高海拔铁路隧道施工安全风险管理研究综述

苏丽娟

（石家庄铁道大学，石家庄 050043）

随着全球经济迅速蓬勃发展和区域一体化进程不断加速，铁路交通在国家基础设施建设中的地位逐渐显得愈加重要。中国的“一带一路”倡议深刻地改变了我国国际开放格局[1]，特别是在推动了西部高海拔地区的铁路建设方面产生了深远的影响。在复杂的地形和恶劣的气候条件下，铁路已经成为连接偏远地区与外界的主要交通工具。我国《中长期铁路网规划》提出了“八横八纵”铁路建设网络[2]，其中许多铁路线路穿越高海拔地区，需要兴建更多深埋和特长的铁路隧道。铁路网络的扩展将为中国和周边国家带来更多的机遇和互联互通，有望为全球经济的可持续增长作出贡献。这对于中国的西部地区，特别是高海拔地区，有望推动当地的经济多元化发展和提高居民的生活水平。这一发展趋势不仅提升了国家的交通连通性，还促进了区域经济的发展和合作。通过建设跨越高山和沟壑的铁路线路，中国能够更好地利用自己的丰富资源，加强与邻国的贸易合作，以及促进人员流动和文化交流。在中国的铁路建设中，高海拔地区的发展是一个振奋人心的决策规划，但也需要深入研究和科学规划，以应对其前所未有的挑战。

高海拔地区的铁路建设面临一系列复杂而艰巨的挑战。首先，复杂的地质条件，如岩石稳定性和滑坡风险，增加了隧道施工的不确定性。通常所称的高海拔地区指的是海拔在2 500 m 以上的地区[3]，恶劣的气象条件，如极端低温和大风，给施工和列车运营带来了额外的困难。高海拔地区气候条件包括低温、低气压和低氧含量，这些因素对铁路隧道建设产生了显著的影响。西部高海拔地区少有人烟，基础条件极为薄弱[4]，在高海拔地区的铁路隧道施工活动常常面临严峻的挑战，如岩爆、地质变形和极端天气等复杂条件。因此，隧道施工时施工辅助坑道布置困难，通风要求异常高，使得铁路隧道建设成为一项充满困难、耗时颇长且危险重重的工程[5]。这种施工特点给高海拔地区铁路隧道施工安全风险管理带来了极大的挑战。稍有疏忽可能引发安全事故，增加施工成本和工期，导致巨大的经济和社会损失。因此，在高海拔地区铁路隧道项目的施工过程中，安全风险管理显得尤为至关重要。

经过广泛的文献阅读和综合研究，本文结合安全风险管理流程，详细探讨了高海拔地区铁路隧道施工的安全风险识别与评估、风险管理控制以及行为举措，提出了对该领域未来研究的前瞻性展望，为未来高海拔铁路隧道施工安全风险管理领域的研究和实践提供了有益的指导。

1 高海拔铁路隧道施工安全风险识别与评估研究现状

在高海拔铁路隧道施工中，风险因素的识别和评估是施工安全风险管理的重要一环。在现有的高海拔铁路隧道施工安全风险管理的研究中，广泛认同风险因素主要集中于人的不安全行为和物的不安全状态。人的不安全行为不仅受到心理韧性[6]、健康感知[7]等内部因素影响，还受到外界环境影响，如机械设备使用[8]、工作环境[9]、施工季节[9]和海拔高度[10]等。在高海拔环境中，物的不安全状态是由于多种因素的组合，包括结构、材料、操作、设计、环境、维护和人为因素等[11-12]，定期的检查、维护和安全管理措施可以帮助降低物体出现不安全状态的风险。

目前，通常采用的风险评估方法主要分为定性分析和定量分析两大类。定性分析存在无法量化施工风险，因此在工程领域通常不被直接采用，而定量分析方法包括概率分析法、蒙特卡罗模拟法、故障树分析法、层次分析法和模糊综合评判等。在针对隧道工程施工的风险评估问题上，许多国内外学者已进行了深入研究。例如，有相关研究人员通过对隧道洞室开挖过程中岩体质量和洞室性能的监测，验证并实时调整岩石支撑策略，以确保每个开挖阶段的安全施工[13]。也有学者采用案例研究方法和系统地分析了宜昌-万州铁路隧道的岩溶特征、不良地质灾害及其治理策略，并将这些经验推广应用到与宜昌-万州地区岩溶地质特征相似的秦岭-大巴山地区的铁路建设中[14]。另外，有学者利用遥感技术和实地调研[15]，编制了川藏铁路加查-廊县段滑坡的详细清单，通过分析滑坡的一般发展特征，利用证据模型的权重来评估滑坡易发性，并对雅鲁藏布江北岸隧道内的规划铁路线进行了安全评估。此外，复杂网络法、线性参考法和动态分割法可以用来构建中国铁路地理网络[16]，通过节点度、间距和聚类系数分析了铁路网络流的空间分布，并对地震高发区的地理铁路网络脆弱性进行了评估，以提高地震灾害的防御能力。

综上所述，由于高海拔隧道的施工安全风险影响因素较多，其所处环境复杂，是一个复杂的系统，目前缺乏一种兼顾逻辑性、系统性及复杂性的隧道施工风险评估方法。总之，高海拔铁路隧道施工安全风险的识别和管理需要多方面的努力，如何全面考虑这些风险，并采取相应措施，建立行之有效的安全风险管理方法需要进一步深入研究。

2 高海拔铁路隧道施工安全风险管理策略研究现状

高海拔铁路隧道施工安全风险管理策略是一个涉及多方面因素的复杂课题，对于高海拔铁路隧道施工的安全风险控制成为了一个备受关注的重要研究领域。在这个领域，学者和专业从业者们提出了多种关键观点和策略，以确保施工过程中的安全和有效性。首先，有学者提出施工工程的特点必须充分考虑，这包括隧道的长度、施工方法、使用的材料等因素[17]。同时，不同的工程特点可能导致不同的风险，因此需要制定相应的安全措施。例如，在高海拔地区，恶劣的气候条件和地质条件可能会增加风险，因此需要采取额外的预防措施[18]。其次，有学者认为技术创新在高海拔铁路隧道施工中扮演了关键角色，采用先进的施工技术和设备可以降低风险水平[19]。比如，利用遥感技术来监测地质条件可以提前发现潜在的问题，采用钻孔爆破技术可以减小岩石爆破对周边环境的不良影响[4]。这些技术创新有助于提高工程的效率和安全性。此外，有研究者认为应急计划在安全风险管理活动中也至关重要[20]，因为高海拔地区容易受到自然灾害的影响，如暴风雪和山体滑坡。因此，制定详尽的响应计划，确保施工人员和设备能够快速撤离危险区域，减小伤亡和财产损失，具有极大的意义。这些计划应该包括应急通信、安全设备、撤离路线等方面的详细信息。同时，有研究者提出培训和意识的提高在安全风险管理活动中也是不可或缺的[21]。施工人员需要接受相关培训，了解高海拔环境下的潜在风险和应对策略，提高应急意识，确保他们在紧急情况下知道如何行动以保障安全。这种意识的提高对于减少事故的发生至关重要。

高海拔地区铁路隧道施工安全风险管理需要贯穿整个项目的建设周期，建设周期的每个阶段都包含不同的安全风险管理任务，采取的安全风险管理策略也会有所不同。在项目准备阶段，可以通过线路方案比选[22]、永久临时设施综合选址[23]的方式来防灾减灾。另外，针对高海拔地区铁路隧道施工安全风险因素进行识别，并根据多因素综合风险评价方法来进行高海拔隧道的施工安全风险评价[20]，识别出关键的安全风险因素，进一步根据安全风险耦合程度找到耦合的关键点和薄弱环节，采取相应的安全风险管理策略，从而降低隧道施工事故发生的可能性。在整个项目施工进程中，可以借助地震预报、降水量等信息来进行施工现场环境安全的实时检查[24]，并结合人工智能[25]、远程监测系统[26]、空天地一体化通信[4]、超前地质预报[27]等现代科技手段，为高海拔地区铁路隧道施工安全风险管理提供决策支持。

综上可知，高海拔铁路隧道施工的安全风险管理是一个复杂的系统工程，涉及工程技术、管理科学、地质学等多个领域。近年来，随着科技的进步和管理经验的积累，高海拔铁路隧道施工的安全风险管理取得了显著成效。通过引入现代管理理念和先进的技术手段，构建了一套较为完善的风险管理体系，为高海拔铁路隧道施工的安全提供了有力的保障。因此，需要持续关注最新的研究成果和最佳实践，以不断改进风险管理策略，通过运用各种管理手段和技术手段，综合建立安全风险管理策略框架，提高风险管理的水平、确保高海拔铁路隧道施工的安全和效率。

3 高海拔铁路隧道施工安全风险管理行为研究现状

高海拔地区的铁路隧道建设在如火如荼地推进，有关高海拔地区的铁路隧道施工安全风险管理行为的研究也并驾齐驱。国内外对于安全行为研究大多从影响机理[28]和干预控制[29]展开，也有学者从个人层面探究高海拔隧道施工人员不安全行为诱发因素[10]。从个体层面研究了影响不安全行为的重要前因，有学者认为个人情绪变化是建筑工人不安全行为的影响因素[30]。当某个项目参建者存在偏执心理同样会对其的心理健康产生负面影响，造成不安全行为的发生[31]。同时，由于高海拔铁路铁路隧道项目长期处于野外，人烟稀少、脱离家庭的生活环境等因素也会使施工人员出现走神、反应时间变长、判断失误等行为差错[32]，从而降低作业能力，造成安全事故或人员身心伤害。

一个成功的项目不仅取决于其是否能够按照技术要求在预算内按时完成，还取决于参建者的相关行为是否满足安全管理绩效是否最大化[33]。安全风险管理绩效是指在高海拔铁路隧道建设项目中，通过系统性的规划、监测和控制，以最大程度降低事故和健康风险，确保工程的安全、质量、进度达到预期效果[34]。这一绩效的评估基于有效的风险识别、风险评估、风险减轻和应急响应，以确保在高山地区的工程活动不会对工人、环境和社区造成不可逆的损害。关于安全绩效，有的学者提出安全绩效研究注重的是事故等客观结果[35]，有的学者采用任务绩效和情境绩效2 个维度来评估安全绩效[36]，有的学者注重通过对行为的监测来评估安全绩效[28]。因此，在规范项目参与者的行为方面，也需要考虑合理的激励和奖惩机制[37]，以确保他们积极遵守安全规定和最佳实践。同时，也有学者提出应该建立有效的监督和反馈机制[38]，以便及时发现和纠正潜在的安全风险管理问题。高海拔铁路隧道施工安全风险管理行为的研究和规范需要与不断变化的项目需求保持一致，以确保安全管理体系的有效实施，降低事故发生的风险，保护施工人员安全和项目整体利益。这是一个不断发展和改进的领域，需要持续的关注和投入。

综上可知，高海拔铁路隧道施工安全风险管理行为在整个安全管理体系中扮演着至关重要的角色。这些行为是否端正直接影响着施工过程中的安全性，以及是否能够避免安全事故的发生。当策略执行行为出现偏离时，可能会导致潜在风险未能得到妥善管理，从而引发事故。尽管在当前阶段，高海拔铁路隧道施工安全风险管理行为的研究已经取得一定进展，但随着项目背景和决策情景的不断变化，如何更有效地规范项目参与者的行为仍然需要进一步深入探究。因为每个工程项目都可能涉及不同的地理、气候、地质条件和施工方法，因此需要灵活的管理方法来适应这些多样性。为了进一步提高高海拔铁路隧道施工的安全性，需要继续研究来发掘促进行为规范的最佳实践方法。

4 结论与展望

高海拔铁路隧道施工领域是一个具有独特挑战性的工程领域，其成功与否直接关系到工程的安全性。从整体上来看，高海拔铁路隧道施工安全风险管理的研究大多数集中于定量研究方面，虽然有大量学者对其投入研究，但是目前仍不足以挑战其实际项目的复杂性。未来研究应着重于更为智能、可持续和安全的高海拔铁路隧道施工方法，以满足日益增长的交通和运输需求。同时高海拔施工面临着多种复杂安全风险，而这些风险之间通常存在相互关联。因此，未来的研究应当致力于开发一种综合性的、可适用于不同情境的安全风险管理框架。同时，未来研究应重点关注如何在不同情景下选择最适合的安全风险管理策略，可以考虑将不同项目管理团队的能力水平作为调整策略的依据，以最大程度地减少潜在安全风险。