高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究綜述

蘇麗娟

（石家莊鐵道大學(xué)，石家莊 050043）

隨著全球經(jīng)濟(jì)迅速蓬勃發(fā)展和區(qū)域一體化進(jìn)程不斷加速，鐵路交通在國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的地位逐漸顯得愈加重要。中國的“一帶一路”倡議深刻地改變了我國國際開放格局[1]，特別是在推動(dòng)了西部高海拔地區(qū)的鐵路建設(shè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在復(fù)雜的地形和惡劣的氣候條件下，鐵路已經(jīng)成為連接偏遠(yuǎn)地區(qū)與外界的主要交通工具。我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出了“八橫八縱”鐵路建設(shè)網(wǎng)絡(luò)[2]，其中許多鐵路線路穿越高海拔地區(qū)，需要興建更多深埋和特長的鐵路隧道。鐵路網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展將為中國和周邊國家?guī)砀嗟臋C(jī)遇和互聯(lián)互通，有望為全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長作出貢獻(xiàn)。這對于中國的西部地區(qū)，特別是高海拔地區(qū)，有望推動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)多元化發(fā)展和提高居民的生活水平。這一發(fā)展趨勢不僅提升了國家的交通連通性，還促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和合作。通過建設(shè)跨越高山和溝壑的鐵路線路，中國能夠更好地利用自己的豐富資源，加強(qiáng)與鄰國的貿(mào)易合作，以及促進(jìn)人員流動(dòng)和文化交流。在中國的鐵路建設(shè)中，高海拔地區(qū)的發(fā)展是一個(gè)振奮人心的決策規(guī)劃，但也需要深入研究和科學(xué)規(guī)劃，以應(yīng)對其前所未有的挑戰(zhàn)。

高海拔地區(qū)的鐵路建設(shè)面臨一系列復(fù)雜而艱巨的挑戰(zhàn)。首先，復(fù)雜的地質(zhì)條件，如巖石穩(wěn)定性和滑坡風(fēng)險(xiǎn)，增加了隧道施工的不確定性。通常所稱的高海拔地區(qū)指的是海拔在2 500 m 以上的地區(qū)[3]，惡劣的氣象條件，如極端低溫和大風(fēng)，給施工和列車運(yùn)營帶來了額外的困難。高海拔地區(qū)氣候條件包括低溫、低氣壓和低氧含量，這些因素對鐵路隧道建設(shè)產(chǎn)生了顯著的影響。西部高海拔地區(qū)少有人煙，基礎(chǔ)條件極為薄弱[4]，在高海拔地區(qū)的鐵路隧道施工活動(dòng)常常面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如巖爆、地質(zhì)變形和極端天氣等復(fù)雜條件。因此，隧道施工時(shí)施工輔助坑道布置困難，通風(fēng)要求異常高，使得鐵路隧道建設(shè)成為一項(xiàng)充滿困難、耗時(shí)頗長且危險(xiǎn)重重的工程[5]。這種施工特點(diǎn)給高海拔地區(qū)鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理帶來了極大的挑戰(zhàn)。稍有疏忽可能引發(fā)安全事故，增加施工成本和工期，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。因此，在高海拔地區(qū)鐵路隧道項(xiàng)目的施工過程中，安全風(fēng)險(xiǎn)管理顯得尤為至關(guān)重要。

經(jīng)過廣泛的文獻(xiàn)閱讀和綜合研究，本文結(jié)合安全風(fēng)險(xiǎn)管理流程，詳細(xì)探討了高海拔地區(qū)鐵路隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)識別與評估、風(fēng)險(xiǎn)管理控制以及行為舉措，提出了對該領(lǐng)域未來研究的前瞻性展望，為未來高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供了有益的指導(dǎo)。

1 高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)識別與評估研究現(xiàn)狀

在高海拔鐵路隧道施工中，風(fēng)險(xiǎn)因素的識別和評估是施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的重要一環(huán)。在現(xiàn)有的高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的研究中，廣泛認(rèn)同風(fēng)險(xiǎn)因素主要集中于人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。人的不安全行為不僅受到心理韌性[6]、健康感知[7]等內(nèi)部因素影響，還受到外界環(huán)境影響，如機(jī)械設(shè)備使用[8]、工作環(huán)境[9]、施工季節(jié)[9]和海拔高度[10]等。在高海拔環(huán)境中，物的不安全狀態(tài)是由于多種因素的組合，包括結(jié)構(gòu)、材料、操作、設(shè)計(jì)、環(huán)境、維護(hù)和人為因素等[11-12]，定期的檢查、維護(hù)和安全管理措施可以幫助降低物體出現(xiàn)不安全狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。

目前，通常采用的風(fēng)險(xiǎn)評估方法主要分為定性分析和定量分析兩大類。定性分析存在無法量化施工風(fēng)險(xiǎn)，因此在工程領(lǐng)域通常不被直接采用，而定量分析方法包括概率分析法、蒙特卡羅模擬法、故障樹分析法、層次分析法和模糊綜合評判等。在針對隧道工程施工的風(fēng)險(xiǎn)評估問題上，許多國內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了深入研究。例如，有相關(guān)研究人員通過對隧道洞室開挖過程中巖體質(zhì)量和洞室性能的監(jiān)測，驗(yàn)證并實(shí)時(shí)調(diào)整巖石支撐策略，以確保每個(gè)開挖階段的安全施工[13]。也有學(xué)者采用案例研究方法和系統(tǒng)地分析了宜昌-萬州鐵路隧道的巖溶特征、不良地質(zhì)災(zāi)害及其治理策略，并將這些經(jīng)驗(yàn)推廣應(yīng)用到與宜昌-萬州地區(qū)巖溶地質(zhì)特征相似的秦嶺-大巴山地區(qū)的鐵路建設(shè)中[14]。另外，有學(xué)者利用遙感技術(shù)和實(shí)地調(diào)研[15]，編制了川藏鐵路加查-廊縣段滑坡的詳細(xì)清單，通過分析滑坡的一般發(fā)展特征，利用證據(jù)模型的權(quán)重來評估滑坡易發(fā)性，并對雅魯藏布江北岸隧道內(nèi)的規(guī)劃鐵路線進(jìn)行了安全評估。此外，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)法、線性參考法和動(dòng)態(tài)分割法可以用來構(gòu)建中國鐵路地理網(wǎng)絡(luò)[16]，通過節(jié)點(diǎn)度、間距和聚類系數(shù)分析了鐵路網(wǎng)絡(luò)流的空間分布，并對地震高發(fā)區(qū)的地理鐵路網(wǎng)絡(luò)脆弱性進(jìn)行了評估，以提高地震災(zāi)害的防御能力。

綜上所述，由于高海拔隧道的施工安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素較多，其所處環(huán)境復(fù)雜，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，目前缺乏一種兼顧邏輯性、系統(tǒng)性及復(fù)雜性的隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評估方法?？傊?，高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)的識別和管理需要多方面的努力，如何全面考慮這些風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)措施，建立行之有效的安全風(fēng)險(xiǎn)管理方法需要進(jìn)一步深入研究。

2 高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略研究現(xiàn)狀

高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略是一個(gè)涉及多方面因素的復(fù)雜課題，對于高海拔鐵路隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)控制成為了一個(gè)備受關(guān)注的重要研究領(lǐng)域。在這個(gè)領(lǐng)域，學(xué)者和專業(yè)從業(yè)者們提出了多種關(guān)鍵觀點(diǎn)和策略，以確保施工過程中的安全和有效性。首先，有學(xué)者提出施工工程的特點(diǎn)必須充分考慮，這包括隧道的長度、施工方法、使用的材料等因素[17]。同時(shí)，不同的工程特點(diǎn)可能導(dǎo)致不同的風(fēng)險(xiǎn)，因此需要制定相應(yīng)的安全措施。例如，在高海拔地區(qū)，惡劣的氣候條件和地質(zhì)條件可能會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)，因此需要采取額外的預(yù)防措施[18]。其次，有學(xué)者認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新在高海拔鐵路隧道施工中扮演了關(guān)鍵角色，采用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備可以降低風(fēng)險(xiǎn)水平[19]。比如，利用遙感技術(shù)來監(jiān)測地質(zhì)條件可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的問題，采用鉆孔爆破技術(shù)可以減小巖石爆破對周邊環(huán)境的不良影響[4]。這些技術(shù)創(chuàng)新有助于提高工程的效率和安全性。此外，有研究者認(rèn)為應(yīng)急計(jì)劃在安全風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)中也至關(guān)重要[20]，因?yàn)楦吆０蔚貐^(qū)容易受到自然災(zāi)害的影響，如暴風(fēng)雪和山體滑坡。因此，制定詳盡的響應(yīng)計(jì)劃，確保施工人員和設(shè)備能夠快速撤離危險(xiǎn)區(qū)域，減小傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，具有極大的意義。這些計(jì)劃應(yīng)該包括應(yīng)急通信、安全設(shè)備、撤離路線等方面的詳細(xì)信息。同時(shí)，有研究者提出培訓(xùn)和意識的提高在安全風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)中也是不可或缺的[21]。施工人員需要接受相關(guān)培訓(xùn)，了解高海拔環(huán)境下的潛在風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對策略，提高應(yīng)急意識，確保他們在緊急情況下知道如何行動(dòng)以保障安全。這種意識的提高對于減少事故的發(fā)生至關(guān)重要。

高海拔地區(qū)鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理需要貫穿整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)周期，建設(shè)周期的每個(gè)階段都包含不同的安全風(fēng)險(xiǎn)管理任務(wù)，采取的安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略也會(huì)有所不同。在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，可以通過線路方案比選[22]、永久臨時(shí)設(shè)施綜合選址[23]的方式來防災(zāi)減災(zāi)。另外，針對高海拔地區(qū)鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識別，并根據(jù)多因素綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法來進(jìn)行高海拔隧道的施工安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[20]，識別出關(guān)鍵的安全風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)一步根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)耦合程度找到耦合的關(guān)鍵點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，采取相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略，從而降低隧道施工事故發(fā)生的可能性。在整個(gè)項(xiàng)目施工進(jìn)程中，可以借助地震預(yù)報(bào)、降水量等信息來進(jìn)行施工現(xiàn)場環(huán)境安全的實(shí)時(shí)檢查[24]，并結(jié)合人工智能[25]、遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)[26]、空天地一體化通信[4]、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)[27]等現(xiàn)代科技手段，為高海拔地區(qū)鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理提供決策支持。

綜上可知，高海拔鐵路隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及工程技術(shù)、管理科學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。近年來，隨著科技的進(jìn)步和管理經(jīng)驗(yàn)的積累，高海拔鐵路隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)管理取得了顯著成效。通過引入現(xiàn)代管理理念和先進(jìn)的技術(shù)手段，構(gòu)建了一套較為完善的風(fēng)險(xiǎn)管理體系，為高海拔鐵路隧道施工的安全提供了有力的保障。因此，需要持續(xù)關(guān)注最新的研究成果和最佳實(shí)踐，以不斷改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)管理策略，通過運(yùn)用各種管理手段和技術(shù)手段，綜合建立安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略框架，提高風(fēng)險(xiǎn)管理的水平、確保高海拔鐵路隧道施工的安全和效率。

3 高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理行為研究現(xiàn)狀

高海拔地區(qū)的鐵路隧道建設(shè)在如火如荼地推進(jìn)，有關(guān)高海拔地區(qū)的鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理行為的研究也并駕齊驅(qū)。國內(nèi)外對于安全行為研究大多從影響機(jī)理[28]和干預(yù)控制[29]展開，也有學(xué)者從個(gè)人層面探究高海拔隧道施工人員不安全行為誘發(fā)因素[10]。從個(gè)體層面研究了影響不安全行為的重要前因，有學(xué)者認(rèn)為個(gè)人情緒變化是建筑工人不安全行為的影響因素[30]。當(dāng)某個(gè)項(xiàng)目參建者存在偏執(zhí)心理同樣會(huì)對其的心理健康產(chǎn)生負(fù)面影響，造成不安全行為的發(fā)生[31]。同時(shí)，由于高海拔鐵路鐵路隧道項(xiàng)目長期處于野外，人煙稀少、脫離家庭的生活環(huán)境等因素也會(huì)使施工人員出現(xiàn)走神、反應(yīng)時(shí)間變長、判斷失誤等行為差錯(cuò)[32]，從而降低作業(yè)能力，造成安全事故或人員身心傷害。

一個(gè)成功的項(xiàng)目不僅取決于其是否能夠按照技術(shù)要求在預(yù)算內(nèi)按時(shí)完成，還取決于參建者的相關(guān)行為是否滿足安全管理績效是否最大化[33]。安全風(fēng)險(xiǎn)管理績效是指在高海拔鐵路隧道建設(shè)項(xiàng)目中，通過系統(tǒng)性的規(guī)劃、監(jiān)測和控制，以最大程度降低事故和健康風(fēng)險(xiǎn)，確保工程的安全、質(zhì)量、進(jìn)度達(dá)到預(yù)期效果[34]。這一績效的評估基于有效的風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)減輕和應(yīng)急響應(yīng)，以確保在高山地區(qū)的工程活動(dòng)不會(huì)對工人、環(huán)境和社區(qū)造成不可逆的損害。關(guān)于安全績效，有的學(xué)者提出安全績效研究注重的是事故等客觀結(jié)果[35]，有的學(xué)者采用任務(wù)績效和情境績效2 個(gè)維度來評估安全績效[36]，有的學(xué)者注重通過對行為的監(jiān)測來評估安全績效[28]。因此，在規(guī)范項(xiàng)目參與者的行為方面，也需要考慮合理的激勵(lì)和獎(jiǎng)懲機(jī)制[37]，以確保他們積極遵守安全規(guī)定和最佳實(shí)踐。同時(shí)，也有學(xué)者提出應(yīng)該建立有效的監(jiān)督和反饋機(jī)制[38]，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)管理問題。高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理行為的研究和規(guī)范需要與不斷變化的項(xiàng)目需求保持一致，以確保安全管理體系的有效實(shí)施，降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)施工人員安全和項(xiàng)目整體利益。這是一個(gè)不斷發(fā)展和改進(jìn)的領(lǐng)域，需要持續(xù)的關(guān)注和投入。

綜上可知，高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理行為在整個(gè)安全管理體系中扮演著至關(guān)重要的角色。這些行為是否端正直接影響著施工過程中的安全性，以及是否能夠避免安全事故的發(fā)生。當(dāng)策略執(zhí)行行為出現(xiàn)偏離時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致潛在風(fēng)險(xiǎn)未能得到妥善管理，從而引發(fā)事故。盡管在當(dāng)前階段，高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理行為的研究已經(jīng)取得一定進(jìn)展，但隨著項(xiàng)目背景和決策情景的不斷變化，如何更有效地規(guī)范項(xiàng)目參與者的行為仍然需要進(jìn)一步深入探究。因?yàn)槊總€(gè)工程項(xiàng)目都可能涉及不同的地理、氣候、地質(zhì)條件和施工方法，因此需要靈活的管理方法來適應(yīng)這些多樣性。為了進(jìn)一步提高高海拔鐵路隧道施工的安全性，需要繼續(xù)研究來發(fā)掘促進(jìn)行為規(guī)范的最佳實(shí)踐方法。

4 結(jié)論與展望

高海拔鐵路隧道施工領(lǐng)域是一個(gè)具有獨(dú)特挑戰(zhàn)性的工程領(lǐng)域，其成功與否直接關(guān)系到工程的安全性。從整體上來看，高海拔鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的研究大多數(shù)集中于定量研究方面，雖然有大量學(xué)者對其投入研究，但是目前仍不足以挑戰(zhàn)其實(shí)際項(xiàng)目的復(fù)雜性。未來研究應(yīng)著重于更為智能、可持續(xù)和安全的高海拔鐵路隧道施工方法，以滿足日益增長的交通和運(yùn)輸需求。同時(shí)高海拔施工面臨著多種復(fù)雜安全風(fēng)險(xiǎn)，而這些風(fēng)險(xiǎn)之間通常存在相互關(guān)聯(lián)。因此，未來的研究應(yīng)當(dāng)致力于開發(fā)一種綜合性的、可適用于不同情境的安全風(fēng)險(xiǎn)管理框架。同時(shí)，未來研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注如何在不同情景下選擇最適合的安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略，可以考慮將不同項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)的能力水平作為調(diào)整策略的依據(jù)，以最大程度地減少潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。