摘 要： 文中針對我國公路山嶺隧道工程施工中安全風(fēng)險管理問題，在安全風(fēng)險辨識理論和在實踐上都相對薄弱的現(xiàn)實情況，展開對公路山嶺隧道施工安全風(fēng)險辨識的理論研究和實踐應(yīng)用的探討。

隧道工程項目是一個投資大、周期比較長、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及因素眾多的復(fù)雜的開放系統(tǒng)。影響該系統(tǒng)的風(fēng)險因素眾多，各因素之間的關(guān)系也錯綜復(fù)雜，所引起的后果嚴重程度迥異。

一、塌方或崩塌風(fēng)險辨識

隧道塌方是隧道施工中最為常見、 比較典型的一種事故。塌方事故會直接導(dǎo)致人員傷亡，而且傷亡人數(shù)不確定。

1．不良地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

（1）隧道穿過斷層及其破碎帶，或在薄層巖體的小曲褶、錯動發(fā)育地段，一經(jīng)開挖，潛在應(yīng)力釋放快、圍巖失穩(wěn)，小則引起圍巖掉塊、坍落，大則引起塌方。當(dāng)通過各種堆積體時，由于結(jié)構(gòu)松散，顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差，開挖后引起坍塌。在軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育或泥質(zhì)充填物過多，均易產(chǎn)生較大的坍塌。

（2）隧道穿越斷層破碎帶、巖溶陷落柱、松散性圍巖、地層覆蓋過薄等地質(zhì)地段時極易發(fā)生塌方和崩塌。地層覆蓋過薄地段如在沿河傍山、偏壓地段、溝谷凹地淺埋和丘陵淺埋地段。

（3）水是造成塌方的重要原因之一。地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和坍落。巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體，在地下水的作用下，軟弱面的強度大為降低，因而發(fā)生滑坍。

2．隧道設(shè)計考慮不周

（1）隧道選定位置時，地質(zhì)調(diào)查不細，未能作詳細的分析，或未能查明可能塌方的因素。沒有繞開可以繞避的不良地質(zhì)地段。

（2）缺乏較詳細的隧道所處位置的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，引起施工指導(dǎo)或施工方案的失誤。

3．施工方法和措施不當(dāng)

（1）施工方法與地質(zhì)條件不相適應(yīng)；地質(zhì)條件發(fā)生變化，沒有及時改變施工方法。

（2）工序間距安排不當(dāng)。

（3） 施工支護不及時， 支撐架立不合要求， 或抽換不當(dāng)。噴射混凝土的質(zhì)量、厚度不符合要求。

（4）地層暴露過久，引起圍巖松動、風(fēng)化、導(dǎo)致塌方。

（5）采用新奧法施工的隧道，沒有按規(guī)定進行量測，或信息反饋不及時，決策失誤、措施不力。

（6）圍巖爆破用藥量過多，因震動引起坍塌。

（7）對危石檢查不重視、不及時，處理危石措施不當(dāng)，引起巖層坍塌。

二、巖爆風(fēng)險辨識

巖爆是高地應(yīng)力條件下地下工程開挖過程中，硬脆性圍巖因開挖卸荷導(dǎo)致洞壁應(yīng)力重新分布，儲存于巖體中的彈性應(yīng)變能突然釋放，因而產(chǎn)生爆裂松脫、剝落、彈射甚至拋擲現(xiàn)象的一種動力失穩(wěn)地質(zhì)災(zāi)害。由于巖爆具有突發(fā)性，很難提前防備，極易將設(shè)備砸壞或砸毀、將人砸傷或砸死。它直接威脅施工人員、設(shè)備的安全，影響工程進度，而且還會造成超挖、初期支護失效，嚴重時還會誘發(fā)地震。

（1）巖爆在未發(fā)生前并無明顯的預(yù)兆。一般認為不會掉落石塊的地方，也會突然發(fā)生巖石爆裂聲響，石塊有時應(yīng)聲而下，有時暫不墜落。這與塌頂和側(cè)壁坍塌現(xiàn)象有明顯的區(qū)別。

（2）巖爆時，巖塊自洞壁圍巖母體彈射出來，一般呈中厚邊薄的不規(guī)則片狀，塊度大小多呈幾厘米長寬的薄片，個別達幾十厘米長寬。嚴重時，上噸重的巖石從拱部彈落，造成巖爆性塌方。

（3）巖爆發(fā)生的地點，多在新開挖工作面及其附近，個別的也有距新開挖工作面較遠處。巖爆發(fā)生的頻率隨暴露后的時間延長而降低。一般巖爆發(fā)生在 16 天之內(nèi)，但是也有滯后一個月甚至數(shù)月還有發(fā)生巖爆。

三、突水突泥和高地溫風(fēng)險

1．突水突泥風(fēng)險

突水突泥是隧道施工中僅次于塌方的最常見的地質(zhì)災(zāi)害之一。發(fā)生突水后，由于大量的水涌入隧道，造成停工、設(shè)備被沖毀、人被沖走撞洞壁而死或被淹死。突水突泥事故發(fā)生后不及時采取措施還會引發(fā)新的透水和塌方等事故。造成突水突泥最為常見的不良地質(zhì)是斷層（斷層裂隙水）、大型溶洞和暗河（巖溶水）、煤系地層中的采空區(qū)（老窖積水）和金屬、非金屬礦山老積水。

如果在施工過程中沒有對這些特殊地質(zhì)監(jiān)測或監(jiān)測不準確，就有可能毫無預(yù)防地觸碰到這些有可能發(fā)生突水突泥的地帶。

2．高地溫風(fēng)險

高地溫事故也是一種地質(zhì)災(zāi)害，但是發(fā)生的機率很小。隧道通過高溫、高熱地段，會給施工帶來困難。高地溫一般發(fā)生在火山地帶的地區(qū)，修建隧道或地下工程，一般會遇到比較高溫高熱的情況，地層可能會噴出熱水或有害氣體，而使人燙傷或中毒，嚴重者死亡。

人為的因素也會使得高地溫事故的發(fā)生，不按國家有關(guān)部門對隧道施工作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定來安排作業(yè)；不對高地溫地質(zhì)進行監(jiān)測；有高溫、高熱現(xiàn)象時不采取降溫處理措施；沒有加強對工人的健康管理，使得有高血壓、心臟病的患者參與高溫作業(yè)從而引起人員傷亡。

四、瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是一種熱-鏈式反應(yīng)（也叫鏈鎖反應(yīng)）。瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。

1．影響瓦斯含量的地質(zhì)因素

主要是煤的變質(zhì)程度；圍巖和煤層本身的滲透性；地質(zhì)構(gòu)造、地下水活動。一般情況下，煤變質(zhì)程度高；圍巖透氣性差；壓沖逆斷層下盤和地下水活動差有利于瓦斯含量增加的地質(zhì)因素。

2．影響瓦斯爆炸的人為因素

在隧道施工中，如果不對工人進行專業(yè)的培訓(xùn)和安全知識培訓(xùn)，出現(xiàn)帶打火機、火柴等可能產(chǎn)生火源的物品進洞；電工不按時檢查電線路或及時更換老化的電線，出現(xiàn)電線漏電，電路短路產(chǎn)生火花遇瓦斯發(fā)生瓦斯爆炸等等其他人為因素引起瓦斯爆炸事故的發(fā)生。

五、冒頂和片幫與掉塊風(fēng)險

1．冒頂風(fēng)險

冒頂事故是一種特殊的崩塌事故，冒頂一般都是發(fā)生在地質(zhì)條件發(fā)生變化的地點，如有小斷層、巖石破碎、頂板裂隙發(fā)育或有明顯的極易離層的巖層弱面存在；大多發(fā)生在掘進施工期間；大多發(fā)生在瞬間，隨機性很大。

一般隧道塌方僅僅造成隧道洞內(nèi)人員傷亡和設(shè)備毀壞等后果，冒頂事故除了會造成隧道洞內(nèi)的這些影響后果，還會導(dǎo)致隧道上方建筑物毀壞和人員的傷亡。

（1）不良地質(zhì)因素主要包括小斷層、巖石破碎、頂板裂隙發(fā)育或極易離層的巖層弱面等。

（2）人為因素主要是在支護設(shè)計方面和施工管理方面。具體表現(xiàn)在支護材料質(zhì)量不過關(guān)；導(dǎo)致支護效果不明顯；施工方法不當(dāng)；沒有加強安全管理等。

2．片幫與掉塊風(fēng)險

片幫與掉塊是隧道施工過程中經(jīng)常發(fā)生的、 規(guī)模較小的、一般地質(zhì)災(zāi)害。片幫與掉塊的最大特點是：規(guī)模小，塌落的巖體大多為一塊，很少有兩塊或兩塊以上的情況出現(xiàn)。塊度大，一塊塌落的巖體，常常有0.5～1m3大小，因而常常造成施工人員的傷亡。

（1）片幫與掉塊的地質(zhì)因素：不穩(wěn)定巖體在重力作用下，向著隧道的懸空面滑塌。

（2）片幫與掉塊的人為因素：沒有及時支護；支護材料質(zhì)量低劣，支護效果差；沒有及時襯砌；沒有對片幫與掉塊進行判斷等。

六、其他風(fēng)險

1．有害氣體風(fēng)險

有害氣體突出是指在隧道施工過程中突發(fā)性的從地層中噴出大量的有害氣體。如果事前沒有準備，會造成人員中毒傷亡。地層中的有害氣體比較難于監(jiān)測，具有隨機性和突發(fā)性的特點。

（1）地質(zhì)因素主要包括高地溫地層和含有有害氣體的空洞等自然地質(zhì)因素。

（2）人為因素主要是沒有宣傳安全知識；沒有配備防毒設(shè)備；有防毒設(shè)備但只是形式，沒有配戴這些設(shè)備。

2．自然因素風(fēng)險

自然風(fēng)險事故是指由于山洪、暴雨、泥石流、地震、臺風(fēng)、雷電、山體滑坡等導(dǎo)致人員傷亡和設(shè)備毀壞。自然事故還會間接引發(fā)隧道施工其他事故的發(fā)生如塌方、突水、冒頂?shù)?。自然風(fēng)險事故的原因主要是山洪、暴雨、泥石流、地震、臺風(fēng)、雷電、山體滑坡等這些風(fēng)險源。但是一些人為的因素也會導(dǎo)致自然事故的發(fā)生，例如沒有關(guān)注隧道所在位置的氣象情況，導(dǎo)致沒有及時采取措施和安全疏導(dǎo)工作。

3．炸藥爆炸風(fēng)險

炸藥爆炸事故在隧道施工安全不經(jīng)常發(fā)生，即使發(fā)生也是因為人為的因素引起炸藥爆炸而導(dǎo)致人員的傷亡。炸藥爆炸不但直接造成人員傷亡，還會引發(fā)巖石脫落砸傷、砸死下面的人。炸藥爆炸的原因主要是雷電擊中炸藥引起炸藥燃燒爆炸；人為的因素如把雷管和炸藥混放，而且沒有放在規(guī)定地方，導(dǎo)致運輸車經(jīng)過碾壓引起爆炸；就是鉆爆法施工中鉆爆的方法不當(dāng)，引起炸藥的爆炸。

4．火災(zāi)事故風(fēng)險

隧道火災(zāi)事故在隧道施工過程中不是經(jīng)常發(fā)生。但是一旦發(fā)生火災(zāi)就會造成人員傷亡和機械設(shè)備燒毀的嚴重安全事故。一般隧道施工火災(zāi)安全事故是由于人為的因素引起。隧道火災(zāi)事故發(fā)生原因有：不可控的自然因素雷電擊中現(xiàn)場的可燃物發(fā)生火災(zāi)；森林火災(zāi)得不到控制，蔓延到隧道洞內(nèi)引發(fā)火災(zāi)；電工不按時檢查電路，出現(xiàn)短路或電纜電線老化漏電發(fā)生火災(zāi)；施工現(xiàn)場沒有配備消防設(shè)施，致使火災(zāi)發(fā)生時，無法控制火情引起嚴重的后果；在施工過程中礦物巖石體內(nèi)本身存在固態(tài)或液態(tài)的可燃物。

5．機電事故風(fēng)險

隧道施工中的事故是指機械設(shè)備傷人事故。如掘進機從人身上碾壓致使人員傷亡。

發(fā)生機電事故的原因主要是人為因素：沒有對機械操作人員專業(yè)培訓(xùn)，無證駕駛車輛和操作機械，導(dǎo)致車和機械碾壓人的事故發(fā)生；設(shè)備質(zhì)量不合格，在正常操作過程中不受控制撞人或碾壓人；管理組織上的不合理，不合理安排工作，使得連續(xù)工作，出現(xiàn)疲勞操作有關(guān)機械和疲勞駕駛車輛，從而導(dǎo)致機械或車輛碾壓或撞人事故的發(fā)生；電工不檢查電線，不包扎裸露電線，出現(xiàn)觸電傷人事故。作者簡介： 王素雯（1975-），女，云南江川人，中國云南路建集團股份有限公司工程師，從事公路工程施工管理工作。