隧道掘進(jìn)工程安全監(jiān)控措施在地下工程領(lǐng)域，隧道掘進(jìn)始終是一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)性工程。其作業(yè)環(huán)境的特殊性——深埋、封閉、地質(zhì)條件復(fù)雜多變，使得安全管理工作面臨著遠(yuǎn)超地面工程的壓力。安全監(jiān)控作為隧道施工安全保障體系的“神經(jīng)中樞”，其作用不僅在于風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后的應(yīng)急處置，更在于通過(guò)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)的早期預(yù)警和有效管控，從而從根本上防范事故，保障施工人員的生命安全與工程的順利推進(jìn)。一、安全監(jiān)控體系的構(gòu)建原則與核心目標(biāo)構(gòu)建一套行之有效的隧道掘進(jìn)安全監(jiān)控體系，首先需要明確其基本原則與核心目標(biāo)，這是確保監(jiān)控工作不偏離方向、發(fā)揮實(shí)效的前提。核心目標(biāo)在于：實(shí)時(shí)掌握隧道施工過(guò)程中的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，及時(shí)識(shí)別和評(píng)估潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，為工程決策提供科學(xué)依據(jù)，確保施工安全可控，最大限度減少事故發(fā)生的可能性及其造成的損失?；驹瓌t應(yīng)包括：1.預(yù)防為主，防治結(jié)合：監(jiān)控的重點(diǎn)在于提前發(fā)現(xiàn)隱患，而非事后統(tǒng)計(jì)。通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)，主動(dòng)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，為預(yù)防措施的制定提供支持。2.系統(tǒng)性與全面性：監(jiān)控范圍應(yīng)覆蓋地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、設(shè)備、人員等各個(gè)方面，形成一個(gè)有機(jī)整體，避免盲點(diǎn)。3.實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性：數(shù)據(jù)采集要及時(shí)，信息傳遞要迅速，分析判斷要準(zhǔn)確，確保對(duì)工程動(dòng)態(tài)的精準(zhǔn)把握。4.可操作性與經(jīng)濟(jì)性：監(jiān)控方案應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，避免盲目追求高配置而脫離實(shí)際需求。5.動(dòng)態(tài)調(diào)整與持續(xù)改進(jìn)：隨著施工進(jìn)展和地質(zhì)條件的變化，監(jiān)控內(nèi)容、參數(shù)閾值、預(yù)警級(jí)別等均需進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化。二、安全監(jiān)控的關(guān)鍵對(duì)象與具體措施隧道掘進(jìn)工程的安全監(jiān)控是一項(xiàng)多維度、多層次的工作，需要針對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)源和關(guān)鍵環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的監(jiān)控策略。（一）地質(zhì)與圍巖狀況監(jiān)控地質(zhì)條件是隧道工程的基礎(chǔ)，也是最大的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源。對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)控至關(guān)重要。*超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：這是“治未病”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)根據(jù)隧道長(zhǎng)度、地質(zhì)復(fù)雜程度及設(shè)計(jì)要求，綜合運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆探（水平鉆探、垂直鉆探）、地震波法（TSP、HSP）等多種手段，對(duì)掌子面前方一定范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造（斷層、破碎帶、溶洞）、巖性變化、地下水情況進(jìn)行探測(cè)和預(yù)報(bào)，為調(diào)整施工參數(shù)、優(yōu)化支護(hù)方案提供依據(jù)。預(yù)報(bào)工作應(yīng)具有連續(xù)性和遞進(jìn)性。*掌子面地質(zhì)編錄與描述：這是最直接、最基礎(chǔ)的工作。每次爆破或掘進(jìn)循環(huán)后，技術(shù)人員需及時(shí)對(duì)掌子面的巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與密度、巖體完整性、涌水（泥、砂）量及性質(zhì)、是否存在瓦斯等有毒有害氣體等進(jìn)行詳細(xì)記錄、拍照和描述，并與超前預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，及時(shí)修正地質(zhì)判斷。*圍巖變形監(jiān)測(cè)：這是判斷圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力合理性的核心指標(biāo)。主要包括：*周邊位移（收斂）監(jiān)測(cè)：通過(guò)布設(shè)收斂計(jì)，監(jiān)測(cè)隧道周邊不同部位之間的相對(duì)位移，反映圍巖的變形趨勢(shì)。*拱頂下沉監(jiān)測(cè)：通過(guò)水準(zhǔn)儀或全站儀，監(jiān)測(cè)隧道拱頂?shù)慕^對(duì)下沉量，這是衡量隧道頂部穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。*凈空變化監(jiān)測(cè)：綜合反映隧道斷面尺寸的變化情況。監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)圍巖級(jí)別、開(kāi)挖方法和變形速率動(dòng)態(tài)調(diào)整，變形劇烈期應(yīng)加密觀測(cè)。（二）支護(hù)結(jié)構(gòu)受力與變形監(jiān)控支護(hù)結(jié)構(gòu)是隧道開(kāi)挖后抵抗圍巖壓力、維持洞室穩(wěn)定的直接屏障。其工作狀態(tài)直接關(guān)系到施工安全。*初期支護(hù)（噴射混凝土、錨桿、鋼拱架）應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)：通過(guò)在噴射混凝土內(nèi)、錨桿上、鋼拱架上布設(shè)應(yīng)變計(jì)、應(yīng)力計(jì)等傳感器，監(jiān)測(cè)其在施工過(guò)程中的受力狀態(tài)和變形情況，判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)工作，防止發(fā)生失穩(wěn)破壞。*二次襯砌應(yīng)力與裂縫監(jiān)測(cè)：對(duì)于采用復(fù)合式襯砌的隧道，二次襯砌施作后，也需對(duì)其應(yīng)力分布及是否出現(xiàn)有害裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其長(zhǎng)期安全。*管片（盾構(gòu)法）姿態(tài)與受力監(jiān)測(cè)：在盾構(gòu)隧道中，需實(shí)時(shí)監(jiān)控管片的拼裝質(zhì)量、姿態(tài)（高程、平面位置）、錯(cuò)臺(tái)量以及管片之間的連接螺栓應(yīng)力，防止管片破損、滲漏或隧道軸線偏離設(shè)計(jì)。（三）施工環(huán)境參數(shù)監(jiān)控隧道內(nèi)的作業(yè)環(huán)境對(duì)施工人員的健康和安全以及設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要影響。*瓦斯及有毒有害氣體監(jiān)測(cè)：對(duì)于可能存在瓦斯或其他有毒有害氣體（如一氧化碳、硫化氫等）的隧道，必須配備連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并在掌子面、作業(yè)區(qū)等關(guān)鍵位置設(shè)置監(jiān)測(cè)探頭，一旦濃度超標(biāo)，立即報(bào)警并啟動(dòng)相應(yīng)的通風(fēng)、撤離等應(yīng)急措施。*粉塵濃度監(jiān)測(cè)：隧道開(kāi)挖會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，長(zhǎng)期吸入危害健康。應(yīng)在作業(yè)面下風(fēng)側(cè)一定距離布設(shè)粉塵采樣器或在線監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)控粉塵濃度，并確保通風(fēng)降塵措施有效。*溫濕度與通風(fēng)監(jiān)測(cè)：洞內(nèi)溫度過(guò)高、濕度過(guò)大或通風(fēng)不良，不僅影響作業(yè)效率，還可能引發(fā)中暑等安全問(wèn)題。需監(jiān)測(cè)洞內(nèi)溫度、濕度及風(fēng)速、風(fēng)量，確保通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行正常，為作業(yè)人員提供適宜的環(huán)境。*噪聲與照度監(jiān)測(cè)：過(guò)高的噪聲和不足的照度會(huì)影響作業(yè)人員的身心健康和操作準(zhǔn)確性，應(yīng)定期監(jiān)測(cè)并采取控制措施。（四）機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控現(xiàn)代化隧道施工高度依賴大型機(jī)械設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)的可靠性是施工順利進(jìn)行的保障。*關(guān)鍵設(shè)備（盾構(gòu)機(jī)、TBM、裝載機(jī)、空壓機(jī)等）參數(shù)監(jiān)控：通過(guò)設(shè)備自帶的控制系統(tǒng)或外接傳感器，實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、電流、電壓、振動(dòng)等），進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，避免因設(shè)備故障引發(fā)安全事故或工期延誤。*設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄與檢查：建立完善的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度和臺(tái)賬，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、保養(yǎng)和維修，并將相關(guān)信息納入監(jiān)控體系，確保設(shè)備始終處于良好運(yùn)行狀態(tài)。（五）人員狀態(tài)與行為監(jiān)控人的不安全行為是導(dǎo)致事故的重要原因之一。對(duì)人員狀態(tài)和行為的有效管理是安全監(jiān)控的有機(jī)組成部分。*人員定位系統(tǒng)：在長(zhǎng)隧道、復(fù)雜隧道中，應(yīng)推廣使用人員定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握洞內(nèi)作業(yè)人員的數(shù)量、位置和活動(dòng)軌跡，便于在緊急情況下進(jìn)行疏散和救援。*安全培訓(xùn)與交底記錄監(jiān)控：確保所有進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的人員都經(jīng)過(guò)了必要的安全培訓(xùn)，特種作業(yè)人員持證上崗。施工前的安全技術(shù)交底應(yīng)有記錄可查。*作業(yè)行為規(guī)范性巡查：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)管理人員的日常巡查和視頻監(jiān)控（在條件允許時(shí)），及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正“三違”（違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律）行為。三、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集、分析與反饋機(jī)制安全監(jiān)控的價(jià)值不僅在于數(shù)據(jù)的采集，更在于對(duì)數(shù)據(jù)的深度分析、有效解讀以及快速的信息反饋與決策支持。*數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化與信息化：積極采用自動(dòng)化采集設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，減少人為干預(yù)，提高數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確性。建立統(tǒng)一的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集中管理和共享。*數(shù)據(jù)分析與預(yù)警：*實(shí)時(shí)分析：對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，當(dāng)監(jiān)測(cè)值接近或達(dá)到預(yù)警閾值時(shí)，立即發(fā)出預(yù)警信號(hào)（聲光報(bào)警、短信通知等）。*趨勢(shì)分析：對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)跟蹤和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，分析其變化規(guī)律，判斷風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展態(tài)勢(shì)。可借助專業(yè)的工程分析軟件，如有限元分析軟件，對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬和預(yù)測(cè)。*綜合研判：結(jié)合地質(zhì)條件、施工工況、歷史數(shù)據(jù)等多方面信息，對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行綜合研判，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。*信息反饋與聯(lián)動(dòng)處置：建立高效的信息反饋通道和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制。預(yù)警信息應(yīng)能及時(shí)傳遞給項(xiàng)目管理層、技術(shù)部門(mén)和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)班組。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，采取加強(qiáng)支護(hù)、調(diào)整施工方法、暫停施工、組織撤離等措施，并對(duì)處置效果進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證。四、不同掘進(jìn)工法下的監(jiān)控側(cè)重點(diǎn)隧道掘進(jìn)工法多樣，不同工法的特點(diǎn)決定了其安全監(jiān)控的側(cè)重點(diǎn)有所不同。*新奧法（NATM）：核心是“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”。監(jiān)控重點(diǎn)在于圍巖變形監(jiān)測(cè)（收斂、拱頂下沉）和初期支護(hù)受力監(jiān)測(cè)，強(qiáng)調(diào)“勤量測(cè)”以指導(dǎo)后續(xù)支護(hù)參數(shù)調(diào)整。*盾構(gòu)法（ShieldTunneling）/TBM法：屬于機(jī)械化程度高、施工環(huán)境相對(duì)封閉的工法。監(jiān)控重點(diǎn)包括：*盾構(gòu)/TBM掘進(jìn)參數(shù)（推力、扭矩、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力/泥水壓力）的實(shí)時(shí)監(jiān)控。*管片姿態(tài)、拼裝質(zhì)量及受力狀態(tài)監(jiān)控。*同步注漿/二次注漿壓力、注漿量監(jiān)控。*盾尾密封油脂壓力與消耗量監(jiān)控。*前方地質(zhì)和地下水（通過(guò)盾構(gòu)機(jī)自帶探頭或超前鉆探）監(jiān)控。*地表沉降（特別是在城市隧道中）監(jiān)控。*淺埋暗挖法（CRD、PBA等）：適用于城市地下管線密集、地表沉降控制要求高的區(qū)域。監(jiān)控重點(diǎn)是地表沉降、周邊建（構(gòu)）筑物及地下管線變形監(jiān)測(cè)，以及開(kāi)挖面的穩(wěn)定性監(jiān)控。五、應(yīng)急響應(yīng)與聯(lián)動(dòng)機(jī)制完善的應(yīng)急響應(yīng)與聯(lián)動(dòng)機(jī)制是安全監(jiān)控體系的重要組成部分，是應(yīng)對(duì)突發(fā)險(xiǎn)情的關(guān)鍵保障。*應(yīng)急預(yù)案制定與演練：針對(duì)可能發(fā)生的突水突泥、瓦斯突出、塌方、火災(zāi)等各類險(xiǎn)情，制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，明確各級(jí)人員職責(zé)、應(yīng)急處置流程、救援物資儲(chǔ)備等。并定期組織應(yīng)急演練，檢驗(yàn)預(yù)案的可行性和人員的應(yīng)急處置能力。*應(yīng)急通訊保障：確保洞內(nèi)與洞外、各作業(yè)面之間通訊暢通，配備必要的應(yīng)急通訊設(shè)備（如對(duì)講機(jī)、應(yīng)急電話、廣播系統(tǒng)）。*應(yīng)急物資儲(chǔ)備：在洞口及洞內(nèi)適宜位置儲(chǔ)備足夠的應(yīng)急救援物資，如自救器、擔(dān)架、滅火器、應(yīng)急照明、醫(yī)療急救包等，并定期檢查其完好性。*與外部救援力量聯(lián)動(dòng)：建立與當(dāng)?shù)叵?、醫(yī)療、公安等救援力量的聯(lián)系，明確應(yīng)急情況下的求助渠道和協(xié)同方式。結(jié)語(yǔ)隧道掘進(jìn)工程的安全監(jiān)控是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)的、系統(tǒng)性