对隧道工程的施工管理的相关介绍,探讨隧道工程的施工管理的主要风险,旨在给出提高我国隧道工程的施工管理所必须采取的相关措施。
一、隧道工程的施工管理的相关介绍
隧道工程施工管理的过程中,其建设中的对质量的控制和工期的控制以及成本的控制,正是隧道工程施工管理的重要指标。隧道工程的施工管理,其主要的目的就是,在不影响隧道工程施工工期以及施工质量的前提下,尽可能地降低施工成本,提高工程企业的经济效益。在现代的隧道工程的施工过程中,科学的管理技术是生产力要素中至关重要的因素,科学的管理形式和方法为这一重要因素增加了新的管理内涵。而在目前来看,我国的隧道工程在施工的过程中存在着造价过高、安全防范意识偏低、施工质量不尽人意等诸多不利的隐患,隧道工程的施工管理形式不容乐观,这也是笔者研究的主要原因。
二、隧道工程的施工管理的主要风险
前面我们提到,由于隧道工程的隐蔽性和施工复杂性以及地层条件加上周围环境的不确定性等等的特点,从而不可避免地加大了隧道工程的施工难度并直接影响到隧道工程的施工风险性,其具体体现在:
第一,隧道工程的施工管理,首先面临的风险就是,其工程地质和水文地质的条件复杂性。我们知道,在隧道工程进行的整个过程中,地质工作是贯穿于始终的。包括施工前的地面测绘和物探以及地质条件考察的多项内容。长的隧道也常常是隧道工程的主要控制点,在隧道工程的施工过程中,不仅要了解到地质的构造,更要重视对岩体的结构之了解,这样不仅有利于确定隧道中不同段的围岩类别,更有利于了解隧道工程施工中相对重要的众多参数。
第二,隧道工程的施工管理,其施工方案的相对复杂性特点是又一重要风险。隧道工程的建设过程中,施工队伍和机械设备以及施工操作的技术水平等等,都对隧道工程的施工风险具有比较直接的影响。正因为隧道工程的施工技术之方案和工艺流程比较复杂,并且,其不同的工程方法又有其不同的适用的条件,与此同时,隧道工程的建设周期较长以及施工环境的条件较差等等,都对隧道工程施工的单位的人员产生着不良的影响,这也势必更容易引起各种施工风险事故。
第三,隧道工程的施工受周边环境之复杂性的影响。在我国,地貌特征复杂,隧道工程的施工往往会受到周边环境的影响,尤其在城市,周边建筑物的建筑结构和管线设置等,都给隧道工程的施工带来一定的风险。
以上所涉及到的几点,是隧道工程的施工管理过程中所要面临的风险,也是整个隧道工程施工管理的关键之所在。
三、提高隧道工程的施工管理所必须采取的相关措施
通过以上相关的分析,我们可以明显地意识到,影响隧道工程施工风险的因素有很多,既然隧道工程的施工管理存在着诸多风险,那么,加强隧道工程的施工管理势在必行,为此,笔者提出以下几方面的建议:
首先,要实现有效的隧道工程的施工管理,加强地质的超前预报是必不可少的。利用专业的技术方法,如超前导坑、红外探水以及弹性波法等等,加强对隧道工程中地质情况的超前性预报。另外值得注意的是,地质预报的方法很多,要根据隧道工程的具体特点,科学合理地选择合适的方法。
其次,要提高隧道工程的施工管理。选择科学并合理的施工之方法是必要的。
随着我国隧道工程的施工技术日益发展,各种新的施工之方法也层出不穷,对于不同的隧道工程,要如何地选择科学并合理之施工方法,也代表着不同施工单位的综合的能力。许多事实已经表明,只有利用科学的施工手段,才有利于化解隧道工程的施工管理中存在的诸多施工风险。