文/新疆交通建設(shè)管理局 徐獻軍

在山區(qū)公路工程項目方案比選中，隧道方案的優(yōu)勢越來越受到工程界的青睞，其占有比重也越來越大。由于公路隧道具有斷面大、所穿越地質(zhì)條件復(fù)雜等特點，塌方、巖爆、突泥涌水等安全事故屢見不鮮。這些安全事故發(fā)生后，會導(dǎo)致大量的人員傷亡和嚴(yán)重的財產(chǎn)損失，因此，對公路隧道施工安全技術(shù)和施工管理水平提出了較高要求。

公路隧道施工特點及危險源

公路隧道為地下工程，洞室扁平，常采用鉆爆法施工，其施工不同于普通建筑工程，主要有以下特點：

工程地質(zhì)條件復(fù)雜

隧道穿越的地質(zhì)條件往往復(fù)雜多變，這不僅會對隧道施工開挖方法的選擇、支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計等產(chǎn)生嚴(yán)重影響，還會導(dǎo)致隧道施工安全事故的發(fā)生。尤其當(dāng)隧道穿越山體內(nèi)隱伏有斷層破碎帶、溶洞、高地應(yīng)力等不良地質(zhì)體時，發(fā)生安全事故的概率將明顯增大。

隱蔽工程多

公路隧道施工作業(yè)全部在地下進行，隱蔽工程多且難以掌控，且隨著隧道掌子面的向前推進，圍巖條件和地下水情況都在變化，容易因為施工準(zhǔn)備不足而導(dǎo)致工程安全事故的發(fā)生。

施工環(huán)境惡劣

隧道施工常在山谷間開展、洞內(nèi)空間狹小、光線不足、空氣流通性差、處于半封閉狀態(tài)，對于穿越煤層等地質(zhì)條件的隧道，常伴有瓦斯、毒氣突出，對施工人員的身體影響很大。

根據(jù)事故觸發(fā)主體的不同，可將引起高速公路隧道施工安全事故發(fā)生的因素歸類為人的因素、物的因素、環(huán)境因素和管理因素。其中，人的因素主要為施工人員的危險操作，例如不正當(dāng)?shù)氖┕け谱鳂I(yè)等；物的因素主要是指施工機具、工程材料等的不安全狀態(tài)；環(huán)境因素既包括施工現(xiàn)場工作環(huán)境又包括洞室圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)；管理因素反映了施工人員與施工隊伍規(guī)范化作業(yè)情況。在公路隧道施工中，環(huán)境因素對施工安全起到至關(guān)重要作用；根據(jù)過往事故經(jīng)驗，安全事故多發(fā)生于圍巖軟弱破碎、水文地質(zhì)條件不良、瓦斯突出、高地應(yīng)力等不良地質(zhì)地段。因此，可結(jié)合公路隧道工程自身特點及過往工程經(jīng)驗，對這些地段進行重點管理，確定工程施工中的重大危險源，建立專項安全施工方案。

施工安全風(fēng)險評價

通過建立合理的施工風(fēng)險評價體系，可對公路隧道施工安全風(fēng)險進行衡量，從而有針對性地提出有效的施工應(yīng)對措施，降低隧道施工安全風(fēng)險。隧道圍巖工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，這種不確定性使施工風(fēng)險處于動態(tài)變化狀態(tài)。因此，應(yīng)采用施工風(fēng)險的動態(tài)管理辦法，實時地對施工風(fēng)險進行監(jiān)控、預(yù)報、分析和處理，直至施工完成，流程如圖1所示。

在公路隧道項目工程中，層次分析法和模糊評價法能反映實際施工中各因素的影響，評價結(jié)果更加科學(xué)合理，是最常用的兩種評價方法。層次分析法將目標(biāo)分解為多個層次，通過設(shè)置每一層次的權(quán)重來定量分析各層次因素對最終結(jié)果的影響，該方法將各影響因素作為一個系統(tǒng)進行評價，但評價結(jié)果受主觀因素和個人經(jīng)驗影響較大。該方法的分析步驟為：建立層次結(jié)構(gòu)模型；建立比較判斷矩陣并求解其特征向量；層次排序及一致性檢驗。

圖1 動態(tài)風(fēng)險評價流程圖

模糊綜合評價法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的隸屬原則通過定量的方法對多因素影響的事物進行定性綜合評價，該方法能考慮各影響因素的模糊性，建立評價模型的步驟為：建立評價因素集合；建立安全評價等級的集合；計算權(quán)向量；計算模糊關(guān)系矩陣；由權(quán)向量和模糊關(guān)系矩陣，計算評價向量；模糊綜合評判確定安全等級。

以上兩種方法各有其適用性和優(yōu)缺點，考慮公路隧道施工的復(fù)雜性，施工中可根據(jù)實際情況采取合適的評價方法或采用綜合評價方法，即多層次模糊綜合評價法。

公路隧道施工安全控制措施

施工技術(shù)措施

合理的施工方案和施工技術(shù)

施工方案對于隧道施工過程中圍巖穩(wěn)定性的影響很大，施工技術(shù)對施工質(zhì)量和施工效率的提高起到積極作用，從而間接影響隧道施工安全。因此，在公路隧道施工過程中，應(yīng)結(jié)合實際工程地質(zhì)條件，對開挖方法、開挖步距、爆破方法、噴射混凝土施工工藝、防排水措施等具體問題進行詳細(xì)研究，從而減少安全事故的發(fā)生。

超前地質(zhì)預(yù)報

公路隧道項目的施工安全受地層條件制約較大，隧道在進行施工圖設(shè)計階段，由于現(xiàn)場勘察存在諸多不確定因素，很難準(zhǔn)確全面掌控隧道周邊的地質(zhì)情況，導(dǎo)致設(shè)計方案與現(xiàn)場實際情況存在一定偏差，給施工安全帶來一定風(fēng)險。施工過程中，應(yīng)進行超前地質(zhì)預(yù)報，提前獲悉施工掌子面前方的工程地質(zhì)情況，以彌補地質(zhì)勘查的不確定性，結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果和前期地質(zhì)勘查結(jié)果進行施工，避免發(fā)生安全事故。

動態(tài)監(jiān)控量測

隧道工程施工過程的監(jiān)控量測結(jié)果能夠反映隧道洞室穩(wěn)定狀態(tài)，尤其對于軟弱圍巖中施工的隧道工程，應(yīng)對圍巖和襯砌結(jié)構(gòu)進行動態(tài)監(jiān)測。加強施工各環(huán)節(jié)的動態(tài)監(jiān)測、確保監(jiān)控量測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，對于準(zhǔn)確判斷施工安全狀況、避免安全事故的發(fā)生起到指導(dǎo)作用。

施工管理措施

強化安全教育培訓(xùn)

安全教育培訓(xùn)的目的主要有：提高現(xiàn)場施工生產(chǎn)人員的安全意識，做好施工現(xiàn)場的安全防范措施。規(guī)范現(xiàn)場施工人員的安全生產(chǎn)作業(yè)活動；施工技術(shù)人員和管理人員應(yīng)具備相關(guān)技術(shù)能力和管理能力，認(rèn)真學(xué)習(xí)公路隧道施工技術(shù)相關(guān)規(guī)范、掌握必要施工工藝，保證施工人員施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、正規(guī)化，避免因質(zhì)量不合格而導(dǎo)致的安全事故；對于特種作業(yè)人員，如電工、爆破工等，必須接受專業(yè)培訓(xùn)且經(jīng)考核合格并取得相關(guān)證書后方可上崗，嚴(yán)禁無證上崗。

建立安全生產(chǎn)責(zé)任制

施工項目部應(yīng)成立專門的安全施工管理組織機構(gòu)，各崗位應(yīng)制定明確的安全生產(chǎn)職責(zé)以保證安全施工管理的高效運行；建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，項目經(jīng)理和專職安全員應(yīng)作為安全生產(chǎn)主要責(zé)任人，定期對施工現(xiàn)場的安全作業(yè)情況進行監(jiān)督檢查，將安全生產(chǎn)責(zé)任落實到每一個生產(chǎn)人員。

跟蹤管理重大風(fēng)險源

隧道施工過程中，存在的風(fēng)險源較多，如塌方、巖溶、高地應(yīng)力等，應(yīng)編制重大風(fēng)險源施工安全報告，建立相關(guān)管理制度，充分認(rèn)識重大危險源可能帶來的安全事故后果，對重大危險源進行動態(tài)監(jiān)測，從施工技術(shù)和施工管理兩個方面對重大危險源進行控制、做好事故應(yīng)急預(yù)案，保證在事故發(fā)生時，有適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施，從而將事故危害降低至最小。