復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工安全管理分析

吳強(qiáng)先

（中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司 重慶 401123）

1 引言

隧道工程的出現(xiàn)，解決了交通運(yùn)輸在遇到山谷時的施工技術(shù)難題，不僅減少了交通施工對環(huán)境的破壞，還縮短了交通路線的距離，更重要的是節(jié)約了施工成本。但是，由于我國地形地貌多種多樣，在道路隧道的實(shí)際施工過程中，容易受到當(dāng)?shù)刈匀灰蛩氐挠绊憽Ｓ捎诘刭|(zhì)條件本身?xiàng)l件較差，例如地殼活躍度大，巖石層容易崩塌等影響，使得隧道施工異常艱難，安全系數(shù)很低。一旦發(fā)生安全事故，不僅造成大量資源的投入，增大了投入成本，而且對施工人員的生命安全帶來巨大的威脅。因此，加強(qiáng)復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工的安全管理十分必要。

2 安全事故原因分析

由于在隧道施工過程中，隧道內(nèi)的情況非常復(fù)雜，是一個復(fù)雜的人-機(jī)-環(huán)境多變系統(tǒng)。通過大數(shù)據(jù)隧道安全事故對比分析，隧道安全事故發(fā)生在掘進(jìn)階段的占一半，事故發(fā)生在運(yùn)輸過程的占25%，其他情況占25%。常見導(dǎo)致隧道安全事故的主要原因如下：

（1）受施工的鑿巖、爆破影響，造成特殊地質(zhì)條件的環(huán)境穩(wěn)定性變差，在強(qiáng)大的地壓作用下，出現(xiàn)冒頂、底鼓和支護(hù)、襯砌變形，甚至塌方的安全事故。

（2）受施工成本的影響，施工機(jī)械化程度較低，施工技術(shù)不完善，因不科學(xué)的施工導(dǎo)致的安全事故。

（3）隨著隧道施工的不斷深入，作業(yè)空間和時間發(fā)生變化，作業(yè)環(huán)境極差（照明環(huán)境、灰塵和噪音污染），部分隧道內(nèi)還伴隨著高溫和積水，引起施工人員情緒和心理變化，造成安全事故。

（4）施工人員的文化素質(zhì)和心理素質(zhì)較低，安全意識較差。在發(fā)生隧道安全事故時，往往不知所措，容易造成二次事故。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道安全管理措施

3.1 安全制度措施

在進(jìn)行隧道安全施工前期，應(yīng)當(dāng)制定有針對性的安全管理制度，同時在施工過程中不斷的更新和修訂，確保制度可參考，可依據(jù)。

3.2 安全責(zé)任制落實(shí)

要針對安全管理制度進(jìn)行安全落實(shí)，確定每一個工作人員和管理人員的責(zé)權(quán)利。并組織全員學(xué)習(xí)，加強(qiáng)過程監(jiān)督和落實(shí)工作，確保安全管理規(guī)定有效落實(shí)。

3.3 提升工程技術(shù)能力

在施工過程中，要全面分析周邊的地質(zhì)條件，根據(jù)實(shí)際的情況選擇合理的施工工藝。如果出現(xiàn)了地質(zhì)變化和地形變化，應(yīng)立即聯(lián)系相關(guān)設(shè)計(jì)人員，采集變化數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌分析，找出合理的解決應(yīng)對措施。

3.4 加強(qiáng)過程的檢查和控制

在日常施工過程中，應(yīng)當(dāng)不定期的或者定期的對安全進(jìn)行相關(guān)檢查工作，確保整個工程施工符合安全管理要求。

4 基于實(shí)例的隧道施工安全管理

某鐵路隧道工程地質(zhì)構(gòu)造為巖灰底層，位于可溶巖地段，內(nèi)部存在三條暗河，穿越9條較大斷層。隧道設(shè)計(jì)全場10581m，洞身最大埋深為670m。項(xiàng)目周邊地質(zhì)條件十分復(fù)雜，安全風(fēng)險極高。針對這一鐵路隧道工程，安全管理顯得尤為重要，具體安全管理方案如下：

4.1 方案制定確保安全

在進(jìn)行施工方案制定時：①針對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行全面分析，超前預(yù)估可能發(fā)生的地質(zhì)變化情況；②通過現(xiàn)場的實(shí)際操作和分析，并利用物探和鉆探等方式，探明前方的實(shí)際地質(zhì)情況，最終根據(jù)以上科學(xué)數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌分析，綜合比選優(yōu)化，必要時全體人員討論分析，最終確定最適合的隧道施工方案。

本工程在方案設(shè)計(jì)初期，成立了以各專業(yè)為首的各種小組，建立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，重視安全生產(chǎn)，劃分清楚責(zé)權(quán)利，將安全生產(chǎn)工作責(zé)任到每一個成員身上，同時制定相對應(yīng)的突發(fā)事件應(yīng)急處理方案，從政策和方案的制定，到一步步的實(shí)際落實(shí)，都有相關(guān)的制度和依據(jù)，確保了隧道施工的安全執(zhí)行，見圖1。

4.2 應(yīng)急預(yù)案的編制和演練

隧道施工過程中，可能會發(fā)生各種各樣的安全事故，例如塌方、涌水甚至爆炸等情況，為了確保事故發(fā)生時，能夠提前做出相對應(yīng)安排，明確各部門的工作職責(zé)，快速做出需求判斷和安排，降低因安全事故造成的損失，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的編制和演練。對項(xiàng)目成立專門的應(yīng)急救援搶險指揮小組，相關(guān)組織機(jī)構(gòu)如圖2所示。

圖1 兩級領(lǐng)導(dǎo)小組及專業(yè)化小組框圖

圖2 應(yīng)急救援指揮領(lǐng)導(dǎo)小組

在應(yīng)急預(yù)案成立的同時，應(yīng)加強(qiáng)安全管理相關(guān)的應(yīng)急救援演習(xí)、演練工作。確保相關(guān)崗位和流程執(zhí)行暢通，相關(guān)工作人員的業(yè)務(wù)水平和專業(yè)能力符合安全管理要求。根據(jù)實(shí)際情況，隧道施工期間，應(yīng)至少組織一次以上的安全事故應(yīng)急救援演習(xí)。

4.3 過程控制確保安全

為了保障施工過程的安全且質(zhì)量達(dá)標(biāo)，需要加強(qiáng)過程的控制管理，每天開工前進(jìn)行安全技術(shù)的查驗(yàn)，在施工過程中專人檢查、監(jiān)督并指導(dǎo)相關(guān)安全工作，每日開工結(jié)束后進(jìn)行相關(guān)情況的反饋及溝通整改，確保了整個隧道施工的安全。

4.4 依靠科技確保安全

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)：通過建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，有效的直觀的幫助施工管理人員，時刻掌握隧道內(nèi)的施工現(xiàn)狀，同時能夠通過信息互通，全面的掌握了各施工風(fēng)險點(diǎn)的監(jiān)控現(xiàn)狀，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)問題，第一時間解決危險。攝像頭采用最先進(jìn)的探頭進(jìn)行視頻相關(guān)信息的采集工作，具備紅外和自動聚焦功能，能夠清晰的觀察、記錄和記載攝像頭周邊100m范圍內(nèi)的隧道情況。在隧道洞口外，設(shè)置數(shù)據(jù)交換設(shè)備和顯示器終端設(shè)備，并安裝可以儲存錄像1個月刻錄機(jī)。見圖3。

圖3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

（2）聲光報警系統(tǒng)：通過聲光報警系統(tǒng)設(shè)備的安裝，可以確保在發(fā)生危險或者突發(fā)事件時，能夠?qū)⑽ｋU的預(yù)警信號第一時間傳遞給隧道內(nèi)作業(yè)的每一個人。并設(shè)置相關(guān)的應(yīng)急溝通電話，利用現(xiàn)場值班員根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)判斷隧道的現(xiàn)狀，組織和安排相關(guān)施工人員有秩序的從隧道內(nèi)安全撤離。

（3）應(yīng)急照明系統(tǒng)：受隧道內(nèi)施工影響，一旦發(fā)生較大規(guī)模的滲水或者塌方事故，為了確保用電安全，緊急情況下會切斷洞內(nèi)的電源，此刻洞內(nèi)的照明設(shè)備用電可能被切斷。為了確保人員的安全撤離，在洞內(nèi)每隔40m處應(yīng)當(dāng)設(shè)置照明應(yīng)急燈，確保停電時或者發(fā)生重大事故時，隧道內(nèi)的應(yīng)急通行需要。

4.5 安全組織保障平安

（1）建立應(yīng)急指揮系統(tǒng)：應(yīng)急指揮系統(tǒng)的建立，確保了在發(fā)生災(zāi)難或者事故時，有統(tǒng)一的指揮系統(tǒng)幫助隧道內(nèi)的工作人員可以有秩序的進(jìn)行撤離。對于應(yīng)急指揮系統(tǒng)的人員應(yīng)當(dāng)安排具有豐富隧道施工經(jīng)驗(yàn)，并且從事相關(guān)安全生產(chǎn)管理的人員擔(dān)任。當(dāng)出現(xiàn)危險事件時，第一時間啟動聲光報警系統(tǒng)，通知全體施工人員進(jìn)行安全撤離，同時根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對隧道內(nèi)的實(shí)際情況做出最精準(zhǔn)的判斷，由應(yīng)急指揮人員指揮現(xiàn)場撤離工作。

（2）安全救援體系：安全救援體系的建立，確保了隧道事故發(fā)生時，可以最大程度的幫助隧道內(nèi)施工人員的快速撤離。一般情況下，設(shè)置如下：

①隧道邊墻設(shè)置救生衣、救生筏、雨衣等，確保緊急情況隨時可用；

②全隧道范圍內(nèi)設(shè)置安全救援繩索，作為安全扶手，幫助人員撤離；

③相關(guān)作業(yè)區(qū)域停放相關(guān)軌道車輛，方便人員快速撤離。

④設(shè)置安全救援通道，放置食物、藥品、應(yīng)急照明手電、滅火器、鐵鍬等工具，方便一旦發(fā)生塌方等嚴(yán)重的事故，被困人員的短期生存和應(yīng)急使用。

⑤隧道外停放挖掘機(jī)、裝載機(jī)、運(yùn)輸車等應(yīng)急救援大型車輛，防患于未然。

（3）疏散逃生路線：這是安全管理重要最不可缺少的管理措施，在工程施工初期，必須嚴(yán)格的設(shè)計(jì)疏散逃生路線，并在沿途設(shè)置醒目的反光紅色標(biāo)志，杜絕一些可能影響疏散逃生路線暢通的施工行為。疏散逃生路線不僅僅是一條道路，更重要的是一條生命保護(hù)線。

（4）日常安全教育確保安全：在日常工作中，必須加強(qiáng)對施工人員的安全教育。開工前要對每一個施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，配發(fā)安全知識手冊，明確救援設(shè)施的位置和逃生路線，同時做好現(xiàn)場實(shí)際演練，確保每一個施工人員在發(fā)生緊急情況下，知曉如何安全撤離。

每日、每周召開安全管理會議，提供施工人員的安全意識，同時對發(fā)生的不安全行為定期進(jìn)行通報批評，責(zé)令整改。

（5）建立建全規(guī)章制度：通過制度，規(guī)范行為，確保每一個施工人員能夠按照制定進(jìn)行工作。通過制度，確定流程，確保發(fā)生緊急情況下，有流程可執(zhí)行，有方案可參考。同時，制度和獎罰相掛鉤，確保將安全深入到每一個施工人員的每一道工序上，每一個操作人員當(dāng)中。

5 結(jié)束語

綜上所述，隧道工程已經(jīng)成為交通運(yùn)輸行業(yè)不可分割的一部分，它的安全與否，關(guān)系著整個交通的安全。在我國復(fù)雜的地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，如何安全的管理隧道施工，顯得十分重要。尤其是在施工前期，充分全面的地質(zhì)分析和風(fēng)險預(yù)估必須嚴(yán)格執(zhí)行，再結(jié)合實(shí)際的施工情況，選擇適合的施工方案，在最大限度上保證了施工的安全。此外，科學(xué)技術(shù)手段的引入，規(guī)范化的安全管理系統(tǒng)，都會大大提升復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工的安全。

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