鐵路隧道施工安全風險評估及管理措施探討

嚴世卿

中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司 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。我國的鐵路建設成果舉世矚目，修建技術也愈加成熟，但隨著鐵路建設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)，因隧道整個結構都與圍巖相連，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備的正常工作有直接的關系，且其更是保證隧道施工質(zhì)量的必備工作。加強鐵路隧道建設中的安全管理，首先需要明確影響施工安全的所有風險因素，并對各風險因素會造成的風險事件進行風險評估，然后針對以上風險事件制定預防及應對措施并嚴格執(zhí)行。

1 風險評估的重要性

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險評估工作，有助于使決策更加科學化，可預防工程事故的發(fā)生達到減少事故的目的，同時還可以提高政府、業(yè)主、設計單位和施工單位的風險管理意識和風險管理能力，從而在整個隧道施工過程中控制風險，減少人員傷亡、財產(chǎn)及設備損失。

鐵路隧道風險評估是一項非常復雜的工作，其主要目的是通過量化鐵路隧道工程在設計、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險程度[2]，再根據(jù)不同程度的風險制定相應的風險事件規(guī)避管理措施。

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

2 施工階段風險評估

應該以隧道工程的技術特點為依據(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險評估，但側重于安全風險評估，尤其是那些帶有突發(fā)和災難性質(zhì)的危險，對那些等級被評定為極高的風險，更應該引起足夠的關注并加以防范[4]。

施工階段是各類風險事件發(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識，并對項目的潛在風險進行了一個相對科學的評價，所以這個時期的重點就是要解決因為在設計時期沒有充分的了解、沒有充分的認識和設計的計算理論而導致的一些無法預料的風險。

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、大變形等典型風險進行評估；而采用掘進機法和盾構法進行施工的隧道，則需要對設備、掘進、盾構進出洞等典型風險進行評估。

3 安全風險管理措施

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

3.1 完善安全管理機構和安全管理制度

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。成立安全生產(chǎn)管理小組，將安全責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)。建立健全雙重預防機制，即完成風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，研判風險等級，制定管控措施和責任人，分級管控。

建立安全管理制度后，要嚴格辦事程序和工作紀律，確保制度務實管用、發(fā)揮實效。一分部署，九分落實。層層壓實責任，狠抓工作落實，首先要以上率下。領導干部要在工作中起到表率和示范作用，嚴格履行“一崗雙責”，保證各自負責的工作能夠高標準、高質(zhì)量、高效率地進行和實施。二要壓實責任。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、狠抓落實，堅持用制度管權、按制度管事、靠制度管人，進一步完善各項規(guī)章制度。

3.2 針對隧道火災事故的控制措施

各施工單位應對管內(nèi)隧道施工火災事故進行詳細的安全風險因素分析和評估，確定危險源的風險等級，在此基礎上制定具體的風險監(jiān)測程序、監(jiān)測方法和預防措施。按照“早發(fā)現(xiàn)、早報告、早處置”的原則，發(fā)現(xiàn)火災險情時，發(fā)現(xiàn)人員應立即通過最快方式通知項目部負責人和現(xiàn)場監(jiān)理人員。項目部負責人接到報告后，立即組織項目部有關人員迅速到場，落實情況、分析預測險情，建設單位、監(jiān)理單位應在現(xiàn)場指導和參與分析，根據(jù)預測結果按規(guī)定確定預警等級，把握不準的，應及時將有關情況報上級確定。在鐵路隧道施工過程中，應該提前對作業(yè)面工作人員的逃生路線進行規(guī)劃，并組織演練，消防隊應該定期地進行演習訓練。

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，造成的后果極為嚴重，如圖2所示，因此隧道施工人員必須采取相應的措施。

超前地質(zhì)預報是隧道能夠安全施工的重要前置工作之一，施工人員應嚴格遵守制度規(guī)則，按照隧道施工地質(zhì)預報方案的要求做好超前地質(zhì)預報工作，若發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)問題，提前預報，并加強監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結果為后續(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、支護結構穩(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)場負責人，采取應急措施，嚴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)務室進行緊急救護，針對危重傷者，立即聯(lián)絡三級防治定點醫(yī)療機構，建立綠色通道和應急救援平臺，實現(xiàn)快速轉運，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

隧道突水涌泥災害是由于人為施工導致應力釋放，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)場技術人員應首先查閱設計圖紙和相關地質(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)場應儲備充足的抽水設備，如移動式抽水泵等，合理規(guī)劃洞口場地和截排水溝設置，洞口常備沙袋等應急物資，做好應急準備。

3.5 針對隧道瓦斯爆炸的控制措施

嚴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，隧道主動和導洞的設備、通風、供電、瓦檢、防爆、防燃等均應嚴格按照相關安全規(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險評估并采取有效措施，加強超前地質(zhì)預報。施工單位應配置反應靈敏的檢測設備進行有害氣體監(jiān)測，按規(guī)定檢測甲烷傳感器、風速傳感器及便攜式瓦檢儀，當檢測發(fā)現(xiàn)有害氣體濃度明顯升高時，要進行動態(tài)風險評價，有針對性地采取預防和控制措施。

4 結束語

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，安全風險也隨之增大，所以在進行隧道施工作業(yè)之前，相關部門應該做好安全風險管理工作，在施工正式開展前進行風險評估，明確不同風險因素會造成的風險事件，確定風險等級，并根據(jù)不同的風險等級制定不同的應對措施。將安全責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。