前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的隧道工程的認識主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:隧道程 卓越工程師計劃 課程整合 實踐學分 工程職業(yè)道德
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
1 引言
國家卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(下文簡稱卓越計劃)是為貫徹黨十七大所提出的“走中國特色新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國等戰(zhàn)略部署”,為落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》而實施的高等教育重大計劃[1]。卓越計劃的實施可促進促進工程教育改革和創(chuàng)新,提高我國工程教育人才培養(yǎng)質量。
作為國家卓越計劃的第二批試點院校,重慶交通大學土木建筑學院以2012級隧道與軌道工程兩個班為試點班級,采用卓越計劃培養(yǎng)模式的教學大綱。根據試點班級的教學效果,再對教學大綱進行修訂并進一步在其他專業(yè)推廣。《隧道工程》是隧道與軌道工程專業(yè)的主干專業(yè)課程,要求學生同時具有理論知識和現場工程實踐經驗,這剛好符合了卓越工程師的培養(yǎng)理念。因此基于“卓越工程師計劃”的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案,對《隧道工程》課程進行改革十分必要。
2 《隧道工程》課程的現狀和不足
《隧道工程》的教學目的是使學生掌握有關山嶺隧道的勘察、構造、結構設計原理、結構計算、施工、監(jiān)測、通風、照明的基本知識,對山嶺隧道有比較全面、深入的了解,從而具備從事隧道工程施工和管理的基本知識,具有解決復雜圍巖中隧道設計的能力。
按照傳統的培養(yǎng)方案,隧道與軌道工程專業(yè)的學生在大三下學期進行《隧道工程》(48學時理論,共3學分)的學習,在大四上學期進行《隧道結構電算》(24學時理論+16學時上機教學,共2學分)和《隧道通風與運營設施》(32學時理論教學,共2學分)。通過以上3門課程的學習,可以使學生系統的掌握隧道勘查、設計、施工和運營整個生命周期的理論基礎和工程特點,但該培養(yǎng)模式有以下兩方面的不足:
(1)在《隧道工程》課程中,已經簡略的介紹了有限元的基本原理和隧道通風設計和施工措施,而《隧道結構電算》對有限元的基本原理和軟件計算、《隧道通風與運營設施》對通風原理、設計和運營管理又進行了細化講授。這3門課程的教學內容有一定的重復、時間搭接不連貫。
(2)傳統的《隧道工程》課堂授課在現場實踐之前進行,雖然老師們花費了很大的精力搜集了大量的現場圖片和少量的施工錄像,但這對于整個隧道施工的生命過程而言顯得很單薄,并不能滿足學生對現場的求知欲和現場真實感。傳統的隧道現場實習安排在畢業(yè)實習中,此時課堂授課已經結束近1年。學生在現場實踐過程中往往會感慨:“原來是這樣啊”!實踐教學確實會加深學生對隧道理論學習的認識,但卻因為時間安排的原因,無法提高《隧道工程》課堂授課的效果。
3 基于“卓越工程師計劃”的《隧道工程》課程改革
3.1 相似課程的整合
針對目前《隧道工程》與其他課程的內容有重復的問題,依據卓越工程師培養(yǎng)計劃的指導思想,制定新的課程大綱,將《隧道工程》、《隧道結構電算》、《隧道通風與運營設施》三門課程進行打通講授。通過改革后《隧道工程》,不僅能使學生從整體上掌握公路隧道的勘察、設計理論,而且可掌握隧道結構設計的電算軟件,做到理論基礎與軟件操作的統一;同時可對隧道的防排水、照明、通風的設計和運營管理有系統的認識。并通過與之匹配的課程設計,使學生掌握隧道勘察、設計、施工和管理的整個過程。
整合后的《隧道工程》充分利用了每個課時,授課內容層層遞進,使學生全面掌握的隧道設計理論和軟件設計操作實踐。同時,在電算軟件學習過程中,發(fā)揮三維數值仿真軟件模型立體化、結果形象化的優(yōu)勢,建立和演示隧道結構-圍巖相互作用的數值模型,不僅可輔助學生對知識點的理論,還可激發(fā)學生的科研激情。
3.2 課堂授課與隧道現場實踐的結合
針對課堂授課與隧道現場實踐時間安排不相匹配的問題,在《隧道工程》課程中專門設置0.5學分的現場實踐要求。利用合作企業(yè)所提供的隧道設計、施工現場基地,在工程現場搭建教學平臺。改變隧道現場時間的時間,做到課堂理論學習與現場實踐學習的同步推進。此外,擴展現場實踐的途徑,可充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢,通過錄制隧道勘查、施工、運營期間的錄像,生動、貼近實際的講授書本理論知識。通過隧道現場的實踐,學生可充分體會到隧道線路選擇、地質超前預報的重要性,直觀的建立隧道設計與施工的轉化關系,在理解中學習,避免陷入死記硬背的誤區(qū)。
3.3 工程職業(yè)道德教育
近期頻出的隧道施工事故,已經引起了廣大教育者的重視和警醒,目前的隧道工程教學忽視了對學生工程道德的教育。學校中的土木專業(yè)學生是工程中的卓越工程師,將承擔起建設國家重大工程項目、推動工程技術進步的重任。有技術而無道德的工程師,是最大的潛在隱患。為了國家工程建設的未來,必須將對學生的工程道德教育引入本科課堂。結合已建或者在建工程的事故案例,引導學生分析工程出現問題的原因,同時加強學生的技能教育和道德教育。
4 結語
依據國家“卓越工程師培養(yǎng)”的思路,結果本校《隧道工程》的特點,通過對課程內容、教學手段的改革,實現多角度、多層次的課程講授,必定會達到更好的教學效果。輔以工程職業(yè)道德教育,培養(yǎng)培養(yǎng)技術過硬、職業(yè)道德高尚的卓越工程師,為國家的建設添磚加瓦。
參考文獻
[1] 王寶璽. 關于實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考[J]. 高校教育管理學報,2012,6(1):15-19.
[2] 施成華. 隧道課程互動式教學方法的探索與實踐[J]. 長沙鐵道學院學報(社會科學版),2009,10(3):87-88.
[3] 孫明磊,朱正國. “隧道工程”課程教學改革與實踐[J]. 教師,2009,20:60-61.
[4] 宋玉香,賈曉云,劉勇. 強化科研 提升隧道工程教學品質[J]. 高等建筑教育,2010,19(4):96-98.
關鍵詞:水文地質;隧道工程;勘察技術
工程勘察是一項勘探和試驗工作,主要研究水文、地形和地質條件,以滿足工程設計、施工和維護的需要。當中,水文地質是勘察工作中非常重要的內容。在勘探和試驗過程中能否準確地了解地下水和地下水的變化,能否掌握水文地質的發(fā)展規(guī)律,對工程規(guī)劃和工程設計施工起著直接的決定作用。如果水文地質勘查不做好,不僅會影響工程的正常施工,還會直接影響工程的使用功能。為提高隧道工程質量,對隧道工程勘察中的水文地質技術進行了分析和探討。
1水文地質評價內容
在以往的工程勘察報告中,由于缺乏工程設計與工程需要相結合來評價地下水對巖土工程的影響和危害,許多地區(qū)出現了因為地下水引起的質量問題。發(fā)生安全事故的可能性大大提高。從過往的經驗教訓中我們總結出,在今后的隧道工程勘察中,水文地質問題的評價將主要考慮以下幾個方面:首先,要充分了解隧道工程地下水運動的基本情況。具體來說,是指準確地探測隧道工程中地下水的長期運動及其發(fā)展變化,進而預測隧道工程地下水對人類工程活動的影響,特別是對建筑物穩(wěn)定性和巖土工程性質的影響其次,根據隧道工程勘察資料,制定科學合理的評價和防治方法。例如,在分析總結地基基礎壓縮層疏松砂層數據后,根據這些數據,預測是否會發(fā)生流沙對工程的影響和程度,如是否會發(fā)生流沙和鋼筋腐蝕(水的腐蝕),預測腐蝕速率的影響。關于工程質量。第三,根據隧道工程施工工藝要求,隨時提供隧道工程水文地質資料。最后,特殊情況應區(qū)別對待。例如,對于一些較大、影響較大的工程,在工程規(guī)劃設計過程中,如果發(fā)現地下水對工程影響較大,必須進行專業(yè)、全面的水文地質調查。對于缺乏水文地質資料而不能確定水文地質條件的地區(qū),需要進行大規(guī)模工程建設的,必須先設置地質調查專用觀測孔,取得有效的水文地質資料后,方可進行工程建設規(guī)劃設計。
2加強新技術對勘察水文地質的運用
眾所周知,水害是在隧道工程中常見的現象。隧道工程地質條件復雜,設計施工復雜,很大程度上與隧道工程前期地質勘查深度不足有關。當前,一些勘察單位在隧道工程水文地質勘查中實力不足,只進行簡單勘察和鉆孔抽水試驗。有的隧道工程在勘察期間甚至不做抽水試驗,或者隧道工程勘察的試驗數據失真。工程設計只能基于區(qū)域數據和經驗的定性分析,不能滿足隧道工程設計的要求。為了減少隧道工程特別是長埋、深埋隧道工程中的水害,除了合理的隧道工程設計和科學的隧道施工外,還應重視隧道工程地質勘查,特別是隧道工程水文地質勘查。加強科學研究和理論研究,并廣泛運用國內外隧道工程水文地質的最新科研成果,為隧道工程設計提供準確的排水設計參數。
3水文地質勘查技術方法
隧道工程建設過程中,應加強隧道工程水文地質勘查中一些水文地質條件的勘察,這些條件包含隔水層、井泉分布、隧道場地含水層等。查明地下水類型、徑流、排水、補給條件。中等混凝土和鋼結構的腐蝕性以及隧道各斷面的涌水量,特別是隧道中的高富水隧道。水侵量是隧道工程設計和施工的重要參數,直接關系到隧道的施工以及隧道工程的整體安全。在隧道工程測量中,常用的測量方法主要有水文地質測繪(包括地表水測量、地層測量、井位測量、地貌測量、地質構造和泉水測量、水質測量)、水文地質測試、水文地質鉆探等,水文地質和地球物理勘探。在隧道工程勘察中,隧道場區(qū)常用的探水方法有地質雷達技術、紅外技術和水文地質方法。隧道工程水文地質方法是從隧道工程地下水徑流、補排通道、褶皺、裂隙密集帶、巖溶發(fā)育通道、斷層破碎帶等確定地下水流量的方法。地質雷達是隧道工程探測地下水的有效工具,其預測具有一定的精度。紅外探測技術是一種輔助地質雷達技術。新的探測方法包括激發(fā)極化法和瞬變電磁法。瞬變電磁法是一種有效的遠距離水探測方法。激發(fā)極化法是探測富水地區(qū)的有效手段,更為實用的隧道工程探測方法有綜合探測法、EH4電磁成像法等。隧道工程巖石破裂空間及滲透張量測試,隧道工程隧道及隧道工程地表涌水動態(tài)測試,富水隧道工程區(qū)涌水預測預報,隧道工程水文地質測試新技術在隧道工程勘察中的成功應用。
4水文地質在隧道工程勘探中的主要評定內容
在以往的隧道工程勘察報告中,地下水對巖土工程的影響還沒有結合地基設計和施工需要進行評價。地下水下陷、建筑物開裂等引發(fā)的質量事故屢見不鮮。因此,水文地質問題的評價必須從三個方面考慮。首先,評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能發(fā)生的巖土工程危害,提出防治措施。其次,根據建筑物基礎類型的需要,確定相關水文地質問題,并提供適合于所選建筑物基礎類型的水文地質資料。第三,根據地下水對工程的作用和影響,在不同條件下應進行重點評價。例如:①對地下水位以下的建筑物基礎中的混凝土和混凝土中的鋼筋,測量水的腐蝕性;②地基持力層為軟巖、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土施工場地,應重點評價上述巖土上地下水活動的軟化、崩解、膨脹和收縮;③在地基的壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉土和粉土,應預測潛蝕、流沙和管道的發(fā)生可能性;④在基坑下部承壓含水層的情況下,計算和評價基坑開挖后承壓水破壞基坑底板的可能性;⑤在地下水位以下開挖基坑時,進行滲透性和富水性試驗,評價人工降雨、邊坡失穩(wěn)及周邊建筑物穩(wěn)定性等因素對土壤沉降的影響。
Abstract: Based on the international researches about risk management of tunnel and underground projects,it was discussed the application process of risk management in tunnel constructions,and then was described an integrated risk management procedure for tunnel projects. Contents and methods of risk identification,risk analysis,risk evaluation,risk response and risk supervision in tunnel projects were also discussed. At the end,according to the analysis of the whole text,it was standardized the tunnel project risk management standards.
關鍵詞: 隧道工程;風險管理流程;工作標準
Key words: tunnel project;risk managing process;work standards
中圖分類號:U45;F069?9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2009)10-0090-04
0引言
20世紀60年代,一門新的管理科學――風險管理,在美國正式形成,從此風險管理在西方國家得到了迅速發(fā)展。經過近半個世紀的實踐和理論研究,風險管理現已被公認為管理領域內的一項重要職能。風險管理首先應用于經濟領域,最近10年,風險管理才真正應用到隧道工程領域。美國MIT的Einstein?H?H教授是較早從事隧道工程的風險分析的代表人物,主要貢獻是指出了隧道工程風險分析的特點和應遵循的理念,諸如《Geological model for tunnel cost model》[1]、《Risk and risk analysis in rock engineering》[2]。
隧道工程項目是一個投資大、工期長、涉及面廣的復雜系統。在這些項目的建設和運營過程中,還會存在許多的不確定性和不可預見的因素,因而隧道工程建設中存在較大風險因素。為降低諸多風險因素對工程項目造成的不利影響,有必要在隧道工程施工中實施有效的風險管理。通過風險規(guī)劃、風險分析和風險監(jiān)控,科學合理地使用管理方法、技術手段對項目涉及的風險實施有效控制,主動、系統地對項目風險進行全過程管理及監(jiān)控,達到降低項目風險、妥善處理風險事故不利后果的目的。
1991年英國提出UK MOD風險管理模型,將風險的管理分為初始辨識、分析和規(guī)劃管理3部分,初步建立了現代風險管理流程的雛形。美國工程風險管理研究專家Reilly和Carr(2001)提出5階段風險管理模式,即風險辨識、風險估計、風險評價、風險決策、風險控制。該風險管理流程在2002年國際隧道協會(ITA)起草頒布的隧道及地下工程風險管理指南中得到了應用[3]。在此基礎上,本文將探討適用于隧道工程施工的風險管理流程,設計規(guī)劃的隧道工程風險管理流程圖,提出相應的工作標準。流程如圖1所示。
1分析項目環(huán)境擬定風險管理策略
由于人們認識事物在深度上和廣度上均有局限性,這就使得分析處理能力上是有限的。工程項目可被視為客觀事物的集合體。因此人們對工程項目的認識不可避免地存在信息上的不完備的問題,從而造成人們對工程項目建設的環(huán)境缺乏客觀認識,對工程項目的實施過程缺乏符合實際的預見,這是導致出現風險的重要原因。這一特點就決定了對每一個不同的項目來說,量身定做一套風險管理策略方案是非常重要的,即風險管理策略的制定必須是在分析項目環(huán)境的情況下完成的,做到具體問題具體分析。分析項目環(huán)境擬定風險管理策略。該過程在圖1中通過A2、A3、A4充分體現。由項目的領導小組分析項目的環(huán)境,根據項目的環(huán)境制定風險管理策略,并確定項目的整體目標,以便后續(xù)工作更好地進行。
2隧道工程風險分析
目前國內對風險分析的研究主要集中在金融市場分析、工程項目管理、投資分析、信息安全與貿易安全等方面。在某種程度上,風險分析過程實際是探索系統未來運作軌跡。在隧道工程中,風險分析主要包括風險識別和風險評估,以便更好的控制和處理風險,將其所致的損失和后果降到最低。風險分析過程在圖1中通過B4、B5、B6、B7、A7充分體現。風險評估小組組織風險分析,進行風險因素識別和評估,最后向領導小組提交風險報告,如果風險分析可行,下一步進行風險應對,如果風險分析不可行風險評估小組重新進行風險識別和風險評估,直到風險分析可行為止。
2.1 風險因素識別
風險識別是針對項目中各種風險因素、風險來源、風險范圍、風險特征與風險事件或假象或現象和風險后果相關的不確定性,可能發(fā)生的風險類型、風險產生原因和機理進行風險辨識[4]。風險識別是工程項目風險管理中一項經常性的工作。風險識別主要包括收集資料、分析不確定性、確定風險事件、編制風險識別報告等。
風險識別是工程項目的風險評估與控制的開始,也是風險評估的基礎。風險因素識別方法和手段正確實用與否,風險分析結論準確全面與否對后續(xù)的風險評價和風險管理的效果有很大的影響。在隧道工程中,風險識別是要確定隧道工程施工中可能存在的風險及其可能造成的影響,它是隧道工程風險管理的基礎。在隧道工程風險識別中,常用的風險識別方法有專家調查法、頭腦風暴法、敏感性分析法、項目工作分解結構法、事故樹分析法等五大類。
在多年的研究和經驗積累的結果上,可以總結出隧道工程施工中常見的風險因素如下[5]:
①施工風險:如塌方、巖爆、瓦斯爆炸、突水、滑坡等;
②技術風險:如施工技術不合理、爆破控制不當、新技術、新結構的應用等;
③自然風險:如高溫、嚴寒、地震、不可抗拒的自然災害等;
④管理風險:如施工人員不合格、管理人員不合格等;
⑤設備風險:如施工設備供應不足、設備安裝事故等。
2.2 風險評估
風險評估是建立在風險識別的基礎上的,可分為風險估計與風險評價兩部分。風險估計與評價在施工風險管理中很重要。它通過對施工中風險的估計與評價,把風險發(fā)生的概率、損失嚴重程度以及其它因素綜合起來考慮,就可以得出施工中發(fā)生各種風險的可能性及其危害程度,從而決定應采取什么樣的風險處置計劃。
2.2.1 風險估計
風險估計是指在找出潛在的風險因素后,估計潛在損失的規(guī)模和損失發(fā)生的可能性,即損失發(fā)生可能性的估算和嚴重性的估算,以便于評價各種潛在損失的相對重要性,從而為確定風險管理對策的最佳組合提供依據。
隧道工程風險估計時,常使用風險指數法R=P?鄢C估計風險的嚴重程度。目前,我國在隧道工程領域風險估計時,將潛在風險P分為5類,如表1所示;對風險后果C相應的分為5級,如表2所示;風險指數如表3所示[5]。
2.2.2 風險評價
風險評價是指在風險識別和風險估計的基礎上,把風險發(fā)生的概率、損失嚴重程度,結合其他因素綜合起來考慮,得出項目發(fā)生風險的可能性及其危害程度。并與公認的安全指標比較,確定項目的危險等級。然后根據項目的危險等級,決定是否需要采取控制措施,以及控制措施采取到什么程度。
風險評價是隧道程風險管理的核心,是系統地識別工程風險和科學合理地管理風險之間重要的紐帶,是決策分析的基礎。工程中常用的風險評價方法有很多,簡單概括起來,主要有:主觀評分法、層次分析法、模糊數學法、敏感性分析法、故障樹法、結構可靠性分析法、影響圖法等。
近年來隧道風險評價方法在國外得到了大量的研究及應用,除了借鑒隧道工程行業(yè)以外已經發(fā)展的評估方法,應用一種或幾種方法對工程系統或工程的某一部分進行風險估計外,還根據隧道工程的特點發(fā)展了許多適合隧道工程的風險評價模型。而我國隧道與地下工程研究和實踐的時間都比較短,還屬于發(fā)展階段,因此風險評價方法在工程中的應用還比較少,目前也僅限于最簡單的風險指數法[6]。
3隧道工程風險控制
3.1 風險應對
風險應對就是針對風險分析的結果,為降低風險的負面影響而采取的應對措施。工程項目常用的風險應對策略和措施有:風險規(guī)避、風險轉移、風險緩解、風險自留和風險利用,以及這些策略的組合[7]。在眾多應對策略中,項目管理者選擇行之有效的策略,并尋求既符合實際,又會有明顯效果的應對風險的具體措施,力圖使風險轉化為機會或使風險所造成的負面效應降低到最低限度。
某一工程項目風險,可能有多種應對策略或措施;同一種類的風險問題,對于不同的工程項目主體采用的風險應對策略或應對措施可能是不一樣的。因此,從理論上說,需要根據工程項目風險的具體情況以及風險管理者的心理承受能力,以及抗風險能力去確定工程項目風險應對策略或應對措施。隧道工程項目常用的風險應對策略有:風險規(guī)避、風險轉移、風險控制和風險自留。
除了上述的風險應對策略以外,保險也是隧道工程風險處理的一種方式,實際上購買保險也是一種轉嫁風險的方式。但是保險并不是最保險的方式,如果想要達到最佳效果,而是應該通過科學的決策,理性的做出處理對策。
3.2 風險監(jiān)控
在工程項目的實施”的過程中,風險會不斷發(fā)生變化,可能會有新的風險出現,也可能預期的風險會消失。而隧道工程由于其環(huán)境的特殊性,風險變化的可能性顯得尤為明顯,及時對殘余的風險進行控制和處理,并進一步修改風險策略,對于降低風險帶來的損失這是關鍵的一步。因此,對隧道工程進行風險監(jiān)控是十分重要的。
風險監(jiān)控是指隧道工程進展過程中,密切跟蹤已識別的風險,監(jiān)控殘余風險,識別新出現的風險,修改風險管理計劃,評估風險管理的效果,一般有兩個方面的含義:風險監(jiān)視和風險控制。前者指對風險和風險因素發(fā)展變化的把握,后者指在風險監(jiān)視的基礎上,采取相應的控制措施[7]。
在某一時段內,風險監(jiān)視和風險控制交替進行,即發(fā)現風險后經常需要馬上采取控制措施,或風險因素消失后立即調險應對措施。因此,常將風險監(jiān)視和控制整合起來考慮。風險監(jiān)控過程在圖1中通過B11、A11、C12、C13、A13充分體現。由風險評估小組制定風險監(jiān)控策略,交由領導小組進行審批,審批通過后項目團隊執(zhí)行風險監(jiān)控策略,并及時進行反饋,以便更好的完善風險管理策略。
風險監(jiān)控的主要方法和技術有:項目風險應對;審計;定期項目評估;增值分析;技術因素度量;附加風險應對計劃;獨立風險分析[8]。
4隧道工程風險管理工作標準
根據以上的分析,規(guī)范了隧道工程風險管理的工作標準,如表4所示。
5結論
風險的管理是隧道工程項目管理中至關重要的一部分。如何使隧道工程這一復雜系統的諸多風險因素對工程項目造成的不利影響降到最低,這就要求在隧道工程施工中實施有效的風險管理。制定一個較為完善的風險管理流程和工作標準在這一工作中就顯得尤為重要。這樣風險管理者才能通過全面的識別、細致的分析、合理的評價、恰當的處理、實時的監(jiān)控,才能使工程免受重大損失,保證工程效益。
參考文獻:
[1]Einstein H H & Vick S G. Geological model for tunnel cost model[J];Proc Rspid Excavation and Tunneling Conf,2nd,1974:1701-1720.
[2]Einstein H H. Risk and risk analysis in rock engineering[J];Tunneling & Underground Space Technology,1996:141-155.
[3]張云飛、趙云勝:《隧道施工期風險管理體系探討》[J];《工業(yè)安全與環(huán)保》2009(2):55-57。
[4]郭捷:《項目風險管理》[M];國防工業(yè)出版社,2007:78-79。
[5]賈劍青、王宏圖等:《隧道工程風險管理探討》[J];《全國地鐵與地下工程技術風險管理研討會》:171-178。
[6]路美麗、劉偉寧等:《隧道與地下工程風險評估方法研究進展》[J];《工程地質學報》2006(4):462-469。
本文以隧道工程為研究對象,針對相關問題展開了討論。文章首先介紹了我國隧道工程的發(fā)展現狀,在分析了隧道工程中存在病害問題的基礎之上,最后提出了對于我國隧道工程健康研究的意義。本文旨在為隧道工程的相關問題研究提供一些參考和借鑒。
【關鍵詞】隧道;病害;健康
一、我國隧道工程的發(fā)展現狀
近年來,世界各國長大隧道的不斷建成,無疑為世界隧道的大發(fā)展掀了起一股新的。我國是一個多山的國家,山區(qū)面積約占總面積的三分之二,鐵路和公路一直是我國人民出行的主要交通方式。隨著生活節(jié)奏的加快和科技的進步,人們對安全、快捷、舒適、方便、經濟的運輸方式的需求日益突出。過去的道路盤山越嶺,既不經濟也不安全,已不能適應時代要求。隧道以其自身具有的改善線路,縮短里程和行車時間、提高運營效益等方面的優(yōu)勢,在道路建設中的優(yōu)越性越來越多地為道路建設者和設計者認可且被大量采用。
隨著我國國民經濟實力的不斷增強,特別是西部開發(fā)的不斷深入,公路和鐵路建設步入了時期。在最近幾十年間,我國的公路里程將大幅度增加。而在交通大力發(fā)展的同時,我國可耕土地與道路建設用地的日益矛盾凸現出來,為了解決這一問題,隧道工程在建設中所占線路長度比例迅速提高,而這在客觀上極大的地促進了隧道工程的發(fā)展。
根據有關資料表明,我國大陸已建成鐵路隧道超過七千座。從最近幾年的建設規(guī)模和速度來看,鐵路隧道和公路隧道分別約以每年300km和200km或更快的建設速度在增長。目前,我國的隧道建設技術水平也有了很大的提高,隧道對我國的經濟建設與發(fā)展也起到了積極的推動作用。從隧道的數量、規(guī)模和建設速度來看,我國已成為世界上隧道和地下工程最多,最復雜、也將是今后發(fā)展最快的國家。
二、隧道工程中存在的病害問題
隨著我國隧道工程的快速發(fā)展,隧道工程病害問題日益凸顯。我國地域自然條件差異較大,隧道穿越的山體工程地質條件、氣候條件、水文地質和設計、施工、運營等條件復雜多變,早期修建的隧道經常出現隧道拱頂開裂、邊墻開裂、拱頂空洞、襯砌損壞、隧道滲漏水、隧道凍害、圍巖大變形、襯砌厚度薄、混凝土強度低、隧道內空氣污染等病害;另外,由于各方面的原因,隧道內部的照明設施不足等引發(fā)交通事故,也是可能引發(fā)災難性火災事故的隱患所在,甚至部分隧道在投入使用的前期就出現比較嚴重的隧道病害。因此,隧道的健康問題變得日益突出。
我國公路隧道的快速發(fā)展也經多年的經驗,但是目前隧道的運營狀況十分堪憂。隧道和其它地下建筑的維護與修繕問題是土木工程的主要任務。雖然我國目前多采用新奧法進行隧道設計與施工,隧道的建設成就世界矚目,但是隧道施工單位的良莠不齊和“重建設、輕維護”的理念,使目前隧道及地下工程健康問題嚴重。另一方面,由于我國隧道建設與維護的經驗相對國外來講,目前尚存在一定的差距,對隧道及地下工程健康的認識存在著嚴重不足。從目前現有的資料來看,滿足結構物功能要求的混凝土的耐久性可能只有60年左右,噴射混凝土就更低了,只能滿足30年不維護的要求。而一般混凝土結構物的使用壽命,都應該在100年以上,對于高速公路和作為運輸動脈的鐵路來講,隧道更應該成為道路的重中之重,成為隧道建設和維護的咽喉工程,延長隧道結構的壽命,將成為今后地下工程工作者的首要任務。
三、對于我國隧道工程健康研究的意義
1、隧道健康的提出
任何結構物都有其壽命,隧道和地下工程也是如此。為了盡可能延長其使用,我們必須要掌握在隧道使用過程中發(fā)生或可能發(fā)生的各種病害,并推進病害發(fā)生的原因,評價結構物的損失程度和研究是否采取相應的措施和對策,以延長其壽命,提高其服務功能。從結構物劣化曲線的意義我們可以清晰地認識到結構物及時維護的重要性和必要性,隧道和地下工程同樣遵循這個規(guī)律。
既然隧道和地下工程都需要及時維護,那就存在一個問題――這些工程都是隱蔽工程,怎樣才能知道此類結構物需要維護,到那種程度進行治理可最大程度延長隧道壽命,達到最佳效果。這就需要對此類工程病害的程度進行判定,需要一個判斷依據,使工程技術人員據此可以決定此結構物是否需要及時維護。到目前為止,還沒有一個較為權威的、被大家公認的可以接受的判斷依據。因此,如何對現役營運隧道或新建隧道等地下建筑物進行病害與災害預防和控制就顯得極為重要,成為目前公路與鐵路交通的研究重點和熱點問題。
近年來,有學者對隧道和地下工程的健康診斷做了一些研究。健康診斷,就是指結構在受到自然的(如地震、強風、洪水、地下水壓力與侵蝕等)、人為的破壞之后,后者經過長期使用之后,通過測定其關鍵性的指標,檢查其是否受到損傷。在允許的條件下,結合損傷識別技術,確定損傷的部位,評估損傷的程度,預測剩余的有效壽命。其主要任務就是判斷結構的損傷程度,可以從不同的層面進行理解。隧道健康診斷是指對影響隧道結構物安全性、耐久性的病害進行檢查和調查,并對隧道的病害進行分析,評價隧道的安全狀況,提出整治病害的對策和措施。隧道健康診斷主要包括對隧道病害的檢查、調查、分析和隧道安全性的評價,以及提出隧道病害整治的措施。
2、隧道工程健康診斷研究的價值
目前在公路隧道及地下工程健康方面的研究,主要側重于隧道病害,機理研究較少,處理方法探討較多,研究成果始終停留在較低的科學層面,這可能是目前公路隧道病害日益發(fā)育的根本原因。鑒于此,隧道及地下工程健康問題研究應遵循下述原則或思路:
(1)從病害現象上升到公路隧道及地下工程健康理念,公路隧道現行、結構形式、結構材料及隧道危巖構成隧道及地下工程健康的有機系統,采用系統論、多學科耦合方法實施公路隧道及地下工程健康研究。
(2)高度重視公路隧道及地下工程健康診斷機理研究,宏觀和微觀結合,建立健康頻譜,構建公路隧道及地下工程健康智能診斷機理。
(3)隨著我國公路交通事業(yè)建設的快速發(fā)展,隧道及地下工程健康狀況日益成為公路隧道養(yǎng)護中極其重要的環(huán)節(jié),從公路隧道及地下工程健康因子、健康狀況惡化原理、健康診斷及健康控制等方面,推動隧道研究的科學進展,具有緊迫的現實意義。
【參考文獻】
【1】新安,黃宏偉.隧道病害與防治[M].上海:同濟大學出版社,2011
如今,隨著我國經濟的快速發(fā)展,國家和人們對出行的交通工具也要求越來越高,鐵路和高鐵頻頻建立,高風險隧道的施工會隨之會出現在隧道工程中。眾所周知隧道的施工中存在著很多的安全隱患,所以我們對其應高度重視,并應用有效的管理方法和技術措施來避免隧道工程事故的發(fā)生。隧道工程安全管理是一個動態(tài)的、全過程的控制行為。隨著高水平隧道工程的建設施工,更多的因素增添了隧道的風險系數,隧道施工存在的潛在風險極大有可能對隧道的施工產生很大的影響,由于施工風險管理的實施能夠使發(fā)生施工風險的概率減小到最低限度。所以,進行隧道工程建設風險管理是很有必要的。
【關鍵詞】
隧道工程;施工安全;風險控制
改革開放以來,我國的高速鐵路、高等級公路、高速公路、城際鐵路、地鐵、城市軌道交通等得到了較快的發(fā)展,隧道及地下工程也越來越多,而隧道施工一直是這些施工中的難點,怎樣才能控制隧道施工的風險是參加施工的單位應該思考和擔憂的問題。因此,做好隧道工程施工中的安全管理,是保證國家財產安全和人民生命安全的關鍵。隧道工程不僅僅是一個有涉及很多學科的復雜工程,并且還具有現金投入量大、技術難、建設周期長、項目涉及范圍廣等特點。由于隧道建設存在著很多的風險和不確定性因素,復雜難懂的工程地質條件及勘察資料的片面性和相關設計理論的不完整性,使得很多意外事故在工程施工不可避免的發(fā)生了。同時,地層、水文地質及周圍環(huán)境都會由于工程的施工造成了直接影響,并且由于工程施工要與環(huán)境發(fā)生直接或間接的關系,所以使得隧道以及地下工程風險不僅僅具有多樣性、復雜性的內部因素,也有綜合性、層次性的外部因素。另外,由于隧道工程施工建設時間長涉及到的工作人員比較多,在工程建設中由于人為的疏忽,也會發(fā)生一些意想不到的事件,工程風險也具有很大的偶然性和突發(fā)性,現如今隧道工程中施工工程風險的研究大部分還很不完善。由于我國地域了闊,所以有著各種各樣的地形。很多的隧道工程都需要在交通建設工程過程中來進行。另外隨著城市經濟的快速發(fā)展,很多的地下軌道交通和高速鐵路也需要加大建設,這也使得對隧道工程的需求量不斷增加。因此我們必須加大對隧道工程施工安全因素的研究分析。
一、隧道施工風險所具有的特性
在隧道施工中的地下施工、照明通風、巖爆塌方等問題都是地下施工中所具有的問題。另外,由于片面的地質勘探、復雜和變化的地質條件,它的好壞以及正確性直接影響了隧道施工的安全、質量和進度。因此,隧道工程施工風險除具有一般的風險特征外,并且還具有其自身所獨有的特點,主要體現在高度依賴工程地質和水文地質條件,還有由此產生的隧道施工風險的隨機性和隱蔽性的風險發(fā)生。眾所周知,隧道施工風險的結果相當嚴重,除了有比較大的影響外,還會在隧道工程施工的過程中增加一定性的風險性。另外,隧道工程施工現場的環(huán)境與其風險在某些程度上也有一定的關系。通過隧道風險各不相同的特點,結合現成的分析和經驗積累,得出包括技術風險、施工風險和設備風險在內的隧道工程施工中常見的風險因素。由于隧道施工風險所具有的這些各不相同的個性,所以我們應該充分認識與了解這些特性在隧道施工過程風險管理中的影響大小,采取適當的措施來應對風格不同的隧道施工風險,以達到隧道施工風險的有效管理。
二、隧道施工風險管理內涵
隧道工程是一個投資資金多、建設時間長、涉及面大的復雜系統,在建設這些項目的過程中,也有很多不確定性和不可預知的環(huán)境因素,另外還有更多、更大的風險因素存在于隧道工程建設中。為了使危險因素對項目造成的不利影響能減小到最低,我們應該將合理有效的風險管理用在隧道工程施工的實施上。通過風險分析、風險規(guī)劃和風險監(jiān)控,來科學合理地使用具體的管理辦法、技術手段對項目涉及的風險實施有效控制,主動進行對項目風險進行全過程管理及監(jiān)控,以減小到項目最低風險。
三、進行隧道施工安全的風險評估
在隧道施工前,應該組織隧道方面的專家對隧道不良地質和可能發(fā)生的地質災害,進行相關性的風險評估,通過實施隧道風險等級管理,建立安全有效的計劃和有針對性的預防演練,并主動進行必要的安全監(jiān)控及防護措施,繼續(xù)加強在施工過程中的安全保證措施。為了保證重大技術安全問題的隱患在隧道施工的過程中盡可能少發(fā)生,我們應該通過組織隧道方面的專家來進行研討和咨詢,建立專家研討和協商制度,盡力確保隧道施工的安全性,并且利用科技手段、先進的設備以及可靠的經驗,有效降低項目成本和施工風險系數。
四、控制隧道施工風險的措施
1、建立風險管理系統,科學有效的進行風險防范工作為了保證隧道施工的安全,應對風險管理應該進行理念的樹立,要進一步樹立“安全發(fā)展”的觀念。要形成安全生產責任制,強化企業(yè)的安全責任。施工建設單位要按照設計文件進行防范措施的制度,監(jiān)理單位也要進行審查防范措施,另外還要檢查隧道施工風險管理制度的執(zhí)行情況。加強危險源的監(jiān)視,加強風險排查,特別是增加風險排查和管理工作。必須針對查出來的安全隱患進行立即組織整改,有效防范、阻止施工安全事故的發(fā)生。
2、要做好地質預報工作,真實落實地質預報的責任施工單位應結合隧道工程相關的地質條件以及超前地質預報方案進行指導,首先明確隧道地質預報的方案、預報頻次、預報的內容、實施計劃,其次要提出設備配置及操作要求、數據采集、信息判斷與處理、預報成果報告制作等技術要求。要對能夠勝任超前地質預報工作的工作人員進行一定的培訓,用來保證超前地質成果及數據的有效性。
3、加強施工安全的培訓,落實施工安全的責任要加強安全的意識和培訓,根據各企業(yè)的情況來建設施工單位的安全文化。負責隧道施工安全的施工單位,必須提高工作人員的安全生產意識,進行相關方面的技術培訓,增加管理人員和技術人員的安全生產知識。嚴格遵守國家的安全法律和規(guī)章制度,建立合適的安全生產保障體系,做好安全方面生產的措施,并且做好安全應急救援預案,還應配備相應的應急救援人員、器材、設備,應急救援預案按規(guī)定應報監(jiān)理單位批準并報建設單位備案,并定期進行演練。某些工作程序的操作人員必須進行上崗前的技術、安全培訓,考試合格后才能上崗。
五、小結
城市隧道工程建設的和諧度評價是需要綜合技術、經濟、社會和自然等多方面因素的評價問題,其實質就是一個多指標綜合評價的問題。
1.1評價指標選取原則
為了對城市隧道工程建設項目全面評價,在選取評價指標時,需要遵循以下原則:科學性和簡潔性相統一原則;系統性和層次性相統一原則;全面性和可操作性相統一原則;動態(tài)性和靜態(tài)性相統一原則。
1.2構建評價指標體系
為了合理確定城市隧道工程建設和諧度的指標體系,一方面通過對和諧性影響因素分析,將綜合和諧度(最終目標層H)分為4個二級目標層,即技術系統和諧度HT、經濟系統和諧度HE、社會系統和諧度HS和環(huán)境系統和諧度HN;另一方面通過對相關領域專家、普通市民、上級管理單位、建設單位及員工的大范圍調查,歸納確定了15種可能影響城市隧道工程建設和諧度的因素,即方案社會評價水平C1、施工中標價格水平C2、參建機構資信水平C3、安全事故控制水平C4、質量缺陷控制水平C5、設計變更控制水平C6、施工工期控制水平C7、反饋決策順暢水平C8、企業(yè)財務健康水平C9、員工薪酬發(fā)放水平C10、內聯關系協調水平C11、外聯關系協調水平C12、廢棄物處置水平C13、污染物處置水平C14、景觀修復營造水平C15。中間準則層分別為T1~T3、E1~E3、S1~S3、N1~N3,通過參建單位聯席會議共同討論形成和諧度評價指標體系。
2城市隧道工程建設和諧度評價方法
2.1評價方法選擇
本文采用層次分析法對城市隧道工程建設進行和諧度評價。層次分析法是把復雜問題中的所有指標因素按照相互關系劃分為不同的有序層次,按照隸屬關系建立層次模型,借助經驗判定指標因素的重要性,并以定量形式表達實現綜合性評價的一種方法[11-14]。層次分析法的主要流程為:明確問題建立層次模型構造判斷矩陣計算權向量和一致性檢驗層次總排序一致性檢驗結果。該法優(yōu)點是實現了大量定性和定量因素有機結合,模型層次結構與許多系統的層次結構相對應,比較符合實際情況。由于城市隧道工程建設和諧度的評價研究尚屬于起步階段,各種因素的權屬還沒有可供借鑒的資料,仍要依賴于專家經驗主觀判斷。如工程質量評價及安全管理考核等,大多采取分層評價方法,影響和諧度的各類指標之間也存在良好的層次性。因此,采取層次分析方法進行城市隧道工程建設和諧度的綜合評價方法是合適的。
2.2層次分析法
確定指標權重方法應用層次分析法確定指標權重的方法是利用分級比較標度方法,列出上層指標與下層相關性,由被調查者采取兩兩比較的方法,給出判斷矩陣,然后求出判斷矩陣的特征向量和特征值,進行一致性檢驗。
2.3城市隧道工程建設和諧度指標權重
以洞山隧道為例,邀請上級主管單位和全體參建單位對和諧城市隧道建設工作進行分析。上級主管單位6名、業(yè)主6名、施工單位6名、監(jiān)理和設計單位各3名,監(jiān)測檢測單位1名,總計25名代表參加各因素重要程度的調查,分別填寫各層指標重要性調查表。其中準則層與措施層的關系采取開放形式,即每一個準則元素與哪些措施元素相關,由被調查者自己確定,在數據分析時,最多計入6種排位靠前的因素。經過調查分析,指標層對準則層的貢獻權重、準則層對分目標層的貢獻權重、分目標層對總目標層的貢獻權重、指標層對總目標層的貢獻權重分別。其中,T1、T2、T3分別為安全管理、質量管理、進度關系指標;HT4、HE3、HS2、HN1分別為技術系統、經濟系統、社會系統、環(huán)境系統和諧度
3實證分析
本文以淮南市山南新區(qū)洞山隧道工程為例,探討評價城市隧道工程建設和諧度。該工程在前期工作階段,相關部門結合我國和諧社會建設的時代背景,充分認識到修建城市隧道工程可能存在的錯綜復雜矛盾,提出建設和諧隧道工程的要求。業(yè)主組織工程參建單位組成和諧管理工作小組,通過分析工程重難點,結合和諧度評價的權重分析,針對性地采取和諧管理措施。洞山隧道建設完成后,項目建設單位對各方面工作進行總結,召開和諧隧道建設總結評估會議。上級管理單位、參與建設單位、周邊企業(yè)和市民代表等35人參與總結評估。通過分析,和諧度范圍在100~90時,洞山隧道工程建設評定為和諧。由于洞山隧道工程地質和場地條件十分復雜,工程建設難度較大,通過針對性地采取和諧度提升措施,實現了工程建設的整體和諧,并取得如下工程建設成效。
(1)洞山隧道按計劃工期安全順利完成,未發(fā)生嚴重安全事故。隧道通車后洞內無滲漏,弧線圓順,表面光潔。經雷達無損檢測,襯砌厚度滿足設計要求,混凝土密實,通信信號及燈具等安裝牢固、美觀。工程完工后,經檢驗評定,總體工程得分97.4分。
(2)洞山隧道自開通以來,解決了舜耕山交通瓶頸制約,為對接長三角,構筑“兩淮一蚌”城市群中心城市起到巨大的推動作用,標志著山南新區(qū)建設取得了突破性的進展和新的跨越。
4結束語
關鍵詞:隧道工程;巖石隧道;風險;技術水平;解決措施
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
以往在山嶺中修建的巖石隧道由于自然條件的惡劣以及施工設備的落后,致使在施工過程中以及運營期間均可能出現大量的工程事故,例如:崩塌、冒頂、巖爆、火災等等,從而造成巨大的財產損失和人員傷亡。因此,如何盡可能地減小巖石隧道事故發(fā)生率以及災害損失,已經成為一個迫切需要重視的課題。風險分析理論可望為此提供一條可行的途徑。目前,國外對巖石隧道工程風險的研究還處于起步階段,無論是理論還是實際應用都尚待完善,而且目前所取得的成果基本上都是針對運營階段的風險(例如火災,通風等問題),國內在此方面的研究相對就更少,基本上還停留在純技術分析層面。本人在施工中,通過對相關工程的了解與分析,總結出了各種可能在巖石隧道施工中出現的風險,應做好有效的風險分析、風險預測、風險評價、風險轉移等,并提出了相應的意見。
二、巖石隧道工程事故統計分析
隨著我國科學、技術水平的不斷進步,巖石隧道工程中所使用的設備與技術水平也在不斷的更新,這就有效的降低了巖石隧道施工中的危險因素。可是,由于其工作性質的影響,與其他行業(yè)相比,隧道施工存在的危險因素仍然較高。以下對巖石隧道工程事故進行了統計與分析,具體內容為:
2.1 從施工方法角度進行分析
在隧道工程施工中常用的施工方法有:礦山法、盾構法和頂管法。通過相關資料我們可以了解到,在進行巖石隧道施工的過程中,最危險的一種方法就是礦山法施工,發(fā)生事故的比例達到了50%以上;其次就是盾構法,大概占30%多;頂管發(fā)所占比例相對較小,大概有20%左右。
2.2 從事故死亡人數角度進行分析
在對隧道工程中造成人員死亡的事故中,由于建設機械問題而造成的事故最多,大概占總數的25%左右,然后依次是崩塌冒頂、墜落、爆炸和火災、翻車、飛石掉落、起重機以及其他因素。
2.3 從施工過程角度進行分析
一般情況下,在巖石隧道內進行的施工主要包括開挖、出渣、支護以及襯砌,不同的施工過程造成的事故頻率也是不同的,在這幾種施工過程中,事故發(fā)生率最高的是開挖以及支護過程,出渣與襯砌相對較低。
2.4 從事故發(fā)生地點角度進行分析
通過對事故發(fā)生地點的統計,我們可以了解到,在使用礦山法的施工中,發(fā)生事故幾率最高的地點為掌子面,達到了65%,其次就是洞內,大概占30%,這兩個地點發(fā)生事故的概率就高達95%;在使用盾構法施工的過程中,發(fā)生事故的地點主要有掌子面、洞內以及豎井,他們所占的比率差不多,都在25%左右;在使用頂管法施工的過程中,發(fā)生事故幾率最高的地點為豎井,其次就是除了洞內、洞外以及掌子面的其他地點,大概占20%。
三、巖石隧道工程風險分析
3.1 風險分析的基本概念
通過相關統計數據我們可以了解到,由于巖石隧道施工的不確定因素較多,施工難度較大,風險也相對較高。所以,在進行巖石隧道工程施工的各階段可能造成風險的因素進行詳細的分析與總結,從而對風險進行有效的預防與控制。對風險進行有效的控制并不是代表能夠將風險完全的消除,我們一定要正確的看待這一問題。
風險是現代社會中經常用到的一個術語,是與人類的生產、生活相伴產生的。對于風險的概念可以通俗地解釋為:風險就是不幸事件發(fā)生的可能性;或者說風險是一個事件產生令人不希望發(fā)生的后果的可能性(概率)。國際隧道協會(ITA)對風險的定義為:災害事故對人身安全及健康可能造成損害的概率。
所謂的風險分析,就是對風險所造成的危害、損失等進行科學、系統的評估,具體包括以下幾方面內容:首先,就是對風險進行辨識,只有對那些潛在的風險產生足夠的認識與了解,才能歸類、總結出那些風險較大的因素;其次,就是對風險進行評估,也就是對整理出來的風險可能造成的后果以及發(fā)生的幾率進行評估,總結出詳細的概率分布;最后,就是對風險進行評價,將總結出來的結果與規(guī)定標準進行比較,并給出評價。
3.2 巖石隧道的風險因素及辨識
在進行巖石隧道工程的施工過程中,不僅要對可能存在的各種風險因素進行詳細的了解與分析,還要能夠對這些風險進行準確的辨識,這樣才能根據實際情況采取相應措施。在施工前期就要做好全面的準備工作,充分考慮到施工中可能存在的各種風險,這樣才有利于做出正確的決策。在項目開始施工之后,就要重點進行施工風險管理,這樣才能有效避免事故的發(fā)生,保證巖石隧道工程的順利進行。在運營過程中,則主要表現在效益風險,以及重大安全事故風險。
在進行巖石隧道工程施工的過程中,最容易發(fā)生事故的階段就是施工階段,主要包括以下幾方面的風險因素:
第一、自然風險
由于自然環(huán)境的變幻莫測,在進行巖石隧道施工的過程中要面臨各種自然災害所造成的風險,例如地震、臺風、洪水、雷擊、暴雪、高溫、大雨等。
第二、環(huán)境風險
巖石隧道工程屬于大型工程,在施工的過程中不可避免的要使用各種機械設備,這樣就會造成一定的粉塵、噪音、廢氣等污染,而且在對巖石的挖掘過程中還會釋放一定的有毒氣體,造成了一定的空氣污染。
第三、施工風險
施工過程中可能出現的風險因素最多,主要包括施工技術風險因素、施工現場風險因素、設備風險因素、原材料和成品半成品材料風險因素以及進度施工管理及人員素質方面的因素。
第四、重大事故風險
在進行巖石隧道施工的過程中,也可能會遇到火災、爆炸、崩塌等重大事故。
3.3風險控制
隧道工程的風險控制無外乎是風險轉移和風險自留。風險轉移就是通過保險,以及分包等形式將風險轉移,但是目前國內有關隧道方面的保險費率研究相對比較落后,而且分析基本上是由保險公司單方面進行,業(yè)主基本上不作相應研究,這顯然存在很大問題。而解決的辦法應該是由業(yè)主委托獨立的咨詢公司進行分析,但國內類似的咨詢公司基本沒有。因此,工程保險對業(yè)主來講仍然存在一定風險。對于自留的風險,應該采取相應措施進行防治,尤其是那些會造成人員傷亡或重大工程事故的風險,要盡可能地消除。如對于隧道施工引起地面下沉、建筑物開裂,可以采取的控制措施可能有:分部開挖方法、超前錨桿支護或超前管棚加固、采用控制爆破技術、加強隧道開挖后的支護以及加強施工檢測等。但采取這些措施之前,要進行科學性、可行性、經濟性的論證和優(yōu)化,使自留的風險在合理的經濟指標下達到最低。
四、結束語
綜上所述,巖石隧道工程中的風險因素非常復雜,施工隊伍及工程技術人員,一定要對施工現場進行充分的了解,根據實際情況運用科學、合理、有效的方法制定出詳細可行的施工方案,并對可能存在的風險以及可能發(fā)生的事故進行系統的、詳細的分析與總結,并做好相應的預防措施,從而降低風險發(fā)生的概率,避免造成人員傷亡事故的發(fā)生。
參考文獻
[1] 楊萍. 公路隧道襯砌背后缺陷風險評估研究[J]. 中國安全科學學報. 2011.01:17-19
[2] 李春耕. 淺談如何作好隧道施工技術管理[J]. 民營科技. 2013.01:24-26
[3] 劉剛,黃林沖. 風險管理在隧道工程施工工期上的應用[J]. 中外公路. 2009.03:18-20
關鍵詞:信息化技術;隧道;施工管理;應用
1信息化技術在隧道施工管理中的應用現狀
1.1對信息化技術認識不足
隧道工程施工屬于建筑工程勞動密集型產業(yè),在施工過程中其工程的施工量大,工程施工強度高。這樣一來工程在施工過程中所聘請的人員更多的是具有較好體力能力的施工人員,而這一類人群對于信息化技術的認識存在較大的局限性,再加上工程施工管理人員對于相關的信息質量了解也極為有限就導致了隧道工程施工管理中信息化技術的應用極為有限。
1.2信息化資金投入有限
近年來隨著經濟的發(fā)展市場的競爭越來越激烈,工程施工隊伍在進行項目的招標時為了獲得更大的奪標機會只能盡量降低工程的施工成本,從成本以及質量兩個方面同時入手。但是這樣就導致了工程的施工投資成本大幅度降低,在施工過程中直接影響到了后期的工程投資,使得項目在后期施工時根本不具有足夠的資金進行信息化設備的添置,無法引進信息化設備。
1.3對信息化技術的重視力度不夠
在隧道工程施工過程中很多的工程施工單位對于信息化技術的重視力度都不夠,很多的工程施工管理人員認為人工就可以完成相應的管理,設備所起到的僅僅是一個輔助的作用,這樣的認識導致了其在施工管理過程中根本不重視信息化技術的引進和應用,導致了工程的施工管理效果一直不好。
2信息化技術在隧道施工管理中的應用
2.1語言雙對講系統
語言雙對講系統是隧道工程施工中應用極為廣泛的一項技術,其本質上是在信息化監(jiān)控技術下實現的實時語音傳遞功能。通過語言雙對講系統施工管理人員可以及時的與工程施工現場進行聯系,并了解工程的施工狀況,從而及時有效的對于工程進行管理控制。在施工過程中一旦出現特殊情況通過語言雙對講系統施工人員可以及時的將情況進行上報,而管理人員也可以根據施工人員匯報的情況指導施工人員進行初步的處理,避免事態(tài)的進一步擴大,有效的降低工程的損失。隧道工程施工因為需要深入隧道,因此很多的信號設備都無法正常的使用,語言雙對講系統有效的填補了溝通方面的空白,能夠有效的實現隧道內與隧道外的及時有效溝通,實現對于隧道施工的有效管理與控制。
2.2工程施工人員定位系統
施工人員定位系統主要是通過信息技術實現對于工程施工人員的位置監(jiān)控,從而最大程度上確保工程施工人員的安全。眾所周知隧道工程施工時深入隧道內部進行的,因此必須要依靠隧道內的燈光進行施工,而在燈光下難免會存在部分覆蓋不到的區(qū)域,一旦施工人員不慎進入,對發(fā)生緊急情況不利于疏散和救援。。而施工人員定位系統則能夠及時的觀察施工人員的實時位置,一旦發(fā)現施工人員位置過于偏僻,或者離開設定的安全區(qū)域就會發(fā)出警報,從而工程管理人員可以及時的針對施工人員采取救援措施。此外,施工人員定位系統還具有工程的考勤功能,能夠方便的顯示出工程施工人員的實際到崗情況,而避免了打卡、點到等繁瑣的手續(xù)。在施工過程中如果發(fā)生了安全事故,施工人員被困于隨道內部,那么工程指揮系統可以根據施工人員定位系統顯示的人員位置進行針對性的救援,從而提高的救援的效率。
2.3有害氣體監(jiān)控系統
在隧道工程施工過程中其需要對于地質結構進行破壞,因此在工程施工過程中不可避免的會產生大量的粉塵、氣體,尤其是在進行地下隧道施工的過程中很可能會因為隧道的施工導致地底的氣體發(fā)生泄漏,而隧道內因為空氣的不流通很容易導致有害氣體的積累,一旦這些氣體達到一定的含量就會對人體產生危害,導致施工人員窒息、中毒甚至產生爆炸。因此在隧道施工過程中一定要做好有害氣體的檢測,在傳統的隧道施工中對于有害氣體的檢測只能夠粗略的進行,并不能夠進行精確的檢測,而隨著技術的發(fā)展與進步,如今的檢測設備已經能夠較為精確的對于隧道內的有害氣體進行實時的監(jiān)測了。在隧道施工過程中應用信息化技術可以對隧道內的空氣進行實時的采集與檢測,并且根據采集的空氣分析結果進行分析,將分析的結果傳輸到工程施工指揮中心,由相關的施工管理人員針對檢測的具體結果采取相應的施工應對方案。此外還可以設立監(jiān)控指標,對于隧道內的有害氣體含量進行控制,一旦有害氣體含量達到一定的量就立刻發(fā)出警報,又管理人員對于隧道內的施工人員進行疏散,并采取合理的通風處理措施,直到隧道內的氣體含量正常以后才能夠恢復施工。
2.4超前鉆、TSP等超前地質預報的應用
隧道施工過程中增加超前地質預報、超前鉆、TSP等超前預報的應用,利用超前鉆、TSP等超前地質預報手段,可以在隧道施工前有效掌握巖土體結構、性質、狀態(tài),以及地下水、瓦斯等的賦存情況、地應力情況等地質信息,進一步對隧道施工進行有效指導,避免施工過程中重大事故的發(fā)生,保證施工安全。隧道施工過程中使用超前鉆,要按照設計藍圖的測量控制點,布設并測量施工測量控制網,依據施工測量控制網進行施工放樣。放樣結果及時上報監(jiān)理部門核查,待監(jiān)理部門同意后方可進行下一步施工。TSP隧道地震波預報勘探能夠通過地震波的反射勘探到隧道前方的不良地質,通過勘探結果采取不同的施工方案,其專門為長距離隧道施工地質超前探測預報而設計,能夠有效保障隧道施工的安全性。超前地質預報是隧道施工安全的保證,能夠有效減少施工過程中事故的發(fā)生。隧道施工工人和管理者一定要做好隧道施工和安全兩者的關系,遇到不良地質時,一定要采取有效措施,以保護施工人員生命安全為出發(fā)點,進行隧道施工。
3結語
隨著技術的不斷發(fā)展如果的工程施工技術也在不斷的發(fā)展與進步,信息化技術的應用能夠有效的提升隧道工程施工管理的效率,保證工程施工人員的生命安全,降低工程事故的發(fā)生概率。在隧道施工過程中相關的管理人員一定要加強對于隧道施工管理的重視,并且引進信息化技術,全面提高工程施工的安全性。
作者:冉光明 單位:貴州橋梁建設集團有限責任公司
參考文獻:
[1]郭爽.試論信息化技術在隧道施工管理中的應用[J].工業(yè),2016,(6):210-211.
關鍵詞:隧道;防水施工;分析
中圖分類號: U45文獻標識碼:A 文章編號:
隧道是公路或鐵路等線狀工程因為線路安排原因需要穿越崇山峻嶺時的工程舉措,通過在山的兩側或一側打孔爆破而形成,隨著我國經濟的發(fā)展,基礎建設的大力推行,在西南地區(qū)的山地地區(qū)多使用隧道搭設完成公路或鐵路的建設,如同所有的工程建設一樣,隧道工程的實施建設工程中也要保證工程施工作業(yè)面的干燥,這時候水患是一個很大的影響因素,尤其是在一些存在豐富地下水和降雨量較大的地區(qū),如果再加之以破碎的圍巖地質,就更是加重了隧道施工中防水排水的困難,當然,除了在施工進行過程中要保證隧道內的干燥以外,在隧道投入使用以后,也必須保障隧道的干燥使用,以減少后期的隧道維護成本,以提高經濟效益。
1 隧道滲漏水的成因
近些年,隨著我國科技水平的快速提升,工程建設市場大量涌現出了各種類型的防水材料,并在實際的工程防水中發(fā)揮了重要的作用,但由于滲漏的出現是隨機的,一些隧道工程往往存在施工、堵漏同步進行的現象,以至于隧道投入使用后仍需要進行反復的維修、治理。
1.1 地下水影響
山體、地表下方地下水的滲透,其主要是由內部壓力較大的區(qū)域向低壓區(qū)補充、排泄,經過長期的循環(huán)、反復形成了循環(huán)系統、滲流場,維持了地下水的穩(wěn)定。然而, 隧道工程的施工在進行開挖時,將破壞原有地層,從而打破地下水的原始平衡狀態(tài),由此形成了新的低壓區(qū)域,以至于地下水的流向發(fā)生改變、向隧道流通、匯集。經有關試驗、研究表明,隧道工程的開挖施工,將在其施工場地的周邊范圍內形成圍巖松動區(qū),由于原有地質結構的受力條件發(fā)生改變,圍巖往往會出現變形、裂縫,為地下水的滲漏提供了渠道。
1.2 施工作業(yè)影響
1.2.1 防水混凝土施工不當。目前,我國多數隧道防水的結構,主要采用混凝土材料進行施工,混凝土材料的質量對于隧道防水的效果有著直接影響。然而,在實際的混凝土施工中,往往存在違規(guī)、違章作業(yè)現象,以至于混凝土的配合比不準確、澆筑出現離析、振搗不密實、過早拆模、養(yǎng)護時間不足,從而導致混凝土襯砌不密實、表面出現孔洞、麻面、蜂窩現象,不僅無法起到防水作用,甚至可能會直接引起安全事故。
1.2.2 裂縫處理不當。作為隧道工程防水施工的重點工作,必須針對滲水、漏水多發(fā)的部位、區(qū)域的裂縫進行細致處理。然而,我國部分隧道工程在進行裂縫的處理時,普遍存在形式治理、粗糙作業(yè)的現象,以至于止水條的隨意安放造成變形、扭曲,止水帶布置不牢靠造成混凝土卷起。據相關調查發(fā)現,我國多數隧道工程是由于變形縫、施工縫而引起的滲漏,后續(xù)的處理、整治造成了巨大的經濟損失。
1.3 隧道的防水設計不合理
長期以來,我國許多隧道工程項目的建設,其設計人員、工程師往往并不注重隧道的防水設計,對于滲漏水的危害缺乏正確認識,以至于隧道工程的主體設計通常只是側重于結構,應為應付有關審核、檢查,隧道防水的設計流于形式,缺乏合理性、科學性、有效性。在實際進行隧道設計時,對于一些高水壓區(qū)域的隧道項目,設計師在進行水壓值的計算時,往往僅考慮了項目主體結構強度、剛度、穩(wěn)定度的需要而進行計算,除水溝斷面尺寸外,并未進行其他防水設計的計算,對于軟巖、泥巖等防水能力較差的隧道底部,也沒能設置仰拱或鋪底,從而造成隧道內部道床浸水,嚴重危害了隧道的通行安全。
2 隧道工程項目的防水施工技術
2.1 隧道排水施工技術:
隧道工程項目在進行開挖施工的過程中,首先需要加強重視地表滲水、地下涌水,倘若發(fā)現存有滲水、漏水現象,應及時找出水源,對于地表水應采取引排等措施,為防止出現積水,作業(yè)面及其周邊區(qū)域不允許留有坑槽,對于地下水應進行封堵,倘若水壓過高則需要將其引入隧道的排水系統中。在開挖施工完畢后,對于拱部與邊墻位置的滲水、漏水,在進行噴射砼的操作前,應事先在巖面上的出水位置埋設水管、盲溝等排水管道并利用鋼釘進行固定。對于排水管道,可將其導入拱腳,利用臨時挖設的排水溝將水輸送至隧道外,待隧道排水系統施工完畢后,再將水導入固定排水設施內。對于隧道底部的涌水現象,可在仰拱施工完畢后,在其下方設置橫向、縱向并通往隧道外的盲溝,利用碎石、土工布進行內鋪、包裹。隧道施工在完成初期支護后,首先需要齊根切除初期支護外表上的錨桿頭、鋼筋頭等尖銳物質。然后,嚴格、仔細的檢查噴射砼表面的平整度,倘若矢弦比超出1:6則需立即進行補噴、找平,采用砂漿對仍于支護外表的尖銳物質進行抹平,以此避免防水板遭到損壞。依據隧道結構與排水系統的設計要求,對于縱向、橫向的排水管以及環(huán)向排水盲溝的鋪設,應嚴格控制其縮量、間距、長度,對于周邊區(qū)域存有出水口的環(huán)向盲溝,可是當調整、相對控制布設間距。
2.2 隧道滲漏的施工處理技術
2.2.1 襯砌兩側墻體滲水的處理。可在出水位置鑿設一道排水槽并將水導入隧道的固定排水系統中。一般情況下,排水槽的斷面為50mm×50mm,具體規(guī)格可根據滲水程度來選擇。與此同時,應保證排水槽四周平整、順暢,以50mm左右的長度截取半根PVC,將其反扣至排水槽內部,最大限度靠攏內壁,采用環(huán)氧樹脂砂漿、堵水劑等防滲性能較強的材料填充、密實并抹平排水槽。倘若仍無法達到防滲效果,則需要利用嵌縫密封膠對整個排水槽進行密封處理。
2.2.2 裂縫施工處理技術。在隧道施工的過程中,由于砼澆筑的施工作業(yè)并不具有連續(xù)性,從而難免會出現沉降縫、變形縫、施工縫等,以至于引起滲漏。為此,針對發(fā)生滲水、漏水的縫隙,可延其出水位置鑿設1cm左右的細小人工縫,清除粉塵、石屑等雜質,將底襯泡沫條壓入人工縫底部,以此實現導流效果。最后,采用雙組分聚氨酯、單組反映型聚氨酯嵌縫膠,將其注入縫隙內部直至密實。
2.2.3 隧道拱部區(qū)域滲漏水的處理。一般情況下,可采用注漿技術進行處理。在實際的施工過程中,注漿孔的布設間距應設定在1m到2m之間、孔徑設定為42mm,注漿孔的深度應控制在隧道各段鋼筋混凝土襯砌厚度以內,嚴禁穿透隧道的初期支護。倘若存有少量滲水、漏水,可利用電錘打設一個小注漿孔,設定注漿壓力在0.2 Map到0.4 Map之間,利用注漿設備灌注防滲性材料;而若是滲水量較大,則需要采用化學性漿液進行處理。
2.3 襯砌自防水施工技術
此種防水施工技術,主要是利用隧道襯砌結構自身的密實性來達到防水作用,具有施工成本低、工藝簡單等特點。隧道工程項目的防水施工質量,對于隧道使用期間的防水效果有著直接影響,而進一步強化隧道襯砌混凝土的防水能力是一種長期、穩(wěn)定、有效的防水措施。隧道的防水不應單純依靠布設防水層與排水系統,應加強重視襯砌結構的自防能力。目前,我國多數的隧道工程為混凝土結構,在實際的施工中,可采用抗?jié)B等級超出S6的防水混凝土進行襯砌施工,同時處理好襯砌各部位的接縫防水。值得注意的是,隧道襯砌結構的施工必須采用專用的防水混凝土,嚴禁利用高強度的混凝土來代替,施工時加強對混凝土的管理,保證配合比的科學性與合理性、振搗的密實、養(yǎng)護的充足。
3 結束語
近些年,隨著我國經濟的飛速發(fā)展、科技水平的快速提提升,隧道工程項目的建設日益增多,其不僅為城鄉(xiāng)建設提供了巨大的推動力,同時也為各個地區(qū)間的貿易流通來帶了便利。然而,隨著隧道工程的施工規(guī)模越發(fā)龐大,山體、湖底、江底、沿海等施工場地的越發(fā)復雜,從而對隧道的防水性能提出了新的要求,倘若隧道內部出現滲水、漏水,不但會加大空氣濕度、造成路面系統、照明設施、通訊設備、鐵軌出現損毀、故障,也會加速砌砼、混凝土等材料的老化速度,以至于大幅降低隧道的使用壽命,威脅到使用者的人身安全與財產安全。目前,我國隧道的防水設計,主要是根據當地的氣候環(huán)境與地質條件,采取排水、防滲、堵漏、截留等綜合治理的方式,混合使用各類材料、多道設防、剛柔結合。隨著我國城市規(guī)劃、交通建設的越發(fā)頻繁,隧道工程項目日益增多,作為一項系統工程,隧道的防水施工需要多道設防、層層把關,在進一步提升結構自身抗?jié)B能力的基礎上,提高防水層、排水系統的施工質量,及時整治滲水、漏水部位,以此保證隧道的質量的安全與功能的完備。
參考文獻:
[1] 唐光文. 某高速公路隧道防水技術與施工分析[J]. 廣東科技, 2009,(04) .
[2] 李瑛. 淺談城市隧道防水施工技術[J]. 山西建筑, 2008,(14) .
[3] 章忠. 隧道的防水技術分析[J]. 中國新技術新產品, 2009,(06) .
[4] 祝和權,李海燕. 鐵路隧道防水技術的現狀及趨勢[J]. 鐵道建筑, 2003,(10) .