高速鐵路淺埋隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理

韋思英+孫新+吳福濤

摘 要：本文依托貴廣高速鐵路淺埋隧道工程施工項(xiàng)目，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)作，對(duì)淺埋隧道施工中存在的主要安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)控制，并對(duì)部分針對(duì)性的降低風(fēng)險(xiǎn)措施進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：高速鐵路 淺埋隧道工程 風(fēng)險(xiǎn)管理 降低風(fēng)險(xiǎn)措施

明挖法施工高速鐵路淺埋隧道是被普遍采用的施工方法，因其施工技術(shù)簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)，很多國(guó)家地下鐵道施工都把明挖法作為首選技術(shù)。同時(shí)，明挖法淺埋隧道基坑穩(wěn)定性是高速鐵路深基坑施工中存在的最大風(fēng)險(xiǎn)。

1.風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

一般深基坑明挖法的施工工序：地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工→內(nèi)井點(diǎn)降水（或基坑底加固）→第一層開(kāi)挖→設(shè)置第一層砼（鋼）支撐→第n層開(kāi)挖→設(shè)置第n層砼（鋼）支撐→最后開(kāi)挖→底板混凝土澆筑→最下層鋼支撐拆除→混凝土結(jié)構(gòu)物施工→拆砼（鋼）支撐。

具體安全風(fēng)險(xiǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工對(duì)周邊建筑物的影響；（1）開(kāi)挖時(shí)挖到地下管線；（2）石方爆破開(kāi)挖震動(dòng)與飛石；（3）超挖；（4）開(kāi)挖的邊坡失穩(wěn)；（5）支撐失穩(wěn)；（6）圍護(hù)墻面透水管涌；（7）基坑降水對(duì)周邊構(gòu)筑物影響；（8）基坑底隆起；（9）高處墜落；（10）基坑邊起重作業(yè)；（11）淹溺；（12）觸電。

2.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

評(píng)估方法采用預(yù)先風(fēng)險(xiǎn)分析方法。預(yù)先風(fēng)險(xiǎn)分析方法的步驟：利用數(shù)據(jù)資料（已有或經(jīng)驗(yàn)）和專業(yè)方法分析各種風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率；分析風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的損失量；根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率和損失量確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。對(duì)深基坑施工所分析出的風(fēng)險(xiǎn)，由現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和所采用的施工工藝流程、使用的機(jī)械設(shè)備、工人的素質(zhì)和管理水平進(jìn)行逐項(xiàng)列表分析評(píng)價(jià)，最后預(yù)測(cè)出事故高風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及發(fā)生的時(shí)間或風(fēng)險(xiǎn)所處的施工段，并根據(jù)以上相應(yīng)的依據(jù)，制定出相應(yīng)的控制措施，以降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

運(yùn)用預(yù)先風(fēng)險(xiǎn)分析方法，上述風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別項(xiàng)中，安全風(fēng)險(xiǎn)方面：由圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、石方爆破施工、邊坡失穩(wěn)、透水管涌、基坑降水、圍護(hù)結(jié)構(gòu)折斷等原因引起的臨邊構(gòu)筑物沉降、開(kāi)裂、傾斜甚至傾倒屬于高度風(fēng)險(xiǎn)；基坑坍塌屬于高度風(fēng)險(xiǎn)；開(kāi)挖到地下管線、基坑淹沒(méi)損失屬于中度風(fēng)險(xiǎn)。

3.風(fēng)險(xiǎn)控制

在進(jìn)行深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)控制方面，可采用組織系統(tǒng)控制和過(guò)程管理控制兩種方式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。

組織系統(tǒng)控制：在進(jìn)行整個(gè)深基坑施工過(guò)程中，充分領(lǐng)用系統(tǒng)工程原理，對(duì)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行控制，主要方法有：在制定施工方案的過(guò)程中，嚴(yán)格結(jié)合實(shí)際情況針對(duì)性編制，選擇最合適而不一定是最先進(jìn)的施工工藝；做好充分的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、施工前的組織和技術(shù)準(zhǔn)備工作；重視并做好基坑監(jiān)測(cè)工作；做好工人的進(jìn)場(chǎng)安全教育和崗前安全培訓(xùn)等。

過(guò)程管理控制是以具體的風(fēng)險(xiǎn)源為對(duì)象，以設(shè)計(jì)及施工方案為指導(dǎo)，在深基坑項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，通常使用的主要方式有工程技術(shù)控制措施和管理控制措施，如通過(guò)改變深基坑施工工藝，加強(qiáng)監(jiān)控原材料質(zhì)量，強(qiáng)化管理施工現(xiàn)場(chǎng)，針對(duì)可能發(fā)生的重大風(fēng)險(xiǎn)事故制定補(bǔ)救方案和應(yīng)采取相應(yīng)的措施；做好監(jiān)測(cè)工作，對(duì)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常和數(shù)據(jù)報(bào)警認(rèn)真分析和采取措施消除。

4.風(fēng)險(xiǎn)管理和控制的具體措施

4. 1做好深基坑施工前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行深基坑施工前，要組織現(xiàn)場(chǎng)管理人員認(rèn)真熟悉深基坑施工圖紙和相關(guān)地質(zhì)勘察資料；做好周圍建（構(gòu)）筑物上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的調(diào)查工作；做好地下管線分部情況的勘測(cè)，準(zhǔn)確掌握地下管線分布情況，對(duì)需要遷移的地下管線應(yīng)及時(shí)向有關(guān)部門提出；結(jié)合施工圖紙和地質(zhì)勘察資料，編制可操作性施工組織設(shè)計(jì)，并提出有針對(duì)性的安全措施，合理組織施工人員和配置設(shè)備。

4.2建立健全安全管理體系

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，建立健全的安全管理制度，明確各級(jí)人員的安全責(zé)任，并在施工過(guò)程中進(jìn)行組織實(shí)施。

4.3做好三級(jí)交底和崗前培訓(xùn)

施工開(kāi)始前必須堅(jiān)持執(zhí)行：項(xiàng)目部——班組——作業(yè)工人的三級(jí)安全技術(shù)交底制度，使所有參與的管理、技術(shù)和作業(yè)人員都對(duì)深基坑相對(duì)工序的工藝和安全要點(diǎn)有比較充分的了解。

要求特種作業(yè)人員必須持證上崗，無(wú)證人員不得進(jìn)行相應(yīng)的工作。

要求現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員先培訓(xùn)考核合格后才能上崗，并定期組織作業(yè)人員進(jìn)行安全教育，不斷的提高他們安全意識(shí)和自我保護(hù)能力。

4.4安全技術(shù)控制措施

4.4.1防止圍護(hù)樁斷樁的措施

（1）在圍護(hù)樁施工過(guò)程中，要調(diào)節(jié)好泥漿比重，防止圍護(hù)樁孔壁坍塌；

（2）在混凝土灌注前，要認(rèn)真檢查導(dǎo)管的密封性，防止泥漿進(jìn)入導(dǎo)管，使混凝土稀釋離析；

（3）在混凝土灌注過(guò)程中，要控制好混凝土的坍落度及和易性、流動(dòng)性，確?；炷凉嘧⑦^(guò)程的連續(xù)性；

（4）提高混凝土澆注速度，防止圍護(hù)樁出現(xiàn)斷樁；

（5）灌注過(guò)程中定時(shí)測(cè)定砼面上升高度，以便合理提升導(dǎo)管，保證導(dǎo)管埋深在砼2～6m范圍內(nèi)。

4.4.2防止石方爆破破壞臨邊構(gòu)筑物和基坑的措施

（1）盡量采用機(jī)械破石的盡量采用機(jī)械破石或靜態(tài)爆破，確實(shí)無(wú)法采用的才采用普通爆破；

（2）采用微差低臺(tái)階的松動(dòng)控制爆破技術(shù)；

（3）緊靠建筑物、管線、樁基的巖石采用人工鑿除或靜態(tài)破碎法；

（4）所有爆破均采用小直徑鉆孔；

（5）爆破前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試爆破振動(dòng)，以便調(diào)整爆破參數(shù)，降低爆破振動(dòng)，確保爆破振動(dòng)安全；

（6）石方爆破開(kāi)始前，應(yīng)對(duì)周圍構(gòu)筑物進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查登記，并依據(jù)結(jié)構(gòu)特征和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定出各自的爆破振動(dòng)安全允許值；

（7）做好飛石控制；

（8）采用非電導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)起爆。 4.4.3防止深基坑基地降水對(duì)周圍建（構(gòu)）物產(chǎn)生不良影響的技術(shù)措施

為防止深基坑施工過(guò)程中，地下水位持續(xù)下降造成周圍地表和建（構(gòu)）物下面水土流失造成其地表和建（構(gòu)）物下沉開(kāi)裂，采取如下措施：

（1）加強(qiáng)對(duì)周邊地表和建筑物的沉降觀測(cè)；

（2）一旦發(fā)現(xiàn)水位觀測(cè)孔中的水位變化異常，局部區(qū)域出現(xiàn)超降現(xiàn)象，則馬上停止降水，必要時(shí)進(jìn)行地下水回灌。

4.4.4預(yù)防支撐防失穩(wěn)措施

（1）根據(jù)基坑的寬度，第一道支撐可以采用剛度大的鋼筋砼支撐代替鋼管支撐，提高基坑的整體穩(wěn)定性；

（2）基坑開(kāi)挖過(guò)程中，邊開(kāi)挖邊施工砼（鋼）支撐；

（3）鋼支撐施工過(guò)程中，要按照專項(xiàng)施工方案組織施工，確保鋼支撐各支點(diǎn)的豎向和橫向位置，保證鋼支撐軸力方向與軸線方向吻合；

（4）在監(jiān)控量測(cè)過(guò)程中，當(dāng)支撐軸力接近警戒值時(shí)，要立即停止深基坑內(nèi)開(kāi)挖，采取加密支撐或回填基坑的防止進(jìn)行處理，待深基坑穩(wěn)定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定后制定相應(yīng)的對(duì)策，再次組織施工。

4.4.5預(yù)防涌水涌砂的措施

（1）及時(shí)反饋的監(jiān)測(cè)信息，嚴(yán)格控制連續(xù)墻變形在規(guī)定允許范圍內(nèi)，當(dāng)連續(xù)墻變形報(bào)警時(shí)須加密支撐，防止連續(xù)墻變形過(guò)大；當(dāng)連續(xù)墻接縫等薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)位開(kāi)裂、滲水時(shí)，要及時(shí)處理。

（2）在開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)圍護(hù)樁出現(xiàn)小量滲漏時(shí)，要先堵漏后開(kāi)挖，防止?jié)B漏點(diǎn)擴(kuò)大；如出現(xiàn)較大的滲漏水現(xiàn)象，則須回填部分土方，然后在該處對(duì)應(yīng)的圍護(hù)樁外側(cè)進(jìn)行旋噴樁處理，再保證圍護(hù)樁不滲漏后再開(kāi)挖。

4.4.6深基坑過(guò)快變形的安全處理的措施

（1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)深基坑支撐或圍護(hù)樁出現(xiàn)異常變化時(shí)，須立即增加對(duì)深基坑混凝土（鋼）支撐軸力、基坑收斂、地面沉降監(jiān)測(cè)頻率，根據(jù)24小時(shí)監(jiān)測(cè)信息確定是否繼續(xù)向下開(kāi)挖，或其他的處理方式；

（2）當(dāng)深基坑支護(hù)出現(xiàn)過(guò)快變形時(shí)，禁止重型設(shè)備從深基坑周圍通過(guò)，并立即組織增加深基坑臨時(shí)支撐；

（3）在深基坑施工過(guò)程中，當(dāng)深基坑基地出現(xiàn)涌泥、涌砂或涌水等現(xiàn)象時(shí)，先用編織袋裝砂封堵涌口，或者采用注漿的防止控制其出現(xiàn)涌泥、涌沙或涌水現(xiàn)象。

4.4.7安全監(jiān)控措施

（1）成立深基坑監(jiān)測(cè)小組，專門負(fù)責(zé)收集深基坑施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為深基坑施工提供有效的指導(dǎo)；

（2）在深基坑施工過(guò)程中，監(jiān)測(cè)小組定期收集地質(zhì)、周圍環(huán)境信息，及時(shí)調(diào)整深基坑施工順序；

（3）嚴(yán)格按照基坑監(jiān)測(cè)方案，組織人員進(jìn)行施工過(guò)程中的沉降監(jiān)控量測(cè)，并及時(shí)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以便指導(dǎo)施工。

4.4.8加強(qiáng)對(duì)周圍建筑物的保護(hù)措施

（1）做好對(duì)周邊建筑物的監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)了解基坑開(kāi)挖對(duì)周邊建筑物的影響，并制定相應(yīng)的控制措施；

（2）加強(qiáng)對(duì)基坑圍護(hù)樁和砼（鋼）支撐的水平、垂直變形的監(jiān)測(cè)；

（3）加強(qiáng)對(duì)地下水位變化的量測(cè)；確保在進(jìn)行基坑內(nèi)進(jìn)行降、排水過(guò)程中應(yīng)不影響鄰近建筑物及地下管線的正常使用。

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