淺埋暗挖法城市隧道及地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)探究

沈杰

【摘 要】本文論述淺埋暗挖法城市隧道及地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型包括水文地質(zhì)條件風(fēng)險(xiǎn)、施工單位技術(shù)裝備風(fēng)險(xiǎn)、施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)因素、自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提出要在明確淺埋暗挖法城市隧道和地下工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型基礎(chǔ)上，有效識(shí)別施工風(fēng)險(xiǎn)，建立施工風(fēng)險(xiǎn)管理體系、風(fēng)險(xiǎn)管理組織機(jī)構(gòu)，做好施工過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，從而有效避免施工風(fēng)險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】淺埋深挖 城市隧道 地下工程 施工風(fēng)險(xiǎn) 風(fēng)險(xiǎn)管理

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2018）03C-0185-02

隨著城市的發(fā)展，各種地下基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)。在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，明蓋深挖、淺埋深挖，以及盾構(gòu)法都是最重要的施工技術(shù)。在具體的施工過(guò)程中，這三種施工方法都會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成一定的影響，但淺埋深挖施工技術(shù)危險(xiǎn)性最小，深受施工單位的青睞。本文以城市隧道和地下工程施工為研究對(duì)象，對(duì)淺埋深挖法在其施工中常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行論述，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避措施。

一、城市隧道及地下工程施工概述

（一）淺埋深挖施工法。在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，淺埋暗挖法是一種最常見(jiàn)的施工技術(shù)，也是最先進(jìn)的隧道和地下工程施工技術(shù)。在具體的施工過(guò)程中，具有較高的靈活性、不影響交通，并且適用于各種斷面形式，以及各種斷面形式下的地質(zhì)條件、水文條件等。

（二）城市隧道及地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市隧道和地下基礎(chǔ)設(shè)施工程都實(shí)現(xiàn)了較快的發(fā)展。與其他的工程相比較，隧道和地下工程在施工過(guò)程中具有一定的特殊性，如隱蔽性、施工復(fù)雜性、地層條件和周?chē)h(huán)境不確定性等影響，施工難度相對(duì)較大，對(duì)施工技術(shù)要求相對(duì)較高。

具體來(lái)說(shuō)，城市隧道和地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)具有以下三個(gè)特點(diǎn)：

1.客觀性和高危性。在城市隧道和地下工程的施工過(guò)程中，極容易受到巖土和水文地質(zhì)條件的影響，由于施工地區(qū)巖土和水文地質(zhì)條件具有一定的復(fù)雜性和不確定性，在施工過(guò)程中，就注定了風(fēng)險(xiǎn)的客觀性。同時(shí)，在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，由于淺埋暗挖法的施工技術(shù)，機(jī)械化程度較低，并且掌子面長(zhǎng)期暴露在外，就導(dǎo)致在施工過(guò)程中必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的管理，從而防患于未然。從目前施工事故來(lái)看，城市隧道和地下工程的施工中遇到的風(fēng)險(xiǎn)，多為掌子面所造成的事故。

2.偶然性和必然性。在城市隧道和地下工程的施工過(guò)程中，必須對(duì)城市現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的勘察、設(shè)計(jì)。但在實(shí)際施工過(guò)程中，由于地質(zhì)勘查資料有限，無(wú)法準(zhǔn)確反映城市隧道施工和地下工程的具體情況，以至于在施工中不可避免遇到一些突發(fā)性事件；另外，在淺埋施工過(guò)程中，由于施工人員、機(jī)械和掌子面直接相接處，在施工過(guò)程中，一旦發(fā)生緊急情況，施工人員便會(huì)直接暴露在風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中，使得城市隧道工程和地下工程風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生具有一定的必然性。

3.可變性和多樣性。在城市隧道施工和地下工程的施工過(guò)程中，由于勘察資料有限，再加上地下情況具有一定的復(fù)雜和不可預(yù)知性，這就導(dǎo)致在具體的施工過(guò)程中施工風(fēng)險(xiǎn)的可變性更加明顯。淺埋暗挖法在施工中的應(yīng)用，可以在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)、核對(duì)地質(zhì)情況，一旦發(fā)現(xiàn)施工的設(shè)計(jì)與地質(zhì)情況不符合，就要及時(shí)更改設(shè)計(jì)，從而最大限度地降低城市隧道施工和地下工程施工中的風(fēng)險(xiǎn)。

二、淺埋暗挖法城市隧道及地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型

在城市隧道以及地下工程施工過(guò)程中，雖然淺埋暗挖法的風(fēng)險(xiǎn)程度明顯要小于其他施工技術(shù)，但在具體的施工過(guò)程中，淺埋暗挖法城市隧道及地下工程施工過(guò)程中仍具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，具體來(lái)說(shuō)，主要有以下幾種風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型：

（一）水文地質(zhì)條件風(fēng)險(xiǎn)。在城市隧道以及地下工程分施工過(guò)程中，首當(dāng)其沖受到水文地質(zhì)條件的影響，尤其是地層的分布情況、施工圍巖的物力性質(zhì)和參數(shù)、圍巖受干擾后的流動(dòng)性、黏性等，以及巖土的滲透性、含水量以及流向和流速等，都會(huì)對(duì)城市隧道和地下工程施工產(chǎn)生重要的影響。在施工過(guò)程中，一旦水文地質(zhì)條件與施工設(shè)計(jì)不符合，就會(huì)誘發(fā)施工風(fēng)險(xiǎn)。

（二）施工單位技術(shù)裝備風(fēng)險(xiǎn)。在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，施工單位的技術(shù)裝備也是誘發(fā)施工風(fēng)險(xiǎn)的主要因素之一。通常，施工過(guò)程中，一旦施工設(shè)計(jì)方案不科學(xué)，或者施工單位技術(shù)裝備水平有限，就會(huì)導(dǎo)致落后的施工單位技術(shù)裝備無(wú)法滿(mǎn)足施工的要求，從而誘發(fā)施工風(fēng)險(xiǎn)。

（三）施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)因素。在城市隧道和地下工程的施工過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)整個(gè)施工過(guò)程有重要的影響。通常，施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括三方面：一是施工現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的客觀因素，如地質(zhì)資料的不確定性、掌子面塌方、施工用電事故、突涌水等；二是施工過(guò)程中的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，如豎井坍塌和鋼架損壞、施工設(shè)備維修不當(dāng)、施工設(shè)備備件短缺以及施工設(shè)備安裝失誤等；三是施工過(guò)程中的進(jìn)度管理風(fēng)險(xiǎn)，如施工控制計(jì)劃不完善、施工計(jì)劃操作性差、施工控制計(jì)劃組織機(jī)構(gòu)不明確、控制方法落后等。

（四）自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。城市隧道和地下工程在施工過(guò)程中，不可避免地會(huì)受到自然環(huán)境的影響。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，尤其是自然災(zāi)難，如地震、暴雨、泥石流、山體滑坡等都會(huì)對(duì)工程施工產(chǎn)生重大的影響。嚴(yán)重的垮塌事故不僅會(huì)延誤工期，還極有可能給施工人員安全構(gòu)成威脅。

（五）社會(huì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。城市隧道和地下工程在施工過(guò)程中，還會(huì)受到當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)環(huán)境制約。例如：政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化、法制等環(huán)境，都會(huì)對(duì)城市隧道和地下工程施工產(chǎn)生一定的影響。尤其是近年，在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，經(jīng)常遇到當(dāng)?shù)厝藛T的阻撓，這都對(duì)施工產(chǎn)生了一定的影響。

三、城市淺埋暗挖城市隧道及地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)管理

在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，淺埋暗挖法所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)具有一定的必然性，這就要求在施工過(guò)程中必須不斷加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理，才能從根本上保證城市隧道和地下工程的施工質(zhì)量。

（一）正確識(shí)別地質(zhì)、環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)。在城市淺埋暗挖城市隧道及地下工程施工過(guò)程中，要加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理，首先要正確識(shí)別各種風(fēng)險(xiǎn)，明確施工風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析。首先，對(duì)施工過(guò)程中，要正確識(shí)別地質(zhì)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。這就要求在施工之前，必須對(duì)施工地區(qū)的巖土、環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上對(duì)地質(zhì)、環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行正確的分析。其次，要對(duì)重點(diǎn)施工工藝的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別。在具體的施工過(guò)程中，要通過(guò)對(duì)超前支護(hù)施工工藝、支護(hù)體系施工工藝等進(jìn)行分析，得出施工中可能會(huì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。這樣一來(lái)，在進(jìn)行施工的過(guò)程中就可以提前做好相關(guān)防護(hù)措施，以保證施工安全。

（二）建立施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系。在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，必須通過(guò)監(jiān)理施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系，加強(qiáng)對(duì)施工安全的風(fēng)險(xiǎn)管理。具體要做到以下六點(diǎn)：一是保證與施工相關(guān)的人員、設(shè)備、應(yīng)急物資等資源到位。二是在施工過(guò)程中，要保證安全防護(hù)措施有效落實(shí)，如作業(yè)人員的安全防護(hù)用品、設(shè)施、文明施工等安全措施。三是施工設(shè)計(jì)文件要積極落實(shí)，使其符合施工要求。四是看其施工過(guò)程中是否存在違章作業(yè)，切實(shí)保障土方開(kāi)挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)作、超前支護(hù)實(shí)作、注漿、降水等工序，要符合相關(guān)的操作流程。五是建立完善的應(yīng)急管理體系，在施工過(guò)程中，要根據(jù)施工工程的特點(diǎn)，建立科學(xué)的、切實(shí)可行的應(yīng)急方案，建立完善的應(yīng)急管理體系。六是對(duì)作業(yè)施工過(guò)程進(jìn)行有效的管控。保證在具體的施工過(guò)程中，配備一定量的技術(shù)管理人員，保證在施工作業(yè)期間的跟班、監(jiān)督和指導(dǎo)工作，從而有效避免施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。

（三）建立組織風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu)。在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，必須建立組織風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu)，對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的管控。通常，在施工過(guò)程中，可通過(guò)建立三層次風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu)，依次為項(xiàng)目部風(fēng)險(xiǎn)管理組織、作業(yè)隊(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理組織，以及隧道施工第一線風(fēng)險(xiǎn)管理小組。

在具體的風(fēng)險(xiǎn)管理中，各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu)要風(fēng)險(xiǎn)管理組的統(tǒng)一指揮下，做好分工合作，有效地完成項(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)管理工作。

（四）做好風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。在城市隧道和地下工程施工過(guò)程中，要切實(shí)做好風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，以加強(qiáng)對(duì)施工的風(fēng)險(xiǎn)管控。因此，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控過(guò)程中，要對(duì)工程項(xiàng)目的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，并做好詳細(xì)的記錄，并將其與風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)進(jìn)行比較。在比較的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)偏差，一定及時(shí)采取措施，加以控制，從而加強(qiáng)對(duì)淺埋暗挖法城市隧道和地下工程施工的風(fēng)險(xiǎn)管控。

綜上所述，在城市隧道和地下工程的施工過(guò)程中，淺埋暗挖法是最常見(jiàn)的也是最先進(jìn)的施工方法，雖然技術(shù)日益成熟，但在施工過(guò)程中，仍存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。這就要求在明確淺埋暗挖法城市隧道和地下工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型基礎(chǔ)上，有效識(shí)別施工風(fēng)險(xiǎn)、建立施工風(fēng)險(xiǎn)管理體系、風(fēng)險(xiǎn)管理組織機(jī)構(gòu)，做好施工過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，從而有效避免施工風(fēng)險(xiǎn)。

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【作者簡(jiǎn)介】沈 杰（1984— ），男，甘肅天水人，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，工程師，研究方向：隧道及城軌地下工程的施工與維護(hù)。

（責(zé)編 蘇 洋）