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隧道施工風險評估范文第1篇

【關鍵詞】施工風險評估；風險控制；評估矩陣

長大隧道施工往往存在工程地質條件復雜、工程施工難度大、施工環境惡劣、交通生活設施簡陋等高風險的特點，為了保證隧道工程的順利開展，需要在以往經驗基礎上評估長大隧道施工風險，進而使工程在施工過程中可以對施工工藝進行改進，提高施工安全性。

1.工程概況

新建六沾鐵路三聯隧道長12136m，起止里程DK300+465~D1K312+601。隧道區域內地質構造復雜，不良地質主要有斷層、巖溶、滑坡、危巖落石、煤層瓦斯、煤窯采空區等。地下水較豐富，主要為巖溶裂隙~管道水、基巖裂隙水。施工中易發生突水、突泥、煤層瓦斯突出爆炸等事故，嚴重影響施工安全。

2.長大隧道風險因素的識別及權重分析

根據本隧道工程的施工特點，對隧道施工過程中存在的風險因素進行了識別和分析，然后使用層次分析法分析了施工風險因素，利用專家意見計算和對比同一層次上的各因素，并建立風險判斷矩陣。假設某一層風險因素主要有A1，A2…An，兩風險因素對比將其相對重要性aij反映出來，標度含義如表1所示；得出判斷矩陣A=（aij）n×n，矩陣A的特征向量W的分量就為n個因素的權重，最后利用一致性檢驗來對矩陣相容性進行分析，并利用一致性比例CR進行判斷。結合本工程的具體情況進行分析后將風險因素劃分為3個層次，然后建立分析矩陣，計算風險因素的權重值，如表2所示.

3.評估矩陣及子風險水平確定

（1）Ⅰ級（低度）風險。風險等級指標為1級，風險分值為0分~2分，對于這類風險可以忽略，不需要進行處理。（2）Ⅱ級（中度）風險。風險等級指標為3級，風險分值為2分~4分，這類風險為可接受風險，在施工過程中要加強監測頻率。（3）Ⅲ級（高度）風險。風險等級指標為5級，風險分值為4分~6分，這類風險為不期望出現的風險，如果遇到這類風險要及時進行處理。（4）Ⅳ級（極高）風險。風險等級指標為7級，風險分值為6分~8分，這類風險為不可接受風險，對于這類風險需要給予高度重視。

4.評定風險等級

使用比較精確的數學用語言對項目風險進行模糊性評價分析，并將施工風險等級確定出來，步驟如下：在公式中，ui（i=1，2，…，m）指的是施工風險因素集合個體。（2）評價集的建立：評價集指的是評價結果的集合，一般使用V進行表示，即：V={v1，v2，…，vn}。（3）建立因素權重集：因素權重集可以將因素集中對各影響因素對于評價對象的影響程度情況進行反應，設各個風險因素ui（i=1，2，…，m）對應權重ai（i=1，2，…，m）。達到了歸一化條件：將所有有可能對施工產生影響的風險因素對某一個評價集合的隸屬度為標準構件評價矩陣R（4）初級模糊評價：為了可以將各因素的模糊性得出來，需要對所有基本因素對評價對象產生的影響進行考慮，使用基本因素權重ai（i=1，2，…，m）乘以評價矩陣R軒就可以得到初級模糊綜合評價集（5）二級模糊綜合評價：對所有風險因素之間的互相影響進行綜合考慮后，為了將上一層次風險因素評價指標得出，將計算得到的基本風險因素評價指標建立成新的評價矩陣R軒′，然后將對應的權重ai（i=1，2，…，m）和R軒′相乘。（6）將bj作為權數，將表3中的分值作為標準對相關評價集元數進行加權處理，得到相關風險因素的風險水平。經過分析后，該長大隧道施工風險水平得分為4.36分，屬于Ⅲ級（高度）風險水平。其中瓦斯風險水平得分為4.05分，塌方風險水平得分為4.61分，涌水突泥風險得分為4.13分，風險等級水平較高，需要采取相應的處理措施。

5.控制隧道施工風險的方法

（1）控制突水突泥風險的方法1）在有降水情況的天氣里，對于隧道內的地質以及水文情況應該加大監測力度，提前做好排水措施，避免由于降水的緣故造成突水突泥風險的上升，并且選用合適的應對措施來進行風險的降低。2）在隧道內應當將排水設備進行合理的安置，在水量多的時候能夠通過排水渠道進行水量的降低。3）在施工過程中應當對施工隧道內的地質情況和基本水文地質信息進行掌握，并制定出相應的緊急預案來應對突水突泥風險情況的發生。在水壓力和水量超過隧道所能承受的范圍時，應當采用相應的減壓、堵水的措施來進行應對，其分層泄水和注漿就是比較有效的方法，經過鉆孔臺車進行鉆孔分流后可以很好地起到減少水量和降低水壓的作用。（2）控制塌方風險的方法1）進行隧道施工的過程中要對隧道內的地質情況進行實時的檢測，實時掌握隧道的地質情況。對于水文地質信息也要進行檢測，通過所檢測到的數據來進行隧道地質情況的分析，這樣可以有效地控制塌方風險的產生。2）在施工過程當中應當采用準確的測量方法來進行隧道施工情況的測量，對于隧道開挖所造成的地質情況應當進行準確的檢測，及時將隧道的施工信息反饋到監測單位，監測單位根據數據情況再進行施工方法的分析，防止出現塌方的意外情況。3）在破碎圍巖地段應當采用二襯施工的方法，在施工過程中時刻注意施工環境的變化，防止危險的發生。4）在施工時對施工隧道的圍巖情況進行深入的了解。（3）控制瓦斯風險的方法在進行特長隧道的施工過程當中應當對瓦斯風險進行高度重視，因為在施工過程中很容易出現瓦斯風險。在特殊地質地段進行施工的時候需要采用經過改進的施工方法來進行施工，增加斷面積能夠加強隧道中的通風能力，降低瓦斯風險。

結論

綜上所述，該隧道工程堅持“預防為主、安全第一”的管理原則開展施工安全管理，提前做好了施工風險預防以及施工風險控制工作，施工過程中沒有出現安全質量問題，取得了良好的施工管理效果，風險控制達到了預期管理目標。

參考文獻：

［1］胡群芳，黃宏偉.隧道及地下工程風險接受準則計算模型研究［J］.地下空間與工程學報，2006，2（1）：60-64.

［2］王夢恕.廈門海底隧道設計、施工、運營安全風險分析［J］.施工技術，2005（08）：1-4.

隧道施工風險評估范文第2篇

1 風險管理理論與方法    

近年來，靜態與動態相結合的風險管理方法得到促進和發展，李忠等}6]考慮多種風險分析方法，把靜態風險管理和動態風險管理有效結合，提出更為全面、合理并貼近大斷面城市隧道工程實際的風險界定、辨識、估計、評價和控制的靜動態風險管理過程架構;周宗青等}7]針對隧道塌方風險，利用模糊層次評價方法開展基于孕險環境的靜態風險評估，汲取大氣降水、開挖支護措施及監控量測等施工信息，進行隧道施工過程中的動態風險評估，基于動態評估結果提出了風險動態規避方法;蘇潔等針對地鐵隧道穿越既有橋梁安全開展風險評估及控制研究，建立包含工前檢測、工前評估、工中動態控制、工后評估及恢復等四個方面的既有橋梁安全風險評估及控制體系，即識別可能存在的風險，提出地鐵施工過程中既有橋梁施工中的控制指標及控制標準，利用信息化手段實現既有橋梁在全過程中的安全性幾通過對施工結束后施工數據的分析，對既有橋梁結構進行必要性評估及恢復。上述文獻通過動態更新地質、環境等評價指標、增加施工監控量測等施工信息實現動態風險管理，但是對于施工行為的風險評價方法涉及不多，需要開展進一步的研究。    

定性評估方法中主觀因素影響太大，由于相關統計數據有限，定量評估方法發展基礎明顯不足，定性定量相結合的方法成為目前采用的主要風險評估方法。杜修力等將網絡分析法應用到地下工程風險評估中，利用專家調查法對地下工程中出現的風險因素進行識別，運用MATLAB對各風險因素的比較判斷矩陣及加權超矩陣進行分析和運算;劉保國等通過建立集德爾菲法、模糊綜合評判和網絡分析法于一體的模糊網絡分析法，將其應用于公路山嶺隧道施工風險分析，在公路山嶺隧道施工全過程分析基礎上，建立公路山嶺隧道施工風險評價指標體系。汪濤等}川采用貝葉斯網絡方法建立風險事件、風險因素之間的關系模型，結合風險貝葉斯網絡評估風險事件的發生概率。

2 深長隧道施工風險分析與評估    

近年大量的高風險深長隧道工程正在或即將在地形地質條件極端復雜的巖溶地區或西部山區修建，建設過程中極易遭遇突水突泥、巖爆等重大災害，針對隧道突水、巖爆、大變形等單個風險事件開展的研究日益增多。李術才、李利平等通過案例統計分析，遴選出突涌水的影響因子，分析了各影響因素與突涌水發生概率和發生次數之間的隸屬函數或表征關系，建立巖溶隧道突涌水風險模糊層次評價模型。郝以慶、盧浩等利用概率理論對突水評價指標值的不確定性進行了表征，引入了屬性測度擾動區間，推導了單指標屬性測度的計算公式以及多指標綜合屬性測度矩陣的計算方法。董鑫、盧浩等提出基于嫡的風險評估和決策模型，綜合考慮了危險性和不確定性因素;并針對隧道突水，基于斷裂力學理論，推導出了裂隙壓剪破壞與裂隙拉剪破壞的臨界水壓力值，分析了各影響因素對臨界水壓力的影響。吳世勇等通過微震實時監測和數值分析等手段，開展TBM施工速度、導洞施工等TBM開挖方案對巖爆風險的影響研究。肖亞勛，馮夏庭等在錦屏II水電站3#引水隧洞極強巖爆段實施了”先半導洞+TBM聯合掘進”實驗，結合微震實時監測信息對TBM半導洞掘進的巖爆風險開展了研究。溫森等針對洞室變形引起的雙護盾TBM施工事故開展風險分析，根據后果等級結合發生的概率提出TBM施工變形風險評價矩陣。    

深長隧道中地質因素不確定性大，影響機理復雜，目前風險評估主要側重于研究地質、施工等因素與風險事件的相關關系，建立初步的風險評價模型，對于多種因素綜合影響風險的機理和綜合評估模型，還需要進一步的研究。

3 城市地下空間施工風險分析與評估    

隨著我國地鐵、城市地下空間建設蓬勃發展，圍繞深基坑、盾構隧道、過江隧道、地鐵穿越建筑物等工程施工開展了風險分析。張馳針對基于模糊數學理論深基坑施工對周邊環境影響開展風險分析與評估，提出了風險損失評價指標、風險等級劃分以及風險損失計算公式。鄭剛等開展盾構機掘進參數對地表沉降影響敏感度的風險分析，分析盾構掘進參數與掘進速度的關系，分析對周圍地層沉降的影響規律，以盾構掘進過程中的關鍵掘進參數為底事件建立風險故障樹并進行定量的風險評估。吳世明對泥水盾構穿越堤防的風險源進行系統分析，闡述風險產生的原因、造成的危害及規避和處理措施，并結合杭州慶春路過江隧道泥水盾構穿越錢塘江南岸大堤的工程實例，驗證所述風險控制措施的合理性及可行性。王浩開展淺埋大跨隧道下穿建筑物群的施工期安全風險管理，采用數值模擬方法，對施工開挖、支護進行精細化模擬，得出關鍵施工步序的變形量幾結合類似工程經驗和規范，制定安全監測的控制標準，以指導監測和施工。石鈕鋒針對超淺覆大斷面暗挖隧道下穿富水河道施工開展風險分析及控制研究，在對可能采用的預加固手段及開挖方案進行初步比選后，采用三維數值模擬手段進一步量化比選。張永剛等針對渤海灣海底隧道工程開展施工風險評估與控制分析，考慮超前地質預報風險、施工工序風險、支護施工風險、防排水風險、超欠挖風險、海域段隧道施工風險、施工對環境影響、洞內環境對人員健康及施工影響8種類型。    

相比深長隧道，城市地鐵、地下空間地質環境信息更加完備，目前研究主要側重于施工因素對于風險事件的影響，為施工動態風險評估和控制提供了依據。

4 鹽巖地下儲備庫施工風險分析與評估    

隨著我國對能源儲存庫的需求增大，鹽巖地下儲備庫風險分析也逐漸展開。井文君，楊春和}29-31 ]基于國外鹽巖地下油氣儲備庫曾發生過的重大事故的統計資料，采用風險矩陣法、故障樹、專家調查法對鹽巖儲備庫在建設和運營過程中的存在的重大風險進行了評價，并利用可靠度分析法計算各參數為正態隨機分布時腔體收縮各級風險的發生概率，分析地應力與腔體內壓差值與各級風險發生概率之間的變化規律。張寧建立地表沉降、鹽巖片幫風險功能函數表達式，最后采用基于隨機變量的蒙特卡洛方法、可靠度理論計算獲得鹽腔體積收縮引起的地表沉降風險、儲氣庫片幫風險失效概率。在力學機理分析和計算的基礎上建立風險功能函數，進而利用可靠度理論可實現定量風險評價，然而風險評價指標概率分布的確定比較困難，需要相關的數據統計樣本的支撐。

隧道施工風險評估范文第3篇

關鍵詞：鐵路工程；隧道施工；風險評估；風險控制；施工風險管理技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：U455 文章編號：1009-2374（2016）30-0107-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.30.052

自國家進入新世紀以來，在各領域中的技術水平正在不斷提升，而細化到鐵路隧道施工領域中也呈現出施工技術的不斷優化和施工難度不斷提高的態勢。針對這一局面，在當今的鐵路隧道施工過程中使用更為科學的風險管理技術，最大程度降低施工中產生風險的可能性，是工程施工順利進行的關鍵，也是施工單位完成工程目標，同時達到最大化經濟利益的重要措施。

1 工程情況簡介

烏巖山隧道位于浙江省溫嶺市大溪鎮境內，隧道總長度為6208m，根據列車行駛速度200km/h的規格開展單洞雙線鐵路隧道施工。隧道通過的地質情況較為復雜，斷層破碎帶較多，裂隙水發育，軟弱圍巖所占比例較大，造成施工的難度及風險巨大。該鐵路隧道穿過丘陵低山區，斷裂構造十分發育，輔有平緩的褶皺構造，主要巖體有凝灰巖、泥巖和花崗巖等，隧道最大埋深為480m。除斷層帶外隧道進出口各300m范圍圍巖等級較差。隧道施工過程中，嚴格按“新奧法”作業，該方法從巖石力學的觀點出發，以維護和利用圍巖的自承能力為基點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時進行支護，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護體系的組成部分，并通過對圍巖和支護的量測、監控來指導隧道施工的方法和原則。為了保障隧道施工過程的安全，施工方建立了一套較為全面的安全生產管理辦法，并指派相關人員開展了安全管理工作，最大限度地降低該隧道工程在施工過程中可能出現的風險。

2 該鐵路隧道工程施工中使用的風險管理辦法

2.1 鐵路隧道工程風險的識別

導致風險發生的原因是促使風險事件發生概率和損失幅度增加的因素，風險識別是對工程項目中的風險進行確認和分類，工作中應以收集各工序的風險作為主要途徑，以相關經驗及資料整理作為輔助途徑。根據工程開工前展開的施工調查揭示，在該工程當中，主要存在以下較突出的問題。

2.1.1 該鐵路隧道洞身橫穿了多條地域性斷層巖層并受此影響，在隧道內施工過程中，隧道巖體非常容易發生碎裂現象，并且該種巖層十分易于水的貯存，所以在施工過程中，有發生坍塌和突水突泥事故的可能。

2.1.2 因為該工程當中最大深度為480m，按照相關理論公式進行推算，在隧道最深處的溫度可能達到34℃以上，在高溫高濕的條件下，給技術人員的施工帶來了很大的困難。

2.1.3 相關勘察人員分析，在此工程中存在有泥巖地質結構，含硫化氫地層，因此在隧道洞身可能存在有天然氣氣體的聚集，對施工人員的生命安全構成威脅。

2.2 采取的風險評估辦法

按照《鐵路隧道風險判定和管理辦法》當中建議使用的風險評估辦法，并結合該鐵路隧道工程的實際情況，使用了下列風險評估辦法：

2.2.1 風險打分。風險打分是按照鐵路隧道設計、施工過程中的實際狀況，把鐵路隧道在施工過程中可能發生的潛在風險歸納成設計類、地質類、施工方法類等多個部分，對這些部分中可能發生的風險以評分的方式進行風險判定，最后根據總的評分結果，對該隧道的整體風險進行全方位評定。

2.2.2 專家分析法。專家分析法是施工方和相關工程方面的專家取得聯系，并對該工程中可能發生的安全問題向專家進行詢問，并讓專家對工程中的風險給出判定的方法。這種方法是使用歸納統計的辦法把多數人的意見和少數人的意見全部進行考慮，很好的避免了其他風險評估辦法中涵蓋面不全的弱點。使用此辦法的流程有以下四個方面：（1）把該項目工程的基本狀況和施工方所提出的問題提供給專家；（2）以成立調查組的方式提出個人意見，分析時對各方的意見進行整合；（3）將整合的結果返還給專家，專家就所整合的意見再提出自己的看法；（4）重復以上過程多次之后，意見就會趨于統一，這便是施工范圍在后續施工作業中進行決策的根據。

2.3 鐵路隧道的風險評估程序

2.3.1 針對起始風險進行判定，相關技術地質勘探人員列出該工程當中的潛在風險表，并在此基礎上創建工程層次模型。

2.3.2 使用層次分析與專家調查的方式對潛在風險表中可能存在的風險進行分析，并對風險系數進行判定。

2.3.3 由專家對起始風險中所指出的風險產生的可能性進行評定，并分析這些風險發生后可能出現的后果，最終得出各大起始風險的等級。

2.3.4 施工單位根據收集獲取的可能發生的風險與后果，商討出與之匹配的施工方式和解決方法。

2.3.5 施工方還需要針對該項工程開展一次再評估，分析可能出現的其他潛在風險。

2.4 工程中主要風險等級認定

2.4.1 隧道起始階段的風險。在起始施工階段，重點要求做好各項檢查準備工作，針對此次風險判定的核心內容也正是關于安全風險方面，并將產生安全事故的可能性作為最重要的風險判定目標。

在對該工程風險判定的過程中，考慮到巖層極為破碎，巖層自穩能力極差，所以在對周圍環境影響的風險判定上，等級為極高風險。

2.4.2 隧道入口處的風險。在該鐵路隧道的入口處，山體是剝蝕中低山型地質，這種地質存在風蝕斷裂的地層，在自然環境中，該地勢的坡度大約在50°～60°，并且因為植被的發育，導致這些地區的巖層較為松散，覆蓋層薄弱，圍巖變形大，施工安全極為不利，所以該段落風險等級定為高度。

2.4.3 隧道洞身段的風險。經相關地質人員進行勘察，在該工程鐵路隧道洞身當中，巖層因為受到風化現象十分嚴重，因此不具有較高的完整性，施工環境較差。同時，在隧道中含有水，一旦操作不慎，很有可能造成安全事故。該段落中斷層破碎帶以及可能的天然氣涌出地段定為極高風險，其他段落定為中度風險。因此做好超前地質預報尤為重要，重點做好鉆爆施工、支護方式、襯砌類型、通風排水等方面的工作。

2.4.4 隧道出口處的風險。該鐵路隧道的出口處位置在斜坡之上，地形極為陡峭，并且斜坡之上覆蓋有厚度為0.5m左右的粉狀黏性土壤，在粉狀黏性土壤之下為砂巖性巖層。因此在隧道出口處，地質環境增加了施工難度，整體施工安全形式嚴峻，該段落風險等級定為高度。

2.5 構建完善的風險管理體制

開展鐵路隧道施工的前期，建立完善的風險管理體制，是工程管理當中一項十分重要的部分，因此在項目開展前，應建立一套完善的風險管理條例，對該工程開展現代化的風險管理。針對鐵路隧道施工過程中的每個部門管理人員，開展對應的責任劃分，以求提高管理人員對于風險管理的主動性。

3 減少該鐵路隧道工程風險采取的控制措施

3.1 總體措施

3.1.1 在施工過程中，安排相關技術人員對周圍環境進行實時監測，并針對之后開展施工的區域進行地質環境的預報工作。對該鐵路隧道工程中可能發生坍塌、突水突泥、危險氣體過高的區域，施工方在開展施工之前需要進行風險評估，并在此基礎上，制定完善的處理預案，以保證工程施工人員的生命安全。

3.1.2 工程施工技術人員在開展正式施工前，一定要進行全面的安全教育和發生事故之后的自救應急教育。同時在施工過程中，施工方需要為工程施工人員添置相關的安全設備，保障施工的安全開展。

3.1.3 在該工程的高危地段，提高一級支護等級，進行不間斷監測，及時調整施工工藝，力求最大程度降低工程施工中可能存在的潛在風險。

3.2 具體辦法

3.2.1 對全體施工及管理人員進行各專業針對性的崗前培訓并進行考核，考核合格后才能進入崗位工作，堅持特種作業人員持證上崗，作業設備運行保養良好，建立完備的人員考核、設備登記保養制度。

3.2.2 該工程的鐵路隧道出口位置由于地理環境較差，施工較為困難。因此在開展施工之前，在該地段的臨時邊坡處進行了相關防護施工，同時增強坡頂處的排水作業，以求保障施工人員的生命安全。

3.2.3 在隧道出口和入口處進行開挖的過程中，為了保證圍巖的整體穩定性，并未使用強爆破手段，而是加強管棚支護及預注漿處理，避免了發生隧道坍塌的可能。

3.2.4 指派了專業勘探人員對施工隧道的地質情況進行全方位預報，全過程建立預警機制，在斷層破碎帶、節理發育巖體破碎地段進行綜合超前地質預報，加強圍巖量測，實行信息化施工，通過對數據的分析和處理，及時反饋指導施工，防止坍塌等事故。

3.2.5 富水地段采用“以排為主”，“防、排、堵、截”相結合，“因地制宜，綜合治理”的原則；裂隙水發育和水環境要求嚴格的地段，采用“以堵為主、限量排放”的原則組織施工。

3.2.6 在施工過程中發生事故的先期預兆時，果斷采取相應的應急措施，并立即停止施工，將作業人員組織撤出。

4 結語

綜上所述，在鐵路隧道施工的過程中，進行安全風險管理對于保證施工人員的生命安全，保障建設各方的綜合利益有著顯著的意義。因此鐵路隧道施工時，應準確地分析與評估出各類風險問題，編制切實有效的防控計劃，并將風險監測、監督管控、查漏糾偏等工作進行循環改進，以完善的管理機制作為保證，并始終貫穿于隧道施工的整個過程，才能使工程安全質量得到較好的保障。

參考文獻

[1] 夏潤禾，邊玉良.山嶺地區鐵路隧道施工安全風險評估及管理研究――以貴廣鐵路客運專線金寶頂隧道為例[J].中國安全生產科學技術，2012，（10）.

[2] 賀志軍.山嶺鐵路隧道工程施工風險評估及其應用研究[D].中南大學，2009.

隧道施工風險評估范文第4篇

關鍵詞：山嶺隧道；粉細砂層；塌方風險；AHP

中圖分類號： U45文獻標識碼： A

0 引言

近年來山嶺隧道工程的迅猛發展，其安全事故也日益增多，使得山嶺隧道工程風險管理發展成為了一個新的研究領域。隧道工程規模大、投資高、工期長、不確定因素多[1]，穿越砂層段受地質、設計和施工不確定性的影響很大，其安全風險相當高。風險管理在隧道工程中已有一定的經驗，如范益群[2]在對國內外重大隧道事故統計分析的基礎上，研究了水底公路隧道的風險管理模式，鄧麗娜[3]針對隧道工程風險評估的特殊點，討論了層次分析法的基本理論及層次分析法在隧道工程風險評估項目中的具體運用。本文基于AHP[4]，結合大西客專上白隧道工程，針對穿越砂層段的塌方風險進行識別和評價，并制定了有效的處理措施，以期為提高我國類似工程技術作出貢獻。

1 工程概況

新建鐵路大同至西安客運專線站前施工8標上白隧道位于山西省聞喜縣東鎮境內，設計為單洞雙線隧道，線間距為5m。隧道進口里程為改DK594+747，出口里程為改DK596+464，全長1717m。隧道位于直線上，隧道內設單面坡，自進口至出口為14.5‰的上坡，隧道最大埋深126.22m。

隧道所屬地區，黃土臺塬地貌，沖溝發育，地形起伏較大。全隧均穿越不同程度的干燥水平砂層，物理性質為粉細砂，干燥、密實、呈松散結構，受開挖擾動后立刻呈現涌砂狀態，短時間內可形成堆積體，毫無封閉阻擋時間。因此，掌子面開挖過程中極易出現涌砂，安全風險高，施工難度極大。

2 粉細砂層段塌方風險評估

2.1 建立塌方風險指標體系

組織熟悉上白隧道工程情況的參建各方的專家學者組成專家組，集思廣益，建立了用于山嶺隧道穿越砂層的塌方風險評估的層次結構模型，如表1所示。

表1 塌方風險評估層次結構

第一層 第二層 第三層 總權重

P

塌

方

風

險 A1

地質

(0.297) B1地下水發育程度(0.160) 0.045

B2砂層物理狀態(0.278) 0.082

B3圍巖等級(0.163) 0.139

B4砂層力學性質(0.540) 0.028

A2

設計

(0.163) B5常規設計可靠性(0.258) 0.042

B6特殊方案有效性(0.637) 0.104

B7技術交底情況(0.105) 0.017

A3

施工

(0.540) B8施工工藝成熟度(0.238) 0.129

B9施工質量(0.625) 0.337

B10施作時機合適性(0.136) 0.074

2.2 構造判斷矩陣

通過專家組對層次結構模型各因素的兩兩比較，按照1～9標度法打分，構建出兩兩比較判斷矩陣為：

同理，可得到其他判斷矩陣、和P。

2.3 計算判斷矩陣的特征向量

可利用方根法來計算判斷矩陣的特征向量，以矩陣的計算為例：

（1）每行因素方根均值：

，，。

（2）歸一化：

，，。

計算可知、、相對權重系數特征向量，同理可得、、，最終計算結果見表1。

2.4 一致性檢驗

一致性檢驗是為了對計算矩陣及其結果進行相容性和誤差分析，應首先計算其一致性比率，計算式如下：

（1）

其中，，為最大特征根，為矩陣的第i個分量，R.I.為平均隨機一致性指標（表2）。

表2 平均一致性指標

矩陣階數 1 2 3 4 5 6

R.I. 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24

一致性指標C.R.應小于0.10，經檢驗，本工程中的、、和均滿足一致性要求。

3 塌方風險控制措施

根據評估結果與工程的實際情況，本工程采取深層超前預加固咬合樁的技術控制掌子面塌方風險，主要技術措施如下：

（1）隧道斷面180°范圍內加固樁體設計參數為樁徑600mm、樁距350mm、樁長11m、每循環8m搭接3m、外插角3～5%，要求成樁體達到抗壓強度0.5～8.0MPa。

（2）掌子面范圍施做間距2m、梅花形布置的咬合樁，起到控制正面涌砂、涌砂的作用；周邊咬合樁樁體內插φ89大管棚，以提高樁身的抗剪能力；水灰比為是1（水）：1（水泥）：0. 25（膨脹土）。

（3）隧道深層超前預加固咬合樁具有施工科技含量高、配套設備與操作人員要求高、鉆機定位與鉆進角度精準性要求高、成樁質量要求高和費用高等特點。

4 控制效果

通過實施深層超前預加固咬合樁以加固圍巖和掌子面，在以下幾個方面取得了一定效果：

（1）根據現場施作情況，由于受粉細砂層地質、設備定位、施工條件及工藝等多方面影響，樁體最佳長度為8m。

（2）實踐表明，在有效樁體咬合范圍之內，未出現漏砂及涌砂現象，拱頂下沉與收斂值在正常范圍之內，施工安全可控。

（3）全斷面砂層平均月進度15m（4臺機組、2個循環），拱部或中下臺階砂層月進度20m（2臺機組、2.5個循環）。

（4）深層超前預加固咬合樁由于堵漏加固砂層效果明顯，減少了大量用于回填與處理的施工費用，安全與進度同時得到保證。

5 結語

大西客專上白隧道地質環境復雜，穿越砂層段塌方風險尤為突出。本文針對上白隧道穿越砂層段，基于AHP、專家調查等方法，識別出可能導致塌方的一系列風險因素，建立了相應的風險評估指標體系，并制定了相應的塌方控制措施。實踐表明，深層預加固咬合樁能有效起到固結砂層的作用，施工安全可控、進度相對穩定，是適用于上白隧道干燥粉細砂地層的有效處理措施。由此可知制定的控制措施合理有效，為實現安全、質量、環境、工期等目標提供了技術保障。

參考文獻：

錢七虎，戎曉力. 中國地下工程安全風險管理的現狀、問題及相關建議[J]. 巖石力學與工程學報，2008，4(4)

范益群，曾明，曹文宏等. 水底公路隧道的風險管理[C]. 全國地鐵與地下工程技術風險管理研討會. 2005(08)

鄧麗娜. 層次分析法在隧道工程風險評估中的應用[J]. 四川建筑. 2005(01)

隧道施工風險評估范文第5篇

Abstract: Based on the international researches about risk management of tunnel and underground projects,it was discussed the application process of risk management in tunnel constructions,and then was described an integrated risk management procedure for tunnel projects. Contents and methods of risk identification,risk analysis,risk evaluation,risk response and risk supervision in tunnel projects were also discussed. At the end,according to the analysis of the whole text,it was standardized the tunnel project risk management standards.

關鍵詞: 隧道工程;風險管理流程;工作標準

Key words: tunnel project;risk managing process;work standards

中圖分類號:U45;F069?9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2009)10-0090-04

0引言

20世紀60年代,一門新的管理科學――風險管理,在美國正式形成,從此風險管理在西方國家得到了迅速發展。經過近半個世紀的實踐和理論研究,風險管理現已被公認為管理領域內的一項重要職能。風險管理首先應用于經濟領域,最近10年,風險管理才真正應用到隧道工程領域。美國MIT的Einstein?H?H教授是較早從事隧道工程的風險分析的代表人物,主要貢獻是指出了隧道工程風險分析的特點和應遵循的理念,諸如《Geological model for tunnel cost model》[1]、《Risk and risk analysis in rock engineering》[2]。

隧道工程項目是一個投資大、工期長、涉及面廣的復雜系統。在這些項目的建設和運營過程中,還會存在許多的不確定性和不可預見的因素,因而隧道工程建設中存在較大風險因素。為降低諸多風險因素對工程項目造成的不利影響,有必要在隧道工程施工中實施有效的風險管理。通過風險規劃、風險分析和風險監控,科學合理地使用管理方法、技術手段對項目涉及的風險實施有效控制,主動、系統地對項目風險進行全過程管理及監控,達到降低項目風險、妥善處理風險事故不利后果的目的。

1991年英國提出UK MOD風險管理模型,將風險的管理分為初始辨識、分析和規劃管理3部分,初步建立了現代風險管理流程的雛形。美國工程風險管理研究專家Reilly和Carr(2001)提出5階段風險管理模式,即風險辨識、風險估計、風險評價、風險決策、風險控制。該風險管理流程在2002年國際隧道協會(ITA)起草頒布的隧道及地下工程風險管理指南中得到了應用[3]。在此基礎上,本文將探討適用于隧道工程施工的風險管理流程,設計規劃的隧道工程風險管理流程圖,提出相應的工作標準。流程如圖1所示。

1分析項目環境擬定風險管理策略

由于人們認識事物在深度上和廣度上均有局限性,這就使得分析處理能力上是有限的。工程項目可被視為客觀事物的集合體。因此人們對工程項目的認識不可避免地存在信息上的不完備的問題,從而造成人們對工程項目建設的環境缺乏客觀認識,對工程項目的實施過程缺乏符合實際的預見,這是導致出現風險的重要原因。這一特點就決定了對每一個不同的項目來說,量身定做一套風險管理策略方案是非常重要的,即風險管理策略的制定必須是在分析項目環境的情況下完成的,做到具體問題具體分析。分析項目環境擬定風險管理策略。該過程在圖1中通過A2、A3、A4充分體現。由項目的領導小組分析項目的環境,根據項目的環境制定風險管理策略,并確定項目的整體目標,以便后續工作更好地進行。

2隧道工程風險分析

目前國內對風險分析的研究主要集中在金融市場分析、工程項目管理、投資分析、信息安全與貿易安全等方面。在某種程度上,風險分析過程實際是探索系統未來運作軌跡。在隧道工程中,風險分析主要包括風險識別和風險評估,以便更好的控制和處理風險,將其所致的損失和后果降到最低。風險分析過程在圖1中通過B4、B5、B6、B7、A7充分體現。風險評估小組組織風險分析,進行風險因素識別和評估,最后向領導小組提交風險報告,如果風險分析可行,下一步進行風險應對,如果風險分析不可行風險評估小組重新進行風險識別和風險評估,直到風險分析可行為止。

2.1 風險因素識別

風險識別是針對項目中各種風險因素、風險來源、風險范圍、風險特征與風險事件或假象或現象和風險后果相關的不確定性,可能發生的風險類型、風險產生原因和機理進行風險辨識[4]。風險識別是工程項目風險管理中一項經常性的工作。風險識別主要包括收集資料、分析不確定性、確定風險事件、編制風險識別報告等。

風險識別是工程項目的風險評估與控制的開始,也是風險評估的基礎。風險因素識別方法和手段正確實用與否,風險分析結論準確全面與否對后續的風險評價和風險管理的效果有很大的影響。在隧道工程中,風險識別是要確定隧道工程施工中可能存在的風險及其可能造成的影響,它是隧道工程風險管理的基礎。在隧道工程風險識別中,常用的風險識別方法有專家調查法、頭腦風暴法、敏感性分析法、項目工作分解結構法、事故樹分析法等五大類。

在多年的研究和經驗積累的結果上,可以總結出隧道工程施工中常見的風險因素如下[5]:

①施工風險:如塌方、巖爆、瓦斯爆炸、突水、滑坡等;

②技術風險:如施工技術不合理、爆破控制不當、新技術、新結構的應用等;

③自然風險:如高溫、嚴寒、地震、不可抗拒的自然災害等;

④管理風險:如施工人員不合格、管理人員不合格等;

⑤設備風險:如施工設備供應不足、設備安裝事故等。

2.2 風險評估

風險評估是建立在風險識別的基礎上的,可分為風險估計與風險評價兩部分。風險估計與評價在施工風險管理中很重要。它通過對施工中風險的估計與評價,把風險發生的概率、損失嚴重程度以及其它因素綜合起來考慮,就可以得出施工中發生各種風險的可能性及其危害程度,從而決定應采取什么樣的風險處置計劃。

2.2.1 風險估計

風險估計是指在找出潛在的風險因素后,估計潛在損失的規模和損失發生的可能性,即損失發生可能性的估算和嚴重性的估算,以便于評價各種潛在損失的相對重要性,從而為確定風險管理對策的最佳組合提供依據。

隧道工程風險估計時,常使用風險指數法R=P?鄢C估計風險的嚴重程度。目前,我國在隧道工程領域風險估計時,將潛在風險P分為5類,如表1所示;對風險后果C相應的分為5級,如表2所示;風險指數如表3所示[5]。

2.2.2 風險評價

風險評價是指在風險識別和風險估計的基礎上,把風險發生的概率、損失嚴重程度,結合其他因素綜合起來考慮,得出項目發生風險的可能性及其危害程度。并與公認的安全指標比較,確定項目的危險等級。然后根據項目的危險等級,決定是否需要采取控制措施,以及控制措施采取到什么程度。

風險評價是隧道程風險管理的核心,是系統地識別工程風險和科學合理地管理風險之間重要的紐帶,是決策分析的基礎。工程中常用的風險評價方法有很多,簡單概括起來,主要有:主觀評分法、層次分析法、模糊數學法、敏感性分析法、故障樹法、結構可靠性分析法、影響圖法等。

近年來隧道風險評價方法在國外得到了大量的研究及應用,除了借鑒隧道工程行業以外已經發展的評估方法,應用一種或幾種方法對工程系統或工程的某一部分進行風險估計外,還根據隧道工程的特點發展了許多適合隧道工程的風險評價模型。而我國隧道與地下工程研究和實踐的時間都比較短,還屬于發展階段,因此風險評價方法在工程中的應用還比較少,目前也僅限于最簡單的風險指數法[6]。

3隧道工程風險控制

3.1 風險應對

風險應對就是針對風險分析的結果,為降低風險的負面影響而采取的應對措施。工程項目常用的風險應對策略和措施有:風險規避、風險轉移、風險緩解、風險自留和風險利用,以及這些策略的組合[7]。在眾多應對策略中,項目管理者選擇行之有效的策略,并尋求既符合實際,又會有明顯效果的應對風險的具體措施,力圖使風險轉化為機會或使風險所造成的負面效應降低到最低限度。

某一工程項目風險,可能有多種應對策略或措施;同一種類的風險問題,對于不同的工程項目主體采用的風險應對策略或應對措施可能是不一樣的。因此,從理論上說,需要根據工程項目風險的具體情況以及風險管理者的心理承受能力,以及抗風險能力去確定工程項目風險應對策略或應對措施。隧道工程項目常用的風險應對策略有:風險規避、風險轉移、風險控制和風險自留。

除了上述的風險應對策略以外,保險也是隧道工程風險處理的一種方式,實際上購買保險也是一種轉嫁風險的方式。但是保險并不是最保險的方式,如果想要達到最佳效果,而是應該通過科學的決策,理性的做出處理對策。

3.2 風險監控

在工程項目的實施”的過程中,風險會不斷發生變化,可能會有新的風險出現,也可能預期的風險會消失。而隧道工程由于其環境的特殊性,風險變化的可能性顯得尤為明顯,及時對殘余的風險進行控制和處理,并進一步修改風險策略,對于降低風險帶來的損失這是關鍵的一步。因此,對隧道工程進行風險監控是十分重要的。

風險監控是指隧道工程進展過程中,密切跟蹤已識別的風險,監控殘余風險,識別新出現的風險,修改風險管理計劃,評估風險管理的效果,一般有兩個方面的含義:風險監視和風險控制。前者指對風險和風險因素發展變化的把握,后者指在風險監視的基礎上,采取相應的控制措施[7]。

在某一時段內,風險監視和風險控制交替進行,即發現風險后經常需要馬上采取控制措施,或風險因素消失后立即調險應對措施。因此,常將風險監視和控制整合起來考慮。風險監控過程在圖1中通過B11、A11、C12、C13、A13充分體現。由風險評估小組制定風險監控策略,交由領導小組進行審批,審批通過后項目團隊執行風險監控策略,并及時進行反饋,以便更好的完善風險管理策略。

風險監控的主要方法和技術有:項目風險應對;審計;定期項目評估;增值分析;技術因素度量;附加風險應對計劃;獨立風險分析[8]。

4隧道工程風險管理工作標準

根據以上的分析,規范了隧道工程風險管理的工作標準,如表4所示。

5結論

風險的管理是隧道工程項目管理中至關重要的一部分。如何使隧道工程這一復雜系統的諸多風險因素對工程項目造成的不利影響降到最低,這就要求在隧道工程施工中實施有效的風險管理。制定一個較為完善的風險管理流程和工作標準在這一工作中就顯得尤為重要。這樣風險管理者才能通過全面的識別、細致的分析、合理的評價、恰當的處理、實時的監控,才能使工程免受重大損失,保證工程效益。

參考文獻:

[1]Einstein H H & Vick S G. Geological model for tunnel cost model[J];Proc Rspid Excavation and Tunneling Conf,2nd,1974:1701-1720.

[2]Einstein H H. Risk and risk analysis in rock engineering[J];Tunneling & Underground Space Technology,1996:141-155.

[3]張云飛、趙云勝:《隧道施工期風險管理體系探討》[J];《工業安全與環保》2009(2):55-57。

[4]郭捷:《項目風險管理》[M];國防工業出版社,2007:78-79。

[5]賈劍青、王宏圖等:《隧道工程風險管理探討》[J];《全國地鐵與地下工程技術風險管理研討會》:171-178。

[6]路美麗、劉偉寧等:《隧道與地下工程風險評估方法研究進展》[J];《工程地質學報》2006(4):462-469。