石 斌 马福民 蒋一波 孙军柱 雷俊锋 温树鑫

(1.中电建路桥集团有限公司，北京 100048； 2.中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西 西安 710065)

0 引言

近年来，我国的交通事业蓬勃发展，尤其是在桥梁、隧道等建设方面取得了巨大的成就。随着地质地形越来越复杂，桥隧施工过程中面临的安全问题也越来越多。及时有效的辨识桥隧施工过程中的危险源是保障现场施工安全的前提。

目前，针对工程现场危险源辨识和安全因素分析这一问题，我国已经有一些学者进行了相关研究，并取得了较多成果。如廖荣[1]探讨运用作业条件—管理因子危险性评价法，对中益水电站引水隧道潜在或可施加影响的危险源进行辨识和分析，制定并落实了风险预控措施；孔余江[2]对施工环境复杂多变的高速公路隧道工程进行了危险源的辨识，研究与控制；白海亮[3]对隧道施工危险源辨识方法进行了分析，随后探讨其有效的风险管控措施；郭安振[4]提出可以采用LEC法来对工程项目中的各种危险源进行辨识，并依据OHSAS体系要求对隧道施工进行现代化的施工安全监管，以危险源作为体系核心来开展针对性的预防与治理措施；刘浩[5]针对LEC危险源评价法在山区高速公路施工危险源评价中存在的问题,提出了MLES危险源评价法；王丹[6]根据水利施工现场作业和磨板工程以及脚手架两个具体危险源案例进行分析,并运用LEC方法对案例进行风险预测，总结危险源的风险程度并为水利施工现场的危险源管理提供可实行的依据。

通过调研发现，针对桥隧结合部这一特殊施工部位的施工安全因素分析相对较少。本文依托四川大梗上隧道出口的桥隧结合部位，基于安全因素分析相关理论，系统的分析了现场的主要危险源，相关结论希望能为类似工程提供指导。

1 工程背景

大梗上隧道是四川G4216线仁寿经沐川至屏山新市(含马边支线)段高速公路中极其重要的一段隧道，是马边支线控制性结构物，隧道连通后，将有利于连接成都平原经济区、川南经济区以及攀西经济区，结束马边县无高速的历史，彻底打破马边发展的交通瓶颈，能有效带动马边线社会经济的高速发展，在西部大开发战略上具有非比寻常的意义。

隧址处于四川省西南部中低山侵蚀河谷地貌区，区内最低海拔为马边河河床，海拔430 m，最高点为东南侧山梁，海拔1 000 m～1 500 m，相对高差约570 m～1 070 m。测区属长江水系，区内主要大型河流为马边河江，为岷江一级支流，在马边境内呈蛇形弯曲，中小型支流呈树叶脉络状汇入马边河江，整体水资源较充裕。隧区沟谷平时水流较小，雨后洞身段冲沟有暂时性水流。

2 危险源定义

危险源是指一个系统中具有潜在危险性的，可造成人员伤亡或财产损失的部位或者行为。它的实质是具有潜在危险的源点或部位，是爆发事故的源头，是能量、危险物质集中的核心，是能量从哪里传出来或爆发的地方。危险源存在于确定的系统中，不同的系统范围，危险源的区域也不同。根据相关研究[7]，危险源由三个要素构成：潜在危险性、存在条件和触发条件。本文结合桥隧结合部施工的特点，将依托工程桥隧结合部施工危险源界定为：在隧道洞口周围、桥端部和桥隧间的连接路段的影响施工进度、引发施工安全事故、导致施工人员伤亡、财产损失、施工环境及周边生态环境破坏的不安全因素。

3 依托工程的安全因素分析

结合依托工程，本文将桥隧结合部的现场施工危险源分为以下两类。

3.1 客观危险源

这类危险源顾名思义是客观存在的危险源，无法通过人的意志来进行避免，这类危险源也叫做外部危险源，主要存在于外部的施工环境中。现场的客观危险源主要包括以下几个方面。

3.1.1地形地貌

1)洞口地形陡峭。由于原设计大梗上隧道出口左线以桥隧衔接且地形陡峭等因素影响,无法采取洞口正洞掘进施工，需要增加施工横洞作为右洞进入左洞的施工通道。

如果采用正洞掘进，因为没有施工平台，不方便作业，所以掘进作业非常危险。

如果采用正洞掘进，就没有物料存放平台，不利于施工进程的进展，如果强行将物料从下方吊上洞口，将会使工程量大大增加，危险性也大大增加；如果从右洞进入左洞，从洞内向洞外施工，则大梗上隧道出口左洞围岩易坍塌易偏压，严重影响洞口结构安全。由于地势陡峭，如果发生滑坡，将对桩基等构造物造成破坏(见图1)。

2)洞口边坡地质松散。隧道出口端穿行于第四系松散堆积层及强风化砂泥岩地层中，第四系松散层结构极不均一，地质松散，呈散体状结构，隧道开挖拱顶无支护时极易发生大坍塌甚至冒顶，侧壁常有中小坍塌。如果支护不及时，拱顶极易发生较大坍塌，侧壁常有中小坍塌，极易引发安全事故(见图2)。

3.1.2洞口上方危岩体

大梗上隧道进口端处于砂岩层下方，该层砂岩厚度30 m～50 m，左洞位置斜坡高度不大，危岩体规模不大，一般块径1 m～3 m，右洞位置斜坡高度较大，坡度陡峭，发育规模较大的危岩体，一般块径3 m～5 m，裂隙切穿砂岩层，张开3 cm～5 cm，施工扰动极易发生崩塌，必须进行处治。

大梗上隧道出口端恰处于薄～中厚层状构造砂岩体下方，据调查，该层一般厚30 m～50 m，岩体中一般发育有切穿整层的陡倾节理，最大张开达10 cm左右，坡面可见崩塌大孤石，最大直径达10 m以上，陡壁上有裂隙发育且部分已脱离母体的危岩体，规模达(3×5×4)m3～(10×20×30)m3，砂岩危岩体下因泥岩风化形成了1 m～2 m深的凹腔，进一步降低了危岩体稳定性，必须进行清除或加固(见图3)。

危岩体的危险性主要表现在位置、大小和风化等级上。若危岩体存在的位置不易施工，体积过大，风化等级较低，便极易由于施工过程中产生的扰动而使其脱落，从而引发安全事故，造成人员伤亡和财产损失并且影响施工进度。

3.1.3孤石

由于大梗上隧道出口右洞围岩为第四系松散堆积块石，部分架空，结构松散，呈散体结构，现场洞口刷坡后，孤石较大，影响仰坡成形。经勘探，孤石多存在于大梗上隧道出口右洞明暗交界处，经对基底承载力进行试验，右洞套拱右侧基础承载力为47 kPa，块石土深度为2.4 m。

孤石的危险性主要体现在如果爆破震动过大，可能产生塌方现象；侧壁稳定性较差，不利于成洞；如果在孤石上进行打桩，容易引起对沉桩施工造成困难，或者是形成的桩质量不过关等问题，严重影响基础的质量，在后续的施工建设中会带来更多的不利影响(见图4)。

影响孤石危险性大小的因素主要是孤石的数量、孤石存在的位置、孤石的大小这三个因素。

3.1.4施工环境

根据本工程所在地区的气候条件，可能对本工程中桥隧结合部施工造成显著影响的外部施工环境主要是“暴雨—洪涝、风、雷”这三种自然现象。

1)暴雨—洪涝。暴雨是常见的一种灾害性天气，出现暴雨天气，不仅耽误工期，而且对桥梁的桩基础施工、临时电源线路、原材料造成巨大损失。暴雨引发的洪水将对桥梁、路基以及临时工程施工带来严重的威胁。

大梗上隧道工程地属亚热带气候，雨量充沛，夏季高温高湿，降水集中，旱涝交错，多年平均降雨量为1 012.9 mm，但分配不均匀，主要集中在6～9四个月份，这四个月份的降雨量占全年的70%以上。可见，暴雨—洪涝是大梗上隧道桥隧结合部施工的危险源之一。

2)风。自然因素——风，不同大小的风力对各种建筑物、构筑物、机械设备等会造成不同的影响，若是突发大风，其造成的影响则是相当大的。

根据施工经验，对于龙门吊等起重设备在安装过程中若遇突风，应立即停止安装作业，采取合理有效的措施以保证机械和人员的安全。预制梁端的吊装应避开6级以上大风，并根据其设计风况安排作业及抗风加固。架桥机和桥面吊机不能在超过16 m/s的风速时进行过跨作业。

大梗上隧道隧址位于沐川县利店镇和马边县辖区内，属亚热带气候，年平均风速为1.1 m/s，最大风速为15 m/s，需加强防范。

3)雷。夏季是雷的多发季节，需在夏季对雷现象多加防范。应加强与气象部门的联系，随时掌握天气的变化情况，及时向施工现场发布雷雨消息，做好防雷电的安全措施。

对施工现场的起重机、龙门吊等机械设备，以及钢支架、钢管脚手架和正在施工的工程金属结构，当位于相邻构筑物防雷装置接闪器的保护范围以外时，应按有关规定安装防雷装置。防雷装置的避雷针可采用长度为1 m～2 m的φ20钢筋；当利用金属构架做引下线时，应保证构架之间的电器连接且防雷装置的冲击接地电阻值不大于30 Ω。大梗上隧道工程属亚热带气候，夏季多雷，需加强防范。

3.2 主观危险源

此类危险源与第一类危险源显著不同，这类危险源主要是因为人的行为意识不足或者所使用的材料有问题，使用的机械设备有缺陷等而导致的，这些危险源都是可以通过人的意志或资金来避免的，即这类危险源也叫做内部危险源，主要存在于“人—机—管理”中。

3.2.1人

本文所提到的“人”危险源，主要是指进行现场施工作业的人员。归纳起来由于人的因素而引发的安全事故主要安全意识不够强、专业技术能力有欠缺、个人防护不到位、纪律意识太薄弱几个问题。

3.2.2机

在桥隧结合部的整个施工过程中，所用到的材料、设备都是相当多的，由于机的因素而引发的安全事故主要有：设备安置条件不合理、设备不够完好、设备周围防护措施做得不到位、对危险程度低的设备掉以轻心。

3.2.3管理

从历史的经验教训来看，在施工过程中由于管理的缺失或缺位而引发的安全事故数不胜数，归纳起来由于管理的因素而引发的安全事故主要体现在：施工工艺的选择不合理、安全管理人员的配置不合理、安全管理人员的数量和其自身的专业素质未配套、发生意外时的应急预案准备不到位。

4 结论

危险源是事故发生的起点，也是安全管理的重难点，我们必须对其有一个清晰的认识，只有知己知彼，才能对其加以防范和治理，从而减小事故发生的概率。

为了解决安全隐患，提供安全保障，本文根据危险源的相关理论和桥隧结合部施工特点给出了桥隧结合部危险源的定义；然后对依托工程现场的危险源按照主观危险源和客观危险源进行了分类，对每一个大类下的不同危险源进行了细致详细的分析，得出了最终结论：客观危险源是客观存在的，任何一个施工队都必须面临的问题，本工程的客观危险源有四个方面，分别是地形地质、自然灾害、危岩体、孤石；而主观危险源是主观存在的，能通过主观的一些手段加以解决的，本工程的主观危险源有三个方面，分别是人、机、环境。

本文得出的结论完全基于对现场实际情况的分析，在实际施工过程中，可以对本文的结论加以运用，有针对性的加强安全防范。