隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國家基礎(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重要的組成部分，其生產(chǎn)活動危險性大、不安全因素多。

近年來，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;

……

一般來說，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，更好地防范事故發(fā)生，減輕生命、財產(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，國家安全監(jiān)管總局、交通運(yùn)輸部、國務(wù)院國資委、國家鐵路局以安監(jiān)總管二〔2014〕104號印發(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)化新問題、新風(fēng)險的防范應(yīng)對;

(3)加大對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-質(zhì)量-工期”，轉(zhuǎn)向“成本-造價-質(zhì)量-工期-環(huán)境與健康” ，國家對安全生產(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，全面保障施工人員生命財產(chǎn)安全。

三、隧道施工安全現(xiàn)狀

人車管理困難

隧道工程施工交叉作業(yè)，涉及工種多;

現(xiàn)場工人整體素質(zhì)和安全意識參差不齊;

人員流動性大，統(tǒng)一調(diào)度管理難度大;

施工作業(yè)危險

掘進(jìn)施工常用爆破技術(shù)，危險性高;

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;

開挖作業(yè)過程中，隧道穩(wěn)定性情況動態(tài)變化，存在未知數(shù);

救援保障受限

隨著開挖深度的推進(jìn)，施工保障難以及時跟進(jìn);

一旦發(fā)生事故，傳統(tǒng)通訊手段失靈，無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機(jī);

四、微柏軟件隧道安全管控解決方案

針對上述問題，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，針對我國隧道人員管理以及安全管理的實(shí)際需要，通過無線ZigBee或UWB識別技術(shù)、視頻監(jiān)測技術(shù)、先進(jìn)的應(yīng)急通訊和計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù), 設(shè)計(jì)并開發(fā)了隧道安全管控系統(tǒng)。

通過建設(shè)起隧道內(nèi)部的智能感知、預(yù)測預(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、遠(yuǎn)程、動態(tài)的管理，提高隧道施工工程信息水平，加強(qiáng)對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BIM電子沙盤、可視化數(shù)據(jù)管控中心，將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時展示在BI大屏，包括隧道長度、距離位置信息，動態(tài)顯示人員、車輛實(shí)時位置、各種環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等，為管理人員提供施工綜合信息，隨時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，保障施工安全。

科學(xué)現(xiàn)場安全管理，有效預(yù)防安全事故

 人車管控系統(tǒng)

通過人車分離門禁、人臉識別、車牌識別等技術(shù)手段及可視化圖表展示，可實(shí)時了解現(xiàn)場人、車輛數(shù)，掌握隧道內(nèi)人、車施工作業(yè)情況，有效控制無關(guān)人員與車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場，進(jìn)一步降低安全風(fēng)險。

 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

通過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)時調(diào)看隧道內(nèi)施工情況，同時可長期保存視頻數(shù)據(jù)，為事件追溯提供依據(jù)。

 安全步距監(jiān)測

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

 現(xiàn)場安全教育

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

高精度人車定位，保障隧道施工安全

通過LED大屏遠(yuǎn)程視頻實(shí)時監(jiān)控，人員/車輛快速定位，安全步距監(jiān)測預(yù)警等功能，及時掌握隧道內(nèi)施工人員情況，規(guī)范現(xiàn)場作業(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)時確定人車位置

 單基站信號覆蓋范圍廣，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，隨時查詢詳細(xì)工作路線

 數(shù)據(jù)集成可視化展示，實(shí)時掌控人車管理情況

24小時在線檢測，實(shí)時掌握隧道環(huán)境

通過24小時遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測各類現(xiàn)場施工可能產(chǎn)生的有毒有害氣體以及危及開挖隧洞穩(wěn)定性(圍巖變形、應(yīng)力、應(yīng)變和水壓力等)的危險項(xiàng)，及時對隧道安全性作出準(zhǔn)確評估，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

實(shí)時監(jiān)測隧道內(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)危險氣體超標(biāo)時，可進(jìn)行聲光報警并推送預(yù)警信息，防止有害氣體超限帶來的危險，保障人員健康安全。

 隧道監(jiān)控量測

針對隧道中存在的重大安全風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時自動化安全監(jiān)測的系統(tǒng)，主要解決隧道水害、凍害、襯砌裂損、襯砌侵蝕等問題，主要監(jiān)測參數(shù)有：①位移、變形;②應(yīng)力應(yīng)變;③水壓力等。

系統(tǒng)采用無線自動組網(wǎng)、定期連續(xù)采樣，實(shí)時數(shù)據(jù)上傳與數(shù)據(jù)處理實(shí)時了解風(fēng)險點(diǎn)的健康狀態(tài)，幫助檢測人員快速定位隧道主要危險源，及時對隧道安全性作出準(zhǔn)確評估，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，及時處理突發(fā)狀況

隨著隧道開挖的深入，洞內(nèi)與外界通信訊號中斷，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)急搶險及緊急處理的需要。應(yīng)急電話系統(tǒng)操作簡單，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號線一期工程1302段項(xiàng)目

【四川】S220線庫區(qū)復(fù)建公路工程(在建)

【四川】G317線庫區(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】延長高速公路大蒲柴河至煙筒山段PPP項(xiàng)目(在建)

【西藏】國道109線那曲至拉薩公路改建工程(那曲至羊八井段)

【西藏】國道318線拉薩至日喀則機(jī)場段公路新改建工程(一期)

【西藏】國道318線拉薩至日喀則機(jī)場段公路新改建工程(二期)

……

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(新媒體責(zé)編：wa12)