淺談隧道工程風險管理

吳崗 蘇遠達 岳銀偉 劉東超

摘要：隧道工程施工風險管理是保障隧道安全施工的重要環節和內容。為了降低安全風險的發生，減少人身傷害和財產損失，常常在工程中引入風險管理的概念。本文以楊真隧道為研究對象，闡述了隧道風險評估的概念、依據、過程，最后通過指標體系法及主成分分析法相結合的方法進行隧道風險分析與評估，根據評估的結果制定風險應對策略。通過在隧道工程中實施風險管理，可以安全可控的應對隧道施工風險，保障隧道工程安全運行。

關鍵詞：風險評估;風險管理;風險對策

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施工風險管理的概念即在施工前，施工過程中及施工完成后實現工程安全.質量可靠且風險可控的過程[1]。在風險分析和風險評價方面，實現定性和定量的風險分析方法。針對風險的應對措施，從組織結構和專業應對方面也提出了一些應對措施[2C4]。本文以楊真隧道為具體研究對象，提出風險識別.分析.評估和應對策略，為隧道工程的風險管理有一定的參考意義。

1 楊真隧道概況

楊真隧道位于福建省南平市，隧道結構為雙洞連拱隧道，隧道長200m。隧道單洞寬度12.75m，最大埋深45.6m。

2 風險評估程序和評估方法

2.1 風險評估程序

1.收集整理并分析工程相關資料：

2.對施工階段進行全面風險評估，并根據總體風險水平進行專項風險評估。

3.根據風險等級評價結果，制定相應的管理方案和對策，確定監控責任

4.評估結論。

2.2 風險評估的方法

以楊真隧道施工設計圖及相關資料為主線，采用指標體系法及主成分分析法相結合對隧道進行施工安全風險評估。

3 評估內容

3.1 風險評估對象及目標

評估對象∶楊真隧道工程。

評估目標∶通過風險評估和管理，建立完善的風險評估和管理體系.有效控制各種風險，將風險降低到可接受的水平。

3.2 風險評估的內容

隧道工程總體風險評估按下列指標進行。結合設計相關資料，綜合考慮各因素的影響程度，確定隧道總體風險等級。

（1）地質（C）

1）圍巖情況

V.V級圍巖長度占全隧長度70%以上為3-4分，40%-70%為2分，20%-40%為1分，20%以下為0分。

2）瓦斯含量

隧道洞身穿越瓦斯地層為2-3分，可能存在為1分，反之為0分。

3）富水情況

隧道全程可能存在發生涌水突泥的地質為2-3分，有部分可能發生為

1分，反之為0分。

（2）開挖斷面（A）

特大斷面為4分，大斷面為3分，中斷面為2分，小斷面為1分。

（3）隧道全長（L）

L≤500m，為1分：500m≤L≤1000m，為2分：1000m≤L≤3000m，為3分：L33000m，為4分。

（4）洞口形式（s）

豎井形式為3分，斜井形式為2分，水平洞形式為1分。

（5）洞口特征（C）

根據隧道洞口施工難度分為困難2分，較容易1分。

3.2.1 隧道地質評估1.圍巖情況

根據設計資料可知，該隧道圍巖等級為V級。則圍巖情況評分：a=3。

2.瓦斯含量

通過施工設計圖上的地質勘探情況.及結合當地已建隧道及在建隧道的建設情況可知，不存在瓦斯氣體。則瓦斯含量評分∶a=0。

3.富水情況

擬設隧道區未發現深大斷裂結構和全新斷裂通過。隧道總體埋置較深，匯水面積及補給范圍一般。隧址區水系總體對路線影響較小。則富水情況評分∶b=0。

綜合1.2.3點可知，隧道地質總體評分為∶C=a+b+c=2+0+0=2。

3.2.2 開挖斷面評估

擬建隧道為兩車道隧道，屬于中斷面。則開挖斷面總體評分∶A=2。

3.2.3 隧道長度評估

隧道長度L=200m>500m，屬于短隧道。則隧道長度總體評分∶L=1。

3.2.4 洞口形式評估

根據施工設計圖可知，洞口形式為水平洞。則洞口形式總體評分∶s=1。

3.2.5 洞口特征評估1.洞口工程地質概況

①地形地貌

隧道進口端坡度為10。-20。，出口坡度為20。-30。。

⑨水文

地表水主要以短沖溝為主。水流量和水位呈季節性變化。2.洞口穩定性分析

洞口地質主要由第四系碎屑巖和全-強風化片麻巖組成，穩定性極差。

3.淺埋偏壓分析

隧道右線出口受地形影響有明顯偏壓。

結合以上1.2.3點所述，洞口施工難度較大。則洞口特征總體評分∶C=2。

4 風險評估結果

綜合上述各分析指標分值，按照《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南（試行）》風險分級標準∶R≤6，風險等級為I：7≤R≤13，風險等級為Ⅱ：14≤R≤21，風險等級為Ⅲ：R322，風險等級為Ⅳ。

施工安全總體風險R=C（A+L+s+C）=3×（2+1+1+2）=18。綜上楊真隧道總體風險等級為Ⅲ。

5 安全風險技術對策

5.1 隧道風險事件的技術對策

1.做好設計審查，現場地質核實.地質分析和超前地質預報工作。

2.加強施工技術管理與工序銜接控制，確保工程質量和工序銜接。3.加強監控量測，根據監控量測數據反饋判定圍巖穩定狀態，確保

施工安全。

4.確保二次襯砌及時施工。

5.加強施工管理，確保措施實施到位：加強過程管理，確保工序緊跟，施工步距合理。

5.2 洞口處施工技術對策

洞口加強超前支護施作。結合隧道洞口地質水文條件，加強監測，分析邊仰坡的受力情況，對監控量測數據進行分析整理，保證施工安全。

5.3 軟弱圍巖及淺埋段預防坍塌.冒頂的技術對策

1.堅持"短進尺.勤量測.強支護.早封閉"的施工原則。

2.加強監測，預留足夠的沉降量，保證施工安全和二次襯砌設計厚度。

3.加強超前地質預報，結合監控量測分析，及時調整設計參數。

4.有仰拱時，嚴格控制仰拱.回填及二次襯砌之間的步距。

5. 施工作業過程中，隨時記錄掌子面的地質情況，發現問題及時上報，防止錯過最佳處理時間。

6. 進洞前，應進行洞口段以及淺埋段的縱橫斷面測量，隨時掌握洞頂覆土厚度，并相應調整支護參數和施工部署。

7.嚴格控制和管理人員進出洞，減少不必要的損失。

8.做好應急預案，并配備相應的救援物資。

5.4 隧道大變形施工技術對策及安全技術措施

加強圍巖，改善變形，先柔后剛，先放后抗，充分變形，底部加強。施工超前錨桿，在掌子面噴射混凝土：設置臨時仰拱，對底部進行注

漿加固：兩側附加錨桿長度應大于圍巖塑性區：縮短施工步距，并盡快閉合：初期支護應能滿足大變形的要求：增大預留變形量，提高二次襯砌剛度。

5.5 隧道涌水突泥的技術對策

根據隧道防.排水構造的設計資料，結合工程實際情況，因地制宜，選擇既經濟合理，又安全環保的治水方案。

5.5.1 處理隧道施工中涌水輔助施工方法

采取超前鉆孔或輔助坑道排水：超前小導管預注漿法堵水.止水：超前固巖預注漿堵水。

5.5.2 采用輔助坑道排水施工要求

輔助坑道應與主隧道平行或接近平行：底標高應低于主隧道底標高：應先于主隧道10C20m，至少應超前1C2個循環進尺。

5.5.3 采用超前鉆孔排水技術要求

鉆孔底應超前開挖面1C2個循環：孔位應在水流的上方，采取相應的防護裝置：采取排水措施，保證鉆孔排出的水迅速排出洞外。

5.5.4 超前圍巖預注漿堵水施工

注漿區域長度應根據地質條件.涌水量.設備容量等因素確定。鉆孔及注漿順序應由外圈到內圈，同一圈的鉆孔應跳孔進行：漿液應為水泥漿或水泥-水玻璃漿液。

5.5.5 承壓水排放和高壓水處理

當預計隧道開挖面前方有承壓水，排水不影響圍巖穩定，可采用超前鉆孔或輔助坑道排水。隧道施工中遇到高壓涌水，應采用排水法降低地下水壓力，并用注漿法封堵。

5.6 隧道塌方的技術對策

先排水，將水截于坑道之外：短開挖，減少圍巖暴露時間：弱爆破，開挖面不宜太寬：使用超前支護注漿加固圍巖：早支護，確保支護結構有足夠的強度：勤量測。

6 結束語

風險評估對隧道施工確實起到了未雨綢繆的作用，預先做好各方面的預案，將隧道施工中的風險降低到可接受的程度，但勘察設計難免在某段與實際開挖圍巖情況不符，這就需要重視隧道超前預報工作，及時調整隧道的施工參數，做到動態施工。當隧道風險評估結果與隧道實際開挖圍巖一致性較好時，更應嚴格執行隧道風險評估的相關要求，避免為了趕進度等原因把隧道風險評估結果束之高閣，使其失去應有的作用。總之，當施工情況與設計情況不符時，應及時調整施工措施，動態施工：當施工情節與設計情況相符時，嚴格按照風險評估要求進行施工。

參考文獻

[1] 劉鵬舟.平涼至天水高速公路關山隧道工程施工風險管理研究[D].長安大學.2018

[2] 藍明祥.山區長大隧道施工風險評估與風險控制對策[J].湖南交通科技.2016.042（003）：181-184.

[3] 王雙存.西成客專D秦嶺隧道施工風險管理研究[D].西安科技大學.2019.

[4] 張國弟.長洪嶺隧道工程施工風險管理研究[D].西南交通大學.2012.