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城市地下空间岩土工程安全问题分析

时间:2020-09-02 来源:建筑技术开发 本文字数:4232字
作者:刘勇 单位:中国冶金地质总局青岛地质勘查院
    摘要:从多样性、流动性、长期性3个方面,阐述了城市地下空间岩土工程安全管理的特点,随后对城市地下空间岩土工程中典型的安全问题进行分析,在此基础上论述了城市地下空间岩土工程中安全技术的具体应用。可对城市地下空间岩土工程安全水平的进一步提升提供一定帮助。
   
    关键词:地下空间,岩土工程,安全管理,技术措施

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    在城市的发展过程中,经常需要对地下空间进行有效的开发利用,由此使得地下空间岩土工程项目随之增多。因岩土工程具有作业环境恶劣、不确定因素多、危险性高等特点,从而更容易诱发安全事故。
   
    为避免岩土工程建设过程中安全事故的发生,应加大安全管理力度,通过各种安全技术措施的合理运用,提高岩土工程的整体安全性,这样不但能保障地下空间岩土工程的顺利进行,还有利于促进城市发展。下面就城市地下空间岩土工程安全技术展开研究。
   
    1 城市地下空间岩土工程安全管理的特点
   
    岩土工程属于土木工程的范畴,其主要的研究方向为地下工程,如基坑、隧道等。在城市地下空间的开发利用过程中,岩土工程是不可或缺的重要组成部分之一,其特点有如下几方面:作业环境较恶劣、不确定的因素多、危险性高等,由此使岩土工程项目建设施工的安全隐患增大。为避免岩土工程中重大安全事故的发生,需要在工程建设中采取有效的安全管理措施,由于岩土工程本身的特殊性,其安全管理具有如下特点。
   
    1.1 多样性
   
    岩土工程项目安全管理具有多样性的特点,这与工程本身的规模和特殊性密切相关。由于城市地下空间岩土工程项目的建设规模较大,从而使得项目中的参建方也较多,如建设单位、施工单位、监理单位等,这些参建方在岩土工程中被划分为多个层级,安全管理随之变得复杂,不同层级采用的管理方法均不相同,使安全管理呈现出多样性的特征。
   
    1.2 流动性
   
    对于城市地下空间岩土工程项目而言,其涉及的分部分项工程相对较多,各个分部分项工程都是由若干道工序组成,为了在限定的时间内完工,施工人员和机械设备常处于流动的状态。
   
    同时,因施工现场的作业环境存在差异,加上采用的施工工艺均不相同,使不安全因素会不断发生变化。由此对施工现场的安全管理工作提出较高的要求,只有安全管理满足所有施工需要,才能使施工中产生的安全问题得到有效解决,也才能确保岩土工程安全、有序进行。
   
    1.3 长期性
   
    城市地下空间岩土工程的建设周期相对较长,在工程建设过程中,安全问题随时可能发生,由此使得安全管理具有长期性的特点。由于岩土工程会持续较长的时间,在此期间,国家可能会出台一些新的政策法规和规范标准,所以安全管理必须不断更新理念和方法,从而满足岩土工程长期管理的需要,减少并杜绝重大安全事故的发生。
   
    2 城市地下空间岩土工程安全问题分析
   

    在城市地下空间岩土工程中,较为典型的安全问题有以下几方面:工程自身安全问题、环境安全问题、职业健康安全问题等。
   
    2.1 工程自身安全问题
   
    岩土工程本身具有一定的特殊性,如果工程设计的不合理,或施工工艺、方法选择不当,则会引发诸多问题,如基坑坍塌、不均匀沉降、支护失效、涌水等。相关调查统计数据结果显示,因岩土工程自身原因导致的安全事故,在事故总量中所占的比例约15%,部分地下水位较高和软土地基范围较大的地区,岩土工程安全事故的发生率甚至超过20%。由于地下空间岩土工程的规模较大,加之投入的建设资金比较多,若建设施工阶段出现重大安全事故,则会造成巨大的经济损失。
   
    2.2 环境安全问题
   
    地下空间岩土工程在建设施工中,会对岩石和土体造成一定的扰动,由此可能会使周围的环境遭到破坏,其对环境安全的影响主要体现在以下几个方面:
   
    (1)岩土工程施工中会使原状土的性质发生改变,由此很容易诱发各种环境安全问题,比较常见的有地表沉陷、管线破损、构筑物开裂等;
   
    (2)岩土工程在施工过程中,需要挖出大量的岩土体,这样不但会使工程所在地的环境发生改变,而且大量废弃土体的外运和存放,可能造成污染,自然生态环境会随之遭到破坏。
   
    2.3 职业健康安全问题
   
    地下空间岩土工程建设中,作业环境对施工人员的身体健康和安全具有一定的危害。如深基坑工程的施工场地较为狭窄,并且存在各工种交叉作业的情况,同时需要使用大量的机械设备。在这样的作业环境中进行施工,很容易引起机械伤害、物体打击等安全事故。不仅如此,作业现场还存在塌方等安全风险。
   
    3 城市地下空间岩土工程中安全技术的具体应用
   
    在城市地下空间岩土工程项目建设过程中,安全技术的应用主要体现在各个环节中安全管理技术措施的运用上,具体如下。
   
    3.1 岩土工程环境安全管理技术措施
   
    对于地下空间岩土工程而言,环境是安全管理的重点内容之一,工程中的环境安全与5S管理相对应。
   
    如某岩土工程施工企业在进行深基坑工程的建设中,针对环境安全采取以下安全管理措施。
   
    在施工中,严格按照规定的距离对所有机械设备进行妥善放置,避免机械之间因距离过近相互影响;工程材料全部根据类别整齐摆放,高度控制在限值以内,且符合安全技术标准的规定要求,现场内存放的材料不得影响机械设备的正常运行;保证现场地面的清洁,及时对垃圾杂物、油污等进行清理。同时,减少岩土工程施工中污染物的产生量,对于各种污染物进行集中处理,废水及余热则进行循环利用,废气及固废依据《环境管理程序》的规定进行处置,并在施工方案的编制中选取清洁技术。
   
    3.2 岩土工程机械设备安全管理技术措施
   
    由于地下空间岩土工程本身的特殊性,从而使得施工中需要使用到大量的机械设备,其中不乏一些特种设备,如压力容器、起重机、切割机等,这些机械设备均具有较大的危险性,一旦发生安全事故,后果非常严重。所以,在岩土工程建设中,必须对施工机械设备的安全管理工作予以高度重视,具体的管理措施如下。
   
    在岩土工程建设中,施工单位应结合工程特点选用机械设备,并对所有设备的操作规程和使用规范加以明确;机械设备进场之前,除要进行报验外,还应建立一套完善的设备台账,只有具备入场许可证的机械才能进入作业区域范围;机械设备进场后应由专人持证操作,并在施工期间,以班组为单位,对机械设备进行全面、系统的安全检查。
   
    以岩土工程中应用较为广泛的强夯机械设备为例,操作者应持有《日常检查记录单》,每日对设备进行一次日常检查,7 d为一个检查周期,不定时进行安全抽检。当强夯作业完毕后,夯机离场前,应先提出离场申请,待批准之后方可撤出施工现场。
   
    3.3 岩土工程施工人员安全管理技术措施
   
    在地下空间岩土工程建设中,为确保施工人员的人身安全,必须加大人员安全管理力度,具体的安全管理措施如下:各班组应对人员安全管理予以高度重视,作业前,可由班组长进行安全交底,从而使施工人员了解并掌握相关的安全防护措施,在保证自身安全的同时,降低安全事故发生的概率;各班组应建立完善的安全管理制度,并加强安全文化建设,通过班组评比的方法,对安全管理活动进行强化,从而达到提高安全管理水平的目的;在人员的安全管理中,职业健康是较为重要的内容,可遵循预防为主、防治结合的原则,做好人员职业健康监护工作,所有新员工在上岗前,均应进行全面体检,并定期进行职业病检查,一旦发现病情,应及时查明诱因,据此对施工工艺进行改进,避免危害身体健康。
   
    3.4 加大工程现场隐患排查管理力度
   
    在地下空间岩土工程中,存在诸多的安全隐患,虽然这些隐患需要诱因才会转化为危险,但如果能将隐患及时消除,则可以避免安全事故的发生。因此,在岩土工程安全管理中,应加大现场隐患排查力度。
   
    如某岩土工程施工企业在进行城市地铁隧道施工中,定期开展安全隐患排查工作,将此项工作贯穿于地铁隧道施工全过程中,由于该工程持续的时间较长,不同的施工阶段人员和机械设备的配置情况均不相同,随着人和物的改变,现场安全隐患也随之发生变化。为提高安全管理水平,杜绝重大安全事故的发生,该施工企业在安全隐患排查工作采取动态管理的方法,通过早排查、早发现、早处理,将所有的安全隐患消灭在萌芽中,保证了地铁隧道工程施工安全、有序的进行。在安全隐患排查的过程中,应对整改进行跟踪,只要发现隐患,就必须立即采取相应的方法和措施进行处理,即便延误工期,也要先处理隐患问题,否则一旦诱发安全事故,将会造成严重的后果,由此产生的损失远远超过工期延误的损失。故此,必须将安全隐患的处理放在首位,发现隐患后,应进行建档,将隐患的处理过程如实记录下来,经检查确认合格后,可将该档案做完结处理,并进行存档,以备后期总结之用。
   
    3.5 做好安全教育培训管理工作
   
    在地下空间岩土工程安全管理中,教育培训是一项较为重要的工作,通过此项工作的开展能提高施工人员的安全意识,并使其掌握相应的安全基础知识,由此可降低安全事故发生的概率。
   
    如某岩土工程施工企业将安全教育培训的重点放在培养专业安全管理人员方面,该企业结合地下空间岩土工程的特点,打造一支综合素质高、业务能力强的安全管理团队。在安全管理团队建设的过程中,企业通过优厚的待遇,吸引诸多大学生加入安全管理工作岗位,为安全管理队伍注入鲜活的动力,使安全管理水平大幅提升。
   
    另外,该施工企业为安全管理人员提供大量职位晋升的机会,通过这种方式激发其工作积极性。在具体工作的开展中,企业依据不同的岩土工程,开展具有针对性的安全教育培训主题活动,加大对基层员工的培训力度,利用所有资源为安全培训创造条件。通过培训不但使基层员工了解并掌握更多的安全知识,而且还为其提供更多交流学习的机会,开阔了视野。
   
    该施工企业将安全训练纳入到教育培训管理工作中,训练人员的安全意识,帮助其养成事前安全预防的良好习惯,同时,让基层人员分享经验,并采取模拟操作的方法,使相关人员在虚拟的环境中进行演练,为现场实际操作奠定基础。
   
    结束语
   
    综上所述,城市地下空间岩土工程建设是一项较为复杂且系统的工作,由于此类工程本身所具有的特殊性,安全事故的发生概率相对较高。为减少并避免岩土工程安全事故的发生,应不断强化现场安全管理工作,采取科学合理、切实可行的安全技术措施,消除各种安全隐患,给施工人员提供安全的作业环境,保障其人身安全。
   
    参考文献
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    [4]张平.基于相对安全率准则的岩土工程的可靠度及安全判据分析[J].世界有色金属,2018(3):124–126.
  原文出处:刘勇.城市地下空间岩土工程安全技术研究[J].建筑技术开发,2020,47(10):85-86.
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