隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路橋梁施工建設(shè)規(guī)模和數(shù)量也逐漸增加。隧道施工作為其中一個(gè)重要的組成部分，其生產(chǎn)活動(dòng)危險(xiǎn)性大、不安全因素多。

近年來(lái)，隧道施工的安全狀況日益嚴(yán)重，安全事故頻發(fā)，造成了較多的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)極大影響了工程的進(jìn)度和質(zhì)量。因此做好隧道施工安全管控工作意義重大。本文分析了隧道施工安全管理的現(xiàn)狀，對(duì)隧道施工安全管理措施進(jìn)行深入探討。

一、施工事故頻發(fā)對(duì)隧道施工安全管理提出挑戰(zhàn)

隨著建筑工程的發(fā)展，隧道施工工程不斷增加，施工安全事故頻頻發(fā)生：

2019年11月，云南某在建隧道發(fā)生突泥涌水事故，12名施工人員遇難，造成直接經(jīng)濟(jì)損失2500多萬(wàn)元;

2019年12月，山西某在建隧道發(fā)生塌方事故，6名施工人員遇難，造成直接經(jīng)濟(jì)損失890多萬(wàn)元;

2020年9月，廣西某在建隧道發(fā)生塌方事故，9名施工人員遇難，造成直接經(jīng)濟(jì)損失1400多萬(wàn)元;

2021年7月，廣東某在建隧道發(fā)生透水事故，14名施工人員遇難，造成直接經(jīng)濟(jì)損失3600多萬(wàn)元;

2021年11月，浙江某在建隧道發(fā)生坍塌事故，3名施工人員遇難，造成直接經(jīng)濟(jì)損失430多萬(wàn)元;

2022年7月，云南某在建隧道發(fā)生突泥涌水事故，3名施工人員遇難;

……

一般來(lái)說(shuō)，隧道安全事故的成因主要是這幾方面：巖溶突水突泥、塌方、大變形、瓦斯事故、襯砌開(kāi)裂等等。從上述例子可以看到，隧道事件造成的后果非常嚴(yán)峻，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且施工人員的生命安全受到了重大威脅，事故發(fā)生后的處置代價(jià)大。因此，如何在進(jìn)行隧道施工建設(shè)中，加強(qiáng)施工安全管理，提升安全意識(shí)，更好地防范事故發(fā)生，減輕生命、財(cái)產(chǎn)安全的危害，已成為施工安全管理需要迫切解決的課題。

二、相關(guān)政策背景

《隧道施工安全九條規(guī)定》

2014年9月19日，國(guó)家安全監(jiān)管總局、交通運(yùn)輸部、國(guó)務(wù)院國(guó)資委、國(guó)家鐵路局以安監(jiān)總管二〔2014〕104號(hào)印發(fā)，主要包括人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理等九條安全規(guī)定。

《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》

于2020年8月1日起正式實(shí)施，圍繞施工工藝提出技術(shù)要求，旨在達(dá)到安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)高效的目標(biāo)。堅(jiān)持“以人為本、安全至上”的原則，保障參建人員的職業(yè)健康。

新版《安全生產(chǎn)法》

于2021年9月起正式實(shí)施。主要修訂內(nèi)容如下：

(1)健全安全生產(chǎn)責(zé)任體系;

(2)強(qiáng)化新問(wèn)題、新風(fēng)險(xiǎn)的防范應(yīng)對(duì);

(3)加大對(duì)違法行為的懲處力度;

工程建設(shè)的目標(biāo)體系已經(jīng)由傳統(tǒng)的“成本-造價(jià)-質(zhì)量-工期”，轉(zhuǎn)向“成本-造價(jià)-質(zhì)量-工期-環(huán)境與健康” ，國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)管理提出了新要求，從施工管理、技術(shù)管理、行為規(guī)范等各方面進(jìn)行管控，旨在全力降低施工風(fēng)險(xiǎn)，全面保障施工人員生命財(cái)產(chǎn)安全。

三、隧道施工安全現(xiàn)狀

人車(chē)管理困難

隧道工程施工交叉作業(yè)，涉及工種多;

現(xiàn)場(chǎng)工人整體素質(zhì)和安全意識(shí)參差不齊;

人員流動(dòng)性大，統(tǒng)一調(diào)度管理難度大;

施工作業(yè)危險(xiǎn)

掘進(jìn)施工常用爆破技術(shù)，危險(xiǎn)性高;

不同工種使用的大型機(jī)械設(shè)備多、洞內(nèi)管道線路復(fù)雜;

掘進(jìn)后的噴漿、防水、二襯支護(hù)，都要嚴(yán)格把控安全步距;

不當(dāng)作業(yè)會(huì)造成安全隱患、誘發(fā)人為安全事故;

施工環(huán)境復(fù)雜

隧道工程多位于山區(qū)或丘陵地帶，地形地貌多變，地質(zhì)條件復(fù)雜;

施工空間小、作業(yè)難度大、空氣污染嚴(yán)重，甚至?xí)�產(chǎn)生有毒有害氣體;

開(kāi)挖作業(yè)過(guò)程中，隧道穩(wěn)定性情況動(dòng)態(tài)變化，存在未知數(shù);

救援保障受限

隨著開(kāi)挖深度的推進(jìn)，施工保障難以及時(shí)跟進(jìn);

一旦發(fā)生事故，傳統(tǒng)通訊手段失靈，無(wú)法快速定位事故人員位置和數(shù)量，從而影響搜救保障的最佳時(shí)機(jī);

四、微柏軟件隧道安全管控解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題，微柏軟件在定位技術(shù)和施工安全管理規(guī)范的基礎(chǔ)上，針對(duì)我國(guó)隧道人員管理以及安全管理的實(shí)際需要，通過(guò)無(wú)線ZigBee或UWB識(shí)別技術(shù)、視頻監(jiān)測(cè)技術(shù)、先進(jìn)的應(yīng)急通訊和計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù), 設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了隧道安全管控系統(tǒng)。

通過(guò)建設(shè)起隧道內(nèi)部的智能感知、預(yù)測(cè)預(yù)警和防控體系，用數(shù)字化、信息化、可視化的手段實(shí)現(xiàn)隧道實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、動(dòng)態(tài)的管理，提高隧道施工工程信息水平，加強(qiáng)對(duì)隧道施工安全及事故應(yīng)急救援方面的能力，為隧道施工安全保駕護(hù)航。

BI數(shù)據(jù)智慧大屏，全局可視化管理

通過(guò)BIM電子沙盤(pán)、可視化數(shù)據(jù)管控中心，將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示在BI大屏，包括隧道長(zhǎng)度、距離位置信息，動(dòng)態(tài)顯示人員、車(chē)輛實(shí)時(shí)位置、各種環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，為管理人員提供施工綜合信息，隨時(shí)掌握隧道施工整體情況，提升管理效率，更好地降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，保障施工安全。

科學(xué)現(xiàn)場(chǎng)安全管理，有效預(yù)防安全事故

 人車(chē)管控系統(tǒng)

通過(guò)人車(chē)分離門(mén)禁、人臉識(shí)別、車(chē)牌識(shí)別等技術(shù)手段及可視化圖表展示，可實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)人、車(chē)輛數(shù)，掌握隧道內(nèi)人、車(chē)施工作業(yè)情況，有效控制無(wú)關(guān)人員與車(chē)輛進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)一步降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)在隧道掌子面等位置內(nèi)布設(shè)網(wǎng)絡(luò)球機(jī)或槍機(jī)，實(shí)時(shí)調(diào)看隧道內(nèi)施工情況，同時(shí)可長(zhǎng)期保存視頻數(shù)據(jù)，為事件追溯提供依據(jù)。

 安全步距監(jiān)測(cè)

在二襯或仰拱位置安裝安全步距采集終端，實(shí)時(shí)將步距信息發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)模型算法計(jì)算步距長(zhǎng)度，并根據(jù)圍巖類(lèi)型進(jìn)行超標(biāo)預(yù)警。

 現(xiàn)場(chǎng)安全教育

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)展示大屏、VR安全體驗(yàn)館、安全教育問(wèn)答系統(tǒng)、播放安全教育視頻等形式，現(xiàn)場(chǎng)解答疑惑并予以指導(dǎo)，使現(xiàn)場(chǎng)施工人員掌握必要的安全知識(shí)和逃生技能，全面提高施工人員的安全意識(shí)和自我保護(hù)意識(shí)。

高精度人車(chē)定位，保障隧道施工安全

通過(guò)LED大屏遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，人員/車(chē)輛快速定位，安全步距監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能，及時(shí)掌握隧道內(nèi)施工人員情況，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，預(yù)防事故發(fā)生，減少人員傷亡。

 高精度定位技術(shù)，實(shí)時(shí)確定人車(chē)位置

 單基站信號(hào)覆蓋范圍廣，節(jié)約管理成本

 考勤管理便捷，優(yōu)化人員管理及配置

 智能報(bào)警異常情況，減少人員傷亡情況發(fā)生

 電子圍欄和軌跡回放，隨時(shí)查詢(xún)?cè)敿?xì)工作路線

 數(shù)據(jù)集成可視化展示，實(shí)時(shí)掌控人車(chē)管理情況

24小時(shí)在線檢測(cè)，實(shí)時(shí)掌握隧道環(huán)境

通過(guò)24小時(shí)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)施工可能產(chǎn)生的有毒有害氣體以及危及開(kāi)挖隧洞穩(wěn)定性(圍巖變形、應(yīng)力、應(yīng)變和水壓力等)的危險(xiǎn)項(xiàng)，及時(shí)對(duì)隧道安全性作出準(zhǔn)確評(píng)估，預(yù)防事故發(fā)生，避免人員傷亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。

 隧道危害氣體監(jiān)測(cè)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)部施工及環(huán)境數(shù)據(jù)，包括溫濕度、氧氣、有害氣體、瓦斯等數(shù)據(jù)，當(dāng)危險(xiǎn)氣體超標(biāo)時(shí)，可進(jìn)行聲光報(bào)警并推送預(yù)警信息，防止有害氣體超限帶來(lái)的危險(xiǎn)，保障人員健康安全。

 隧道監(jiān)控量測(cè)

針對(duì)隧道中存在的重大安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，主要解決隧道水害、凍害、襯砌裂損、襯砌侵蝕等問(wèn)題，主要監(jiān)測(cè)參數(shù)有：①位移、變形;②應(yīng)力應(yīng)變;③水壓力等。

系統(tǒng)采用無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)、定期連續(xù)采樣，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳與數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)了解風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的健康狀態(tài)，幫助檢測(cè)人員快速定位隧道主要危險(xiǎn)源，及時(shí)對(duì)隧道安全性作出準(zhǔn)確評(píng)估，預(yù)防事故的發(fā)生，避免人員傷亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。

智能應(yīng)急響應(yīng)預(yù)警，及時(shí)處理突發(fā)狀況

隨著隧道開(kāi)挖的深入，洞內(nèi)與外界通信訊號(hào)中斷，應(yīng)急電話可滿足作業(yè)面與外界通信聯(lián)系，滿足生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急搶險(xiǎn)及緊急處理的需要。應(yīng)急電話系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，通話清晰。

五、高速公路工程應(yīng)用(案例)

截至目前，微柏軟件隧道安全管控系統(tǒng)已成功在國(guó)內(nèi)近50條高速公路項(xiàng)目上落地應(yīng)用，包括：

【浙江】杭金衢高速公路柯橋聯(lián)絡(luò)線工程PPP項(xiàng)目(在建)

【廣東】莞惠城際北延線項(xiàng)目(在建)

【廣東】龍川至懷集公路

【廣東】東莞市軌道交通1號(hào)線一期工程1302段項(xiàng)目

【四川】S220線庫(kù)區(qū)復(fù)建公路工程(在建)

【四川】G317線庫(kù)區(qū)復(fù)建公路工程(在建)

【吉林】龍井至大蒲柴河公路建設(shè)項(xiàng)目

【吉林】本集高速公路桓仁(省界)至集安段PPP項(xiàng)目(在建)

【吉林】延長(zhǎng)高速公路大蒲柴河至煙筒山段PPP項(xiàng)目(在建)

【西藏】國(guó)道109線那曲至拉薩公路改建工程(那曲至羊八井段)

【西藏】國(guó)道318線拉薩至日喀則機(jī)場(chǎng)段公路新改建工程(一期)

【西藏】國(guó)道318線拉薩至日喀則機(jī)場(chǎng)段公路新改建工程(二期)

……

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