鐵路隧道施工安全風(fēng)險評估及管理措施探討

嚴(yán)世卿

中鐵二十四局集團福建鐵路建設(shè)有限公司 福建 福州 350000

引言

社會經(jīng)濟的發(fā)展與國家交通路網(wǎng)的建設(shè)密不可分，而鐵路的修建更是交通路網(wǎng)中不可或缺的重要組成部分。我國的鐵路建設(shè)成果舉世矚目，修建技術(shù)也愈加成熟，但隨著鐵路建設(shè)項目的覆蓋范圍越來越廣，在鐵路修建過程中仍不可避免遇到環(huán)境惡劣的高山峻嶺，因此需要修建大量隧道工程來克服高山的阻礙，如圖1所示。

鐵路隧道工程相比于鐵路明線段的修建更具難度與挑戰(zhàn)，因隧道整個結(jié)構(gòu)都與圍巖相連，隧道施工故而受到地形地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響。在鐵路隧道施工中，最重要的就是施工安全管理，施工安全管理與施工人員的人身安全以及機械設(shè)備的正常工作有直接的關(guān)系，且其更是保證隧道施工質(zhì)量的必備工作。加強鐵路隧道建設(shè)中的安全管理，首先需要明確影響施工安全的所有風(fēng)險因素，并對各風(fēng)險因素會造成的風(fēng)險事件進行風(fēng)險評估，然后針對以上風(fēng)險事件制定預(yù)防及應(yīng)對措施并嚴(yán)格執(zhí)行。

1 風(fēng)險評估的重要性

鐵路隧道工程因其施工特殊性，各類危險事件的發(fā)生概率高于其他工程項目，并且一旦發(fā)生就會造成財產(chǎn)或人員的重大損失。合理高效地開展鐵路隧道施工的風(fēng)險評估工作，有助于使決策更加科學(xué)化，可預(yù)防工程事故的發(fā)生達到減少事故的目的，同時還可以提高政府、業(yè)主、設(shè)計單位和施工單位的風(fēng)險管理意識和風(fēng)險管理能力，從而在整個隧道施工過程中控制風(fēng)險，減少人員傷亡、財產(chǎn)及設(shè)備損失。

鐵路隧道風(fēng)險評估是一項非常復(fù)雜的工作，其主要目的是通過量化鐵路隧道工程在設(shè)計、施工和運營管理期間可能會引發(fā)的人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境損害、工程經(jīng)濟損失、工期延誤等不利事件的發(fā)生概率和后果來明確風(fēng)險程度[2]，再根據(jù)不同程度的風(fēng)險制定相應(yīng)的風(fēng)險事件規(guī)避管理措施。

鐵路隧道風(fēng)險評估包含設(shè)計階段風(fēng)險評估和施工階段風(fēng)險評估，其中，設(shè)計階段包括可行性研究階段、初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段[3]，本文只介紹施工階段的風(fēng)險評估。

2 施工階段風(fēng)險評估

應(yīng)該以隧道工程的技術(shù)特點為依據(jù)，從安全、環(huán)境、質(zhì)量、投資、工期以及第三方等多個角度展開風(fēng)險評估，但側(cè)重于安全風(fēng)險評估，尤其是那些帶有突發(fā)和災(zāi)難性質(zhì)的危險，對那些等級被評定為極高的風(fēng)險，更應(yīng)該引起足夠的關(guān)注并加以防范[4]。

施工階段是各類風(fēng)險事件發(fā)生的時期，因這一時期頻繁發(fā)生的工程事故及對項目經(jīng)濟效益的嚴(yán)重影響，因此施工階段成為工程分析研究的一個重要環(huán)節(jié)。在這一時期，因為對項目的地質(zhì)條件有了一個相對清晰的認(rèn)識，并對項目的潛在風(fēng)險進行了一個相對科學(xué)的評價，所以這個時期的重點就是要解決因為在設(shè)計時期沒有充分的了解、沒有充分的認(rèn)識和設(shè)計的計算理論而導(dǎo)致的一些無法預(yù)料的風(fēng)險。

施工階段涉及的施工方法有礦山法、明挖法、掘進機法和盾構(gòu)法等，其中，利用礦山法進行施工的隧道需要對施工過程中會遇到的諸如塌方、瓦斯、突水（泥）、巖爆、大變形等典型風(fēng)險進行評估；而采用掘進機法和盾構(gòu)法進行施工的隧道，則需要對設(shè)備、掘進、盾構(gòu)進出洞等典型風(fēng)險進行評估。

3 安全風(fēng)險管理措施

鐵路工程安全風(fēng)險等級根據(jù)事故發(fā)生的概率和后果，參照《鐵路建設(shè)安全風(fēng)險管理技術(shù)規(guī)范》中的風(fēng)險評估等級標(biāo)準(zhǔn)，分為極高、高度、中度和低度風(fēng)險4個級別。極高風(fēng)險和高度風(fēng)險的工點統(tǒng)稱為高風(fēng)險工點。鐵路安全風(fēng)險管理應(yīng)貫穿建設(shè)項目勘察設(shè)計和工程施工全過程，遵循安全第一、預(yù)防為主、動態(tài)管理和分階段實施的原則，盡量規(guī)避極高風(fēng)險，采取可靠措施減少和降低高度、極高風(fēng)險。

3.1 完善安全管理機構(gòu)和安全管理制度

鐵路隧道施工對安全施工有高要求，因此必須建立健全安全管理機構(gòu)和安全管理制度，對各種規(guī)章制度和管理體系進行完善，推行崗位責(zé)任制，把安全管理體系落實到實處，為安全管理工作打下良好的堅實基礎(chǔ)。成立安全生產(chǎn)管理小組，將安全責(zé)任落實到每個崗位每個人頭上，安排現(xiàn)場專職進行安全管理的工作人員，對一些關(guān)鍵工序要現(xiàn)場緊盯，經(jīng)現(xiàn)場驗收后才可進行后續(xù)作業(yè)。建立健全雙重預(yù)防機制，即完成風(fēng)險分級管控和隱患的排查與治理工作，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，研判風(fēng)險等級，制定管控措施和責(zé)任人，分級管控。

建立安全管理制度后，要嚴(yán)格辦事程序和工作紀(jì)律，確保制度務(wù)實管用、發(fā)揮實效。一分部署，九分落實。層層壓實責(zé)任，狠抓工作落實，首先要以上率下。領(lǐng)導(dǎo)干部要在工作中起到表率和示范作用，嚴(yán)格履行“一崗雙責(zé)”，保證各自負(fù)責(zé)的工作能夠高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、高效率地進行和實施。二要壓實責(zé)任。每一項工作、每一件事情、每一個項目都要明確作戰(zhàn)圖、施工表。三要建章立制，要圍繞改進作風(fēng)、狠抓落實，堅持用制度管權(quán)、按制度管事、靠制度管人，進一步完善各項規(guī)章制度。

3.2 針對隧道火災(zāi)事故的控制措施

各施工單位應(yīng)對管內(nèi)隧道施工火災(zāi)事故進行詳細(xì)的安全風(fēng)險因素分析和評估，確定危險源的風(fēng)險等級，在此基礎(chǔ)上制定具體的風(fēng)險監(jiān)測程序、監(jiān)測方法和預(yù)防措施。按照“早發(fā)現(xiàn)、早報告、早處置”的原則，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險情時，發(fā)現(xiàn)人員應(yīng)立即通過最快方式通知項目部負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場監(jiān)理人員。項目部負(fù)責(zé)人接到報告后，立即組織項目部有關(guān)人員迅速到場，落實情況、分析預(yù)測險情，建設(shè)單位、監(jiān)理單位應(yīng)在現(xiàn)場指導(dǎo)和參與分析，根據(jù)預(yù)測結(jié)果按規(guī)定確定預(yù)警等級，把握不準(zhǔn)的，應(yīng)及時將有關(guān)情況報上級確定。在鐵路隧道施工過程中，應(yīng)該提前對作業(yè)面工作人員的逃生路線進行規(guī)劃，并組織演練，消防隊?wèi)?yīng)該定期地進行演習(xí)訓(xùn)練。

3.3 針對隧道坍塌事故的控制措施

坍塌事故在鐵路隧道施工安全事故中占比很大，造成的后果極為嚴(yán)重，如圖2所示，因此隧道施工人員必須采取相應(yīng)的措施。

超前地質(zhì)預(yù)報是隧道能夠安全施工的重要前置工作之一，施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守制度規(guī)則，按照隧道施工地質(zhì)預(yù)報方案的要求做好超前地質(zhì)預(yù)報工作，若發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)問題，提前預(yù)報，并加強監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果為后續(xù)施工的各種問題提供參考和依據(jù)，從而使施工安全正常進行。同時，要做好監(jiān)控量測和洞內(nèi)勘察工作，對圍巖變形、支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定心等的監(jiān)控是隧道施工安全管理的重要組成部分，也是保證施工安全與施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。加強監(jiān)控量測，一旦發(fā)現(xiàn)量測數(shù)據(jù)有突變或異變時，要立即通知現(xiàn)場負(fù)責(zé)人，采取應(yīng)急措施，嚴(yán)重情況下通知施工人員撤離危險地段。

隧道坍塌事故發(fā)生后，事故單位根據(jù)實際情況及時組織救援。有人員傷亡時，優(yōu)先發(fā)揮三級防治體系作用，在工地衛(wèi)生所或醫(yī)務(wù)室進行緊急救護，針對危重傷者，立即聯(lián)絡(luò)三級防治定點醫(yī)療機構(gòu)，建立綠色通道和應(yīng)急救援平臺，實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)運，確保傷者能夠得到高效、便捷的救治。

3.4 針對隧道突水涌泥的控制措施

隧道突水涌泥災(zāi)害是由于人為施工導(dǎo)致應(yīng)力釋放，使得圍巖裂隙擴展，引起隧道中突然進入地下水，如圖3所示。在隧道施工過程中，突水、突泥攜帶大量泥沙，形成新的地下水排放渠道，同時也加快了地下水對圍巖的改造。突水、突泥等風(fēng)險事件的發(fā)生往往會給隧道施工帶來巨大的生命和財產(chǎn)損失。

圖3 隧道突水示意圖[10]

在隧道施工前，現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)首先查閱設(shè)計圖紙和相關(guān)地質(zhì)資料，分析研究地質(zhì)及地下水系的發(fā)育情況，同時高質(zhì)量完成超前地質(zhì)預(yù)報工作，例如超前探孔、掌子面地質(zhì)描繪等，分析隧道前方的地質(zhì)和水文情況，如若經(jīng)過分析后，發(fā)現(xiàn)前方可能會有突泥涌水，可采用鉆孔等不同的施工方法將其釋放。施工現(xiàn)場應(yīng)儲備充足的抽水設(shè)備，如移動式抽水泵等，合理規(guī)劃洞口場地和截排水溝設(shè)置，洞口常備沙袋等應(yīng)急物資，做好應(yīng)急準(zhǔn)備。

3.5 針對隧道瓦斯爆炸的控制措施

嚴(yán)格實施穿越煤系地層隧道瓦斯管理，對穿越煤系地層的隧道，從開工到竣工，隧道主動和導(dǎo)洞的設(shè)備、通風(fēng)、供電、瓦檢、防爆、防燃等均應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)安全規(guī)范實施并加強安全防護措施，要做好瓦斯隧道施工安全風(fēng)險評估并采取有效措施，加強超前地質(zhì)預(yù)報。施工單位應(yīng)配置反應(yīng)靈敏的檢測設(shè)備進行有害氣體監(jiān)測，按規(guī)定檢測甲烷傳感器、風(fēng)速傳感器及便攜式瓦檢儀，當(dāng)檢測發(fā)現(xiàn)有害氣體濃度明顯升高時，要進行動態(tài)風(fēng)險評價，有針對性地采取預(yù)防和控制措施。

4 結(jié)束語

鐵路隧道施工相較于地面施工來講更具挑戰(zhàn)性，施工難度高，安全風(fēng)險也隨之增大，所以在進行隧道施工作業(yè)之前，相關(guān)部門應(yīng)該做好安全風(fēng)險管理工作，在施工正式開展前進行風(fēng)險評估，明確不同風(fēng)險因素會造成的風(fēng)險事件，確定風(fēng)險等級，并根據(jù)不同的風(fēng)險等級制定不同的應(yīng)對措施。將安全責(zé)任落實到每個人身上，讓安全觀念深入人心，才能最大限度降低安全事故的發(fā)生，從而可以保質(zhì)按時完成鐵路隧道施工任務(wù)。