隧道施工安全风险与施工管理分析

陆生文

(甘肃新科建工监理咨询有限公司，兰州730030)

1 隧道施工安全管理的内容

隧道工程是城市交通轨道项目、高速公路项目、铁路建设项目的重要组成部分。相较于普通的工程项目，隧道工程所处的环境较为复杂，安全风险较大，所以在实际施工设计中需加强安全管理，隧道施工安全管理的具体内容主要集中在以下方面：

1）设置安全目标。施工单位应结合隧道工程施工组织设计、技术方案、安全风险类别，灵活设计可参考的“安全管理目标”，使施工人员以此为导向，规范施工操作流程，抓住隧道施工中的安全管理要点。

2）确定安全管理主体。为使施工单位有序地完成隧道建设中的开挖、爆破工作，相关人员需提前进行隧道勘测、实地测量工作，所以隧道工程安全管理应从该阶段入手，评估隧道勘测、现场施工准备、施工现场管理、施工活动中的安全风险，并制订科学、合理的隧道施工安全管理方案。让一线施工人员能够基于安全管理措施，树立安全意识，主动、积极地防范安全风险，并且能够在隧道施工期间快速识别安全风险，规避风险损失。

3）安全风险监测。隧道工程的特殊性导致其风险性较强，因此，安全风险监测同样是隧道施工安全管理的主要内容。相关人员需借助详细的风险监测数据，识别、应对各类安全风险，制定出利于现场安全管理的措施，从而保障施工人员的人身安全，以及隧道施工现场的财产安全，将各类安全风险损失控制在最小范围内[1]。

2 隧道施工存在的安全风险问题分析

2.1 隧道施工方案缺乏针对性

近年来，我国隧道工程安全管理技术体系逐渐成熟，但在解决隧道施工安全风险时仍存在隧道施工方案针对性不强的情况：（1）隧道施工方案在具体实施时没有对安全风险起到制约作用，施工人员在落实各类施工方案时，尚未结合隧道施工安全风险来源、类别来分析施工方案的可行性，未分析施工技术方案对安全风险的防控作用，最终使隧道施工安全管理时施工方案安全管理效能不明显。（2）隧道施工环境较为复杂，施工人员可能会面临不断变化的安全风险，所以对安全管理的灵活性有着较高要求。但部分施工单位没有持续地总结安全管理经验，制订的施工方案、安全管理计划与实际安全风险不符，最终引起不可预估的风险损失。

2.2 施工时的现场管理问题

隧道施工现场管理是在现场勘测隧道工程的现场环境后，设计隧道施工方案，组织一线施工人员落实隧道设计图纸的管理工作。隧道施工现场管理包括材料堆放管理、施工组织指导、现场支护管理、隧道洞口开挖管理等内容。现阶段，隧道施工现场管理的核心在于支护管理、隧道开挖，但受多种因素影响，隧道开挖、支护过程中的安全风险较大，频频发生塌方这类安全问题，诱发严重的安全事故。因此，为保障隧道施工安全管理质量，还应重视隧道施工中的现场管理。

2.3 施工人员安全意识缺乏

施工人员作为隧道工程现场管理、安全控制的主体，其安全意识、安全管理能力均会影响隧道工程安全风险的防范效果。但根据以往的隧道施工安全管理工作可知，部分施工人员缺乏安全意识，没有严格遵守安全管理相关的规章制度，施工操作不规范，从而使得隧道施工中安全事故频发，造成严重的安全损失。

3 隧道工程现场控制措施

3.1 优化施工技术方案

1）隧道洞口开挖。隧道工程建设中，洞口石方应通过“弱爆破”的方式进行开挖，隧道边坡、仰坡则需采用机械、人工开挖的方式，人工开挖过程中应采用“锚喷支护”增强该区域的稳定性。洞口开挖过程中，施工人员应提前进行支护、防塌陷处理，优化防排水设计，基础防护措施实施完毕后，及时加固隧道洞口的基地，进行明洞、洞门施工。为优化洞口开挖技术方案，洞门施工时可配合组合钢模、模板构件环框式洞门，并通过整体衬砌的方式确保各结构有效连接。在此期间，为在隧道工程现场控制中加强安全管理，还应明确隧道开挖流程，全方位做好安全支护处理，具体开挖顺序如图1所示。

图1 某隧道工程洞口开挖流程图

2）明确隧道初支重点。初次支护是隧道工程现场控制、安全管理的重要内容。施工人员在隧道开挖出渣后需尽快进行初次支护，避免隧道内部岩层长时间暴露在空气中。初次设立支架时应基于围岩等级，合理布设支架，若围岩较差，施工人员应在设立支护拱架前期进行混凝土初喷，防止后期岩石掉落。另外，初次支护完毕后，施工人员应定期进行沉降观测，设置沉降监控点，但不同围岩等级，其沉降观测点的设置会有一定差异性。比如，Ⅴ级围岩、Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩的观测点设置间距分别为10 m、50 m、20 m。

3）重视隧道仰拱施工管理。隧道仰拱施工时，Ⅲ级围岩的仰拱与隧道现场的“掌子面”间距应控制在89 m 以内，Ⅳ级围岩为50 m，Ⅴ级围岩为39 m。并且由于隧道仰拱施工包含电工作业，所以应提前设置照明设备，岩层出渣时应加强安全防护，组织专人指导该环节的施工作业。与此同时，施工人员应定期检查、维护仰拱栈桥，使行人、车辆能够安全通过，且该区域的安全通道与掌子面距离应保持在15～25 m 范围内。

3.2 优化施工组织管理

为优化隧道工程施工组织管理，减少安全、质量风险，施工人员应合理选择隧道施工方案，明确不同类型隧道工程中各类隧道开挖工艺的实用性。

除此之外，相关人员应从质量管理、进度管理及其他方面，优化施工组织管理。对于隧道工程而言，材料进场时，应重视材料质量检验。

进度管理的关键在于施工进度计划的实施，管理人员应全面安排材料进场、人员管理、作业协调、设备调用等工作。日常管理过程中检查隧道施工进度，分析各道工序、工程所需时间，监测各项施工方案的实施情况，选择最优的施工方案，使施工人员高效完成隧道工程中的各项作业。除此之外，相关人员还应加强隧道工程中的人员组织管理，优化隧道施工组织结构设计，明确相关主体在隧道质量管理、进度管理、安全管理中的责任，使其依据相关管理制度，积极履行自身责任与义务。

3.3 做好隧道施工人员管理和安全风险培训工作

1）在隧道工程中，应通过系统的安全教育，让施工人员从根本上意识到安全施工的重要性，同时掌握安全防护、安全施工的方法，将隧道施工中的各类安全措施应用在施工中。比如，隧道高空作业时，建设单位可提前对施工人员展开安全培训，使其了解高空作业时应进行的安全管理内容，严格遵守高空作业时的安全制度。

2）定期组织施工人员观看隧道工程安全管理案例，潜移默化地提升他们的安全意识，使其认识到安全培训、安全施工的价值，能够主动记录、分析各类安全事故的发生原因，并在施工活动中自觉规避各类安全风险，警惕安全事故。最后，建设方应定期检查隧道工程施工中的机械设备、安全防护设施，同时设计安全警示标识，对于从事危险施工作业的人，可在加强安全培训的前提下，为其购买安全保险。

除此之外，施工管理人员应树立安全管理意识，全方位落实现场的安全监管工作，将安全检查作为现场管理的重点内容。在此过程中，相关人员应合理增加安全管理投入，配置可靠的安全设施，成立安全监管小组，不定期进行现场施工作业的检查[2]，排查安全风险隐患、违规作业，建立完整的安全管理体系，为隧道现场施工中安全管理的规范化发展提供助力[2]。

3.4 加强监控量测信息反馈和交流

1）确定监测项目，选用监测设备和仪器。隧道施工活动中监控量测的主要项目有“现场地质”“现场支护情况”“拱顶下沉”等，可用的量测仪器有ISS30A 数显收敛计、钢尺、水准仪、水准尺等，具体监控内容包括隧道开挖面围岩的“自稳性”、隧道洞口浅埋地表的下沉情况、围岩收敛量、支护设计合理性、拱顶下沉值等。

2）正式量测时，施工人员应选择具有防震功能的测试元件，并将其埋设在隧道工程的现场“测点”处。量测前期应注意检查设备参数、设备是否存在故障问题，确认其状态良好后投入使用。测试完毕后整理所用仪器，记录量测后的数据信息，并整理其他量测资料。

3）设置量测点时，施工人员可根据隧道开挖后全断面的水平基线，分别布设3 个量测点，隧道起拱处水平布设1 个量测点，隧道基面、起拱线下方均设置1 个量侧点。隧道施工中，相关人员应重点量测隧道周边水平位移、拱顶下沉情况。

首先，埋设量侧点时，施工人员应在喷锚支护完毕后，使用风钻机在隧道周边钻孔，钻孔规格为深度20 cm、孔径40 mm。钻孔后灌入“锚固剂”后应用固定杆件，但杆件在钻孔处的外露长度应控制在45 mm 以内，避免在后期因外部受力而受损。在此过程中，相同水平基线处的测点应相互平行且处于同一先线段上，确定各量测点后启用隧道数显收敛计，分别量测隧道周边水平位移情况。

其次，将固定杆埋设在拱顶的量测区域，杆件外露区域需要布设挂钩。对于拱顶下沉的量测活动，量测点大小应符合量测要求、量测环境。在隧道施工中设置支护结构时，相关人员还应避免损伤量测点，若量测点因意外被掩埋，量测人员应及时重新布设量测点，保证量测数据采集的持续性。量测拱顶下沉值后，还应结合隧道实际埋深以及隧道开挖面的净高确定地表下沉的量测点。在水准尺、水准仪的作用下，隧道施工中地表沉降量测精度较高，量测数据的精度值可控制在2～3.5 mm 范围内。

获取完成的量测数据后，相关人员应分析、整理所有量测数据，绘制位移曲线，以此促进量测后的信息反馈与交流，使施工设计人员能够结合量测后的各区域特征曲线，了解隧道施工中各区域的变形、位移情况，从而监控施工中的安全风险，加强现场的质量管理与安全管理。比如，特征曲线图中发现支护区域的围岩存在变形情况后，管理人员可快速识别安全风险，组织人员撤离。

4 结语

综上所述，为实现“安全生产，安全建设”的基本目标，隧道工程施工应加大隧道安全管理力度，持续优化施工组织管理，组织施工人员进行安全教育、安全培训，增强其安全管理意识。在此过程中，隧道建设单位还应从技术角度出发，用先进、适用性较强的技术方案保障隧道开挖、爆破、现场支护中的施工安全，保障隧道工程安全管理、施工管理质量，提升我国隧道工程施工水平。