復雜地質隧道施工安全風險分析與管理

［摘 要］隧道工程作為基礎設施建設領域的重要組成部分，為現(xiàn)代社會的交通運輸和城市發(fā)展提供了關鍵的支撐。然而，地質條件復雜的隧道施工安全風險成為影響工程質量和安全的重要因素，使隧道施工面臨諸多挑戰(zhàn)和風險。本文針對復雜地質條件下的隧道施工安全風險進行了分析與管理研究，通過分析復雜地質隧道施工的安全風險來源和影響因素，提出了相應的安全風險管理措施。本文對于指導和推進復雜地質隧道施工的安全風險管理具有重要意義，也能夠為相關領域的學術研究和工程實踐提供理論支持和借鑒。

［關鍵詞］復雜地質隧道；施工安全；風險

［中圖分類號］TU71文獻標志碼：A

隧道作為一種重要的交通基礎設施，對社會經濟的發(fā)展和人們生活質量的提升起著關鍵作用。在復雜的地質環(huán)境中，隧道建設存在很多安全隱患，如地質災害、圍巖變形、施工技術不足等，這些風險不僅會對施工進度和質量產生不利影響，更可能危及施工人員的生命安全。本文深入探討復雜地質隧道施工的安全風險分析與管理，旨在為復雜地質隧道施工的安全風險分析與管理提供理論依據和實踐指導，為相關決策者和從業(yè)人員提供有益參考，進一步推動隧道施工安全的發(fā)展。

1 隧道施工安全風險管理的意義

1.1 保障工人安全和減少人員傷亡

隧道施工過程中存在各種潛在的安全風險，如坍塌、滑坡、爆炸等［1］。通過科學有效的風險管理措施，工程施工相關工作人員可以提前識別和評估這些風險，并采取相應的預防和控制措施，從而減少事故的發(fā)生概率，保障工人的安全，這不僅是對工人的生命負責，也有助于提高工人的工作積極性和效率。

1.2 保障工程質量和減少經濟損失

隧道施工中發(fā)生的事故和質量問題往往會導致工程延誤和額外的修復成本。通過風險管理，工程施工相關工作人員可以預先識別和控制潛在的質量問題，減少施工過程中的錯誤和缺陷，確保隧道工程的質量［2］。這將有助于避免由于施工安全問題而引發(fā)的經濟損失和維修成本增加，保護投資者和相關利益方的利益。

1.3 提升項目管理水平和信譽度

隧道施工安全風險管理是一項系統(tǒng)性的管理活動，需要有科學的方法和有效的管理措施。通過實施良好的風險管理，可以提升項目管理水平，保證施工進程的安全、高效和順利進行。同時，對于隧道施工單位和管理部門來說，高水平的安全風險管理也是提升信譽度和競爭力的重要方面，有助于吸引更多的投資和項目合作。

2 復雜地質隧道施工安全風險分析

2.1 地質環(huán)境復雜

復雜的地質環(huán)境是隧道施工中的一個重要風險因素。它涵蓋了兩個方面的問題：施工區(qū)域地質條件的復雜性和施工區(qū)域周圍地質環(huán)境的復雜性。

首先，施工區(qū)域地質條件復雜。這意味著施工區(qū)域的巖層可能存在多種類型和不同穩(wěn)定性的問題，施工過程中需要面對不同程度的圍巖變形、巖爆、地下水涌入等風險。例如，在施工過程中遇到堅硬的巖石層和軟弱的黏土層的轉換區(qū)域，如果不采取適當的支護和加固措施，巖石可能會變形，導致隧道坍塌［3］。因此，進行地質勘探和評估是必要的，有利于識別潛在的地質風險，并采取相應的支護和加固措施，確保施工的安全進行［4］。其次，施工區(qū)域周圍的地質環(huán)境復雜，包括周圍地區(qū)的地質構造、地下水情況、鄰近的礦山或居民區(qū)等。這些因素對施工過程中的安全和環(huán)境保護都有重要影響。例如，如果施工區(qū)域周圍存在濕陷性黃土或地下水位較高，施工過程中可能會發(fā)生地層塌陷或地下水涌入的風險。同時，如果附近存在礦山或居民區(qū)，施工過程中需要注意對周圍環(huán)境的保護，避免對周圍人員和設施造成影響。

2.2 施工技術水平低

施工技術水平低是復雜地質隧道施工中的另一個重要風險因素，這意味著施工人員技術方面的知識和技能掌握情況達不到相應的要求，無法有效應對復雜地質條件下的施工。

首先，施工技術水平低可能導致操作不當和施工錯誤。在地質條件復雜的情況下，施工人員需要具備豐富的經驗和專業(yè)知識，以正確判斷和處理各種情況。然而，如果施工人員的技術水平不足，可能會導致操作失誤，如在支護施工中選擇不當的支護材料或施工方法，或者在巖體處理中未能正確評估巖石的穩(wěn)定性，從而增加了施工風險［5］。其次，施工技術水平低還可能導致設備故障或操作困難。復雜地質條件下的施工需要使用特殊的設備和工具，如鉆探機、爆破裝置等。如果施工人員對這些設備的操作和維護了解不足，可能會發(fā)生設備故障，影響施工進程。最后，由于施工環(huán)境處于地下，因此施工中往往采用爆破、鑿巖等工藝，這些工藝都會改變原有的地質條件，導致地基的穩(wěn)定性下降，加之地壓較大，往往會產生襯砌變形、底鼓、冒頂等不良現(xiàn)象，嚴重者甚至會發(fā)生塌方。

2.3 隧道施工過程中人為因素的風險

隧道施工過程中的人為因素是復雜地質隧道施工安全的另一個重要風險因素，包括人員操作失誤、違規(guī)行為、管理不善等，可能導致事故和安全隱患。

首先，人員操作失誤是一種常見的人為因素風險。在地質條件復雜的隧道施工中，施工人員需要進行各種操作，如鉆孔、爆破、支護等。如果操作不當或缺乏經驗，可能會引發(fā)事故，如爆破事故、支護失效等。因此，施工人員需要接受充分的培訓，了解施工規(guī)范和操作要求，增強操作技能和風險意識，以減少操作失誤造成的風險。其次，違規(guī)行為也是一個人為因素風險。在施工過程中，某些工作人員可能會忽視安全規(guī)定，違反施工程序和要求，以追求效率或其他目的。例如，無視安全警示標志、操作設備時不戴個人防護裝備、擅自更改施工方案等，這些違規(guī)行為會增加事故發(fā)生的概率，并對施工安全造成威脅。因此，需要強化安全教育和監(jiān)督，確保施工人員遵守規(guī)范和要求，不違規(guī)操作。

2.4 管理體系亟待完善

在復雜的地質隧道施工中，管理體系的完善與有效運行是確保施工安全的關鍵，不完善的管理體系可能會增加施工安全風險的發(fā)生概率和管理的復雜性。

首先，不完善的管理體系可能導致信息傳遞不暢。在施工過程中，各個層級和部門之間需要及時、準確地傳遞信息，包括安全要求、工作計劃、風險評估等。如果管理體系不完善，信息傳遞可能出現(xiàn)滯后、不清晰或失真的情況，導致施工人員無法獲得相應的安全指導，增加工程施工過程中的潛在風險。其次，不完善的管理體系可能導致責任不清。復雜的地質隧道施工涉及多個參與方，包括施工單位、監(jiān)理單位、設計單位等。如果管理體系不健全，責任分工可能不清晰，各方對施工安全的責任界定模糊，難以追究責任和協(xié)調處理問題，導致責任推諉和管理缺失，降低施工安全的整體管理水平。

3 復雜地質隧道施工安全風險管理措施

3.1 完善隧道圍巖監(jiān)測質量管理

通過配備先進的監(jiān)測設備和建立監(jiān)測數據分析和預警機制，實時監(jiān)測圍巖變形和地質災害的情況，及時采取相應的支護和加固措施，保障施工過程的安全性和穩(wěn)定性。

首先，配備先進的監(jiān)測設備對圍巖進行實時監(jiān)測是至關重要的，監(jiān)測設備包括測斜儀、應變計、撓度計、壓力計等。這些設備可以對圍巖的變形、應力和位移進行精確測量和監(jiān)測，為工作人員提供及時的監(jiān)測結果，幫助工作人員判斷圍巖的穩(wěn)定性和精準識別地質災害的風險［6］。同時，還可以通過監(jiān)測設備記錄施工過程中的變形和應力變化，為后續(xù)的分析和評估提供重要數據支持。其次，建立監(jiān)測數據分析和預警機制是確保隧道圍巖安全的關鍵。監(jiān)測數據分析師要實時對監(jiān)測數據進行綜合分析和評估，識別圍巖變形和地質災害的趨勢和規(guī)律?；诜治鼋Y果，制定相應的預警指標和預警級別，建立預警機制，一旦監(jiān)測數據達到預警指標，即觸發(fā)相應的預警措施，及時采取支護和加固措施，防止事故發(fā)生。預警機制的建立需要依靠專業(yè)的技術人員和科學的方法，確保預警的準確和及時。

3.2 提升工程技術能力

通過加強對工程技術人員能力的培養(yǎng)和提升，施工單位能夠更好地應對地質條件復雜的施工挑戰(zhàn)，降低施工安全風險，確保施工質量和工期。

首先，加強技術人員的培訓和能力提升是關鍵。培養(yǎng)工程技術人員的專業(yè)知識和實踐經驗，使其熟悉復雜地質隧道施工的工藝和技術要求。通過組織培訓課程、技術交流和實踐經驗分享等方式，提高技術人員的技術水平和解決問題的能力，使其能夠熟練應用各種工程技術手段，如巖體處理、支護結構設計等，以應對地質條件復雜的施工挑戰(zhàn)。其次，向專業(yè)的工程技術機構或專家團隊尋求技術支持。地質條件復雜的隧道施工往往面臨較大的技術難度，需要解決復雜的地質問題和工程挑戰(zhàn)，與專業(yè)的工程技術機構或專家團隊合作，可以獲得專業(yè)的技術支持和建議，有利于順利解決技術難題，優(yōu)化施工方案，并制定適當的風險控制措施。最后，通過引進和采用先進的工程技術和設備，可以提升施工單位的工程技術能力。隨著科技的不斷進步，具有更高的效率和安全性的工程技術和設備不斷涌現(xiàn)。施工單位在工程建設過程中，必須時刻把握科技的動態(tài)，不斷地引進與應用最先進的技術與裝備，以提高工程建設的效率與質量，減少工程建設的風險。

3.3 質量安全管理責任制的落實

通過明確施工各方的責任，并建立健全的管理體系和責任制，可以確保質量和安全管理得到有效實施和監(jiān)督。

首先，明確施工各方的責任，包括施工單位、監(jiān)理單位、設計單位等各方在隧道施工過程中都應承擔相應的責任。施工單位應負責組織和實施施工工作，保障施工質量和安全，監(jiān)理單位應對施工過程進行監(jiān)督和檢查，確保施工符合規(guī)范和要求，設計單位應提供準確的設計和施工指導，確保施工過程安全。明確責任分工可以減少責任模糊性，增強各方的責任意識和執(zhí)行力。其次，建立健全的質量安全管理責任制。通過建立管理體系，明確各級管理人員和工作人員的職責和，并建立相應的考核和獎懲機制，強化其責任意識和執(zhí)行力。質量安全管理責任制應涵蓋施工前、施工中和施工后的各個環(huán)節(jié)，包括質量控制、安全管理、風險評估等。同時，還應明確溝通和協(xié)作的渠道和方式，確保各方之間的有效協(xié)調和信息傳遞。

3.4 建立完善的安全風險管理體系

建立完善的安全風險管理體系是地質條件復雜的隧道施工安全風險管理的核心措施之一，可以為施工過程中的安全風險識別、評估、控制和監(jiān)測提供系統(tǒng)和科學的支持，以確保施工的安全和可持續(xù)。

首先，安全風險管理體系應包括風險識別和評估。在隧道施工前，需要進行詳盡的地質調查和風險分析，識別可能存在的安全風險，包括分析地質條件、確定可能出現(xiàn)的地質災害類型以及評估施工過程中可能出現(xiàn)的工程風險。通過科學的方法和先進的技術手段，可以系統(tǒng)地識別和評估各類風險，為制定相應的控制措施提供依據。其次，安全風險管理體系應包括風險控制和防范。根據風險評估的結果，制定相應的控制措施和防范策略，包括制訂合理的施工方案、選擇適當的支護和加固措施、采用安全設備和防護措施等，以最大限度地減少施工過程中的風險和危險。此外，還需要建立相應的安全管理制度和操作規(guī)程，明確安全責任和操作要求，確保安全措施的有效執(zhí)行。

4 結語

在地質條件復雜的隧道施工中，安全風險分析與管理是至關重要的。通過完善圍巖監(jiān)測、提升工程技術能力、落實質量安全管理責任制和建立安全風險管理體系等措施，可以識別、評估和控制潛在風險，確保施工安全，這將為復雜地質隧道施工提供可靠的保障，保護工作人員安全，確保工程質量和進度順利推進。隨著經驗積累和技術進步，安全風險管理將不斷完善，為復雜地質隧道施工提供更有效的保護。

參考文獻

［1］楊永貴. 復雜地質環(huán)境下高速公路隧道施工技術分析［J］. 科技創(chuàng)新與應用，2022（18）：154-157.

［2］許金萍. 淺談信息化在山嶺隧道施工安全管理中的應用［J］. 中國水運（下半月），2020（2）：143-144.

［3］蒲偉斌. 復雜地質隧道施工安全風險分析與管理［J］. 運輸經理世界，2023（8）：81-83.

［4］周力. 公路橋梁施工安全風險總體評估及控制對策［J］. 現(xiàn)代職業(yè)安全，2023（2）：62-64.

［5］周永生. 高層房屋建筑工程施工安全風險管理措施［J］. 中國建筑金屬結構，2023（1）：187-189.

［6］李亞軍. 基于AI技術的公路水運工程施工安全風險智能監(jiān)測技術研究［J］. 工程建設與設計，2022（23）：159-162.

［作者簡介］易鳴，男，湖南湘潭人，湖南省醴婁高速公路建設開發(fā)有限公司，工程師，本科，研究方向：高速公路建設管理。