隧道工程施工風險評估及其應用

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【摘要】

隧道工程作為極其復雜且又具有系統性的一項工程，存在很大的不確定性及諸多安全風險。本文就依據隧道工程施工中的一般風險評估流程，以沈海復線A7項目部賜敢巖隧道工程為例，綜合運用層次分析法及信心指數法，對其在施工期的風險進行評估。

【關鍵詞】隧道工程；施工風險；風險評估

隧道工程就一定程度上較之于其他工程施工來說，極具復雜性、隱蔽性等特點，且投資風險大，不論是在設計、施工還是在決策方面，都會遇到諸多困難。通過風險評估，便可對在任何一個環節中存在的不確定因素進行分析，把不可預見的風險因素轉變為定量指標，以此來幫助相關部門做出正確決策，減少受到風險因素的影響。

1賜敢巖隧道工程實例

賜敢巖隧道為單向行車單洞雙車道分離式隧道，分離式隧道，凈高5m，凈寬10.25m，行車道寬2×3.75m。出口端左線隧道里程ZK51+824～ZK57+539，長5715m；右線隧道里程YK51+877～K57+546，長5670m。隧道平面線形為；左洞平曲線半徑為：∞/2800∞/1000，縱坡-1.62%，右洞平曲線半徑∞/2800∞/1000，縱坡-1.72%。設計行車時速80km/h；設計建筑限界：凈高5.0m，凈寬10.25m；襯砌結構為“復合式”。

2關于賜敢巖隧道施工風險的評估

2.1風險辨識

也就是對階段所有潛在的風險因素進行分析、歸納、整理，并將重點放在那些會對目標參數產生較嚴重影響的風險因素上。結合施工工序、所處地形地貌以及工程地質等幾個重要的方面進行綜合考量。

2.2主要風險因素的分析

2.2.1超前地質預報經地表測繪、鉆孔揭露、物探大地電磁（EH4）成果揭露：場區主要發育9條斷層構造帶，隧道軸線相交，（其中進口段5條斷層構造帶）對隧道的圍巖的穩定性有一定的影響。由于我國山區分布較為廣泛，且地質條件復雜多變，在隧道施工過程中，地質災害頻發，也由此，地質超前預報更是隧道施工中不可或缺的一項重要技術。但是，超前地質預報卻也存在著不準確預報的風險。

2.2.2施工工序隧道場址區未見滑坡、崩塌、泥石流、采空區、熔巖等其他不良地質作用，隧址區現狀整體較穩定，適宜隧道建設。洞身圍巖級別以Ⅱ~Ⅲ級為主；隧道出口段及斷層構造帶和節理密集帶內圍巖級別為Ⅴ~Ⅳ級。洞口加強段和淺埋偏壓V級圍巖段采用CD法開挖。

2.2.3二次襯砌在隧道工程施工的過程中，就隧道邊墻與拱部的二次襯砌澆筑來說，應采用移動式液壓模板臺車和泵送混凝土整體澆筑，以保證二次襯砌的密實，每模襯砌混凝土應連續澆筑，一次完成。二次襯砌施作時必須先澆筑仰拱和矮邊墻，然后立模進行拱部混凝土澆筑，矮邊墻與拱墻模筑混凝土間的縱向施工縫宜位于電纜溝蓋板以下。就實際施工方面來看，進行二次襯砌施工的風險主要包括：未能一次性連續完成澆筑；未能在應留注孔漿的拱部進行預留，導致無法在二次襯砌后進行重填注漿；拆模時二次襯砌強度未能與設計強度的100%相符等等。

2.2.4防排水鋪設襯砌背后的塑料防水板前，應在防水板內側（靠近圍巖側）先鋪設300g/m2無紡布，無紡布用暗釘圈固定在噴層上；防水卷材的鋪掛應采用熱風雙焊縫無釘鋪掛工藝，防水卷材搭接長度應不小于10cm并應保證接縫質量，防水板的搭接質量應采用氣壓測試進行抽檢：兩條焊縫間生成2.5巴的氣壓，在15min內，氣壓下降值應小于0.25巴；隧道沉降縫和施工縫設置橡膠止水帶，縱向施工縫采用單液型遇水膨脹密閉膠；所有排水管路交叉部分，原則上均應采用市售成品；而在此施工中，主要存在如下幾點風險：材料以及工法選擇的不當、搭接質量不合格等等。

2.2.5施工對環境的影響通常來說在隧道工程施工的過程中，會不免涉及到有大量棄渣的外運，這也就會造成如下幾點主要影響：將棄渣運往處置地的過程中，會對城市路面造成污染，同時由于風的作用，揚起干、細顆粒物，還會對城市大氣造成污染。

2.2.6洞內環境對施工級施工者的影響在賜敢巖隧道的施工中，使用光面爆破或預裂爆破法，加之由于洞內作業環境惡劣，會造成以下幾點影響：①由于鉆孔、爆破等施工產生的粉塵；②內燃機的廢氣及廢煙排放；③有機溶劑產生的有害氣體；由于洞內通風差，易使工作者發生缺氧癥，而由于大量粉塵的產生，會對施工者造成健康風險。

3隧道工程施工風險評估及應用

3.1風險評估方法

最常用的風險評估方法包括層次分析法、檢查表法、流程圖法、故障樹分析法以及模糊綜合評判方法等等。

3.2風險評估

依據本次施工特點，在以多層次模糊綜合評判為依據的基礎上，構建施工風險評估模型，對賜敢巖隧道施工風險因素發生及其對施工的影響，來判定施工風險大小。①在借助層次分析法的基礎上，構建隧道施工風險評估指標體系；②以本次施工特點為基礎，借助專家經驗法的模糊估計方法，就各項風險因素做出風險評估；③通過風險評估矩陣的構建，得出基本風險因素的評價指標，繼而通過加權平均的方法，確定本次工程施工中基本風險因素的風險水平等級；④借助多級模糊綜合評價模型，得到整體風險水平等級。

4隧道工程施工風險控制

4.1超前地質預報

該方法作為基本的地質分析方法，必須加以強化，促進其預報水平的提高；在施工地質災害的超前預報中，長期地質預報作為一項重要組成，應積極發展與應用。

4.2施工工序

注意以下幾點施工工序的風險整治：隧道洞口開挖應遵循“早進洞、晚出洞”的原則，盡量采用零開挖進洞技術，確保洞口邊坡及仰坡的穩定；開挖爆破作業要點；初期支護。

4.3支護施工

隧道初期支護拱墻采用濕噴工藝噴射混凝土；隧道初期支護的仰拱采用模筑混凝土；噴射混凝土的回彈物嚴禁重復利用；新噴射的混凝土應按規定灑水養護。隧道爆破開挖后，應堅持先噴后錨的原則，隧道系統錨桿為有壓注漿中空錨桿，以保證注漿質量，錨桿必須設置墊板，并灌注早強水泥砂漿，錨桿孔內注漿應密實飽滿。

4.4防排水

為了促進圍巖止水性能的提高，將透水系數提升上來，必須要做好下列幾點風險控制措施：①做好整個隧道工程的施工管理工作，其中包括對使用材料的管理、選用技術的管理以及水質管理；②嚴格依據施工目的、實際的地質條件選擇壓注材料。

4.5施工對環境的影響

對施工進度進行詳細、合理、規范的安排，做好對棄渣運輸的環境保護舉措，盡量將由于棄渣運輸而造成對周圍環境的影響控制到最小；棄渣還應做好臨時的覆蓋保護工作，避免誘發水土流失的問題；依據當前節能、環保的基本觀點，合理處理、管理產生的渣土。4.6洞內環境對施工級施工者的影響對隧道工程施工過程中，在洞內惡劣條件下施工時產生的粉塵濃度進行長期、持續、嚴格的測定，實際掌握粉塵情況，以便于做出相應的應對舉措；同時，嚴格控制好在洞內所有施工人員的工作時間。

5結束語

由于無論是風險評估還是其應用管理都具有動態性，并不是一成不變的，因此，在實際工程的施工過程中，還應做到隨時更新相關信息，繼而更新評估模型，以此來得到更為準確的風險評估結果。

參考文獻

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作者：鄧鑫 單位：四川公路橋梁建設集團有限公司隧道分公司