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摘要:在市场需求导向性日渐突出的当下,建设企业依照大众需求建设项目俨然成为了企业发展的必然需求。在当前经济格局下,交通运输业的繁荣是国家实力的综合象征。而作为公路工程中至关重要的部分,公路隧道工程的质量之于其整体工程质量具有无可比拟的影响。且随着相关事故的频发,各行各业的人员逐渐意识到了工程施工中安全风险控制的现实意义。在本文中,笔者主要从评估及控制角度对公路隧道工程的安全风险进行了详尽探析。
关键词:公路隧道工程;安全风险;评估控制
风险评估与控制思想是当代工程管理体系中的重要思想,针对公路隧道工程实施风险评估及控制可有效控制公路隧道施工过程中的安全风险,进而从根本上提升相关工程的施工质量。在本文中,笔者以风险评估的定义与本质作为切入点对如何鉴别分析重大安全风险源进行了详述,并就如何控制公路隧道工程中的安全风险进行了重点论述,以期为相关工作者提供一定参考。
一、关于风险定义与本质的概述
关于风险的定义,不同领域有着不同的界定。从国际隧道协会给出的定义来看,隧道施工中的风险即为灾害事故造成人身财产安全造成威胁的概率。将视野缩小到公路隧道工程当中,若某项活动存在导致严重损失的可能则称这项活动存在风险,而这项活动所引发的事故则被成为风险事故。一般来说,风险的特性体现在损害性、潜藏性、复杂性这3个方面。首先,风险通常会对工程造成全面的危害,这一危害不仅局限于施工单位、施工人员还可能会波及到工程项目投入使用后的使用者。其次,风险具有极强的不确定性,其发生地点、时间以及严重程度都无法事前预测。最后,风险因素之间存在类似于“蝴蝶效应”的关系,一个风险因素若得不到及时有效的控制则很有可能会引发更多更加为严重的风险。鉴于以上3个突出特性,在大多数情况下工程人员都很难借助数学工具准确表达工程风险的概率分布。
我国的地形较为复杂,超过75%的国土面积都是山地或重丘地貌。在针对多山地区进行公路施工时,工程规划人员往往出于改善线路、缩短施工里程、保护环境等目的而设计一定量的隧道建筑。但在施工过程当中,当施工处理方式存在较大偏颇时便容易引发塌方、瓦斯爆炸等恶性工程安全事故。因此,针对以下几种安全风险突出的隧道,实施安全风险评估与管理具备较高的可行性与必要性。①地质条件复杂、地质构造复杂、穿越高应力区的隧道;②长度超过3km的隧道;③用于通风、救援等特殊用途的隧道;④建设具有特殊要求的隧道。
二、安全风险评估的一般流程及主流方法
在公路隧道工程领域,安全风险评估的一般流程包含了风险鉴别、风险评级排序、风险控制管理与应急方案设置等步骤。在风险鉴别分析又可被细分为数据采集、建立不确定性模型与风险影响分析评价等具体环节。首先,在实施安全风险评估之前,相关工程人员务必要采集客观的相关风险数据,以做出准确的分析判断。其次,相关工程人员应根据相关信息建立不确定性模型,并尽可能地定性定量地分析潜在的安全风险。最后,在建立科学合理的不确定性模型之后,相关工程人员应对具体工程的安全风险的影响进行全面的分析。
一般来说,公路隧道工程的安全风险评估方法大致可被划分为定性评估方法与定量评估方法两大类。前者是通过归纳演绎、分析综合、抽象概括等方式对事物的本质进行界定并对其内在规律进行分析的评估方法。而后者则是通过分析事物数值特征等方式对事物的本质进行界定并对其内在规律进行分析的评估方法。
这两大类安全风险评估方法又可以进行更为细致的分类,例如,定性分析法主要包括专家调查法、工程类比法、检查表法等方法;而定性分析法则主要包括层次分析法、蒙特卡洛法、模糊综合评价法、事故树分析法等。受到方法特性的影响,上述主流安全事故评估方法在优缺点、使用范围等方面都存在一定差异,其优缺点、使用范围比较情况如下表所示。
三、重大安全风险源鉴别及分析
从大量国内外相关事故的统计分析情况来看,施工过程中发生的事故占事故总数的5成;发生在运输途中的事故约占事故总数的3成;其余环节所发生的事故占事故总数的2成。鉴于此,本文主要对施工过程中所存在的安全风险进行了鉴别分析。在当代公路隧道工程的安全管理理念当中,对工程中的重大安全风险源进行鉴别与分析是安全管理的基础。只有在明确工程项目重大安全风险源的基础上,施工单位才能建立科学完善的安全控制制度。大量事故处理经验反映,公路隧道施工风险的主要风险源来自于岩层性状和地下水,虽然施工方法也会对工程安全造成一定影响,但只要严加控制,其对于工程安全的影响可以得到有效的抑制。然而与施工方法不同,岩层性状与地下水对于隧道施工安全的影响则显得更为强烈。
有资料反映岩层断层破碎是超过9成的塌方事故的导火索,破碎带是指公路隧道施工过程中易于引发塌方的岩层断面周边的岩石破碎带。通常来说,断层破碎带的存在形式是低强度、渗水性强、易变形的软带。造成这一系列特性的原因是其与两侧岩体性质存在一定的差异。因此,若在断层破碎带附近开展公路隧道施工便容易引发恶性的工程事故。而在地下水影响方面,大多数施工单位都将对施工区域的地下水类型、地下水分布区域、地下水对混凝土结构的腐蚀强度、岩土结构的导水性能等进行全面分析,从而在最大限度上降低地下水对于公路隧道施工的影响。
四、相关领域安全风险的有效控制路径
1、塌方现象的风险控制
介于塌方现象的导火索一般可分为人员因素与外界因素两类,笔者将对这两类塌方现象的风险控制方式分别做论述。显而易见,针对不同诱因的塌方现象,施工单位应采取不同的处理方式。上文中提到,岩层断裂带是大量塌方事故的导火索。鉴于此,为从源头上降低塌方事故的发生率,工程人员应对施工围岩进行加固。实现这一操作的一般途径为搭建超前管棚,而后再对围岩注浆,从而提升围岩的强度。其次,为杜绝因人员因素而导致的塌方事故,工程监管人员应注重发挥其监管作用。尤其在围岩施工参数方面,相关监管人员应着重分析考察,以保证加固施工的有效性与合理性。此外,考虑到水损对公路隧道施工的影响,相关工程人员在施工过程当中应提前为排水设施预留足够的位置,以便于排水系统的完善。而对于存在径流现象的隧道施工项目,工程人员应及时采取合理的引流措施,从而有效规避渗水现象。
2、岩爆现象的风险控制
岩洞的应力分布是诱发岩爆现象的主要诱因,加之部分公路隧道施工中存在支护措施。因此,在对岩爆现象进行风险控制时,相关人员可从以下几个方面入手。首先,建设团队应对支护施工实施严格的控制,并依照施工图纸、施工标准等指导性文件对已完成的施工量进行严密的检查,对于不合乎相关标准的施工量应予以返工处理。其次,在施工前,相关人员可采用高压水枪喷射法来浸润岩体表面,从而改变其原有的能量分布状态,以达到降低岩爆概率的效果。最后,对于已知的高岩爆发生区域,相关人员应可设置一定量的超前释放孔,从而“导出”一部分能量,以降低岩爆现象的潜在损失。
3、瓦斯爆炸的风险控制
瓦斯爆炸亦为现代公路隧道施工过程当中的常见安全事故之一,鉴于此,大量施工单位都将对其展开完备的安全风险控制。通常来说,工程人员可从以下3个方面发力来降低瓦斯爆炸的发生概率。其一,工程人员应采用防爆型装置进行隧道内的施工,在施工之前,工程人员还应对相关装置进行严密的检查,之后在合格之后,相关装置才能被允许进入隧道。其二,在施工过程当中,任何不得使用明火,类似于抽烟、点燃火柴、火把照明等现象应被完全禁止。为保证施工人员的生命安全,所有隧道内施工人员应身着棉质服进行施工。其三,相关人员应保证隧道内通风状态的良好,完全清除隧道内的瓦斯气体难度较高,然而只要将瓦斯浓度控制在极低的范围之内,隧道施工便可顺利安全地开展。鉴于此,相关人员务必要保证隧道内通风状态良好,并定期检测隧道内的瓦斯含量,若隧道内的瓦斯浓度过高便应立即采取深度通风措施。
五、结语
隧道之于公路施工而言便有如一把利剑,其的存在突破了山川对于公路施工的障碍。因其优良的应用性能,隧道已被广泛应用于当下的公路施工当中。一项技术的应用与发展务必会带来一定的改革与创新,相关事件的频发将社会各行各业的焦点聚集在了公路施工安全之上。在这样的社会环境之下,对公路隧道施工的安全风险进行细致的评估控制则具备了一定的现实意义和战略发展意义。鉴于此,相关人员应从常见的安全风险发力,致力于降低各类工程事故的发生概率,从而促使质变的发生。
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论文作者:李善豪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/24
标签:隧道论文; 风险论文; 工程论文; 公路论文; 人员论文; 事故论文; 风险评估论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;