1常见事故原因分析及其对策
1.1 隧道进出口交通事故风险预测及规避对策
1.1.1 风险预测
洞内外的亮度差造成视觉不适是进出口处交通事故的主要原因。
汽车从路线上进入隧道，在隧道中运行并驶出隧道的过程中，与一般路段的视觉效果的区别是：白天洞外亮度强，隧道中亮度弱。进入隧道的瞬间从隧道产生的黑洞效应，使驾驶员产生适应的迟后现象，即一瞬间什么也看不见。隧道出口亮度极高。出口看上去是个亮洞。即出现“白洞孔像”，出现强的眩光。影响驾驶员的驾驶行为。夜间出口是个黑洞。使驾驶员看不清出口处道路的线形和道路的障碍物。这是隧道进出口事故多的原因。
1.1.2 规避对策
为了减少入口处和出口处亮度的差异。国内外的隧道设计中都采取了洞内照明亮度渐变的方法，通过设置引入段。适应段，过度段，基本段至出口段的不同亮度给驾驶员一个由亮到较亮。较暗到较亮到亮的过程。以减少适应滞后现象的不利影响。
1.2 隧道内超速行驶造成的交通事故风险预测及规避对策
1.2.1 风险预测
1、车速过高。按几个隧道的基本资料，隧道设计车速比主线设计车速低。汽车进入隧道前在隧道段的减速不够，因此实际运行车速比隧道的设计车速快。
2、汽车间距过近。按《公路工程技术标准 (JTJO01—98)的要求设计车速80KM／H时。停车视距110M，设计车速60KM／H时， 停车视距75M。 凡高于这个标准进入隧道后由于前述的不利原因，容易引起追尾事故的发生。
3、路面的磨光和污染使干摩擦系数降低。隧道中的路面多为水泥混凝土路面，在行车的作用下一方面横行刻槽被磨光。另一方面。汽车尾气污染路面，使干摩擦系数降低。导致制动时效率降低。
4、烟尘使隧道的能见度降低。由于隧道中的烟尘排除不如一般路段容易。特别是采用人工控制排风系统，实际效果很差，因而使隧道的能见度降低。本来车间距离很近了。因能见度底前方车型模糊，给驾驶员一个错觉。以为距离很远，当前车出现紧急情况采取制动措施时。因能见度低增长了反映时间，就给本来很近的车间距离带来雪上加霜的不利后果。很容易造成追尾或相撞事故。
1.2.2 规避对策
可采取标示性措施给驾驶员一个信号。让他知道自己的车速过快或过近，然后，调整自己的车速或车间距。可以考虑以立法的形式规定小车的最小距离为50M。大车的最小距离为100M。并有相应的车速限制和监视。如：设黄色渐进标线。根据国外的经验，黄色渐进标线可使追尾事故减少85％ 或设置“过分靠近”的可变警告标志：以促使后车驾驶员减速行驶。拉开车间距离。达到减少事故的效果在入口处设置微凸标线。在入口处200M段 微凸横贯车道的黄色标线。使汽车在上面高速行驶时。微有颠簸。提示驾驶员将进入隧道应减速行驶。以降低速度。
1.3 雨雪天交通事故的风险预测及规避对策
1.3.1 风险预测
雨雪天隧道内虽然淋不到雨雪，但由于冬季天气寒冷。隧道口容易冻结冰料子。隧道通风不如主线。加上没有日照。不易干。汽车尾气的污染，使路面抗滑能力进一步降低。轮胎容易打滑不利行车。
1.3.1 规避对策
1、改善被磨光的混凝土路面的抗滑性能。
2、阻止雨水进入隧道。具体办法为在隧道上坡方向的洞口处。应设置横向如下水格栅式的排水沟。截住路面流向洞口的水。
3、雨雪天气及时加强对隧道口的安全处理，及时撤防滑材料。 4、对隧道路面进行“打毛”处理。“打毛过的路面呈现形状规格不一的凸起。油污很难降低其摩擦力。
2 常见不良地质灾害的风险预测及规避对策
2.1 洞口顺层滑坡的风险预测及规避对策
2.1.1 风险预测
山体滑坡是暴雨或淫雨使山体不堪重负，由山体薄弱地带断开，整体下滑。造成山体滑坡可以是第四纪残坡积物，也可以是风化的基岩。以下5种情况预示着滑坡可能发生。
(1)滑坡上缘裂缝或错落距增大,不连续的裂缝贯通。 (2)地面变形速度明显加快。
(3)地面构筑物或建筑物等移位、变形,树木歪斜,池塘、水田渗漏。
(4)渗出水变混浊,开挖面岩层出水冒泥。 (5)裂缝处有响声。 2.1.2 规避对策
1、顺层滑坡施工宜安排在旱季施工。在滑坡体上设置桩点,观测滑体变化动态。
2、做好滑坡体内、外的排水工程。
3、对滑坡体进行预加固,设置抗滑桩、锚索桩或桩间挡土墙等。 4、开挖前,先施做30~50 m的超前长管棚,并进行注浆,填塞滑坡体内的裂隙。
5、施工中密切检测拱顶、边墙和支护的变形情况,发现新的裂纹或异状时,要及时加强临时支护。
2.2 断层破碎带的风险预测及规避对策
2.2.1 风险预测
断层及破碎带作为一种各向异性岩体是隧道开挖过程中最常见的
不良地质现象。断层及其破碎带又是岩溶发育地区溶洞水、地下暗河和淤泥带的最组要储存场所；封闭条件好的断层及其破碎带的小断层也是煤系底层中的高压、过量瓦斯的主要聚集空间。大量工程实践表明，隧道工程建设中的围岩坍塌、涌水、隧道泥石流、围岩大变形等与断层及其破碎带的分布及其性质有着密切的关系。在隧道建设中可以采用以下方式对断层破碎带进行预测预报。
1、
采用地质雷达超前预测预报。
2、当隧道设置平行导坑时，平导掘进超前隧洞一定距离,以了解掌握断层破碎带地质情况。
3、洞内超前钻探预报。即在开挖工作面采用水平钻机向隧道前方打超前钻孔探测。
2.2.2 规避对策
1、开挖前先施工超前锚杆或超前管棚等对围岩进行预加固。围岩破碎时应先进行预注浆,改良围岩。
2、开挖后的施工支护应加强,视断层的围岩破碎情况,采用系统锚杆、挂钢筋网然后喷混凝土。或采用钢架(或格栅钢架)支护。
3、按设计进行永久性混凝土衬砌支护;或采用钢筋混凝土衬砌;以及增加衬砌混凝土厚度,提高衬砌混凝土强度等级。
(4)衬砌后及早压浆。
2.3 洞外危崖落石的风险预测及规避对策 2.3.1 风险预测
地表水及地下水活动,使岩层裂隙充水,破坏岩体结构，易产生落石。地形陡峻,山坡凹凸不平,裂隙节理发育,岩石破碎,也易形成落石。
2.3.2 规避对策
1、施工前,检查洞顶坡面,有无松动岩石,自上而下,分段清除松浮易动的石块。
2、做好防排水,地表水截水引排。填塞岩石缝隙,以防地表水渗入岩层内部,引起落石。
3、拦截危石,在洞顶上方修建拦石网、拦石墙。
4、将洞顶边坡刷方,并改造地形,不使坡面有危石出现。 5、密切观察山坡裂缝,当危崖上有脱缝或裂缝发展时,要立即停工,待检查、处理后再施工。
2.4 突涌水的风险预测及规避对策
2.4.1 风险预测
干海子隧道有些区段的节理发育密集，在断层破碎带下盘岩层中地下水富集，可能导致涌水。采用地质雷达检测和超前探孔对突涌水进行预测预报。 2.4.2 规避对策
1、引排水。查明溶洞或暗河水源流向及其与隧道位置关系,用涵洞、暗管、暗沟、泄水洞、开凿引水槽、铺砌排水沟等。
2、堵水。溶洞或暗河的流水量不大,有其它出口或有分支,采用注浆堵水。
3、隧道反坡排水。利用抽水机配以管道排水,分段设置固定泵站和集水井。固定泵站与开挖面之间设置临时移动泵站,用潜水泵抽水至固定泵站的集水井。
3 常见有害气体、高温的风险预测及规避对策
隧道施工中常见的有害气体多为无毒但可以燃烧和爆炸的瓦斯及天然气,有毒的硫化氢气体等。隧道高温则是隧道较长、埋深较深的产生的比正常高的温度。 3.1 瓦斯及可燃气体
3.1.1 风险预测
1、用仪器快速检测是否含有瓦斯及瓦斯浓度。
2、瓦斯突出危险性预测 通常用钻屑指标法即通过钻粉量的变化判定突出危险性。
3、作业环境瓦斯容许浓度
①携带式测量仪表使用地点为< 1.0%; ②普通光电测距仪工作范围为< 1.0%; ③钻眼作业处20 m以内风流中为< 1.0%; ④焊接防水板作业过程中为< 0.5%; ⑤电动机及开关附近10 m内为≤0.5%; ⑥洞内局扇吸入端风流中为≤0.5%; ⑦放炮后15 min开挖工作面为< 1.0%; ⑧停风区为≤1.0%。 3.1.2 规避对策
1、隧道内所有的固定、移动设备、电器开关、照明装置均采用防爆型。
2、瓦斯隧道内,不得有明火作业,洞内、洞口严禁吸烟,进洞人员穿棉制品。
3、瓦斯突出防治。①钻孔排放;②水力冲孔;③震动性放炮渗出;④深孔松动爆破;⑤岩层或煤层注水。
4、瓦斯排放。①瓦斯引排;②抽放瓦斯;③自然排放。
5、封堵瓦斯。①注水泥浆或其它材料,堵塞岩层或煤层裂隙,阻止瓦斯渗入。②及时对开挖面进行喷混凝土封闭。③尽快进行封闭衬砌。衬砌宜采用气密性混凝土。
3.2 硫化氢气体
3.2.1 风险预测
1、嗅觉判别。硫化氢气体有难闻的腐卵臭味 (俗称臭鸡蛋味)。 2、仪器检测法。可快速检测是否含有硫化氢气体及浓度。 3、空气中硫化氢气体的容许浓度:我国国家标准规定为10 mg/m3;美国为22·5mg/m3。
3.2.2 规避对策
1、隧道内施工人员配戴防毒面具,防毒剂由干木炭、碳酸氢钠组成。
2、隧道内喷洒碳酸氢钠溶液,使有毒气体分解成无毒气体。 3、及时对开挖面进行喷混凝土封闭,减少或堵塞硫化氢气体的渗入。
4、加强隧道的通风,稀释硫化氢气体的含量。 5、加强硫化氢气体的检测。
6、对硫化氢气体涌入量较大的地段,尽快进行封闭衬砌,衬砌宜采用气密性混凝土。
4 隧道施工中常见惯性事故的风险预测及规避对策
隧道施工中常见的惯性事故多为隧道坍塌、爆破作业、施工用电安全以及爆破后危石伤人等。 4.1 隧道塌方
4.1.1 风险预测
1、在碎裂结构地层中,岩块间互相挤压,开挖后失稳,局部块石坍塌。
2、喷层大量开裂,喷混凝土质量、厚度未达到设计要求。 3、薄层岩体在构造运动作用下,形成小褶曲,错动,岩层层状劈裂,层理、节理缝或裂隙变大、张开。
4、岩层软弱相间或有软弱夹层,有地下水作用,软弱面强度降低或软弱层泥质充填物较多。
5、隧道穿越断层或各种堆积体,开挖后,容易引起坍塌。 6、由于地下水的浸泡、软化等作用,加剧岩体的失稳而坍塌。 7、洞内围岩变形异常,变形速度加大。 4.1.2 规避对策
1、采用围岩“预加固”技术,即通过打超前管棚,预注浆加固围岩,提高围岩的性能指标。或者采用旋喷拱或预切槽,减少围岩变形。
2、做好排水。在施工前或施工中,均应采取可行的防排水措施,尽可能将地表水引排,不渗入隧道中。
3、选择正确的开挖方法。采用台阶法、短台阶法、中壁法、眼
镜法等技术进行隧道开挖。
4、加强初期支护。①增加喷射混凝土的厚度；②加密加长锚杆;③增设钢筋网或使用喷射钢纤维混凝土;④采用或者加密钢架。
5、加强围岩量测。发现围岩变形或异常情况,及时采取紧急措施处理。①按设计进行永久性混凝。
4.2 爆破事故
4.2.1 风险预测
1、爆破器材受潮或失效。 2、起爆方法不正确。 3、爆破网路联结不正确。
4、瓦斯隧道采用常规爆破作业方法。 4.2.2 规避对策
1、选用安全的爆破器材。 2、采用微差爆破。
3、在瓦斯隧道内采用电力起爆,使用防爆型爆器作为起爆电源。微差爆破的总延时控制在1ms内,使瓦斯不及泄出即爆破完毕。
4、盲炮处理。①距盲炮炮口间距不小于30 cm处,另打平行炮眼重新装药爆破;②用木制或竹制具,将盲炮炮眼的大部分填塞物掏出,用聚能药包爆;③若起爆网路未受破坏,导爆索或导爆管正仍能起爆者,可联线起爆;④所用炸药为非抗水类药,向孔内灌水,使炸药失效;⑤当电力起爆发生炮时,须立即切断电源,将爆破网路短路。
4.3 施工用电事故
4.3.1 风险预测 1、电压突然降低。
2、电压忽高忽低,不稳定。 3、电气设备不能正常工作。
4、用电常见的事故为漏电、短路、触电等,发率较高,危害较严
重。
4.3.2 规避对策
1、编制临时用电方案,确定变压器容量、导截面和电器开关类型等。
2、采用“三相五线制”线路及两级保护系统,或将动力线路与照明线路分设。
3、电力线路与建筑物的距离要符合最小安全距离的规定。 4、变配电场所及自备发电机要按规范要求做好安全防护及接地、防雷防护。
5、机电设备安装漏电保护器,或接零保护。
6、施工用电的安装、维修或拆除等由专业电工完成,并与用电的技术复杂程度相适应。
4.4 危石
4.4.1 风险预测
1、隧道穿越断层或破碎带,开挖后,易形成危石。 2、爆破作业不当,装药量过多。
3、处理危石不当,引起坠落,可牵动岩层坍塌。 4.4.2 规避对策
1、每次炮后清撬岩层表面局部松动的块石。 2、施作径向锚杆,进行围岩岩层加固。
3、及时喷射混凝土封闭。避免岩层暴露时间过久,引起围岩松动、风化。
4、重点部位进行监控量测。
5 高速公路隧道出口交通标志的设置
调查研究表明:公路隧道出口亮度的急剧变化,造成驾驶员明暗适应困难,容易产生视觉障碍,影响驾驶员对隧道出口交通标志的准确认知,严重时甚至导致交通事故。国内一些学者在对交通标志视认
性分析基础上,利用EMR—8B眼动仪系统,通过行车实验,获取驾驶员在隧道出口处视觉障碍持续时间,并建立基于视觉适应基础上的隧道出口交通标志设置安全距离公式。
最后得出结论：隧道内限速为60 km/h和80 km/h的隧道出口,其隧道外标志距隧道出口安全距离分别为120 m和140 m。同时,高速公路交叉口、匝道进出口与隧道出口距离应相应增加。对于交通标志设置安全距离不够的高速公路隧道出口,可采取措施提高标志视认性:
1、改善隧道出口缓和照明和驾驶员视觉条件,确保照度过渡合理,降低视觉障碍发生可能性。
2、将路上标志设置为3°~5°俯角,路侧标志与道路垂直面设置成一定角度(建议为10°左右),以提高标志视认性。
3、隧道出口交通标志反光膜等级,务必达到工程三级以上。在重要的交叉口及匝道进出口应在交通标志上设置外部照明,并确保在夜间具有150 m以上的视认距离,以提高夜间标志的视认性。
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