浅议公路隧道施工安全风险管理

杨程钟

摘要：在整个施工过程中公路隧道存在着诸多不确定因素，施工安全风险较高，极其造成各类安全事故，对于人员和财产均存在较大威胁。在公路隧道施工中开展安全风险管理工作至关重要，不仅能够促进隧道工程项目决策的科学化和合理化，还能够最大限度的降低隧道安全事故的发生率，大大降低由于事故造成的人员和财产损失。本文通过分析隧道工程安全风险管理相关内容，研究隧道施工安全风险，提出了智能化隧道施工人员安全管理系统，在降低公路隧道施工安全风险管理成本基础上，提高了公路隧道施工安全风险管理效率和质量。

Abstract： There are many uncertain factors in the highway tunnel during the whole construction process. The construction safety risk is high， which causes various safety accidents and poses a great threat to both personnel and property. It is essential to carry out safety risk management in highway tunnel construction， which not only can promote the scientific and rational decision-making of tunnel engineering projects， but also minimize the incidence of tunnel safety accidents and greatly reduce the loss of personnel and property caused by accidents. This paper analyzes the safety risk management of tunnel engineering， studies the safety risk of tunnel construction， and puts forward the safety management system of intelligent tunnel construction personnel. On the basis of reducing the safety risk management cost of highway tunnel construction， the safety risk management efficiency of highway tunnel construction is improved.

關键词：公路隧道;施工安全;风险管理;智能管理系统

Key words： highway tunnel;construction safety;risk management;intelligent management system

中图分类号：U455.1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）13-0038-04

0  引言

由于经济和技术落后的原因，我国在公路隧道建设上起步较晚。然而随着我国经济突飞猛进的发展，城市化进程加快，公路隧道的增长数量也是猛涨趋势，因此公路的隧道建设在今后很长一段时间里仍将会处于一个快速发展的阶段。据有关数据表明，中国已成为了世界上隧道最多的国家，也是建设速度最快的国家。因此，公路隧道施工安全风险管理至关重要，且不可或缺。本文首先分析了我国公路隧道施工安全现状以及存在的问题，然后研究了隧道工程施工安全风险管理，为提高隧道施工安全风险管理效率和质量，提出了一种具体的应用方案，即智能化隧道施工人员安全管理系统，大大降低了隧道施工安全风险管理人工成本，最大化地保障了生产安全。

1  我国的公路隧道施工安全现状以及存在的问题

隧道工程具有施工周期长、投资巨大、施工技术复杂、容易受环境因素影响、不可控风险因素多等特点，再加上公路的隧道比较起其他的隧道其形状扁平、断面更大等，这些特点使得公路隧道建设相比其它隧道建设更为艰难，可以说公路隧道建设是一项十分高风险的工程。与发达国家相比，我国隧道建设正处于高速发展时期，既是优势，也是劣势，这说明在该领域的高层次的管理和施工技术人员还比较欠缺，未有充足的时间进行培养，现有的相关工作人员对安全风险的把控力度还有待商榷，在此情形下，公路隧道建设项目中经常面对这种安全隐患，安全事故屡禁不止，这些事故都造成了巨大的人员伤亡及财产损失。图1为我国公路隧道模型图。

从图1中我们不难看出，隧道内视野有限，极其容易出现各类安全事故。但通过研究无数的事故案例及相关资料发现，安全事故的发生并不都是无法预测或者无法抵抗的天灾，多数都是可以避免的，至少可以降低损失和危害的。多数事故的发生缘由都是在公路隧道建设一开始就缺少对风险管理的把控，或者未能充分重视前期风险评估结果，如此才导致其在安全事故发生时无所适从，无法在较短时间内找到行之有效的应对措施，及时将风险消除、转移、降低、减轻等。

2  国内隧道施工安全风险管理研究现状

关于隧道工程风险管理的研究我国起步较晚，其实践更为短暂。相关的研究范围包括公路、地铁、铁路及水下等隧道工程;多数研究的风险评估方法是以定性分析为主，少数研究已经开始将定性和定量结合起来讨论;相关负责部门已经开始重视隧道安全风险管理，并且出台了一系列的规章制度，以期更加规范工程风险管理工作，尽量提高相关工程项目的社会效果。总而言之，虽然近几年我国隧道工程项目取得了不错的经济效益和社会效果，但我国的隧道工程风险管理研究还很不完善，亟待完善和更新，未来针对其的相关研究还需开展。

2.1 隧道工程风险管理的定义

隧道工程风险管理就是指工程建设参与的各方利用各种风险管理手段和方法，将各种风险管理技术进行组合优化，对整个工程的全过程进行风险管理，最大限度的降低风险影响，达到采用合理且较低的成本，获得最大安全保障的管理行为。

2.2 隧道工程施工安全风险管理的基本流程

隧道施工风险管理过程并不是一成不变的，它是一个动态的、持续的、实时的过程，如图2所示。隧道工程的施工安全风险管理内容和过程包括五个方面，即风险计划、风险识别、风险估计、风险评价、风险控制;就技术层面分析，可将其分为三个阶段，分别为风险分析、风险评估及风险控制。在整个隧道工程施工中，无数的因素都会作用在其项目中，包括内在因素、外在环境、目标变化等其它可能存在的影响因素，这些因素均会对隧道工程项目造成或大或小的影响。

2.3 隧道工程施工安全风险的发生机理

隧道工程跟其他工程相比较有着隐藏性、施工复杂性、外在环境不确定性及地层条件复杂等特点，这些特点使得隧道工程面临更大的施工挑战，其风险因此大大增加。隧道工程在实际施工中存在各类风险因素，包括内在的、外在的等因素，尤其是地质条件的复杂性，其对项目的影响巨大，客观上增加了自然风险和环境风险。除此之外，在具体的隧道项目实施过程中，人为因素、领导层决策、技术人员操作水平、机械设备的复杂性等因素均会一定程度上影响施工安全，均会对最终的施工风险和管理风险产生巨大不利影响。隧道工程的施工安全风险发生机理是上述一种或者多种致险因子，在一定环境作用下产生影响形成的风险事故。可见图3。

3  应用方案

基于上述研究，为降低公路隧道事故发生率，保护人员和财产安全，提高隧道施工安全风险管理效率和质量，提出了一种具体的应用方案，即智能化隧道施工人员安全管理系统，大大降低了隧道施工安全风险管理人工成本，最大化地保障了生产安全。

3.1 智能化隧道施工人员安全管理系统

智能化隧道施工人员管理系统的特点：实现人员进出自动考勤/定位管理，比如数据分析、进出记录、定位信息等;实现车辆进出自动管理;实现隧道危险气体的自动检测，一旦出现危险情况可自动报警;可实现隧道内外部语音实时通讯，交流更为便捷;可实现全天视频监控，并且监控记录可存储一个月，便于随时查看，用手机亦可;实现远程访问管理，只要有网的地方即可查看相关信息;实现电视墙或LED屏显示，显示更为专业和形象。采用集中监控方式，隧道视频图像以及人员进出记录可统一于一个监控总指挥中心，实现远程实时管控。图4表示智能化隧道施工人员安全管理系统流程图。

3.2 智能化隧道施工人员安全管理系统应用

本系统着重解决施工人员进出的自动化识别，替代“人工翻牌进洞”的管理。并结合各项资源，不仅保证了既定系统功能正常可应用，还通过采用先进技术，打造出包含人员进出管理、视频监控、LED大屏显示等模块的智能集成系统，实现灾害预防、事故救助、安全施工，实现智能化、信息化、安全化的人员管理，促使隧道建设顺利、安全的完成，同时也可以提升领导的管理形象，展现现代化的科学管理水平。

①在本地系统基础上架构系统应用总体平台，在保证各功能模块发挥作用前提下，实现各个模块的数据通信;具备远程中心，如此可便捷的查询各个时间段内的隧道相关情况，更有利于安全管理;采用前端工点监控和后台调度相结合的方式，其中前端工点监控包括人员及车辆门禁管理、视频监控等;后台调度包括远程中心机房、服务器及其他对接平台等。

②人员进出定位系统的组成部分有人员识别卡、读卡基站、监控主机、传输数据接口转换器等，该系统负责人员定位信息管理和人员进出考勤管理。

③人員/车辆通道（门禁）系统，该系统可利用自动刷卡机实现对人员进出的强制性约束，不仅刷卡数据更加有效和真实，而且大大降低了非工作人员进入施工区域的概率，最大限度的避免了由于人为因素造成的安全隐患，同时还能够有效避免管理失误问题。

④LED同步显示系统，在施工现场入口附近安装LED大屏幕，而且安装的位置最好在值班室或者门房附近，如此可最大程度、最大概率的让相关工作人员看到，在潜移默化中加强隧道施工人员的安全意识，同时还能够使各类更加透明化和先进化。LED同步显示系统的组成部分包括LED显示屏、同步系统卡、服务器等。各种大小的LED屏（宽*高）：可根据用户需求，进行大小定制，组屏单元块有1.28m*0.92m和1.28m*1.28m两种。

⑤视频监控系统，网络视频监控系统的硬件组成部分包括摄像机、服务器、传输数据接口转换器、视频服务器以及通讯传输部分。该系统通常可分为四个部分，分别为通讯传输设备、网络视频编解码、前端视频采集设备以及后端的监控接收客户端软件。通过在隧道内设置监控点，利用视频监控系统可实现对隧道内实际情况的实时监控及管理。

⑥气体检测系统环境检测系统的主要作用是检测危险气体。由于隧道施工的特殊性，在开挖作业时有可能会面临存在危险气体的情况，比如瓦斯等，而气体检测系统环境检测系统的出现，通过在可能出现危险气体地方安装相应的瓦斯检测装置，可及时掌握瓦斯等危险气体的浓度，一旦超过规定值，导致风险存在时可在最短时间内采取应对措施，确保隧道工作安全有序开展。

⑦通讯及后台管理系统，结合施工现场的实际情况选择适宜的通讯方式，让施工现场各部分保持通讯通畅。并且后台系统还能够将通讯相关信息利用电视墙技术传输给上级，以供管理员进一步的分析和处理。同时该系统可以实现以隧道口为单位，实现全线系统整合，统一监控，统筹管理。

⑧隧道人员进出管理系统软件，该系统软件以SQLSERVER数据库为依据，采用当前最为前沿的VC.net开发平台，基于B/S结构的网络监控软件，可实现隧道人员进出管理，有效确保隧道工程安全开展。

成功案例包括：中交一公局甘肃天水隧道;中交二航局杨柳隧道项目;中铁十一局黄杭铁路歙县金锅岭隧道;中交一公局沙湾隧道项目;中交三公局街子隧道、公伯峡隧道、古什群隧道项目;中交一航局隧道项目;中铁隧道股份有限公司宁德宁武高速公路隧道项目;中铁十四局绩溪蓄电站电力隧道;湖南省郴州路桥承建碾子沟隧道项目;中铁十局赣韶铁路隧道项目;中铁十七局四川广元隧道项目;福建路桥武靖高速公路隧道项目等等。

4  结语

风险管理在各行各业均具有举足轻重的地位，工程建设领域亦是如此，相应的主观部门也下发了相关文件，积极开展风险管理，可以说在工程建设过程中风险管理是必不可少的重要工作。因此，做好工程建设风险管理，对于工程建设项目而言具有重要意义，可减少意外和事故的发生，保证人员的安全和工程的顺利，具有较高的社会效益。

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