隧道施工安全风险及控制措施

隧道施工安全风险及控制措施隧道工程作为地下空间开发的核心载体，其施工过程受地质条件复杂性、作业空间封闭性、工序交叉密集性等因素制约，安全风险贯穿于开挖、支护、衬砌等全流程。近年来，隧道坍塌、突水突泥、有害气体中毒等事故频发，不仅造成人员伤亡与经济损失，更直接影响工程建设进度与社会稳定。因此，系统识别施工安全风险并制定科学管控措施，是保障隧道工程建设本质安全的核心课题。一、隧道施工主要安全风险识别隧道施工安全风险具有隐蔽性、突发性、连锁性特点，需从地质条件、施工技术、设备运行、作业环境及管理行为等维度系统分析：（一）地质水文类风险隧道穿越地层常存在断层、破碎带、富水层等复杂构造，围岩失稳是最典型风险。当开挖面岩体完整性差、自稳能力不足时，若支护不及时或参数不合理，易出现拱顶下沉、边墙坍塌，甚至掩埋作业面。突水突泥风险源于地下水或岩溶裂隙水的突然释放，地质勘察精度不足、超前预报缺失时，高压水体裹挟泥沙涌入洞室，瞬间破坏作业环境，威胁人员生命（如某铁路隧道穿越岩溶区时，因超前预报缺失导致突水突泥，造成3人失联）。（二）施工技术类风险开挖工序中，爆破作业若钻孔精度不足、装药量失控，易引发超挖欠挖、飞石伤人，甚至扰动围岩稳定性；台阶法开挖时台阶长度、高度不合理，易导致上台阶失稳坍塌。支护环节中，初期支护（钢拱架、喷射混凝土）施工滞后或质量不达标，会使围岩应力集中无法及时释放，加剧坍塌风险；二次衬砌浇筑不及时，也会削弱结构承载能力（如某公路隧道因初期支护钢拱架间距超标，开挖后2小时发生塌方）。（三）机械与用电风险隧道内作业机械（挖掘机、装载机、通风机）长期在潮湿、粉尘环境下运行，易因部件磨损、电路老化引发故障，若机械防护装置缺失或操作人员违规操作，易造成机械伤害。临时用电系统若未执行“三级配电、两级保护”，电缆破损、接地不良会引发触电事故，尤其在富水地层中，触电风险显著提升。（四）作业环境风险隧道封闭空间内通风不畅时，柴油机械尾气、爆破烟尘、围岩释放的有害气体（一氧化碳、硫化氢）易积聚，超过限值会引发人员中毒、窒息。此外，钻爆、喷锚产生的硅酸盐粉尘长期吸入会导致尘肺病，作业环境照明不足、通道湿滑则易引发滑倒、碰撞等次生事故。（五）管理与人为风险部分项目安全管理体系不完善，风险分级管控、隐患排查治理“双重预防机制”落实不到位，对高风险工序（穿越不良地质段）缺乏专项方案。作业人员安全意识淡薄，违规操作（不戴防护用品、擅自修改施工参数）、岗前培训缺失等人为因素，是事故发生的直接诱因（如某隧道爆破工未按规程填塞炮泥，导致飞石击穿通风管，造成2人轻伤）。二、安全风险控制措施与实践路径针对上述风险，需从技术优化、设备管理、环境改善、管理升级等方面构建“全流程、全要素”管控体系：（一）地质水文风险防控1.超前地质勘察与预报：采用“地质调查+物探（TSP、地质雷达）+钻探”综合勘察手段，精确掌握掌子面前方30~50m地质条件，对富水、破碎地层提前标注。施工中实施“短进尺、强支护、勤测量”，每循环开挖后及时监测围岩变形（收敛仪、全站仪监测拱顶下沉、周边位移），当变形速率超过预警值（日变形＞5mm）时，立即停止开挖并加固。2.突水突泥应急处置：在可能发生突水的区段，提前设置排水盲管、集水坑，配备大功率抽水设备；发现掌子面渗水、涌砂时，立即撤离人员，采用超前小导管注浆封堵水源，待水压稳定后再开挖。（二）施工技术风险管控1.开挖工艺优化：根据围岩级别选择开挖方法（Ⅰ~Ⅲ级围岩全断面开挖，Ⅳ~Ⅴ级围岩台阶法/CD法），控制循环进尺（Ⅳ级围岩≤3m）。爆破作业前进行试爆，调整炮眼间距、装药量，采用光面爆破减少对围岩的扰动，爆破后及时清理危石。2.支护质量保障：初期支护严格按设计施作，钢拱架安装偏差≤5cm，喷射混凝土强度、厚度达标（回弹仪、钻孔取芯检测）；二次衬砌浇筑时间根据围岩变形速率确定（变形稳定后，连续7日变形速率＜0.15mm/d时施作），采用带模注浆技术确保衬砌密实。（三）机械与用电安全管理1.机械设备管理：建立设备台账，实行“一机一牌一档案”，定期检查机械制动、传动、防护装置，柴油机械加装尾气净化装置。操作人员持证上岗，严禁带病作业，隧道内机械行驶速度≤15km/h，避免交叉作业碰撞。2.临时用电规范：采用TN-S接零保护系统，配电箱分级设置，做到“一机一闸一漏保”，电缆架空或穿管埋地，严禁浸泡在水中。作业前检测漏电保护器灵敏度，潮湿环境下使用防水型电器设备，定期排查电缆破损、接头松动隐患。（四）作业环境改善1.通风与气体监测：采用压入式通风，风机功率根据隧道长度、断面计算（如断面100㎡、长度1km的隧道，风机风量≥1500m³/min），风管口距掌子面≤15m，确保洞内风速≥0.25m/s。配置四合一气体检测仪，每班次监测CO、H₂S、O₂浓度，超标时启动通风或撤离人员。2.防尘与照明：钻爆作业采用湿式钻孔，爆破后喷雾降尘，喷锚作业佩戴防尘口罩，安装布袋除尘器。洞内照明采用防爆灯，间距≤10m，亮度≥15lx，施工通道设置防滑钢板、警示标识，定期清理积水、淤泥。（五）管理与人为因素管控1.安全管理体系建设：推行“项目经理+安全总监+班组安全员”三级管理，制定《隧道施工安全操作规程》，对高风险工序（穿越断层）编制专项施工方案并专家论证。运用BIM技术模拟施工风险，建立风险管控清单，实行“一险一策”。2.人员培训与行为管控：新入场工人开展“三级安全教育”，特种作业人员（焊工、爆破工）持证上岗，定期组织应急演练（塌方、触电救援）。安装视频监控系统，对违规操作（不戴安全帽、违规爆破）实时抓拍、考核，将安全绩效与工资挂钩。三、结语隧道施工安全风险管控是一项系统工程，