隧道坍塌是隧道施工中遇软弱或破碎围岩发生突变时引起的较大及以上规模的土石塌方事故,是隧道施工中较为常见和严重的地质灾害之一,一般情况下会造成较大的经济损失,有时还会引起施工人员的伤亡,给施工单位造成无法弥补的损失,因此在施工中应引起项目队高度重视。当遇软弱破碎围岩或地质条件发生突变时,应及时采取相应的施工技术措施,以防止隧道坍塌带来的严重损失,做到防患于未然,确保不发生任何隧道坍塌事故;当发生隧道坍塌时,应尽量保证避免人员伤亡;若发生人员伤亡时,应采取积极的抢救措施,控制隧道坍塌带来的损失,减少人员伤亡程度,积极组织人力、物力、财力弥补坍塌损失,尽快恢复正常施工生产。
一、如何辨别隧道坍塌
1、量测信息所反应的围岩变形速度或数据值超过允许值。 2、喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂。
3、在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑间隙不断变大、张开。 4、岩层的原理、节理缝或裂隙变大、张开。
5、支撑梁、柱变形或折断,楔子压扁劈,填塞木弯曲折断,扒钉受力变形,木支撑发出“劈啪”破裂声。
6、坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。
二、应急小组组织机构及职责
组 长:谢靖宇 (指挥长)
副组长:张冰清(项目副经理)、 吴清强(项目总工)
成 员:
调 度
(一)组长职责:
1、 对项目的安全生产负全面领导责任和直接领导责任。
2、 应宣传、贯彻执行各种安全生产法律、法规及制度。
3、 定期向企业职工代表大会报告安全生产情况。
4、 贯彻和落实各级安全生产责任。
5、 定期听取安全情况汇报,研究和解决施工生产中的安全问题。
6、 负责审批隧道防止坍塌施工安全技术措施,积极采纳合理化建议,总结推广安全生产中的新技术、新工艺、新设备。
7、 组织大型安全检查和安全活动,加强安全教育。
8、 组织发生坍塌事故时的抢险救援工作,并主持重大伤亡事故的调查分析,提出处理意见和改进措施,并督促落实。
(二)副组长职责:
1、 在组长的直接领导和指挥下进行各项安全工作,对项目队施工生产的安全负具体领导责任。
2、 认真贯彻执行安全生产的各项法律、法规、制度、标准和条例,负责制定和落实隧道防止坍塌施工安全技术措施。
3、 不违章指挥,经常组织安全检查,清除事故隐患。
4、 制止违章作业。
5、 坚持对职工进行经常性的安全教育。
6、 发生安全事故时,组织并领导抢险救援工作,及时上报,参加伤亡事故的分析、调查处理,总结经验教训。
(三)成员职责:
1、 在项目领导下,认真执行各项安全生产施工技术措施。
2、 对安全生产积极提出合理化建议。
3、 当发生坍塌事故时,在应急小组领导的指挥下,进行各种抢险救援工作,积极参加事故原因的调查、分析,总结经验教训,防止类似事故的再次发生。
(四)调度职责:
1、负责事故处置时生产调度工作;
2、事故现场通讯联络和对外联系;
3、负责现场医疗救护指挥及中毒、受伤人员分类抢救和护送转院工作。
4、必要时代表指挥部对外发布有关信息。
(五)工程部部长职责:
协助总指挥负责工程抢险、抢修的现场指挥。
(六)物质设备部部长职责:
负责抢救受伤人员的生活必需品供应及抢险救援物资的供应和运输工作。
(七)救援专业队伍及分工
应急小组和全体职工都负有对隧道坍塌的抢险救援责任,每个施工队伍对事故的救援工作必须无条件的执行。在事故发生时听从指挥中心调遣,力争把事故损失降低到最小,其任务及分工:
⑴每个救援危险目标设立一个救援抢险队伍,人员由工程部、物资部和施工队组成。
⑵事故救援物资运输队:物资部和劳务队组成。
⑶后勤保障供应队:由综合保障部和计才部组成,成员有汽车司机、炊事员、医生和勤杂人员等。
三、应急抢险设备、物资
1、项目办公室:(办公室主任负责调动使用)
抢险车辆二台、通讯电话二部。
2、项目物资部:
钢拱架(提前加工)、钢管管棚钢管、锚杆、锚固剂、喷浆设备及材料(现场拌制)
四、预防措施:
1、技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底,认真领会设计意图,严格要求开挖衬砌班按技术交底施工。
2、开挖掌子面应及时布点,实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析,及时反馈至项目和技术部指导前方施工作业。
3、隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质,依照设计及时施作支护,确保围岩开挖后稳定,防止围岩变化而引起坍塌。
4、当遇到与设计地质不相符,而围岩自稳力又极差,极易坍塌时,现场必须立即采取果断支护措施,在确保施工人员生命安全的情况下,及时进行封闭支护,防止围岩变形扩大,引起坍塌。
5、支护相对稳定后,及时向监理、设计院上报,根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施,以防止隧道坍塌,确保施工人员安全及施工生产顺利进行。
6、若现场无法及时进行封闭,而又无法保证施工安全,或已有明显坍塌预兆时,现场安全员、领工员或工班长,必须立即组织人员撤离可能坍塌危险区,在撤离时,应保持秩序,危险部位先撤出的原则,严禁出现乱拥、乱挤的现象,以防止其它意外事故的发生。
7、所有人员撤出坍塌危险区域后,现场安全员在安全位置负责观察围岩变化情况,同时设置安全警戒线,防止其他人员进出危险区域。
8、立即通知项目经理、副经理、总工程师及相关人员立即赴现场处理,采取相应的施工技术措施,防止坍塌,确保施工人员生命安全,保障正常施工顺利进行。
五、逃生应急通道
针对隧道施工中的塌方事故,进行了隧道逃生管道系统研究。
为预防隧道塌方危及施工人员人身安全,在隧道施工时改置救生管道、逃生通道和急救箱试点。
救生管道为直径不小于100mm,壁厚不小于6mm的钢管,法兰连接,平常作为高压水管使用,设置于隧道掌子面和二衬之间。留足必要的爆破和出渣机械公用距离后,随隧道掘进向前移动。
急救箱包括饮用水、面包、手电、口哨、无线对讲机和一些急救药品,固定在钻孔台车或放置在开拉作业面,随开挖面向前移动。
逃生主通道采用Φ600钢管,壁厚10mm,连接钢板连接,同救生管道一样布置于二衬到掌子面之间。
逃生主通道在洞内掌子面与下导坑之间安装铺设长度为50m,作为逃生管道,发生突发事件后可确保遇险人员顺管道脱离危险区。万一逃生管道不能满足要求,可通过救生管道输入氧气和牛奶等流质食物,为施救争取时间,洞内通讯采用对讲机及安装程控电话的方式进行随时联系。
现场设置的救生管道和逃生通道及急救箱能够满足在出现关门塌方时的紧急情况,保证开挖面作业员工的安全,同时将对工程施工干扰减到最小。
六、隧道逃生救援通道
⑴ 在隧道开挖掌子面至二衬之间(长度为40~50m),设置逃生救援通道,随着开挖进尺不断前移。
⑵ 逃生救援通道规格:内径为Φ60cm 钢管;钢管壁厚10mm,每5m 一节。
⑶ 在每节钢管距端头1.5m 处各设一个吊环,焊接在同一纵断面上。在吊环垂直方向,位于钢管1/3处环向管端焊接连接钢板,中间设连接孔,用U 型插销将两节钢管连接。如图所示
⑷ 在地面上做好固定装置,在仰拱未开挖段利用风钻在逃生管两侧打眼,埋入直径不小于φ25 钢筋或打插入钢管进行固定;在仰拱开挖后尚未浇筑地段,采用两根不小于Ⅰ20a作为下纵梁作为支撑,两工字钢间距为30~40cm,纵梁之间用钢筋或钢板连接;在浇筑仰拱混凝土时,按照放置逃生通道位置,预埋钢筋,最为逃生通道的横向固定;
⑸ 在管口附近配备醒目的工具箱,箱内存放应急电筒、锤子、钢钎等应急工具,开通救生管道,及时输送水和食物;
⑹ 掌子面同时放置应急食物箱及救护箱。应急食物箱须存放10人左右一天所需的方便面、饼干、矿泉水等食物;救护箱内备包扎纱布、消毒药水、常见外伤用药等。
七、隧道坍塌事故处置
一旦发生大塌方时,应采取以下应急救援措施:
1、最早发现者应立即向指挥部调度及指挥长,总工及工程队长汇报。
2、调度接到报警后,应迅速通知有关部门,要求明确塌方位置和原因,下达按应急救援预案处置的指令,同时发出警报,通知指挥部成员及救援队伍迅速赶往事故现场。
3、指挥部成员迅速向主管上级领导机关报告事故情况。
4、发生事故的作业队,应迅速查明事故发生位置和原因,凡能加强支护等处理措施而消除事故的,则以自救为主。如塌方部位自己不能控制的,应向指挥部报告并提出处置的具体措施。
5、指挥部成员到达事故现场后,根据事故状态及危害程度作出相应的应急决定,并命令各应急救援队立即开展救援。如事故扩大时,应请求支援。
6、医疗救护队到达现场后,应立即救护伤员,并采取相应的急救措施,对伤员进行清洗包扎或输氧急救,重伤员及时送往医院抢救。
7、当事故得到控制,立即成立二个专门工作小组:
⑴在工程队长指挥下,组成由指挥部各部门和发生事故作业队参加的事故调查小组,调查事故发生原因和研究制定防范措施。
⑵在总工程师指挥下,组成由物资设备部,综合保障部,工程技术部,安全质量部和发生事故施工队参加的抢修小组,研究制定抢险方案并立即组织抢险,尽早恢复生产。夜间发生事故,由指挥部调度室按应急救援预案,组织指挥事故处置和落实抢险任救援预案,组织指挥事故处置和落实抢修任务。
八、有关规定和要求
为能在事故发生后,迅速准确、有条不紊地处理事故,尽可能减小事故造成的损失,平时必须做好应急救援的准备工作,落实岗位责任制和各项制度。具体措施有:
1、落实应急救援组织,救援指挥部成员和救援人员应按照专业分工,本着专业对口、便于领导、便于集结和开展救援的原则,建立组织,落实人员,要根据人员变化进行组织调整,确保救援组织的落实。
2、按照任务分工做好物资器材准备,如:必要的指挥通讯、报警、洗消、消防、抢修等器材及交通工具。上述各种器材应指定专人保管,并定期检查保养,使其处于良好状态,各重点目标设救援器材柜,专人保管以备急用。
3、定期组织救援训练和学习,各队按专业分工每年训练一至两次,提高指挥水平和救援能力。
4、对全指挥部职工进行经常性的安全教育。
5、建立完善各项制度:
①值班制度,建立昼夜值班制度。
②隧道施工24小时值班制,每班2人;
③检查制度,每月结合安全生产工作检查,定期检查应急救援工作落实情况及器具保管情况。
④例会制度,每季度第一个月的第一周召开领导小组成员和救援队负责人会议,研究应急救援工作。
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