鐵路隧道施工安全管理與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用

【摘 要】在鐵路隧道工程中，施工安全管理水平的低下將直接導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，輕則影響工程質(zhì)量，導(dǎo)致國(guó)家利益遭受重大損失，重則導(dǎo)致施工人員失去寶貴的生命，最終給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大的損失。血和淚的教訓(xùn)讓我們不得不注重施工安全管理，那么我們應(yīng)采取哪些措施切實(shí)加強(qiáng)安全管理？文中就此展開(kāi)以下幾點(diǎn)探究性的分析。

【關(guān)鍵詞】鐵路隧道施；工安全管理；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)

前言

鐵路隧道施工安全不確定性因素多，多表現(xiàn)為洞害、水害、洞穴填充物及塌陷4個(gè)方面，但施工中可能遇到的高壓富水隱伏巖溶構(gòu)造預(yù)測(cè)及處治不當(dāng)常會(huì)突生大規(guī)模突水突泥、堵塞坑道等地質(zhì)災(zāi)害，給施工安全造成嚴(yán)重威脅。為保證現(xiàn)場(chǎng)人員能夠安全快速躲避、撤離免受傷害和設(shè)施免受破壞，需建立風(fēng)險(xiǎn)隧道安全應(yīng)急及預(yù)防快速響應(yīng)機(jī)制。

一、鐵路隧道施工安全管理

1、建立風(fēng)險(xiǎn)管理制度，做好風(fēng)險(xiǎn)防范工作

施工單位是隧道施工安全的責(zé)任主體，必須加強(qiáng)隧道施工過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)防范和風(fēng)險(xiǎn)管理，落實(shí)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)防范措施。要加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)源的監(jiān)控，加強(qiáng)隱患的排查，特別要加大隱患排查治理力度。對(duì)查出的安全隱患必須立即組織整改，有效防范、遏制施工安全事故的發(fā)生。對(duì)于不良地質(zhì)、特殊巖土等隧道施工過(guò)程可能出現(xiàn)的重大地質(zhì)災(zāi)害，開(kāi)展專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，選擇適宜的施工工藝，制定風(fēng)險(xiǎn)防范及突發(fā)安全事故應(yīng)急救援預(yù)案。監(jiān)理單位應(yīng)監(jiān)督施工單位制訂風(fēng)險(xiǎn)防范措施并督促實(shí)施。

2、做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，落實(shí)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)責(zé)任

施工單位應(yīng)結(jié)合隧道工程地質(zhì)條件和指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)編制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案，明確隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法、預(yù)報(bào)的內(nèi)容、預(yù)報(bào)頻次、實(shí)施計(jì)劃，提出儀器設(shè)備配置和操作要求、信息判斷、數(shù)據(jù)采集與處理、預(yù)報(bào)成果報(bào)告編制等技術(shù)要求；配備能夠勝任超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的技術(shù)人員，確保超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果及數(shù)據(jù)的真實(shí)性，監(jiān)理單位負(fù)責(zé)檢查施工單位現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、物探專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量及能力、設(shè)備類型及數(shù)量、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的實(shí)施和數(shù)據(jù)采集。施工單位應(yīng)將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作納入工序管理，嚴(yán)格按超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案實(shí)施。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)顯示地質(zhì)條件異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，防止事故發(fā)生，同時(shí)報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)、建設(shè)單位。

3、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作.強(qiáng)化施工過(guò)程的安全控制

施工單位必須將監(jiān)控量測(cè)納入施工工序，配備監(jiān)控量測(cè)專業(yè)人員，制定詳細(xì)的監(jiān)控量測(cè)方案，并根據(jù)地質(zhì)情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整；建立最大日變形量和累計(jì)變形量的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制；嚴(yán)格按照規(guī)范要求布點(diǎn)量測(cè)，確保監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確完整，及時(shí)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整支護(hù)參數(shù)，并及時(shí)將量測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果反饋給設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位，設(shè)計(jì)驗(yàn)證后應(yīng)及時(shí)根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，施工單位按變更設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，監(jiān)理單位監(jiān)督其執(zhí)行。

4、加強(qiáng)施工安全培訓(xùn)，落實(shí)施工安全責(zé)任

要加強(qiáng)安全宣傳、教育和培訓(xùn)，建設(shè)符合企業(yè)實(shí)際的安全文化。嚴(yán)格遵守有關(guān)安全生產(chǎn)的法律法規(guī)和規(guī)章制度，建立安全生產(chǎn)保障體系，落實(shí)各項(xiàng)安全生產(chǎn)措施，做好安全應(yīng)急救援預(yù)案，配備應(yīng)急救援人員、器材、設(shè)備，應(yīng)急救援預(yù)案按規(guī)定報(bào)監(jiān)理單位批準(zhǔn)并報(bào)建設(shè)單位核備，并定期進(jìn)行演練；隧道開(kāi)挖、噴錨支護(hù)、襯砌操作人員必須進(jìn)行上崗前的技術(shù)、安全培訓(xùn)，考試合格后方可上崗；作業(yè)人員必須持證上崗。監(jiān)理單位對(duì)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、洞內(nèi)通風(fēng)、鉆爆設(shè)計(jì)和爆破器材的管理、圍巖變形監(jiān)控量測(cè)及初期支護(hù)、二次襯砌、防水堵漏、臨電管理等工作作為主要控制點(diǎn)，通過(guò)巡檢、專檢、旁站、指令、專題會(huì)議等手段進(jìn)行監(jiān)控；對(duì)預(yù)防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落實(shí)以及應(yīng)急預(yù)案的審查和演練情況進(jìn)行監(jiān)控。

5、強(qiáng)化施工組織設(shè)計(jì)，規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)管理

嚴(yán)格施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理，強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部安全管理隧道施工組織設(shè)計(jì)必須將安全生產(chǎn)、危險(xiǎn)源識(shí)別、評(píng)價(jià)與控制、應(yīng)急救援預(yù)案等作為主要內(nèi)容。對(duì)穿越斷層破碎帶、軟巖變形、膨脹土、富水黃土等不良地質(zhì)地段應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案。由項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全負(fù)責(zé)人共同組織編制，報(bào)施工企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)審查，經(jīng)總監(jiān)理工程師審核后實(shí)施，并由施工企業(yè)專職安全生產(chǎn)管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。要加強(qiáng)應(yīng)急管理，制定應(yīng)急預(yù)案。監(jiān)理單位對(duì)施工單位安全技術(shù)交底、應(yīng)急預(yù)案演練、各項(xiàng)安全措施落實(shí)情況定期進(jìn)行檢查，對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)抽查，督促施工單位加強(qiáng)安全管理。

二、鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)技術(shù)

針對(duì)隧道實(shí)施施工監(jiān)測(cè)、第三方監(jiān)測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析與安全評(píng)估，可綜合反映整個(gè)施工階段的安全狀況，在出現(xiàn)異常與安全隱患時(shí)可及時(shí)發(fā)出預(yù)報(bào)警信息。然而以往的監(jiān)測(cè)通常只是簡(jiǎn)單地統(tǒng)計(jì)與匯總形成監(jiān)測(cè)報(bào)告，在數(shù)據(jù)有效性控制、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況、利用專家經(jīng)驗(yàn)等方面不夠深入。因此，通過(guò)對(duì)隧道進(jìn)行信息化監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估管理主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集與整合

整套系統(tǒng)考慮到了目前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集的三種主要方式：人工錄入、儀器自動(dòng)采集并實(shí)時(shí)傳輸和通過(guò)數(shù)據(jù)文件導(dǎo)人。能夠提供直觀易用的交互界面，以適應(yīng)各種監(jiān)測(cè)手段；同時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別與篩選，保證采集到真實(shí)有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，確保后續(xù)安全評(píng)估與技術(shù)分析的科學(xué)性和可靠性。同時(shí)，系統(tǒng)也將集成超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與自動(dòng)化監(jiān)控量測(cè)設(shè)備（斷面儀、激光測(cè)量設(shè)備）等，使得系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、查詢工程施工現(xiàn)狀的功能。此外，系統(tǒng)中存儲(chǔ)著豐富的既有工程資料信息，包括地形資料、基礎(chǔ)地質(zhì)資料（地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、不良地質(zhì)）、勘探資料（鉆孔、物探等）、試驗(yàn)成果、以及工程設(shè)計(jì)信息，把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與這些基礎(chǔ)信息進(jìn)行有效的整合，將極大地提高后續(xù)安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的高效性與通用性。

2、監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)分析

海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隱含著豐富的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、周邊環(huán)境影響等安全信息，應(yīng)在采集的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行初步的分析與趨勢(shì)判斷，向管理者與技術(shù)人員實(shí)時(shí)提供直觀的時(shí)程曲線、空間動(dòng)態(tài)曲線、安全儲(chǔ)備余量、測(cè)點(diǎn)發(fā)展速率等圖表與文字信息，為下一步安全分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供分析依據(jù)。監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)分析技術(shù)有助于對(duì)采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷，能夠全面反映數(shù)據(jù)異常波動(dòng)的情況，有效控制人員因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素引起的異常，從而有效地甄別監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常是否屬于工程安全問(wèn)題引起的波動(dòng)。

3、安全評(píng)估

定期對(duì)監(jiān)測(cè)工程進(jìn)行安全評(píng)估，是施工安全控制的重要內(nèi)容，是對(duì)工程安全狀態(tài)的進(jìn)一步分析。通過(guò)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)分析匯總情況，系統(tǒng)自動(dòng)形成某時(shí)期內(nèi)工程監(jiān)測(cè)安全評(píng)估報(bào)告初稿，技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工工況，編輯定稿，提交到系統(tǒng)中。在定稿過(guò)程中，技術(shù)人員可利用系統(tǒng)工具定制諸如橫縱斷面、各類型曲線對(duì)比等分析內(nèi)容，導(dǎo)人各種圖表文字等補(bǔ)充內(nèi)容，完善安全評(píng)估報(bào)告。

4、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)臨界值或警戒值，經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)判斷或人工判斷確認(rèn)后，則啟動(dòng)異常分析處理機(jī)制，由相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)分析，對(duì)于特別危險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，還需要啟動(dòng)遠(yuǎn)程專家會(huì)診，形成專家鑒定意見(jiàn)。如果鑒定意見(jiàn)一致判定為超過(guò)安全控制范圍，則需要進(jìn)一步啟動(dòng)預(yù)警或報(bào)警機(jī)制，采取應(yīng)急預(yù)案迅速解決現(xiàn)場(chǎng)安全問(wèn)題。異常分析處理流程要標(biāo)準(zhǔn)化，并且靈活高效，結(jié)合技術(shù)人員、專家分析與經(jīng)驗(yàn)判斷，使管理各方能夠迅速采取措施，把安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

5、巡查監(jiān)控與動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析通常是以有限個(gè)離散測(cè)點(diǎn)來(lái)評(píng)價(jià)工程整體的安全狀況，反映在數(shù)據(jù)分析上可能存在以偏概全的傾向。因此，進(jìn)行定期或不定期的現(xiàn)場(chǎng)巡查，實(shí)地查看監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)是否偏離工程監(jiān)控要求，同時(shí)還可以檢查測(cè)點(diǎn)以外的現(xiàn)場(chǎng)安全狀況。經(jīng)巡查后，給出巡查分析報(bào)告，結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)技術(shù)分析，可判斷工程整體的風(fēng)險(xiǎn)控制是否在既定目標(biāo)內(nèi)，同時(shí)也能給出動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析成果，使項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)可控。

6、GIS工程地圖

GIS地圖功能是以地理信息系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)，將工程安全監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)管理等信息在工程地圖上顯示，方便用戶直觀地查詢與管理。

（1）工程地圖信息，在工程地圖上顯示各工點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)警情況、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警情況。能夠進(jìn)行地圖放大縮小和移動(dòng)，方便了解工地周邊環(huán)境情況，通過(guò)點(diǎn)擊能夠直接進(jìn)入工點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理界面，迅速了解工點(diǎn)詳細(xì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警報(bào)告等信息。

（2）工點(diǎn)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖，對(duì)工點(diǎn)測(cè)量的布置以圖形的方式顯示，用戶能夠通過(guò)選擇顯示所關(guān)心的測(cè)點(diǎn)和斷面，點(diǎn)擊測(cè)點(diǎn)和斷面的圖標(biāo)能夠顯示相應(yīng)的曲線。

結(jié)束語(yǔ)

總之，鐵路隧道施工建設(shè)會(huì)遇到的情況多種多樣，施工設(shè)計(jì)方要隨著地形地貌的變化要不斷的做出相應(yīng)調(diào)整，確保鐵路隧道施工的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金章.鐵路隧道驗(yàn)標(biāo)工作的有關(guān)問(wèn)題[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督.2002（10）

[2]世界上最長(zhǎng)的鐵路隧道[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).2003（S1）

[3]李大洪.京九鐵路隧道無(wú)損檢測(cè)項(xiàng)目通過(guò)階段驗(yàn)收[J].礦業(yè)安全與環(huán)保.2003（01）

[4]王化光，陳秀瓊.某鐵路隧道變形監(jiān)測(cè)及治理[J].鐵道建筑技術(shù).2003（06）

[5]王效良.《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》再次修訂[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).2004（05）