隧道工程安全管理:如何构建全方位风险防控体系?
在基础设施建设不断提速的背景下,隧道工程因其穿越复杂地质条件、缩短交通距离和提升通行效率的优势,已成为现代交通网络中的关键节点。然而,隧道施工环境复杂多变,存在塌方、涌水、瓦斯爆炸、机械伤害等多重安全隐患,一旦发生事故,往往造成重大人员伤亡和经济损失。因此,如何系统化、科学化地开展隧道工程安全管理,成为行业亟需解决的核心课题。
一、隧道工程安全风险的特殊性与严峻挑战
相较于普通土建工程,隧道工程的安全管理具有显著的特殊性:
- 隐蔽性强:施工过程大多在地下进行,作业空间受限,通风、照明、通信条件差,事故发生初期难以被及时发现和响应。
- 地质不确定性高:岩层破碎、断层带、地下水丰富等地质因素可能随时变化,导致围岩失稳、突泥涌水等突发情况。
- 多工种交叉作业:爆破、支护、衬砌、通风、机电安装等工序并行,协调难度大,易因配合不当引发安全事故。
- 设备依赖度高:盾构机、掘进机、吊装设备等大型机械频繁使用,若操作不当或维护缺失,极易酿成重大事故。
近年来,国内外隧道工程事故频发,如某地铁隧道坍塌致多人死亡、某高速公路隧道瓦斯爆炸造成重大损失等,均暴露出安全管理中的漏洞。这警示我们:传统粗放式管理模式已无法满足新时代高质量发展的要求,必须建立一套涵盖事前预防、事中控制、事后应急的全流程闭环管理体系。
二、构建“人-机-环-管”四位一体的安全防控体系
隧道工程安全管理应以“预防为主、综合治理”为核心理念,从人员、设备、环境和管理四个维度协同发力,形成有机统一的风险防控体系。
(一)强化人员素质与行为管控
人是安全生产的第一要素。隧道施工人员流动性大、技能参差不齐,需通过以下措施提升本质安全水平:
- 严格准入机制:实行全员持证上岗制度,特别是特种作业人员(如爆破工、电工、焊工)必须经过专业培训并通过考核;对新进场工人实施三级安全教育,确保掌握基本防护知识。
- 常态化安全培训:利用VR模拟体验、案例教学、实操演练等方式,增强员工对常见风险的认知和应对能力;定期组织应急疏散演习,提高实战反应速度。
- 心理干预与行为观察:关注一线工人心理健康,设立心理咨询通道;推行“班前五分钟讲安全”制度,由班组长每日提醒注意事项,及时纠正违章行为。
(二)提升设备智能化与运维保障能力
现代化隧道工程离不开先进设备的支持,但设备本身也是潜在风险源。应从源头选型、过程监控到后期维护全链条加强管理:
- 优选高可靠性设备:选用符合国家标准、具备良好口碑的品牌设备,避免贪图低价采购劣质产品;针对不同地质条件配置适应性强的掘进设备。
- 实施智能监测系统:部署物联网传感器实时采集设备运行状态(温度、振动、压力等),结合AI算法预测故障趋势,实现从被动维修向主动维保转变。
- 建立设备台账与保养制度:每台设备建档管理,明确责任人;严格执行“日检、周查、月修”机制,杜绝带病作业。
(三)优化施工环境与动态风险识别
良好的施工环境是安全的前提。需重点做好以下几项工作:
- 加强地质超前预报:采用TSP、地质雷达、钻孔取芯等技术手段,提前探明前方围岩状况,为支护方案调整提供依据。
- 完善通风与排水系统:根据隧道长度合理布设通风井和风机,保证氧气充足、有害气体浓度达标;设置完善的排水沟渠和集水坑,防止积水引发滑坡或电气短路。
- 实施可视化管理:引入BIM+GIS技术搭建数字孪生平台,将现场进度、风险点位、人员分布等信息集中展示,便于管理人员快速掌握全局态势。
(四)健全制度体系与责任落实机制
没有规矩不成方圆。科学有效的管理制度是安全落地的关键保障:
- 制定标准化作业流程:针对开挖、支护、衬砌等关键环节编制详细作业指导书,明确每一步的操作规范、安全要点和检查标准。
- 落实全员安全生产责任制:项目经理为第一责任人,各岗位签订安全承诺书,层层压实责任;实行奖惩分明机制,对违规行为零容忍。
- 建立隐患排查治理长效机制:推行“自查自改+第三方巡查”模式,每月开展专项检查,对发现的问题限期整改闭环;推广“随手拍”小程序,鼓励员工上报隐患。
三、数字化赋能:智慧工地推动安全管理升级
随着信息技术的发展,智慧工地正在成为隧道工程安全管理的新引擎。通过大数据、云计算、AI等技术融合应用,可实现:
- 实时风险预警:基于传感器数据自动识别异常波动(如拱顶沉降超标、瓦斯浓度升高),触发警报并推送至管理人员手机端。
- 远程视频监控:高清摄像头覆盖重点区域,支持AI图像识别功能,自动识别未佩戴安全帽、违规动火等行为,并联动语音提醒。
- 移动端协同办公:开发专用APP,实现任务派发、隐患上报、整改反馈线上流转,大幅提升工作效率。
例如,在某城市轨道交通项目中,通过部署智慧监测系统,成功提前预警一次掌子面坍塌风险,避免了人员伤亡;另一高速隧道项目借助BIM模型优化支护参数,节省成本约15%。
四、典型案例分析:从教训中汲取经验
以国内某省际高速公路隧道坍塌事故为例,该工程因地质资料不详、支护滞后、监测不到位等原因,导致掌子面大面积塌方,造成3人死亡。事后调查表明,主要问题包括:
- 设计阶段未充分考虑软弱夹层影响,支护强度不足;
- 施工过程中未按设计要求执行初喷混凝土,且未及时跟进钢拱架安装;
- 现场缺乏有效监测手段,未能捕捉到初期变形迹象;
- 安全管理流于形式,未落实班前会制度,工人安全意识淡薄。
此案例深刻揭示了“忽视细节即埋下隐患”的道理。反观浙江某长大隧道项目,则通过全过程精细化管理实现了连续两年“零事故”目标,其核心做法包括:建立地质数据库、推行“一洞一策”支护方案、实行安全积分制激励制度等。
五、未来展望:迈向本质安全与可持续发展
隧道工程安全管理正朝着更加智能、精准、人性化的方向演进。未来发展趋势主要包括:
- 绿色低碳安全:推广装配式支护结构、节能型通风设备,减少施工污染与碳排放;
- 无人化施工探索:在条件允许的场景下试点遥控掘进、机器人焊接等新技术,降低人力风险;
- 法规标准完善:国家层面加快修订《公路隧道施工安全技术规范》等行业标准,推动企业标准化体系建设。
总之,隧道工程安全管理是一项系统工程,需要政府、企业、技术人员和社会各界共同参与。唯有坚持科技赋能、制度创新、文化培育三位一体,才能真正筑牢隧道施工的生命线,助力我国基础设施高质量发展。





