隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)與施工現(xiàn)場(chǎng)管理

高代平

中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司 重慶 400000

1 隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)

1.1 隧道施工風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)框架

在目前常用的隧道開挖方法中，最常用的施工技術(shù)包括明挖法、鉆爆法、TBM、沉管法等。不同的施工方法，由于其施工所用到的機(jī)械不同、施工的順序有差異，導(dǎo)致其存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)也有所不同。本文將隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別過程分三部分：①分析風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的機(jī)理②完成風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)表③劃分風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)事故與致災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造的辨識(shí)

從隧道在施工過程中產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的根本原因及演化規(guī)律入手才能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)做到根本的控制，對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生機(jī)理的分析主要包括三部分，分別為隧道外部、內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)源和事故成因。

1.3 隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制定原則主要包括以下幾點(diǎn)：風(fēng)險(xiǎn)源直觀簡(jiǎn)潔，能更加方便量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以定量與定性兩種手段相結(jié)合；根據(jù)建設(shè)規(guī)模來進(jìn)行劃分，可分為隧道長(zhǎng)度、輔助坑道、開挖斷面、隧道布置形式；按照地質(zhì)條件來劃分，可分為氣候環(huán)境、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等；在隧道長(zhǎng)度方面，將小于500m 隧道外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)定為I，500～1000m 定為II，1000～3000m 為 III，大于3000m 為IV 級(jí)。在開挖斷面方面，隧道橫斷面面積2～10m2定為I，10～50m2為 II，50～100m2為 III，大于100m2為IV[1]。

2 隧道施工特點(diǎn)分析

2.1 施工環(huán)境差

一般公路隧道施工環(huán)境很差，這是由實(shí)際情況和自然條件決定的，且場(chǎng)地很窄。其施工質(zhì)量和安全將受到地質(zhì)、水文條件的影響，施工中可能存在的不利因素也會(huì)影響公路隧道施工的安全。另外，隧道施工與一般高速公路施工相比，施工工藝和施工技術(shù)較多，各工序之間聯(lián)系緊密，往往有不同的工序同時(shí)作業(yè)，這樣就會(huì)形成不同作業(yè)面穿插作業(yè)，尤其在洞身開挖過程中的鉆孔粉塵、機(jī)械噪音、淋水及出渣的揚(yáng)塵等，難以形成較好的施工環(huán)境。

2.2 施工風(fēng)險(xiǎn)高

公路隧道是項(xiàng)非常復(fù)雜、綜合性很強(qiáng)的工程，由于隧道施工比較危險(xiǎn)，施工過程中的變化趨勢(shì)無法及時(shí)、正確地進(jìn)行評(píng)估，因此在具體的施工過程中往往會(huì)出現(xiàn)一些建筑事故，比如施工中經(jīng)常遇到突泥突水、瓦斯等有毒有害氣體、遇溶洞暗河等危險(xiǎn)情況，隧道施工風(fēng)險(xiǎn)很大[2]。

2.3 影響因素較多

與其他施工相比，隧道施工工期較長(zhǎng)，雖然不同季節(jié)受氣溫、氣候、天氣等因素的影響，但隧道圍巖交替變化、不良地質(zhì)、交通組織、機(jī)械組合形式、建筑材料供應(yīng)及勞動(dòng)力配置等都會(huì)影響施工。若施工遇到瓦斯等有毒有害氣體，需要對(duì)施工設(shè)備、供風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)及用電設(shè)備等都要重新進(jìn)行改裝驗(yàn)收，影響時(shí)間較長(zhǎng)。

3 施工現(xiàn)場(chǎng)管理

3.1 隧道工程施工時(shí)段的通行安全防護(hù)措施

經(jīng)過反復(fù)調(diào)研，征求意見，縝密分析，結(jié)合沙盤推演和現(xiàn)場(chǎng)模擬，采取了下列措施：第一，工程施工區(qū)段設(shè)置交通錐、隔離墩和防護(hù)柵欄，隔離施工區(qū)段和通行區(qū)段，保障“雙安全”。防護(hù)柵欄的高度，不得影響行駛車輛駕駛員的視線。第二，在隧道口及工程施工區(qū)段，梯次設(shè)置警示燈和限速行駛提示牌，并設(shè)置多道臨時(shí)減速帶，以保證施工和行車的安全。第三，在隧道口設(shè)置“緩行”信號(hào)燈；在施工區(qū)段，設(shè)置信號(hào)燈，指揮雙向通行的車輛及時(shí)變道交替通行。第四，隧道工程施工人員和交通安全通行引導(dǎo)人員，必須穿戴反光工作服和安全帽。第五，施工區(qū)段施工照明和通行路面的照明，必須采用防眩燈。

3.2 認(rèn)真對(duì)待隧道施工中的監(jiān)測(cè)工作

隧道施工環(huán)境相對(duì)密閉且存在危險(xiǎn)性，可能會(huì)因圍巖變形、坍塌、地下水突涌而突發(fā)安全事故。因此，可借助先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，做好監(jiān)測(cè)工作，從而能盡早發(fā)現(xiàn)各類危險(xiǎn)狀況、采取應(yīng)對(duì)措施，以確保整個(gè)隧道施工周期內(nèi)零事故。例如可采用變形監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)控圍巖變形情況。如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示圍巖變形突然增加，則需警惕圍巖崩塌情況的發(fā)生，及時(shí)采取支護(hù)、加固等措施，確保現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境安全。

3.3 隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)

評(píng)估指標(biāo)需要具有維度合理性，也就是指標(biāo)的整體性和非冗余性。指標(biāo)權(quán)重分析的方法大體上可分為主觀、客觀以及組合集成賦權(quán)法。所謂主觀賦權(quán)評(píng)價(jià)法，顧名思義其主觀意識(shí)比較強(qiáng)，在評(píng)價(jià)過程中專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)所占比重較大。而客觀賦權(quán)評(píng)價(jià)法則是根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析得出相關(guān)的結(jié)論，相對(duì)更為機(jī)械。單純地使用主觀法和客觀法，其結(jié)果都是具有缺陷的，因此需要將兩者進(jìn)行結(jié)合，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度。在確定權(quán)重時(shí)，可先通過層次分析法從主觀的層面分析，然后運(yùn)用粗糙集法和熵值法來確定安全因子指標(biāo)與風(fēng)險(xiǎn)因子指標(biāo)的客觀權(quán)重，最后采用“加法”與“乘法”結(jié)合的整合原則，通過綜合集成賦權(quán)法將主觀與客觀賦權(quán)法有機(jī)結(jié)合，使得權(quán)重系數(shù)更加完善有效[3]。

3.4 重視施工方案的制定與審查

隧道施工會(huì)遇到各種各樣的復(fù)雜地質(zhì)，適用于不同地質(zhì)的施工技術(shù)也存在很大差異。因此施工單位無論是從經(jīng)濟(jì)效益、工程質(zhì)量，還是從安全管理等方面考慮，都應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)勘察的基礎(chǔ)上，利用已有資料和專業(yè)知識(shí)制定多套施工方案。然后對(duì)比施工方案，從中選出最佳方案。在后期隧道施工環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員也要與施工人員保持溝通聯(lián)系，如果施工人員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、組織規(guī)劃存在疑問，應(yīng)及時(shí)協(xié)商解決，確保隧道施工作業(yè)按計(jì)劃順利開展。

4 結(jié)語

本文重點(diǎn)指出了隧道施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要性，較為系統(tǒng)地分析了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的相關(guān)內(nèi)容，明確了隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并提出了隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，供同行參考。