复杂地质条件下隧道施工安全管理分析

吴强先

（中铁隧道集团一处有限公司 重庆 401123）

1 引言

隧道工程的出现，解决了交通运输在遇到山谷时的施工技术难题，不仅减少了交通施工对环境的破坏，还缩短了交通路线的距离，更重要的是节约了施工成本。但是，由于我国地形地貌多种多样，在道路隧道的实际施工过程中，容易受到当地自然因素的影响。由于地质条件本身条件较差，例如地壳活跃度大，岩石层容易崩塌等影响，使得隧道施工异常艰难，安全系数很低。一旦发生安全事故，不仅造成大量资源的投入，增大了投入成本，而且对施工人员的生命安全带来巨大的威胁。因此，加强复杂地质条件下隧道施工的安全管理十分必要。

2 安全事故原因分析

由于在隧道施工过程中，隧道内的情况非常复杂，是一个复杂的人-机-环境多变系统。通过大数据隧道安全事故对比分析，隧道安全事故发生在掘进阶段的占一半，事故发生在运输过程的占25%，其他情况占25%。常见导致隧道安全事故的主要原因如下：

（1）受施工的凿岩、爆破影响，造成特殊地质条件的环境稳定性变差，在强大的地压作用下，出现冒顶、底鼓和支护、衬砌变形，甚至塌方的安全事故。

（2）受施工成本的影响，施工机械化程度较低，施工技术不完善，因不科学的施工导致的安全事故。

（3）随着隧道施工的不断深入，作业空间和时间发生变化，作业环境极差（照明环境、灰尘和噪音污染），部分隧道内还伴随着高温和积水，引起施工人员情绪和心理变化，造成安全事故。

（4）施工人员的文化素质和心理素质较低，安全意识较差。在发生隧道安全事故时，往往不知所措，容易造成二次事故。

3 复杂地质条件下隧道安全管理措施

3.1 安全制度措施

在进行隧道安全施工前期，应当制定有针对性的安全管理制度，同时在施工过程中不断的更新和修订，确保制度可参考，可依据。

3.2 安全责任制落实

要针对安全管理制度进行安全落实，确定每一个工作人员和管理人员的责权利。并组织全员学习，加强过程监督和落实工作，确保安全管理规定有效落实。

3.3 提升工程技术能力

在施工过程中，要全面分析周边的地质条件，根据实际的情况选择合理的施工工艺。如果出现了地质变化和地形变化，应立即联系相关设计人员，采集变化数据，统筹分析，找出合理的解决应对措施。

3.4 加强过程的检查和控制

在日常施工过程中，应当不定期的或者定期的对安全进行相关检查工作，确保整个工程施工符合安全管理要求。

4 基于实例的隧道施工安全管理

某铁路隧道工程地质构造为岩灰底层，位于可溶岩地段，内部存在三条暗河，穿越9条较大断层。隧道设计全场10581m，洞身最大埋深为670m。项目周边地质条件十分复杂，安全风险极高。针对这一铁路隧道工程，安全管理显得尤为重要，具体安全管理方案如下：

4.1 方案制定确保安全

在进行施工方案制定时：①针对当地的地质情况进行全面分析，超前预估可能发生的地质变化情况；②通过现场的实际操作和分析，并利用物探和钻探等方式，探明前方的实际地质情况，最终根据以上科学数据，统筹分析，综合比选优化，必要时全体人员讨论分析，最终确定最适合的隧道施工方案。

本工程在方案设计初期，成立了以各专业为首的各种小组，建立安全生产领导小组，重视安全生产，划分清楚责权利，将安全生产工作责任到每一个成员身上，同时制定相对应的突发事件应急处理方案，从政策和方案的制定，到一步步的实际落实，都有相关的制度和依据，确保了隧道施工的安全执行，见图1。

4.2 应急预案的编制和演练

隧道施工过程中，可能会发生各种各样的安全事故，例如塌方、涌水甚至爆炸等情况，为了确保事故发生时，能够提前做出相对应安排，明确各部门的工作职责，快速做出需求判断和安排，降低因安全事故造成的损失，应当进行应急预案的编制和演练。对项目成立专门的应急救援抢险指挥小组，相关组织机构如图2所示。

图1 两级领导小组及专业化小组框图

图2 应急救援指挥领导小组

在应急预案成立的同时，应加强安全管理相关的应急救援演习、演练工作。确保相关岗位和流程执行畅通，相关工作人员的业务水平和专业能力符合安全管理要求。根据实际情况，隧道施工期间，应至少组织一次以上的安全事故应急救援演习。

4.3 过程控制确保安全

为了保障施工过程的安全且质量达标，需要加强过程的控制管理，每天开工前进行安全技术的查验，在施工过程中专人检查、监督并指导相关安全工作，每日开工结束后进行相关情况的反馈及沟通整改，确保了整个隧道施工的安全。

4.4 依靠科技确保安全

（1）视频监控系统：通过建立视频监控系统，有效的直观的帮助施工管理人员，时刻掌握隧道内的施工现状，同时能够通过信息互通，全面的掌握了各施工风险点的监控现状，能够第一时间发现问题，第一时间解决危险。摄像头采用最先进的探头进行视频相关信息的采集工作，具备红外和自动聚焦功能，能够清晰的观察、记录和记载摄像头周边100m范围内的隧道情况。在隧道洞口外，设置数据交换设备和显示器终端设备，并安装可以储存录像1个月刻录机。见图3。

图3 视频监控系统

（2）声光报警系统：通过声光报警系统设备的安装，可以确保在发生危险或者突发事件时，能够将危险的预警信号第一时间传递给隧道内作业的每一个人。并设置相关的应急沟通电话，利用现场值班员根据视频监控系统判断隧道的现状，组织和安排相关施工人员有秩序的从隧道内安全撤离。

（3）应急照明系统：受隧道内施工影响，一旦发生较大规模的渗水或者塌方事故，为了确保用电安全，紧急情况下会切断洞内的电源，此刻洞内的照明设备用电可能被切断。为了确保人员的安全撤离，在洞内每隔40m处应当设置照明应急灯，确保停电时或者发生重大事故时，隧道内的应急通行需要。

4.5 安全组织保障平安

（1）建立应急指挥系统：应急指挥系统的建立，确保了在发生灾难或者事故时，有统一的指挥系统帮助隧道内的工作人员可以有秩序的进行撤离。对于应急指挥系统的人员应当安排具有丰富隧道施工经验，并且从事相关安全生产管理的人员担任。当出现危险事件时，第一时间启动声光报警系统，通知全体施工人员进行安全撤离，同时根据视频监控系统，对隧道内的实际情况做出最精准的判断，由应急指挥人员指挥现场撤离工作。

（2）安全救援体系：安全救援体系的建立，确保了隧道事故发生时，可以最大程度的帮助隧道内施工人员的快速撤离。一般情况下，设置如下：

①隧道边墙设置救生衣、救生筏、雨衣等，确保紧急情况随时可用；

②全隧道范围内设置安全救援绳索，作为安全扶手，帮助人员撤离；

③相关作业区域停放相关轨道车辆，方便人员快速撤离。

④设置安全救援通道，放置食物、药品、应急照明手电、灭火器、铁锹等工具，方便一旦发生塌方等严重的事故，被困人员的短期生存和应急使用。

⑤隧道外停放挖掘机、装载机、运输车等应急救援大型车辆，防患于未然。

（3）疏散逃生路线：这是安全管理重要最不可缺少的管理措施，在工程施工初期，必须严格的设计疏散逃生路线，并在沿途设置醒目的反光红色标志，杜绝一些可能影响疏散逃生路线畅通的施工行为。疏散逃生路线不仅仅是一条道路，更重要的是一条生命保护线。

（4）日常安全教育确保安全：在日常工作中，必须加强对施工人员的安全教育。开工前要对每一个施工人员进行岗前培训，配发安全知识手册，明确救援设施的位置和逃生路线，同时做好现场实际演练，确保每一个施工人员在发生紧急情况下，知晓如何安全撤离。

每日、每周召开安全管理会议，提供施工人员的安全意识，同时对发生的不安全行为定期进行通报批评，责令整改。

（5）建立建全规章制度：通过制度，规范行为，确保每一个施工人员能够按照制定进行工作。通过制度，确定流程，确保发生紧急情况下，有流程可执行，有方案可参考。同时，制度和奖罚相挂钩，确保将安全深入到每一个施工人员的每一道工序上，每一个操作人员当中。

5 结束语

综上所述，隧道工程已经成为交通运输行业不可分割的一部分，它的安全与否，关系着整个交通的安全。在我国复杂的地质条件基础上，如何安全的管理隧道施工，显得十分重要。尤其是在施工前期，充分全面的地质分析和风险预估必须严格执行，再结合实际的施工情况，选择适合的施工方案，在最大限度上保证了施工的安全。此外，科学技术手段的引入，规范化的安全管理系统，都会大大提升复杂地质条件下隧道施工的安全。

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