瓦斯隧道施工安全风险管理及应用研究

王振通

中铁二十局集团有限公司，陕西 西安 710000

1 瓦斯隧道施工风险管理目标

关于其风险管理的主要目标，需要在确保经济合理、施工技术切实可行以及施工安全可靠的基本前提下，将工程建设期间中所隐藏的各种风险尽可能降到最低，从而最大限度地确保建设施工安全以及获得良好的工程质量。通过对建设投资的有效控制，减少不必要的经济损失，保证工程如期竣工并提升风险管理实际效益。在瓦斯隧道建设整个过程中，风险管理需落实到工程建设的每一个环节中。现阶段，我国绝大多数隧道工程依据其工程施工进度将其划分为规划期、研究期、工程设计期、工程招标投标期以及施工期，其中施工期的风险最大，因此对其进行风险管理具有重大的现实意义。

2 瓦斯隧道施工风险管理中的难点

2.1 风险因素的不确定性

在瓦斯隧道施工的各个阶段，均难以弄清存在的风险因素及其分布情况，这是由于当下的工程能力和相关技术手段不足以将地层以及外围环境对瓦斯隧道所造成的影响进行精准判定，例如地下危险气体、不良地质、地震破坏等[1]。通常情况下，在设计瓦斯隧道时主要采用工程类比法，因此很难确保设计方案和有关技术手段是否合理，在未能进行实际验证之前，依旧存在着一定的不确定因素。隧道工程施工所使用的操作手段和技术方法均有其相应的选取范围，具有一定的随意性，也和工程主要管理人员与现场实际操作人员的工作经验、知识储备以及综合素养息息相关。现阶段，人们主要是以风险控制有关原理为依据来排除风险因素，也就是在界定、辨识以及有效评估之后，针对相应的风险因素进行跟踪、分析、监控及处理[2]。总之，在瓦斯隧道施工过程中所涉及的风险因素存在很大的不确定性，并且有关工作人员在处理风险因素方面的个人能力也极其有限，因此要彻底消除风险是极为困难的。

2.2 形成风险事故的随机性较高

在风险管理中，风险形成机制是其中主要的研究课题。了解各种风险因素能否构成隧道风险事故，或风险因素是如何形成隧道风险事故的，可以将风险因素分为两类：自然因素和人为因素。例如，隧道工程所在地的实际地质状况、环境与自然灾害等属于自然因素；而人为因素是指工程参建人员对外部的操作、认识等[3]。通常情况下，单纯的一种风险因素类型难以形成风险事故，但当存在上述两种风险因素并且其互不对应的情况下则可能引发风险事故。因为风险因素十分复杂，所以风险形成存在着极大的随机性。当下针对工程建设所使用的风险管理办法，主要适用于与其类似的工程项目，该方式具有很大的普遍适用性，但不能忽视工程项目的特殊性，特别是对风险事故发生的可能性进行评估时，如果不考虑这些特殊因素，会显著降低管理实际效果，这样即使进行了项目风险管理，依旧会发生风险事故的情况。从实际情况来看，在工程施工的各个环节中，发生风险事故主要是因为个体行为所造成的严重失误。对此，风险管理人员必须充分了解工程参建各方，并且要统计在其所参建工程中发生有关风险事件的资料，从而对其行为能力进行客观严格的评价。

3 瓦斯隧道施工安全风险管理的主要内容

（1）辨识风险。风险辨识主要指确定好风险辨识客体，选择合适的辨识方法，并依据相应的原则在所有施工环节中辨识潜在的各种风险，掌握其对工程项目进展造成的影响以及各自的特点。（2）风险管理及规划。以风险管理目标为依据，科学制订有关的风险控制方法，并对其可行性进行分析，以此形成管理计划。对于瓦斯隧道施工期间的风险管理，应依据工程项目特征、风险评估结果（设计阶段）以及实际施工水平等因素制订管理计划。（3）风险评价。以风险估计作为风险评价基础，结合风险发生概率及后果，合理判断风险所造成的严重程度，其侧重点应是各种风险因素对总目标所带来的影响。定性与定量是评价风险的主要方法。定性评价方法主要是通过表格进行分析；定量评价方法则是以数学模型为依据。（4）评估工程风险。将所识别出来的相关风险，尽可能转化为风险事件的发生概率及后果等级，从而明确风险程度，并在此基础上制作风险清单。在对工程风险进行评估的过程中，通常会使用模糊评估，以风险属性为基础确定风险等级，再依据等级区别风险事故大小。（5）风险监控。风险管理是一个动态化的过程，对风险管理目标造成影响的风险因素不是一成不变的，而是会依据项目进度与有关措施的实施情况而产生变化，因此风险管理者应实时监控风险因素，不仅要发现新产生的风险因素，还要发现已有风险因素的变化，并以此为依据对管理计划与有关处理措施进行适当修改。（6）风险处理。在实际工程项目中，可采用有关的风险处理举措防止风险发生或降低风险所造成的各种损失。因为不同工程的实际情况各有特征，所以每一种工程风险处理方式有其独特的实施过程。

4 瓦斯隧道施工安全风险管理重点

4.1 施工通风管理

必要的通风手段能够把隧道中的瓦斯浓度降至安全指标，从而在根本上防止瓦斯爆炸发生，因此瓦斯隧道的通风管理是防范瓦斯爆炸的核心环节。施工通风主要是将瓦斯隧道中的粉尘等有害物质正确地排出隧道外，或是在隧道中送进新鲜空气以稀释隧道内的气体。之所以要进行通风，其主要原因是需要在满足工程爆破、设备使用以及施工人员呼吸等方面使用量的同时，还需要具有吹散瓦斯的风量与风速。根据瓦斯的爆炸条件应将瓦斯浓度控制在0.5%以下，在此基础上对风量与风速进行设计，并配备数量适当的风机并布置合理的安装位置。在进行通风之后要对通风效果进行检测，从而适当地进行调整，使风量与风速达到实际施工标准。另外，隧道通风能够将掌子面所溢出的瓦斯吹散，需要注意的是若风速没有达到0.5m/s，瓦斯将难以被吹散。

4.2 瓦斯监测

（1）车载瓦斯监测。以瓦斯隧道实际施工状况为依据，为工程汽车选择相适应的车载监测系统。这样工程汽车就能对其周围空气中所含有的瓦斯浓度进行实时监测，要是瓦斯浓度达到报警值时，就会触发声光报警装置；要是隧道瓦斯浓度不断提高而且已经达到高危值时，那么自动监测系统就可以自行触发控制命令。通过相关措施避免发生瓦斯事故，只有当瓦斯浓度下降到安全范围才能再次启动汽车。（2）人工监测。①一定要对隧道瓦斯进行24h 检测，隧道内的瓦检人员应安排三班制，每一班的工作时间为8h；②如果隧道内的瓦斯浓度低于0.1%，瓦检员只需要1h 检查1次即可；如果隧道内的瓦斯浓度高于0.1%，则需要每0.5h检查1次。对于危险性极高的工作面，或瓦斯涌出较大以及潜在喷出危险等工作面则应该安排专人进行经常性检查，而且要安装质量合格的甲烷断电仪，全面检测施工中的特殊工序。

4.3 瓦斯隧道坍塌施工管理

一旦在隧道施工过程中发生了塌方事故，一定要第一时间采用应急预案，立刻展开抢救避免事态进一步扩大。（1）有效加固塌方影响段。为了防止塌方规模扩大，需要使用临时环向进行加固，保证初期支护结构的稳定性。（2）及时封堵塌方体面。要想有效抑制塌方的进一步发展，就应确保注入塌方体内的混凝土浆质量符合要求，防治瓦斯气体从塌腔溢出。首先需要通过挖掘机对塌方体进行修整，然后将混凝土以从上至下的方式进行喷射封闭。（3）修建排放孔。确保塌方路段的清理工安全可靠。（4）将混凝土泵送到塌腔内部。为确保围岩稳定，防止塌方面积的进一步扩大，需保证隧道拱顶上混凝土的实际厚度，应将其在塌腔内回填密实。（5）实时监控瓦斯浓度并加大通风强度。即使已经通过排放孔排放了瓦斯，在对塌方体进行处理时依旧不能避免一部分瓦斯气体会由其裂隙通道不断涌出，因此应在处理过程中实时监测周围空气中的瓦斯浓度，并做好通风工作。在实际施工过程中还应依据瓦斯浓度与塌腔形状，与所拟定的有关要求和结构支护参数相结合，以此制订施工设计：①在施工中要实时检测瓦斯浓度，并做好通风管理，确保实际施工中的空气瓦斯浓度低于0.5%，而且塌腔内部不会积聚瓦斯[4]。②需要对围岩变形进行测量，而且要及时反馈与处理测量数据，一旦存在异常变化，如位移速度陡然提高等，需要在第一时间传达预报险情并加以有效处理。

5 结束语

综上所述，能够造成瓦斯隧道风险的因素十分复杂并且多变，因此采取合理的措施进行风险管理是重中之重。可是现阶段针对瓦斯隧道施工的风险评估等方面仍不完善，故相关研究人员应立足实践，不断深入研究，进一步健全瓦斯隧道施工风险管理机制，从而为施工安全保驾护航。