定向钻危大工程安全管理：如何构建全过程风险防控体系？
随着城市地下空间开发的不断深入，定向钻技术因其非开挖、高效、环保等优势，在市政管网、油气管道、通信线路等领域广泛应用。然而，由于其作业环境复杂、施工精度要求高、地质条件多变等特点，定向钻工程被列为“危险性较大的分部分项工程”（简称“危大工程”），一旦管理不到位，极易引发塌方、管线破坏、火灾爆炸等重大安全事故。
一、定向钻危大工程的定义与风险特征
根据住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部令第37号）及相关行业标准，定向钻危大工程主要指穿越河流、公路、铁路、建筑物或在软弱地层中进行的大直径、长距离定向钻进作业，具有以下典型风险特征：
- 地质不确定性高：地下岩层结构复杂，存在断层、空洞、地下水丰富等情况，易导致钻孔偏移或塌陷。
- 设备运行风险突出：大型钻机、泥浆泵、导向系统等精密设备故障可能造成停工甚至人员伤亡。
- 周边环境敏感性强：邻近既有管线、建筑基础、交通要道时，扰动控制难度大，易引发次生灾害。
- 人为因素影响显著：操作人员经验不足、安全培训缺失、应急预案不完善是常见隐患。
二、现行安全管理中存在的问题
尽管国家和地方已出台多项规范文件，但在实际执行过程中仍存在诸多薄弱环节：
- 方案编制流于形式：部分施工单位仅照搬模板，未结合现场实际进行专项设计，缺乏针对性。
- 过程监管不到位：监理单位履职不严，现场巡检频次低、记录不全，未能及时发现隐患。
- 人员素质参差不齐：一线操作工多数为临时雇佣人员，专业技能和应急处置能力普遍偏低。
- 信息化手段应用滞后：尚未建立基于BIM+GIS的可视化监控平台，无法实现动态预警和远程调度。
- 应急管理机制缺失：未定期组织演练，突发情况响应迟缓，事故后果扩大。
三、构建全过程风险防控体系的关键措施
1. 强化前期勘察与方案论证
项目开工前必须开展详细的地质勘探与第三方评估，采用物探、钻探、原位测试等多种方法综合判断地层稳定性。同时，由具备资质的专家团队对施工方案进行论证，重点审查：
- 钻进路径是否避开高风险区域（如燃气管、电缆、文物保护区）；
- 泥浆配比、压力控制是否合理，防止地面隆起或坍塌；
- 支护结构设计是否满足承载力与变形要求；
- 应急预案是否覆盖极端天气、设备故障、第三方破坏等场景。
2. 实施全过程动态监测与智能管控
引入物联网传感器与智能管理系统，对关键参数实施实时采集与分析：
- 位移监测：布设GPS/激光测距仪监测地面沉降、倾斜趋势；
- 应力应变监测：在钻杆、套管上安装应变计，识别异常受力状态；
- 泥浆性能监控：自动检测密度、粘度、含砂量，确保成孔质量；
- 视频AI识别：通过摄像头+边缘计算实现违章行为识别（如未佩戴安全帽、违规操作）。
上述数据可通过云端平台集中展示，形成“一张图”可视化指挥中心，提升决策效率。
3. 建立标准化作业流程与岗位责任制
制定《定向钻施工安全操作手册》，明确各岗位职责与操作规程，包括：
- 项目经理：统筹协调资源，审批重大变更，监督安全投入；
- 技术负责人：负责技术交底、方案调整、应急技术支持；
- 专职安全员：每日巡查，填写《安全隐患排查表》，闭环整改问题；
- 班组长：落实班前会制度，检查工具完好性，制止违章作业。
推行“红黄牌”管理制度，对违反规定的行为实行即时处罚并公示，强化责任意识。
4. 加强人员培训与应急演练
针对不同层级人员开展差异化培训：
- 管理人员：学习《安全生产法》《建设工程安全生产管理条例》，掌握风险辨识与事故调查方法；
- 技术人员：培训定向钻工艺原理、仪器使用、常见故障处理；
- 一线工人：开展实操训练、VR模拟演练、急救知识普及，提升实战能力。
每季度至少组织一次综合性应急演练，模拟泥浆泄漏、井喷、机械伤害等场景，检验预案有效性，并持续优化改进。
5. 推动数字化转型与智慧工地建设
鼓励企业投资建设智慧工地管理系统，整合视频监控、环境感知、人员定位、设备状态等模块，实现：
- 施工全过程留痕可追溯；
- 安全隐患自动报警并推送至责任人手机端；
- 大数据分析辅助决策（如预测潜在塌方点、优化钻进参数）；
- 与政府监管平台对接，接受远程抽查与信用评价。
四、典型案例分析：某城市排水管定向钻工程成功实践
以某市新建污水主干管穿越长江堤防为例，该项目全长1.8公里，穿越深度达15米，地质复杂且临近居民区。项目部采取如下措施：
- 联合高校开展数值模拟，确定最优钻进角度与泥浆压力；
- 部署20个监测点位，实现地面微变形毫米级感知；
- 建立“一人一码”实名制管理系统，杜绝无证上岗；
- 设置应急物资仓库，储备吸油毡、堵漏剂、担架等；
- 邀请第三方机构每月开展安全评估，形成改进报告。
最终项目零事故完成，获得省级“绿色施工示范工地”称号，成为行业标杆案例。
五、未来发展方向与政策建议
为进一步提升定向钻危大工程安全管理水平，建议从以下几个方面发力：
- 完善法规标准体系：加快出台《定向钻施工安全技术指南》等行业标准，填补现有空白；
- 推广先进适用技术：鼓励研发适用于复杂地层的新型导向仪器与环保型泥浆材料；
- 强化企业主体责任：将危大工程安全管理纳入企业信用评价体系，奖惩分明；
- 推动产学研融合：支持高校、科研机构与企业共建实验室，攻关关键技术难题；
- 加强国际交流：借鉴欧美发达国家在定向钻安全管理方面的成熟经验，提升我国国际化水平。
定向钻危大工程的安全管理是一项系统工程，需要政府、企业、技术人员和从业人员多方协同发力。唯有坚持预防为主、科技赋能、制度保障三位一体，才能真正筑牢安全防线，助力城市高质量发展。
