瓦斯隧道施工安全風(fēng)險管理及應(yīng)用研究

王振通

中鐵二十局集團有限公司，陜西 西安 710000

1 瓦斯隧道施工風(fēng)險管理目標(biāo)

關(guān)于其風(fēng)險管理的主要目標(biāo)，需要在確保經(jīng)濟合理、施工技術(shù)切實可行以及施工安全可靠的基本前提下，將工程建設(shè)期間中所隱藏的各種風(fēng)險盡可能降到最低，從而最大限度地確保建設(shè)施工安全以及獲得良好的工程質(zhì)量。通過對建設(shè)投資的有效控制，減少不必要的經(jīng)濟損失，保證工程如期竣工并提升風(fēng)險管理實際效益。在瓦斯隧道建設(shè)整個過程中，風(fēng)險管理需落實到工程建設(shè)的每一個環(huán)節(jié)中。現(xiàn)階段，我國絕大多數(shù)隧道工程依據(jù)其工程施工進度將其劃分為規(guī)劃期、研究期、工程設(shè)計期、工程招標(biāo)投標(biāo)期以及施工期，其中施工期的風(fēng)險最大，因此對其進行風(fēng)險管理具有重大的現(xiàn)實意義。

2 瓦斯隧道施工風(fēng)險管理中的難點

2.1 風(fēng)險因素的不確定性

在瓦斯隧道施工的各個階段，均難以弄清存在的風(fēng)險因素及其分布情況，這是由于當(dāng)下的工程能力和相關(guān)技術(shù)手段不足以將地層以及外圍環(huán)境對瓦斯隧道所造成的影響進行精準(zhǔn)判定，例如地下危險氣體、不良地質(zhì)、地震破壞等[1]。通常情況下，在設(shè)計瓦斯隧道時主要采用工程類比法，因此很難確保設(shè)計方案和有關(guān)技術(shù)手段是否合理，在未能進行實際驗證之前，依舊存在著一定的不確定因素。隧道工程施工所使用的操作手段和技術(shù)方法均有其相應(yīng)的選取范圍，具有一定的隨意性，也和工程主要管理人員與現(xiàn)場實際操作人員的工作經(jīng)驗、知識儲備以及綜合素養(yǎng)息息相關(guān)?，F(xiàn)階段，人們主要是以風(fēng)險控制有關(guān)原理為依據(jù)來排除風(fēng)險因素，也就是在界定、辨識以及有效評估之后，針對相應(yīng)的風(fēng)險因素進行跟蹤、分析、監(jiān)控及處理[2]。總之，在瓦斯隧道施工過程中所涉及的風(fēng)險因素存在很大的不確定性，并且有關(guān)工作人員在處理風(fēng)險因素方面的個人能力也極其有限，因此要徹底消除風(fēng)險是極為困難的。

2.2 形成風(fēng)險事故的隨機性較高

在風(fēng)險管理中，風(fēng)險形成機制是其中主要的研究課題。了解各種風(fēng)險因素能否構(gòu)成隧道風(fēng)險事故，或風(fēng)險因素是如何形成隧道風(fēng)險事故的，可以將風(fēng)險因素分為兩類：自然因素和人為因素。例如，隧道工程所在地的實際地質(zhì)狀況、環(huán)境與自然災(zāi)害等屬于自然因素；而人為因素是指工程參建人員對外部的操作、認(rèn)識等[3]。通常情況下，單純的一種風(fēng)險因素類型難以形成風(fēng)險事故，但當(dāng)存在上述兩種風(fēng)險因素并且其互不對應(yīng)的情況下則可能引發(fā)風(fēng)險事故。因為風(fēng)險因素十分復(fù)雜，所以風(fēng)險形成存在著極大的隨機性。當(dāng)下針對工程建設(shè)所使用的風(fēng)險管理辦法，主要適用于與其類似的工程項目，該方式具有很大的普遍適用性，但不能忽視工程項目的特殊性，特別是對風(fēng)險事故發(fā)生的可能性進行評估時，如果不考慮這些特殊因素，會顯著降低管理實際效果，這樣即使進行了項目風(fēng)險管理，依舊會發(fā)生風(fēng)險事故的情況。從實際情況來看，在工程施工的各個環(huán)節(jié)中，發(fā)生風(fēng)險事故主要是因為個體行為所造成的嚴(yán)重失誤。對此，風(fēng)險管理人員必須充分了解工程參建各方，并且要統(tǒng)計在其所參建工程中發(fā)生有關(guān)風(fēng)險事件的資料，從而對其行為能力進行客觀嚴(yán)格的評價。

3 瓦斯隧道施工安全風(fēng)險管理的主要內(nèi)容

（1）辨識風(fēng)險。風(fēng)險辨識主要指確定好風(fēng)險辨識客體，選擇合適的辨識方法，并依據(jù)相應(yīng)的原則在所有施工環(huán)節(jié)中辨識潛在的各種風(fēng)險，掌握其對工程項目進展造成的影響以及各自的特點。（2）風(fēng)險管理及規(guī)劃。以風(fēng)險管理目標(biāo)為依據(jù)，科學(xué)制訂有關(guān)的風(fēng)險控制方法，并對其可行性進行分析，以此形成管理計劃。對于瓦斯隧道施工期間的風(fēng)險管理，應(yīng)依據(jù)工程項目特征、風(fēng)險評估結(jié)果（設(shè)計階段）以及實際施工水平等因素制訂管理計劃。（3）風(fēng)險評價。以風(fēng)險估計作為風(fēng)險評價基礎(chǔ)，結(jié)合風(fēng)險發(fā)生概率及后果，合理判斷風(fēng)險所造成的嚴(yán)重程度，其側(cè)重點應(yīng)是各種風(fēng)險因素對總目標(biāo)所帶來的影響。定性與定量是評價風(fēng)險的主要方法。定性評價方法主要是通過表格進行分析；定量評價方法則是以數(shù)學(xué)模型為依據(jù)。（4）評估工程風(fēng)險。將所識別出來的相關(guān)風(fēng)險，盡可能轉(zhuǎn)化為風(fēng)險事件的發(fā)生概率及后果等級，從而明確風(fēng)險程度，并在此基礎(chǔ)上制作風(fēng)險清單。在對工程風(fēng)險進行評估的過程中，通常會使用模糊評估，以風(fēng)險屬性為基礎(chǔ)確定風(fēng)險等級，再依據(jù)等級區(qū)別風(fēng)險事故大小。（5）風(fēng)險監(jiān)控。風(fēng)險管理是一個動態(tài)化的過程，對風(fēng)險管理目標(biāo)造成影響的風(fēng)險因素不是一成不變的，而是會依據(jù)項目進度與有關(guān)措施的實施情況而產(chǎn)生變化，因此風(fēng)險管理者應(yīng)實時監(jiān)控風(fēng)險因素，不僅要發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)生的風(fēng)險因素，還要發(fā)現(xiàn)已有風(fēng)險因素的變化，并以此為依據(jù)對管理計劃與有關(guān)處理措施進行適當(dāng)修改。（6）風(fēng)險處理。在實際工程項目中，可采用有關(guān)的風(fēng)險處理舉措防止風(fēng)險發(fā)生或降低風(fēng)險所造成的各種損失。因為不同工程的實際情況各有特征，所以每一種工程風(fēng)險處理方式有其獨特的實施過程。

4 瓦斯隧道施工安全風(fēng)險管理重點

4.1 施工通風(fēng)管理

必要的通風(fēng)手段能夠把隧道中的瓦斯?jié)舛冉抵涟踩笜?biāo)，從而在根本上防止瓦斯爆炸發(fā)生，因此瓦斯隧道的通風(fēng)管理是防范瓦斯爆炸的核心環(huán)節(jié)。施工通風(fēng)主要是將瓦斯隧道中的粉塵等有害物質(zhì)正確地排出隧道外，或是在隧道中送進新鮮空氣以稀釋隧道內(nèi)的氣體。之所以要進行通風(fēng)，其主要原因是需要在滿足工程爆破、設(shè)備使用以及施工人員呼吸等方面使用量的同時，還需要具有吹散瓦斯的風(fēng)量與風(fēng)速。根據(jù)瓦斯的爆炸條件應(yīng)將瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.5%以下，在此基礎(chǔ)上對風(fēng)量與風(fēng)速進行設(shè)計，并配備數(shù)量適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機并布置合理的安裝位置。在進行通風(fēng)之后要對通風(fēng)效果進行檢測，從而適當(dāng)?shù)剡M行調(diào)整，使風(fēng)量與風(fēng)速達到實際施工標(biāo)準(zhǔn)。另外，隧道通風(fēng)能夠?qū)⒄谱用嫠绯龅耐咚勾瞪?，需要注意的是若風(fēng)速沒有達到0.5m/s，瓦斯將難以被吹散。

4.2 瓦斯監(jiān)測

（1）車載瓦斯監(jiān)測。以瓦斯隧道實際施工狀況為依據(jù)，為工程汽車選擇相適應(yīng)的車載監(jiān)測系統(tǒng)。這樣工程汽車就能對其周圍空氣中所含有的瓦斯?jié)舛冗M行實時監(jiān)測，要是瓦斯?jié)舛冗_到報警值時，就會觸發(fā)聲光報警裝置；要是隧道瓦斯?jié)舛炔粩嗵岣叨乙呀?jīng)達到高危值時，那么自動監(jiān)測系統(tǒng)就可以自行觸發(fā)控制命令。通過相關(guān)措施避免發(fā)生瓦斯事故，只有當(dāng)瓦斯?jié)舛认陆档桨踩秶拍茉俅螁悠嚒＃?）人工監(jiān)測。①一定要對隧道瓦斯進行24h 檢測，隧道內(nèi)的瓦檢人員應(yīng)安排三班制，每一班的工作時間為8h；②如果隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛鹊陀?.1%，瓦檢員只需要1h 檢查1次即可；如果隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛雀哂?.1%，則需要每0.5h檢查1次。對于危險性極高的工作面，或瓦斯涌出較大以及潛在噴出危險等工作面則應(yīng)該安排專人進行經(jīng)常性檢查，而且要安裝質(zhì)量合格的甲烷斷電儀，全面檢測施工中的特殊工序。

4.3 瓦斯隧道坍塌施工管理

一旦在隧道施工過程中發(fā)生了塌方事故，一定要第一時間采用應(yīng)急預(yù)案，立刻展開搶救避免事態(tài)進一步擴大。（1）有效加固塌方影響段。為了防止塌方規(guī)模擴大，需要使用臨時環(huán)向進行加固，保證初期支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（2）及時封堵塌方體面。要想有效抑制塌方的進一步發(fā)展，就應(yīng)確保注入塌方體內(nèi)的混凝土漿質(zhì)量符合要求，防治瓦斯氣體從塌腔溢出。首先需要通過挖掘機對塌方體進行修整，然后將混凝土以從上至下的方式進行噴射封閉。（3）修建排放孔。確保塌方路段的清理工安全可靠。（4）將混凝土泵送到塌腔內(nèi)部。為確保圍巖穩(wěn)定，防止塌方面積的進一步擴大，需保證隧道拱頂上混凝土的實際厚度，應(yīng)將其在塌腔內(nèi)回填密實。（5）實時監(jiān)控瓦斯?jié)舛炔⒓哟笸L(fēng)強度。即使已經(jīng)通過排放孔排放了瓦斯，在對塌方體進行處理時依舊不能避免一部分瓦斯氣體會由其裂隙通道不斷涌出，因此應(yīng)在處理過程中實時監(jiān)測周圍空氣中的瓦斯?jié)舛?，并做好通風(fēng)工作。在實際施工過程中還應(yīng)依據(jù)瓦斯?jié)舛扰c塌腔形狀，與所擬定的有關(guān)要求和結(jié)構(gòu)支護參數(shù)相結(jié)合，以此制訂施工設(shè)計：①在施工中要實時檢測瓦斯?jié)舛?，并做好通風(fēng)管理，確保實際施工中的空氣瓦斯?jié)舛鹊陀?.5%，而且塌腔內(nèi)部不會積聚瓦斯[4]。②需要對圍巖變形進行測量，而且要及時反饋與處理測量數(shù)據(jù)，一旦存在異常變化，如位移速度陡然提高等，需要在第一時間傳達預(yù)報險情并加以有效處理。

5 結(jié)束語

綜上所述，能夠造成瓦斯隧道風(fēng)險的因素十分復(fù)雜并且多變，因此采取合理的措施進行風(fēng)險管理是重中之重?？墒乾F(xiàn)階段針對瓦斯隧道施工的風(fēng)險評估等方面仍不完善，故相關(guān)研究人員應(yīng)立足實踐，不斷深入研究，進一步健全瓦斯隧道施工風(fēng)險管理機制，從而為施工安全保駕護航。