復雜地質條件下隧道施工安全管理分析

吳強先

（中鐵隧道集團一處有限公司 重慶 401123）

1 引言

隧道工程的出現，解決了交通運輸在遇到山谷時的施工技術難題，不僅減少了交通施工對環境的破壞，還縮短了交通路線的距離，更重要的是節約了施工成本。但是，由于我國地形地貌多種多樣，在道路隧道的實際施工過程中，容易受到當地自然因素的影響。由于地質條件本身條件較差，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，安全系數很低。一旦發生安全事故，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，加強復雜地質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，隧道內的情況非常復雜，是一個復雜的人-機-環境多變系統。通過大數據隧道安全事故對比分析，隧道安全事故發生在掘進階段的占一半，事故發生在運輸過程的占25%，其他情況占25%。常見導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，造成特殊地質條件的環境穩定性變差，在強大的地壓作用下，出現冒頂、底鼓和支護、襯砌變形，甚至塌方的安全事故。

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

（3）隨著隧道施工的不斷深入，作業空間和時間發生變化，作業環境極差（照明環境、灰塵和噪音污染），部分隧道內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和心理素質較低，安全意識較差。在發生隧道安全事故時，往往不知所措，容易造成二次事故。

3 復雜地質條件下隧道安全管理措施

3.1 安全制度措施

在進行隧道安全施工前期，應當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。

3.2 安全責任制落實

要針對安全管理制度進行安全落實，確定每一個工作人員和管理人員的責權利。并組織全員學習，加強過程監督和落實工作，確保安全管理規定有效落實。

3.3 提升工程技術能力

在施工過程中，要全面分析周邊的地質條件，根據實際的情況選擇合理的施工工藝。如果出現了地質變化和地形變化，應立即聯系相關設計人員，采集變化數據，統籌分析，找出合理的解決應對措施。

3.4 加強過程的檢查和控制

在日常施工過程中，應當不定期的或者定期的對安全進行相關檢查工作，確保整個工程施工符合安全管理要求。

4 基于實例的隧道施工安全管理

某鐵路隧道工程地質構造為巖灰底層，位于可溶巖地段，內部存在三條暗河，穿越9條較大斷層。隧道設計全場10581m，洞身最大埋深為670m。項目周邊地質條件十分復雜，安全風險極高。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

在進行施工方案制定時：①針對當地的地質情況進行全面分析，超前預估可能發生的地質變化情況；②通過現場的實際操作和分析，并利用物探和鉆探等方式，探明前方的實際地質情況，最終根據以上科學數據，統籌分析，綜合比選優化，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。

本工程在方案設計初期，成立了以各專業為首的各種小組，建立安全生產領導小組，重視安全生產，劃分清楚責權利，將安全生產工作責任到每一個成員身上，同時制定相對應的突發事件應急處理方案，從政策和方案的制定，到一步步的實際落實，都有相關的制度和依據，確保了隧道施工的安全執行，見圖1。

4.2 應急預案的編制和演練

隧道施工過程中，可能會發生各種各樣的安全事故，例如塌方、涌水甚至爆炸等情況，為了確保事故發生時，能夠提前做出相對應安排，明確各部門的工作職責，快速做出需求判斷和安排，降低因安全事故造成的損失，應當進行應急預案的編制和演練。對項目成立專門的應急救援搶險指揮小組，相關組織機構如圖2所示。

圖1 兩級領導小組及專業化小組框圖

圖2 應急救援指揮領導小組

在應急預案成立的同時，應加強安全管理相關的應急救援演習、演練工作。確保相關崗位和流程執行暢通，相關工作人員的業務水平和專業能力符合安全管理要求。根據實際情況，隧道施工期間，應至少組織一次以上的安全事故應急救援演習。

4.3 過程控制確保安全

為了保障施工過程的安全且質量達標，需要加強過程的控制管理，每天開工前進行安全技術的查驗，在施工過程中專人檢查、監督并指導相關安全工作，每日開工結束后進行相關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）視頻監控系統：通過建立視頻監控系統，有效的直觀的幫助施工管理人員，時刻掌握隧道內的施工現狀，同時能夠通過信息互通，全面的掌握了各施工風險點的監控現狀，能夠第一時間發現問題，第一時間解決危險。攝像頭采用最先進的探頭進行視頻相關信息的采集工作，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范圍內的隧道情況。在隧道洞口外，設置數據交換設備和顯示器終端設備，并安裝可以儲存錄像1個月刻錄機。見圖3。

圖3 視頻監控系統

（2）聲光報警系統：通過聲光報警系統設備的安裝，可以確保在發生危險或者突發事件時，能夠將危險的預警信號第一時間傳遞給隧道內作業的每一個人。并設置相關的應急溝通電話，利用現場值班員根據視頻監控系統判斷隧道的現狀，組織和安排相關施工人員有秩序的從隧道內安全撤離。

（3）應急照明系統：受隧道內施工影響，一旦發生較大規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的電源，此刻洞內的照明設備用電可能被切斷。為了確保人員的安全撤離，在洞內每隔40m處應當設置照明應急燈，確保停電時或者發生重大事故時，隧道內的應急通行需要。

4.5 安全組織保障平安

（1）建立應急指揮系統：應急指揮系統的建立，確保了在發生災難或者事故時，有統一的指揮系統幫助隧道內的工作人員可以有秩序的進行撤離。對于應急指揮系統的人員應當安排具有豐富隧道施工經驗，并且從事相關安全生產管理的人員擔任。當出現危險事件時，第一時間啟動聲光報警系統，通知全體施工人員進行安全撤離，同時根據視頻監控系統，對隧道內的實際情況做出最精準的判斷，由應急指揮人員指揮現場撤離工作。

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

①隧道邊墻設置救生衣、救生筏、雨衣等，確保緊急情況隨時可用；

②全隧道范圍內設置安全救援繩索，作為安全扶手，幫助人員撤離；

③相關作業區域停放相關軌道車輛，方便人員快速撤離。

④設置安全救援通道，放置食物、藥品、應急照明手電、滅火器、鐵鍬等工具，方便一旦發生塌方等嚴重的事故，被困人員的短期生存和應急使用。

⑤隧道外停放挖掘機、裝載機、運輸車等應急救援大型車輛，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，必須嚴格的設計疏散逃生路線，并在沿途設置醒目的反光紅色標志，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線。

（4）日常安全教育確保安全：在日常工作中，必須加強對施工人員的安全教育。開工前要對每一個施工人員進行崗前培訓，配發安全知識手冊，明確救援設施的位置和逃生路線，同時做好現場實際演練，確保每一個施工人員在發生緊急情況下，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，同時對發生的不安全行為定期進行通報批評，責令整改。

（5）建立建全規章制度：通過制度，規范行為，確保每一個施工人員能夠按照制定進行工作。通過制度，確定流程，確保發生緊急情況下，有流程可執行，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，每一個操作人員當中。

5 結束語

綜上所述，隧道工程已經成為交通運輸行業不可分割的一部分，它的安全與否，關系著整個交通的安全。在我國復雜的地質條件基礎上，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，充分全面的地質分析和風險預估必須嚴格執行，再結合實際的施工情況，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，科學技術手段的引入，規范化的安全管理系統，都會大大提升復雜地質條件下隧道施工的安全。

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