隧道工程施工风险评估及其应用

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【摘要】

隧道工程作为极其复杂且又具有系统性的一项工程，存在很大的不确定性及诸多安全风险。本文就依据隧道工程施工中的一般风险评估流程，以沈海复线A7项目部赐敢岩隧道工程为例，综合运用层次分析法及信心指数法，对其在施工期的风险进行评估。

【关键词】隧道工程；施工风险；风险评估

隧道工程就一定程度上较之于其他工程施工来说，极具复杂性、隐蔽性等特点，且投资风险大，不论是在设计、施工还是在决策方面，都会遇到诸多困难。通过风险评估，便可对在任何一个环节中存在的不确定因素进行分析，把不可预见的风险因素转变为定量指标，以此来帮助相关部门做出正确决策，减少受到风险因素的影响。

1赐敢岩隧道工程实例

赐敢岩隧道为单向行车单洞双车道分离式隧道，分离式隧道，净高5m，净宽10.25m，行车道宽2×3.75m。出口端左线隧道里程ZK51+824～ZK57+539，长5715m；右线隧道里程YK51+877～K57+546，长5670m。隧道平面线形为；左洞平曲线半径为：∞/2800∞/1000，纵坡-1.62%，右洞平曲线半径∞/2800∞/1000，纵坡-1.72%。设计行车时速80km/h；设计建筑限界：净高5.0m，净宽10.25m；衬砌结构为“复合式”。

2关于赐敢岩隧道施工风险的评估

2.1风险辨识

也就是对阶段所有潜在的风险因素进行分析、归纳、整理，并将重点放在那些会对目标参数产生较严重影响的风险因素上。结合施工工序、所处地形地貌以及工程地质等几个重要的方面进行综合考量。

2.2主要风险因素的分析

2.2.1超前地质预报经地表测绘、钻孔揭露、物探大地电磁（EH4）成果揭露：场区主要发育9条断层构造带，隧道轴线相交，（其中进口段5条断层构造带）对隧道的围岩的稳定性有一定的影响。由于我国山区分布较为广泛，且地质条件复杂多变，在隧道施工过程中，地质灾害频发，也由此，地质超前预报更是隧道施工中不可或缺的一项重要技术。但是，超前地质预报却也存在着不准确预报的风险。

2.2.2施工工序隧道场址区未见滑坡、崩塌、泥石流、采空区、熔岩等其他不良地质作用，隧址区现状整体较稳定，适宜隧道建设。洞身围岩级别以Ⅱ~Ⅲ级为主；隧道出口段及断层构造带和节理密集带内围岩级别为Ⅴ~Ⅳ级。洞口加强段和浅埋偏压V级围岩段采用CD法开挖。

2.2.3二次衬砌在隧道工程施工的过程中，就隧道边墙与拱部的二次衬砌浇筑来说，应采用移动式液压模板台车和泵送混凝土整体浇筑，以保证二次衬砌的密实，每模衬砌混凝土应连续浇筑，一次完成。二次衬砌施作时必须先浇筑仰拱和矮边墙，然后立模进行拱部混凝土浇筑，矮边墙与拱墙模筑混凝土间的纵向施工缝宜位于电缆沟盖板以下。就实际施工方面来看，进行二次衬砌施工的风险主要包括：未能一次性连续完成浇筑；未能在应留注孔浆的拱部进行预留，导致无法在二次衬砌后进行重填注浆；拆模时二次衬砌强度未能与设计强度的100%相符等等。

2.2.4防排水铺设衬砌背后的塑料防水板前，应在防水板内侧（靠近围岩侧）先铺设300g/m2无纺布，无纺布用暗钉圈固定在喷层上；防水卷材的铺挂应采用热风双焊缝无钉铺挂工艺，防水卷材搭接长度应不小于10cm并应保证接缝质量，防水板的搭接质量应采用气压测试进行抽检：两条焊缝间生成2.5巴的气压，在15min内，气压下降值应小于0.25巴；隧道沉降缝和施工缝设置橡胶止水带，纵向施工缝采用单液型遇水膨胀密闭胶；所有排水管路交叉部分，原则上均应采用市售成品；而在此施工中，主要存在如下几点风险：材料以及工法选择的不当、搭接质量不合格等等。

2.2.5施工对环境的影响通常来说在隧道工程施工的过程中，会不免涉及到有大量弃渣的外运，这也就会造成如下几点主要影响：将弃渣运往处置地的过程中，会对城市路面造成污染，同时由于风的作用，扬起干、细颗粒物，还会对城市大气造成污染。

2.2.6洞内环境对施工级施工者的影响在赐敢岩隧道的施工中，使用光面爆破或预裂爆破法，加之由于洞内作业环境恶劣，会造成以下几点影响：①由于钻孔、爆破等施工产生的粉尘；②内燃机的废气及废烟排放；③有机溶剂产生的有害气体；由于洞内通风差，易使工作者发生缺氧症，而由于大量粉尘的产生，会对施工者造成健康风险。

3隧道工程施工风险评估及应用

3.1风险评估方法

最常用的风险评估方法包括层次分析法、检查表法、流程图法、故障树分析法以及模糊综合评判方法等等。

3.2风险评估

依据本次施工特点，在以多层次模糊综合评判为依据的基础上，构建施工风险评估模型，对赐敢岩隧道施工风险因素发生及其对施工的影响，来判定施工风险大小。①在借助层次分析法的基础上，构建隧道施工风险评估指标体系；②以本次施工特点为基础，借助专家经验法的模糊估计方法，就各项风险因素做出风险评估；③通过风险评估矩阵的构建，得出基本风险因素的评价指标，继而通过加权平均的方法，确定本次工程施工中基本风险因素的风险水平等级；④借助多级模糊综合评价模型，得到整体风险水平等级。

4隧道工程施工风险控制

4.1超前地质预报

该方法作为基本的地质分析方法，必须加以强化，促进其预报水平的提高；在施工地质灾害的超前预报中，长期地质预报作为一项重要组成，应积极发展与应用。

4.2施工工序

注意以下几点施工工序的风险整治：隧道洞口开挖应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，尽量采用零开挖进洞技术，确保洞口边坡及仰坡的稳定；开挖爆破作业要点；初期支护。

4.3支护施工

隧道初期支护拱墙采用湿喷工艺喷射混凝土；隧道初期支护的仰拱采用模筑混凝土；喷射混凝土的回弹物严禁重复利用；新喷射的混凝土应按规定洒水养护。隧道爆破开挖后，应坚持先喷后锚的原则，隧道系统锚杆为有压注浆中空锚杆，以保证注浆质量，锚杆必须设置垫板，并灌注早强水泥砂浆，锚杆孔内注浆应密实饱满。

4.4防排水

为了促进围岩止水性能的提高，将透水系数提升上来，必须要做好下列几点风险控制措施：①做好整个隧道工程的施工管理工作，其中包括对使用材料的管理、选用技术的管理以及水质管理；②严格依据施工目的、实际的地质条件选择压注材料。

4.5施工对环境的影响

对施工进度进行详细、合理、规范的安排，做好对弃渣运输的环境保护举措，尽量将由于弃渣运输而造成对周围环境的影响控制到最小；弃渣还应做好临时的覆盖保护工作，避免诱发水土流失的问题；依据当前节能、环保的基本观点，合理处理、管理产生的渣土。4.6洞内环境对施工级施工者的影响对隧道工程施工过程中，在洞内恶劣条件下施工时产生的粉尘浓度进行长期、持续、严格的测定，实际掌握粉尘情况，以便于做出相应的应对举措；同时，严格控制好在洞内所有施工人员的工作时间。

5结束语

由于无论是风险评估还是其应用管理都具有动态性，并不是一成不变的，因此，在实际工程的施工过程中，还应做到随时更新相关信息，继而更新评估模型，以此来得到更为准确的风险评估结果。

参考文献

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作者：邓鑫 单位：四川公路桥梁建设集团有限公司隧道分公司