隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及其應(yīng)用

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【摘要】

隧道工程作為極其復(fù)雜且又具有系統(tǒng)性的一項(xiàng)工程，存在很大的不確定性及諸多安全風(fēng)險(xiǎn)。本文就依據(jù)隧道工程施工中的一般風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程，以沈海復(fù)線(xiàn)A7項(xiàng)目部賜敢?guī)r隧道工程為例，綜合運(yùn)用層次分析法及信心指數(shù)法，對(duì)其在施工期的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

【關(guān)鍵詞】隧道工程；施工風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

隧道工程就一定程度上較之于其他工程施工來(lái)說(shuō)，極具復(fù)雜性、隱蔽性等特點(diǎn)，且投資風(fēng)險(xiǎn)大，不論是在設(shè)計(jì)、施工還是在決策方面，都會(huì)遇到諸多困難。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，便可對(duì)在任何一個(gè)環(huán)節(jié)中存在的不確定因素進(jìn)行分析，把不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素轉(zhuǎn)變?yōu)槎恐笜?biāo)，以此來(lái)幫助相關(guān)部門(mén)做出正確決策，減少受到風(fēng)險(xiǎn)因素的影響。

1賜敢?guī)r隧道工程實(shí)例

賜敢?guī)r隧道為單向行車(chē)單洞雙車(chē)道分離式隧道，分離式隧道，凈高5m，凈寬10.25m，行車(chē)道寬2×3.75m。出口端左線(xiàn)隧道里程ZK51+824～ZK57+539，長(zhǎng)5715m；右線(xiàn)隧道里程YK51+877～K57+546，長(zhǎng)5670m。隧道平面線(xiàn)形為；左洞平曲線(xiàn)半徑為：∞/2800∞/1000，縱坡-1.62%，右洞平曲線(xiàn)半徑∞/2800∞/1000，縱坡-1.72%。設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速80km/h；設(shè)計(jì)建筑限界：凈高5.0m，凈寬10.25m；襯砌結(jié)構(gòu)為“復(fù)合式”。

2關(guān)于賜敢?guī)r隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估

2.1風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

也就是對(duì)階段所有潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析、歸納、整理，并將重點(diǎn)放在那些會(huì)對(duì)目標(biāo)參數(shù)產(chǎn)生較嚴(yán)重影響的風(fēng)險(xiǎn)因素上。結(jié)合施工工序、所處地形地貌以及工程地質(zhì)等幾個(gè)重要的方面進(jìn)行綜合考量。

2.2主要風(fēng)險(xiǎn)因素的分析

2.2.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)經(jīng)地表測(cè)繪、鉆孔揭露、物探大地電磁（EH4）成果揭露：場(chǎng)區(qū)主要發(fā)育9條斷層構(gòu)造帶，隧道軸線(xiàn)相交，（其中進(jìn)口段5條斷層構(gòu)造帶）對(duì)隧道的圍巖的穩(wěn)定性有一定的影響。由于我國(guó)山區(qū)分布較為廣泛，且地質(zhì)條件復(fù)雜多變，在隧道施工過(guò)程中，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，也由此，地質(zhì)超前預(yù)報(bào)更是隧道施工中不可或缺的一項(xiàng)重要技術(shù)。但是，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)卻也存在著不準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2施工工序隧道場(chǎng)址區(qū)未見(jiàn)滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)、熔巖等其他不良地質(zhì)作用，隧址區(qū)現(xiàn)狀整體較穩(wěn)定，適宜隧道建設(shè)。洞身圍巖級(jí)別以Ⅱ~Ⅲ級(jí)為主；隧道出口段及斷層構(gòu)造帶和節(jié)理密集帶內(nèi)圍巖級(jí)別為Ⅴ~Ⅳ級(jí)。洞口加強(qiáng)段和淺埋偏壓V級(jí)圍巖段采用CD法開(kāi)挖。

2.2.3二次襯砌在隧道工程施工的過(guò)程中，就隧道邊墻與拱部的二次襯砌澆筑來(lái)說(shuō)，應(yīng)采用移動(dòng)式液壓模板臺(tái)車(chē)和泵送混凝土整體澆筑，以保證二次襯砌的密實(shí)，每模襯砌混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，一次完成。二次襯砌施作時(shí)必須先澆筑仰拱和矮邊墻，然后立模進(jìn)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(shí)際施工方面來(lái)看，進(jìn)行二次襯砌施工的風(fēng)險(xiǎn)主要包括：未能一次性連續(xù)完成澆筑；未能在應(yīng)留注孔漿的拱部進(jìn)行預(yù)留，導(dǎo)致無(wú)法在二次襯砌后進(jìn)行重填注漿；拆模時(shí)二次襯砌強(qiáng)度未能與設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%相符等等。

2.2.4防排水鋪設(shè)襯砌背后的塑料防水板前，應(yīng)在防水板內(nèi)側(cè)（靠近圍巖側(cè)）先鋪設(shè)300g/m2無(wú)紡布，無(wú)紡布用暗釘圈固定在噴層上；防水卷材的鋪掛應(yīng)采用熱風(fēng)雙焊縫無(wú)釘鋪掛工藝，防水卷材搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于10cm并應(yīng)保證接縫質(zhì)量，防水板的搭接質(zhì)量應(yīng)采用氣壓測(cè)試進(jìn)行抽檢：兩條焊縫間生成2.5巴的氣壓，在15min內(nèi)，氣壓下降值應(yīng)小于0.25巴；隧道沉降縫和施工縫設(shè)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(yīng)采用市售成品；而在此施工中，主要存在如下幾點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)：材料以及工法選擇的不當(dāng)、搭接質(zhì)量不合格等等。

2.2.5施工對(duì)環(huán)境的影響通常來(lái)說(shuō)在隧道工程施工的過(guò)程中，會(huì)不免涉及到有大量棄渣的外運(yùn)，這也就會(huì)造成如下幾點(diǎn)主要影響：將棄渣運(yùn)往處置地的過(guò)程中，會(huì)對(duì)城市路面造成污染，同時(shí)由于風(fēng)的作用，揚(yáng)起干、細(xì)顆粒物，還會(huì)對(duì)城市大氣造成污染。

2.2.6洞內(nèi)環(huán)境對(duì)施工級(jí)施工者的影響在賜敢?guī)r隧道的施工中，使用光面爆破或預(yù)裂爆破法，加之由于洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境惡劣，會(huì)造成以下幾點(diǎn)影響：①由于鉆孔、爆破等施工產(chǎn)生的粉塵；②內(nèi)燃機(jī)的廢氣及廢煙排放；③有機(jī)溶劑產(chǎn)生的有害氣體；由于洞內(nèi)通風(fēng)差，易使工作者發(fā)生缺氧癥，而由于大量粉塵的產(chǎn)生，會(huì)對(duì)施工者造成健康風(fēng)險(xiǎn)。

3隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)用

3.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

最常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法包括層次分析法、檢查表法、流程圖法、故障樹(shù)分析法以及模糊綜合評(píng)判方法等等。

3.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

依據(jù)本次施工特點(diǎn)，在以多層次模糊綜合評(píng)判為依據(jù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)賜敢?guī)r隧道施工風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生及其對(duì)施工的影響，來(lái)判定施工風(fēng)險(xiǎn)大小。①在借助層次分析法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系；②以本次施工特點(diǎn)為基礎(chǔ)，借助專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法的模糊估計(jì)方法，就各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素做出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；③通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣的構(gòu)建，得出基本風(fēng)險(xiǎn)因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)，繼而通過(guò)加權(quán)平均的方法，確定本次工程施工中基本風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)；④借助多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，得到整體風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)。

4隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)控制

4.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

該方法作為基本的地質(zhì)分析方法，必須加以強(qiáng)化，促進(jìn)其預(yù)報(bào)水平的提高；在施工地質(zhì)災(zāi)害的超前預(yù)報(bào)中，長(zhǎng)期地質(zhì)預(yù)報(bào)作為一項(xiàng)重要組成，應(yīng)積極發(fā)展與應(yīng)用。

4.2施工工序

注意以下幾點(diǎn)施工工序的風(fēng)險(xiǎn)整治：隧道洞口開(kāi)挖應(yīng)遵循“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，盡量采用零開(kāi)挖進(jìn)洞技術(shù)，確保洞口邊坡及仰坡的穩(wěn)定；開(kāi)挖爆破作業(yè)要點(diǎn)；初期支護(hù)。

4.3支護(hù)施工

隧道初期支護(hù)拱墻采用濕噴工藝噴射混凝土；隧道初期支護(hù)的仰拱采用模筑混凝土；噴射混凝土的回彈物嚴(yán)禁重復(fù)利用；新噴射的混凝土應(yīng)按規(guī)定灑水養(yǎng)護(hù)。隧道爆破開(kāi)挖后，應(yīng)堅(jiān)持先噴后錨的原則，隧道系統(tǒng)錨桿為有壓注漿中空錨桿，以保證注漿質(zhì)量，錨桿必須設(shè)置墊板，并灌注早強(qiáng)水泥砂漿，錨桿孔內(nèi)注漿應(yīng)密實(shí)飽滿(mǎn)。

4.4防排水

為了促進(jìn)圍巖止水性能的提高，將透水系數(shù)提升上來(lái)，必須要做好下列幾點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)控制措施：①做好整個(gè)隧道工程的施工管理工作，其中包括對(duì)使用材料的管理、選用技術(shù)的管理以及水質(zhì)管理；②嚴(yán)格依據(jù)施工目的、實(shí)際的地質(zhì)條件選擇壓注材料。

4.5施工對(duì)環(huán)境的影響

對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行詳細(xì)、合理、規(guī)范的安排，做好對(duì)棄渣運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境保護(hù)舉措，盡量將由于棄渣運(yùn)輸而造成對(duì)周?chē)h(huán)境的影響控制到最小；棄渣還應(yīng)做好臨時(shí)的覆蓋保護(hù)工作，避免誘發(fā)水土流失的問(wèn)題；依據(jù)當(dāng)前節(jié)能、環(huán)保的基本觀(guān)點(diǎn)，合理處理、管理產(chǎn)生的渣土。4.6洞內(nèi)環(huán)境對(duì)施工級(jí)施工者的影響對(duì)隧道工程施工過(guò)程中，在洞內(nèi)惡劣條件下施工時(shí)產(chǎn)生的粉塵濃度進(jìn)行長(zhǎng)期、持續(xù)、嚴(yán)格的測(cè)定，實(shí)際掌握粉塵情況，以便于做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)舉措；同時(shí)，嚴(yán)格控制好在洞內(nèi)所有施工人員的工作時(shí)間。

5結(jié)束語(yǔ)

由于無(wú)論是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還是其應(yīng)用管理都具有動(dòng)態(tài)性，并不是一成不變的，因此，在實(shí)際工程的施工過(guò)程中，還應(yīng)做到隨時(shí)更新相關(guān)信息，繼而更新評(píng)估模型，以此來(lái)得到更為準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。

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作者：鄧鑫 單位：四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司隧道分公司