摘要：在复杂环境下对内河航道进行水下施工时必然会引起很大的风险，给整个施工过程造成很大的难度。本文以某内河航道水下施工为例，详细阐述了工程施工的难点，以及工程施工过程中存在的技术风险和施工风险。在此基础上提出针对性的风险控制措施，确保了整个内河航道水下施工过程的安全，具有重要的实践意义。
关键词：内河航道；水下施工；风险识别；控制措施
引言
最近几年以来，我国国民经济取得了快速发展，这在很大程度上促使了港口与航道工程项目的发展，内河航道施工工程数量有了很大提升[1]。与普通工程项目相比较而言，内河航道施工比较特殊，需要在水下进行施工。因此施工环境相对比较复杂，这给整个工程项目增加了很大的难度和危险系数[2]。所以有必要对复杂环境下内河航道水下施工风险进行分析，在此基础上提出控制措施，确保工程项目施工的安全性。已有的实践研究表明，疏浚炸礁工程是内河航道水下施工中必不可少的环节，也是危险系数最大的施工环节[3]。因此本文主要对内河航道疏浚炸礁工程施工中存在的风险及控制措施进行系统的分析，以期能够提升内河航道水下施工技术水平。
1.内河航道水下施工工程概况及难点分析
1.1.工程概况
某内河航道已经投入使用多年，但随着社会的发展，当前阶段的航道已经无法满足实际使用需要，在一定程度上限制了地区经济的发展。经过政府部门研究决定对该航道进行扩建处理。结合实际情况，对航道的标准断面进行设计，其底宽和面宽分别为45m和70m。根据不同地段的实际情况，设计了两种河底水下边坡，分别为1:3.5和1:4，整个航道的河底高程全部确定为-2.5m。河底的基岩主要是粘土质砂岩，经过前期勘察分析，其普氏系数大约在4-6范围内。需要通过爆破的方法对其进行施工。
1.2.工程施工难点分析
（1）水文地质情况。工程项目所在区域的水文地质情况总体比较复杂，经过勘查发现，该区域的地质主要由淤泥、沉渣、粉质粘土等构成。水下施工爆破时需要钻孔，这给钻孔质量和效率造成了非常不利的影响。该区域的河面宽度大约为20m—100m左右，附近建设有很多水闸、桥梁等设施，这就限制了大型施工设备进入施工场地。在水下施工时容易受到外部环境影响，比如找孔、装药都存在一些难度。
（2）爆破环境复杂。需要进行爆破的区域，在东边和西边两个方向上全部都是农田，在南边则存在大量的山体，在北侧距离不到100m的区域存在大量居民区。另外，在爆破区域上空还有一条220kV的高压线从中穿过，高压线与河道水面的距离在26m左右。如图1所示为内河航道施工区域分布图。基于上述分析可以看出，整个爆破区域的环境非常复杂，爆破过程很有可能会对周边区域的一些基础设施产生影响，甚至可能会引发安全问题。
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图1 内河航道施工区域分布图
2.内河航道水下施工风险分析
内河航道水下施工比较特殊，存在较大的危险性，尤其是在复杂环境下，其危险程度更高。结合以往的实践经验，以下分别从技术风险和施工风险两个层面，阐述复杂环境下内河航道水下施工存在的风险。
2.1.技术风险分析
（1）地质条件的不确定性风险。虽然正式施工前会对该区域的地质条件进行全面的勘察，但是受各方面因素影响，勘查结果或多或少与实际情况存在差异。地质情况会对爆破中的钻孔深度以及装药量等产生重要的影响，如果地质情况调研不正确，就会导致爆破工艺失去控制；
（2）炸药的使用风险。内河航道水下施工时，会用到炸药进行爆破，炸药在包装、运输和使用过程中，都存在重要的危险，如果操作不当有可能引发严重的安全事故，造成施工人员伤亡事件；
（3）船舶选型风险。内河航道水下施工时会用到船舶，船舶选择对施工质量以及施工周期都有非常重要的影响。根据施工环境、地质条件、施工精度等选择合适的船舶类型对施工质量、施工效率、施工成本都尤其重要。如疏浚中有耙吸式挖泥船、绞吸式挖泥船、链斗式挖泥船、抓斗、铲斗式挖泥船等各类船型，应根据船舶使用条件，结合施工现场情况合理选择配备施工机具，提高施工效率，节约成本、缩短施工工期。如果船舶型号过小，无法满足实际使用需要，船舶型号过大，一方面会造成浪费，另一方面可能会受到附近桥梁等建筑的影响，无法通过，同样会影响施工周期。
2.2.施工风险分析
（1）船舶风险。前文已述，施工过程中会用到船舶，并且可能会用到多艘船舶，那么在狭小的水面上，多艘船舶有可能发生碰撞的风险。另一方面内河航道通常都比较浅，船舶有发生搁浅的风险；安全通航风险；
（2）水下作业过程存在风险。不管是位于水下的人员还是水上的人员都有发生落水的危险，出现人员溺亡的重大人员伤亡安全事件；
（3）天气因素造成的风险。施工期间如果气候条件不好，在水面上出现了大面积的水雾，导致能见度降低，就会显著增加施工的危险程度，比如船舶更容易发生碰撞人员更容易跌撞落水等。
3.内河航道水下施工风险控制措施研究
3.1.提升安全意识，强化施工管理
内河航道施工的特殊性决定了其在施工过程中存在较大的风险，因此所有参与施工的人员必须具备有非常高的安全意识。更重要的是要强化施工过程管理，首先需要对施工区域的一些条件进行准确的勘查，这是确保施工安全的基础和前提。施工前需要查阅资料、观察气候条件，确保气候条件良好才可以施工，当气候条件不佳时尽量不要施工。根据实际情况合理的选择船舶型号，在施工中对船舶进行合理调度，避免出现碰撞问题。
3.2.对爆破的振动效应进行准确校核
本文所述案例中，内河航道水下施工区域环境比较复杂，旁边有居民区、农田、山体，上空还有高压电线等。这对水下爆破过程提出了非常高的要求，因为如果操作不当，可能会对周边环境造成不良影响。所以在开展水下爆破工序时，必须对爆破振动效应进行准确校核，对其进行严格控制，尽可能降低其对周边环境的影响。水下爆破与地面爆破相比较存在非常大的差异，因为水的压缩性与空气相比较要小很多，所以在水下进行爆破时，振动效应有振动强度大、范围影响广、衰减速度比较慢的特点。根据《水运工程爆破技术规范》中规定的标准，进行水下爆破任务时，安全振动允许距离可以根据下式进行计算：。其中，K表示地形影响系数，主要是指爆破点与安全保护对象之间地形对安全距离产生的影响，本研究就在充分分析爆破区域地形环境的基础上，最终将K值确定为250；a表示爆破产生的振动在传播过程中的衰减系数，同样受到传播路径地质条件的影响，结合实际情况最终将a值确定为1.8；Q表示爆破过程中使用的炸药量，如果是多个点同时进行爆炸，那么在计算时取总的炸药量，如果不同的爆炸点采用的是连续的爆炸模式，那么取值时取最大的炸药量。
爆破过程中炸药量的使用必须严格控制。如果炸药量太小无法达到理想的效果，如果炸药量过多，威力过大，必然会对周边环境造成不利影响。因此，必须根据上述的理论公式对炸药的使用量进行准确严格的校核，在降低爆破过程对周边环境造成影响的同时，尽可能提升爆破的效果。
3.3.对爆破产生的飞石和水柱进行严格控制
根据大量的实践经验，当水下爆破深度超过2m时，爆破过程产生的飞石和水柱全部会垂直于水面冒出。可能会对正上方的高压电线产生影响。为了对高压电线进行保护，在爆破区域设置了一层防护层，主要由钢管、沙包和毛竹片等构成，目的是防止个别飞石和水柱飞出对高压电线产生影响。
3.4.对周边环境的安全防控
施工周边为居民区、山体，在实际施工过程中，应定期监测爆破过程，对爆破时产生的地震波、水下冲击波的具体数据进行收集和分析，合理调整爆破参数，保证山体、民房等周边建筑物安全。
4.结论
内河航道水上施工比较特殊，尤其是在复杂环境下其危险程度高，如果操作不当，会引发严重的人员伤亡安全事故。结合具体内河航道水下施工案例，对施工过程中潜在的安全风险进行了系统的分析，针对这些风险提出针对性的风险控制措施，重点对爆破过程存在的风险提出了安全防范措施。对于提升复杂环境下内河航道水下施工安全具有重要的实践意义。
参考文献
[1] 郑美扬，吴海港，郑松，等. 内河航道施工期环境监测技术规范研究[J]. 节能与环保. 2019(10): 82-83.
[2] 张兆波. 内河航道疏浚施工项目管理对策[J]. 中国水运（上半月）. 2019(10): 79-80.
[3] 郝佳伟. 内河大型航道整治工程施工期施工船舶安全措施探讨[J]. 建筑工程技术与设计. 2018(11): 1763.
作者简介：贾冬梅，女，1983年12月出生，本科学历，中级工程师职称，主要从事港口与航道工程施工技术、工程项目管理等方面研究。