隧道施工风险评估

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隧道施工风险评估范文第1篇

【关键词】施工风险评估；风险控制；评估矩阵

长大隧道施工往往存在工程地质条件复杂、工程施工难度大、施工环境恶劣、交通生活设施简陋等高风险的特点，为了保证隧道工程的顺利开展，需要在以往经验基础上评估长大隧道施工风险，进而使工程在施工过程中可以对施工工艺进行改进，提高施工安全性。

1.工程概况

新建六沾铁路三联隧道长12136m，起止里程DK300+465~D1K312+601。隧道区域内地质构造复杂，不良地质主要有断层、岩溶、滑坡、危岩落石、煤层瓦斯、煤窑采空区等。地下水较丰富，主要为岩溶裂隙~管道水、基岩裂隙水。施工中易发生突水、突泥、煤层瓦斯突出爆炸等事故，严重影响施工安全。

2.长大隧道风险因素的识别及权重分析

根据本隧道工程的施工特点，对隧道施工过程中存在的风险因素进行了识别和分析，然后使用层次分析法分析了施工风险因素，利用专家意见计算和对比同一层次上的各因素，并建立风险判断矩阵。假设某一层风险因素主要有A1，A2…An，两风险因素对比将其相对重要性aij反映出来，标度含义如表1所示；得出判断矩阵A=（aij）n×n，矩阵A的特征向量W的分量就为n个因素的权重，最后利用一致性检验来对矩阵相容性进行分析，并利用一致性比例CR进行判断。结合本工程的具体情况进行分析后将风险因素划分为3个层次，然后建立分析矩阵，计算风险因素的权重值，如表2所示.

3.评估矩阵及子风险水平确定

（1）Ⅰ级（低度）风险。风险等级指标为1级，风险分值为0分~2分，对于这类风险可以忽略，不需要进行处理。（2）Ⅱ级（中度）风险。风险等级指标为3级，风险分值为2分~4分，这类风险为可接受风险，在施工过程中要加强监测频率。（3）Ⅲ级（高度）风险。风险等级指标为5级，风险分值为4分~6分，这类风险为不期望出现的风险，如果遇到这类风险要及时进行处理。（4）Ⅳ级（极高）风险。风险等级指标为7级，风险分值为6分~8分，这类风险为不可接受风险，对于这类风险需要给予高度重视。

4.评定风险等级

使用比较精确的数学用语言对项目风险进行模糊性评价分析，并将施工风险等级确定出来，步骤如下：在公式中，ui（i=1，2，…，m）指的是施工风险因素集合个体。（2）评价集的建立：评价集指的是评价结果的集合，一般使用V进行表示，即：V={v1，v2，…，vn}。（3）建立因素权重集：因素权重集可以将因素集中对各影响因素对于评价对象的影响程度情况进行反应，设各个风险因素ui（i=1，2，…，m）对应权重ai（i=1，2，…，m）。达到了归一化条件：将所有有可能对施工产生影响的风险因素对某一个评价集合的隶属度为标准构件评价矩阵R（4）初级模糊评价：为了可以将各因素的模糊性得出来，需要对所有基本因素对评价对象产生的影响进行考虑，使用基本因素权重ai（i=1，2，…，m）乘以评价矩阵R軒就可以得到初级模糊综合评价集（5）二级模糊综合评价：对所有风险因素之间的互相影响进行综合考虑后，为了将上一层次风险因素评价指标得出，将计算得到的基本风险因素评价指标建立成新的评价矩阵R軒′，然后将对应的权重ai（i=1，2，…，m）和R軒′相乘。（6）将bj作为权数，将表3中的分值作为标准对相关评价集元数进行加权处理，得到相关风险因素的风险水平。经过分析后，该长大隧道施工风险水平得分为4.36分，属于Ⅲ级（高度）风险水平。其中瓦斯风险水平得分为4.05分，塌方风险水平得分为4.61分，涌水突泥风险得分为4.13分，风险等级水平较高，需要采取相应的处理措施。

5.控制隧道施工风险的方法

（1）控制突水突泥风险的方法1）在有降水情况的天气里，对于隧道内的地质以及水文情况应该加大监测力度，提前做好排水措施，避免由于降水的缘故造成突水突泥风险的上升，并且选用合适的应对措施来进行风险的降低。2）在隧道内应当将排水设备进行合理的安置，在水量多的时候能够通过排水渠道进行水量的降低。3）在施工过程中应当对施工隧道内的地质情况和基本水文地质信息进行掌握，并制定出相应的紧急预案来应对突水突泥风险情况的发生。在水压力和水量超过隧道所能承受的范围时，应当采用相应的减压、堵水的措施来进行应对，其分层泄水和注浆就是比较有效的方法，经过钻孔台车进行钻孔分流后可以很好地起到减少水量和降低水压的作用。（2）控制塌方风险的方法1）进行隧道施工的过程中要对隧道内的地质情况进行实时的检测，实时掌握隧道的地质情况。对于水文地质信息也要进行检测，通过所检测到的数据来进行隧道地质情况的分析，这样可以有效地控制塌方风险的产生。2）在施工过程当中应当采用准确的测量方法来进行隧道施工情况的测量，对于隧道开挖所造成的地质情况应当进行准确的检测，及时将隧道的施工信息反馈到监测单位，监测单位根据数据情况再进行施工方法的分析，防止出现塌方的意外情况。3）在破碎围岩地段应当采用二衬施工的方法，在施工过程中时刻注意施工环境的变化，防止危险的发生。4）在施工时对施工隧道的围岩情况进行深入的了解。（3）控制瓦斯风险的方法在进行特长隧道的施工过程当中应当对瓦斯风险进行高度重视，因为在施工过程中很容易出现瓦斯风险。在特殊地质地段进行施工的时候需要采用经过改进的施工方法来进行施工，增加断面积能够加强隧道中的通风能力，降低瓦斯风险。

结论

综上所述，该隧道工程坚持“预防为主、安全第一”的管理原则开展施工安全管理，提前做好了施工风险预防以及施工风险控制工作，施工过程中没有出现安全质量问题，取得了良好的施工管理效果，风险控制达到了预期管理目标。

参考文献：

［1］胡群芳，黄宏伟.隧道及地下工程风险接受准则计算模型研究［J］.地下空间与工程学报，2006，2（1）：60-64.

［2］王梦恕.厦门海底隧道设计、施工、运营安全风险分析［J］.施工技术，2005（08）：1-4.

隧道施工风险评估范文第2篇

1 风险管理理论与方法    

近年来，静态与动态相结合的风险管理方法得到促进和发展，李忠等}6]考虑多种风险分析方法，把静态风险管理和动态风险管理有效结合，提出更为全面、合理并贴近大断面城市隧道工程实际的风险界定、辨识、估计、评价和控制的静动态风险管理过程架构;周宗青等}7]针对隧道塌方风险，利用模糊层次评价方法开展基于孕险环境的静态风险评估，汲取大气降水、开挖支护措施及监控量测等施工信息，进行隧道施工过程中的动态风险评估，基于动态评估结果提出了风险动态规避方法;苏洁等针对地铁隧道穿越既有桥梁安全开展风险评估及控制研究，建立包含工前检测、工前评估、工中动态控制、工后评估及恢复等四个方面的既有桥梁安全风险评估及控制体系，即识别可能存在的风险，提出地铁施工过程中既有桥梁施工中的控制指标及控制标准，利用信息化手段实现既有桥梁在全过程中的安全性几通过对施工结束后施工数据的分析，对既有桥梁结构进行必要性评估及恢复。上述文献通过动态更新地质、环境等评价指标、增加施工监控量测等施工信息实现动态风险管理，但是对于施工行为的风险评价方法涉及不多，需要开展进一步的研究。    

定性评估方法中主观因素影响太大，由于相关统计数据有限，定量评估方法发展基础明显不足，定性定量相结合的方法成为目前采用的主要风险评估方法。杜修力等将网络分析法应用到地下工程风险评估中，利用专家调查法对地下工程中出现的风险因素进行识别，运用MATLAB对各风险因素的比较判断矩阵及加权超矩阵进行分析和运算;刘保国等通过建立集德尔菲法、模糊综合评判和网络分析法于一体的模糊网络分析法，将其应用于公路山岭隧道施工风险分析，在公路山岭隧道施工全过程分析基础上，建立公路山岭隧道施工风险评价指标体系。汪涛等}川采用贝叶斯网络方法建立风险事件、风险因素之间的关系模型，结合风险贝叶斯网络评估风险事件的发生概率。

2 深长隧道施工风险分析与评估    

近年大量的高风险深长隧道工程正在或即将在地形地质条件极端复杂的岩溶地区或西部山区修建，建设过程中极易遭遇突水突泥、岩爆等重大灾害，针对隧道突水、岩爆、大变形等单个风险事件开展的研究日益增多。李术才、李利平等通过案例统计分析，遴选出突涌水的影响因子，分析了各影响因素与突涌水发生概率和发生次数之间的隶属函数或表征关系，建立岩溶隧道突涌水风险模糊层次评价模型。郝以庆、卢浩等利用概率理论对突水评价指标值的不确定性进行了表征，引入了属性测度扰动区间，推导了单指标属性测度的计算公式以及多指标综合属性测度矩阵的计算方法。董鑫、卢浩等提出基于嫡的风险评估和决策模型，综合考虑了危险性和不确定性因素;并针对隧道突水，基于断裂力学理论，推导出了裂隙压剪破坏与裂隙拉剪破坏的临界水压力值，分析了各影响因素对临界水压力的影响。吴世勇等通过微震实时监测和数值分析等手段，开展TBM施工速度、导洞施工等TBM开挖方案对岩爆风险的影响研究。肖亚勋，冯夏庭等在锦屏II水电站3#引水隧洞极强岩爆段实施了”先半导洞+TBM联合掘进”实验，结合微震实时监测信息对TBM半导洞掘进的岩爆风险开展了研究。温森等针对洞室变形引起的双护盾TBM施工事故开展风险分析，根据后果等级结合发生的概率提出TBM施工变形风险评价矩阵。    

深长隧道中地质因素不确定性大，影响机理复杂，目前风险评估主要侧重于研究地质、施工等因素与风险事件的相关关系，建立初步的风险评价模型，对于多种因素综合影响风险的机理和综合评估模型，还需要进一步的研究。

3 城市地下空间施工风险分析与评估    

随着我国地铁、城市地下空间建设蓬勃发展，围绕深基坑、盾构隧道、过江隧道、地铁穿越建筑物等工程施工开展了风险分析。张驰针对基于模糊数学理论深基坑施工对周边环境影响开展风险分析与评估，提出了风险损失评价指标、风险等级划分以及风险损失计算公式。郑刚等开展盾构机掘进参数对地表沉降影响敏感度的风险分析，分析盾构掘进参数与掘进速度的关系，分析对周围地层沉降的影响规律，以盾构掘进过程中的关键掘进参数为底事件建立风险故障树并进行定量的风险评估。吴世明对泥水盾构穿越堤防的风险源进行系统分析，阐述风险产生的原因、造成的危害及规避和处理措施，并结合杭州庆春路过江隧道泥水盾构穿越钱塘江南岸大堤的工程实例，验证所述风险控制措施的合理性及可行性。王浩开展浅埋大跨隧道下穿建筑物群的施工期安全风险管理，采用数值模拟方法，对施工开挖、支护进行精细化模拟，得出关键施工步序的变形量几结合类似工程经验和规范，制定安全监测的控制标准，以指导监测和施工。石钮锋针对超浅覆大断面暗挖隧道下穿富水河道施工开展风险分析及控制研究，在对可能采用的预加固手段及开挖方案进行初步比选后，采用三维数值模拟手段进一步量化比选。张永刚等针对渤海湾海底隧道工程开展施工风险评估与控制分析，考虑超前地质预报风险、施工工序风险、支护施工风险、防排水风险、超欠挖风险、海域段隧道施工风险、施工对环境影响、洞内环境对人员健康及施工影响8种类型。    

相比深长隧道，城市地铁、地下空间地质环境信息更加完备，目前研究主要侧重于施工因素对于风险事件的影响，为施工动态风险评估和控制提供了依据。

4 盐岩地下储备库施工风险分析与评估    

随着我国对能源储存库的需求增大，盐岩地下储备库风险分析也逐渐展开。井文君，杨春和}29-31 ]基于国外盐岩地下油气储备库曾发生过的重大事故的统计资料，采用风险矩阵法、故障树、专家调查法对盐岩储备库在建设和运营过程中的存在的重大风险进行了评价，并利用可靠度分析法计算各参数为正态随机分布时腔体收缩各级风险的发生概率，分析地应力与腔体内压差值与各级风险发生概率之间的变化规律。张宁建立地表沉降、盐岩片帮风险功能函数表达式，最后采用基于随机变量的蒙特卡洛方法、可靠度理论计算获得盐腔体积收缩引起的地表沉降风险、储气库片帮风险失效概率。在力学机理分析和计算的基础上建立风险功能函数，进而利用可靠度理论可实现定量风险评价，然而风险评价指标概率分布的确定比较困难，需要相关的数据统计样本的支撑。

隧道施工风险评估范文第3篇

关键词：铁路工程；隧道施工；风险评估；风险控制；施工风险管理技术 文献标识码：A

中图分类号：U455 文章编号：1009-2374（2016）30-0107-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.30.052

自国家进入新世纪以来，在各领域中的技术水平正在不断提升，而细化到铁路隧道施工领域中也呈现出施工技术的不断优化和施工难度不断提高的态势。针对这一局面，在当今的铁路隧道施工过程中使用更为科学的风险管理技术，最大程度降低施工中产生风险的可能性，是工程施工顺利进行的关键，也是施工单位完成工程目标，同时达到最大化经济利益的重要措施。

1 工程情况简介

乌岩山隧道位于浙江省温岭市大溪镇境内，隧道总长度为6208m，根据列车行驶速度200km/h的规格开展单洞双线铁路隧道施工。隧道通过的地质情况较为复杂，断层破碎带较多，裂隙水发育，软弱围岩所占比例较大，造成施工的难度及风险巨大。该铁路隧道穿过丘陵低山区，断裂构造十分发育，辅有平缓的褶皱构造，主要岩体有凝灰岩、泥岩和花岗岩等，隧道最大埋深为480m。除断层带外隧道进出口各300m范围围岩等级较差。隧道施工过程中，严格按“新奥法”作业，该方法从岩石力学的观点出发，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工的方法和原则。为了保障隧道施工过程的安全，施工方建立了一套较为全面的安全生产管理办法，并指派相关人员开展了安全管理工作，最大限度地降低该隧道工程在施工过程中可能出现的风险。

2 该铁路隧道工程施工中使用的风险管理办法

2.1 铁路隧道工程风险的识别

导致风险发生的原因是促使风险事件发生概率和损失幅度增加的因素，风险识别是对工程项目中的风险进行确认和分类，工作中应以收集各工序的风险作为主要途径，以相关经验及资料整理作为辅助途径。根据工程开工前展开的施工调查揭示，在该工程当中，主要存在以下较突出的问题。

2.1.1 该铁路隧道洞身横穿了多条地域性断层岩层并受此影响，在隧道内施工过程中，隧道岩体非常容易发生碎裂现象，并且该种岩层十分易于水的贮存，所以在施工过程中，有发生坍塌和突水突泥事故的可能。

2.1.2 因为该工程当中最大深度为480m，按照相关理论公式进行推算，在隧道最深处的温度可能达到34℃以上，在高温高湿的条件下，给技术人员的施工带来了很大的困难。

2.1.3 相关勘察人员分析，在此工程中存在有泥岩地质结构，含硫化氢地层，因此在隧道洞身可能存在有天然气气体的聚集，对施工人员的生命安全构成威胁。

2.2 采取的风险评估办法

按照《铁路隧道风险判定和管理办法》当中建议使用的风险评估办法，并结合该铁路隧道工程的实际情况，使用了下列风险评估办法：

2.2.1 风险打分。风险打分是按照铁路隧道设计、施工过程中的实际状况，把铁路隧道在施工过程中可能发生的潜在风险归纳成设计类、地质类、施工方法类等多个部分，对这些部分中可能发生的风险以评分的方式进行风险判定，最后根据总的评分结果，对该隧道的整体风险进行全方位评定。

2.2.2 专家分析法。专家分析法是施工方和相关工程方面的专家取得联系，并对该工程中可能发生的安全问题向专家进行询问，并让专家对工程中的风险给出判定的方法。这种方法是使用归纳统计的办法把多数人的意见和少数人的意见全部进行考虑，很好的避免了其他风险评估办法中涵盖面不全的弱点。使用此办法的流程有以下四个方面：（1）把该项目工程的基本状况和施工方所提出的问题提供给专家；（2）以成立调查组的方式提出个人意见，分析时对各方的意见进行整合；（3）将整合的结果返还给专家，专家就所整合的意见再提出自己的看法；（4）重复以上过程多次之后，意见就会趋于统一，这便是施工范围在后续施工作业中进行决策的根据。

2.3 铁路隧道的风险评估程序

2.3.1 针对起始风险进行判定，相关技术地质勘探人员列出该工程当中的潜在风险表，并在此基础上创建工程层次模型。

2.3.2 使用层次分析与专家调查的方式对潜在风险表中可能存在的风险进行分析，并对风险系数进行判定。

2.3.3 由专家对起始风险中所指出的风险产生的可能性进行评定，并分析这些风险发生后可能出现的后果，最终得出各大起始风险的等级。

2.3.4 施工单位根据收集获取的可能发生的风险与后果，商讨出与之匹配的施工方式和解决方法。

2.3.5 施工方还需要针对该项工程开展一次再评估，分析可能出现的其他潜在风险。

2.4 工程中主要风险等级认定

2.4.1 隧道起始阶段的风险。在起始施工阶段，重点要求做好各项检查准备工作，针对此次风险判定的核心内容也正是关于安全风险方面，并将产生安全事故的可能性作为最重要的风险判定目标。

在对该工程风险判定的过程中，考虑到岩层极为破碎，岩层自稳能力极差，所以在对周围环境影响的风险判定上，等级为极高风险。

2.4.2 隧道入口处的风险。在该铁路隧道的入口处，山体是剥蚀中低山型地质，这种地质存在风蚀断裂的地层，在自然环境中，该地势的坡度大约在50°～60°，并且因为植被的发育，导致这些地区的岩层较为松散，覆盖层薄弱，围岩变形大，施工安全极为不利，所以该段落风险等级定为高度。

2.4.3 隧道洞身段的风险。经相关地质人员进行勘察，在该工程铁路隧道洞身当中，岩层因为受到风化现象十分严重，因此不具有较高的完整性，施工环境较差。同时，在隧道中含有水，一旦操作不慎，很有可能造成安全事故。该段落中断层破碎带以及可能的天然气涌出地段定为极高风险，其他段落定为中度风险。因此做好超前地质预报尤为重要，重点做好钻爆施工、支护方式、衬砌类型、通风排水等方面的工作。

2.4.4 隧道出口处的风险。该铁路隧道的出口处位置在斜坡之上，地形极为陡峭，并且斜坡之上覆盖有厚度为0.5m左右的粉状黏性土壤，在粉状黏性土壤之下为砂岩性岩层。因此在隧道出口处，地质环境增加了施工难度，整体施工安全形式严峻，该段落风险等级定为高度。

2.5 构建完善的风险管理体制

开展铁路隧道施工的前期，建立完善的风险管理体制，是工程管理当中一项十分重要的部分，因此在项目开展前，应建立一套完善的风险管理条例，对该工程开展现代化的风险管理。针对铁路隧道施工过程中的每个部门管理人员，开展对应的责任划分，以求提高管理人员对于风险管理的主动性。

3 减少该铁路隧道工程风险采取的控制措施

3.1 总体措施

3.1.1 在施工过程中，安排相关技术人员对周围环境进行实时监测，并针对之后开展施工的区域进行地质环境的预报工作。对该铁路隧道工程中可能发生坍塌、突水突泥、危险气体过高的区域，施工方在开展施工之前需要进行风险评估，并在此基础上，制定完善的处理预案，以保证工程施工人员的生命安全。

3.1.2 工程施工技术人员在开展正式施工前，一定要进行全面的安全教育和发生事故之后的自救应急教育。同时在施工过程中，施工方需要为工程施工人员添置相关的安全设备，保障施工的安全开展。

3.1.3 在该工程的高危地段，提高一级支护等级，进行不间断监测，及时调整施工工艺，力求最大程度降低工程施工中可能存在的潜在风险。

3.2 具体办法

3.2.1 对全体施工及管理人员进行各专业针对性的岗前培训并进行考核，考核合格后才能进入岗位工作，坚持特种作业人员持证上岗，作业设备运行保养良好，建立完备的人员考核、设备登记保养制度。

3.2.2 该工程的铁路隧道出口位置由于地理环境较差，施工较为困难。因此在开展施工之前，在该地段的临时边坡处进行了相关防护施工，同时增强坡顶处的排水作业，以求保障施工人员的生命安全。

3.2.3 在隧道出口和入口处进行开挖的过程中，为了保证围岩的整体稳定性，并未使用强爆破手段，而是加强管棚支护及预注浆处理，避免了发生隧道坍塌的可能。

3.2.4 指派了专业勘探人员对施工隧道的地质情况进行全方位预报，全过程建立预警机制，在断层破碎带、节理发育岩体破碎地段进行综合超前地质预报，加强围岩量测，实行信息化施工，通过对数据的分析和处理，及时反馈指导施工，防止坍塌等事故。

3.2.5 富水地段采用“以排为主”，“防、排、堵、截”相结合，“因地制宜，综合治理”的原则；裂隙水发育和水环境要求严格的地段，采用“以堵为主、限量排放”的原则组织施工。

3.2.6 在施工过程中发生事故的先期预兆时，果断采取相应的应急措施，并立即停止施工，将作业人员组织撤出。

4 结语

综上所述，在铁路隧道施工的过程中，进行安全风险管理对于保证施工人员的生命安全，保障建设各方的综合利益有着显著的意义。因此铁路隧道施工时，应准确地分析与评估出各类风险问题，编制切实有效的防控计划，并将风险监测、监督管控、查漏纠偏等工作进行循环改进，以完善的管理机制作为保证，并始终贯穿于隧道施工的整个过程，才能使工程安全质量得到较好的保障。

参考文献

[1] 夏润禾，边玉良.山岭地区铁路隧道施工安全风险评估及管理研究――以贵广铁路客运专线金宝顶隧道为例[J].中国安全生产科学技术，2012，（10）.

[2] 贺志军.山岭铁路隧道工程施工风险评估及其应用研究[D].中南大学，2009.

隧道施工风险评估范文第4篇

关键词：山岭隧道；粉细砂层；塌方风险；AHP

中图分类号： U45文献标识码： A

0 引言

近年来山岭隧道工程的迅猛发展，其安全事故也日益增多，使得山岭隧道工程风险管理发展成为了一个新的研究领域。隧道工程规模大、投资高、工期长、不确定因素多[1]，穿越砂层段受地质、设计和施工不确定性的影响很大，其安全风险相当高。风险管理在隧道工程中已有一定的经验，如范益群[2]在对国内外重大隧道事故统计分析的基础上，研究了水底公路隧道的风险管理模式，邓丽娜[3]针对隧道工程风险评估的特殊点，讨论了层次分析法的基本理论及层次分析法在隧道工程风险评估项目中的具体运用。本文基于AHP[4]，结合大西客专上白隧道工程，针对穿越砂层段的塌方风险进行识别和评价，并制定了有效的处理措施，以期为提高我国类似工程技术作出贡献。

1 工程概况

新建铁路大同至西安客运专线站前施工8标上白隧道位于山西省闻喜县东镇境内，设计为单洞双线隧道，线间距为5m。隧道进口里程为改DK594+747，出口里程为改DK596+464，全长1717m。隧道位于直线上，隧道内设单面坡，自进口至出口为14.5‰的上坡，隧道最大埋深126.22m。

隧道所属地区，黄土台塬地貌，冲沟发育，地形起伏较大。全隧均穿越不同程度的干燥水平砂层，物理性质为粉细砂，干燥、密实、呈松散结构，受开挖扰动后立刻呈现涌砂状态，短时间内可形成堆积体，毫无封闭阻挡时间。因此，掌子面开挖过程中极易出现涌砂，安全风险高，施工难度极大。

2 粉细砂层段塌方风险评估

2.1 建立塌方风险指标体系

组织熟悉上白隧道工程情况的参建各方的专家学者组成专家组，集思广益，建立了用于山岭隧道穿越砂层的塌方风险评估的层次结构模型，如表1所示。

表1 塌方风险评估层次结构

第一层 第二层 第三层 总权重

P

塌

方

风

险 A1

地质

(0.297) B1地下水发育程度(0.160) 0.045

B2砂层物理状态(0.278) 0.082

B3围岩等级(0.163) 0.139

B4砂层力学性质(0.540) 0.028

A2

设计

(0.163) B5常规设计可靠性(0.258) 0.042

B6特殊方案有效性(0.637) 0.104

B7技术交底情况(0.105) 0.017

A3

施工

(0.540) B8施工工艺成熟度(0.238) 0.129

B9施工质量(0.625) 0.337

B10施作时机合适性(0.136) 0.074

2.2 构造判断矩阵

通过专家组对层次结构模型各因素的两两比较，按照1～9标度法打分，构建出两两比较判断矩阵为：

同理，可得到其他判断矩阵、和P。

2.3 计算判断矩阵的特征向量

可利用方根法来计算判断矩阵的特征向量，以矩阵的计算为例：

（1）每行因素方根均值：

，，。

（2）归一化：

，，。

计算可知、、相对权重系数特征向量，同理可得、、，最终计算结果见表1。

2.4 一致性检验

一致性检验是为了对计算矩阵及其结果进行相容性和误差分析，应首先计算其一致性比率，计算式如下：

（1）

其中，，为最大特征根，为矩阵的第i个分量，R.I.为平均随机一致性指标（表2）。

表2 平均一致性指标

矩阵阶数 1 2 3 4 5 6

R.I. 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24

一致性指标C.R.应小于0.10，经检验，本工程中的、、和均满足一致性要求。

3 塌方风险控制措施

根据评估结果与工程的实际情况，本工程采取深层超前预加固咬合桩的技术控制掌子面塌方风险，主要技术措施如下：

（1）隧道断面180°范围内加固桩体设计参数为桩径600mm、桩距350mm、桩长11m、每循环8m搭接3m、外插角3～5%，要求成桩体达到抗压强度0.5～8.0MPa。

（2）掌子面范围施做间距2m、梅花形布置的咬合桩，起到控制正面涌砂、涌砂的作用；周边咬合桩桩体内插φ89大管棚，以提高桩身的抗剪能力；水灰比为是1（水）：1（水泥）：0. 25（膨胀土）。

（3）隧道深层超前预加固咬合桩具有施工科技含量高、配套设备与操作人员要求高、钻机定位与钻进角度精准性要求高、成桩质量要求高和费用高等特点。

4 控制效果

通过实施深层超前预加固咬合桩以加固围岩和掌子面，在以下几个方面取得了一定效果：

（1）根据现场施作情况，由于受粉细砂层地质、设备定位、施工条件及工艺等多方面影响，桩体最佳长度为8m。

（2）实践表明，在有效桩体咬合范围之内，未出现漏砂及涌砂现象，拱顶下沉与收敛值在正常范围之内，施工安全可控。

（3）全断面砂层平均月进度15m（4台机组、2个循环），拱部或中下台阶砂层月进度20m（2台机组、2.5个循环）。

（4）深层超前预加固咬合桩由于堵漏加固砂层效果明显，减少了大量用于回填与处理的施工费用，安全与进度同时得到保证。

5 结语

大西客专上白隧道地质环境复杂，穿越砂层段塌方风险尤为突出。本文针对上白隧道穿越砂层段，基于AHP、专家调查等方法，识别出可能导致塌方的一系列风险因素，建立了相应的风险评估指标体系，并制定了相应的塌方控制措施。实践表明，深层预加固咬合桩能有效起到固结砂层的作用，施工安全可控、进度相对稳定，是适用于上白隧道干燥粉细砂地层的有效处理措施。由此可知制定的控制措施合理有效，为实现安全、质量、环境、工期等目标提供了技术保障。

参考文献：

钱七虎，戎晓力. 中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J]. 岩石力学与工程学报，2008，4(4)

范益群，曾明，曹文宏等. 水底公路隧道的风险管理[C]. 全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会. 2005(08)

邓丽娜. 层次分析法在隧道工程风险评估中的应用[J]. 四川建筑. 2005(01)

隧道施工风险评估范文第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.

关键词: 隧道工程;风险管理流程;工作标准

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

中图分类号:U45;F069・9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2009)10-0090-04

0引言

20世纪60年代,一门新的管理科学――风险管理,在美国正式形成,从此风险管理在西方国家得到了迅速发展。经过近半个世纪的实践和理论研究,风险管理现已被公认为管理领域内的一项重要职能。风险管理首先应用于经济领域,最近10年,风险管理才真正应用到隧道工程领域。美国MIT的Einstein・H・H教授是较早从事隧道工程的风险分析的代表人物,主要贡献是指出了隧道工程风险分析的特点和应遵循的理念,诸如《Geological model for tunnel cost model》[1]、《Risk and risk analysis in rock engineering》[2]。

隧道工程项目是一个投资大、工期长、涉及面广的复杂系统。在这些项目的建设和运营过程中,还会存在许多的不确定性和不可预见的因素,因而隧道工程建设中存在较大风险因素。为降低诸多风险因素对工程项目造成的不利影响,有必要在隧道工程施工中实施有效的风险管理。通过风险规划、风险分析和风险监控,科学合理地使用管理方法、技术手段对项目涉及的风险实施有效控制,主动、系统地对项目风险进行全过程管理及监控,达到降低项目风险、妥善处理风险事故不利后果的目的。

1991年英国提出UK MOD风险管理模型,将风险的管理分为初始辨识、分析和规划管理3部分,初步建立了现代风险管理流程的雏形。美国工程风险管理研究专家Reilly和Carr(2001)提出5阶段风险管理模式,即风险辨识、风险估计、风险评价、风险决策、风险控制。该风险管理流程在2002年国际隧道协会(ITA)起草颁布的隧道及地下工程风险管理指南中得到了应用[3]。在此基础上,本文将探讨适用于隧道工程施工的风险管理流程,设计规划的隧道工程风险管理流程图,提出相应的工作标准。流程如图1所示。

1分析项目环境拟定风险管理策略

由于人们认识事物在深度上和广度上均有局限性,这就使得分析处理能力上是有限的。工程项目可被视为客观事物的集合体。因此人们对工程项目的认识不可避免地存在信息上的不完备的问题,从而造成人们对工程项目建设的环境缺乏客观认识,对工程项目的实施过程缺乏符合实际的预见,这是导致出现风险的重要原因。这一特点就决定了对每一个不同的项目来说,量身定做一套风险管理策略方案是非常重要的,即风险管理策略的制定必须是在分析项目环境的情况下完成的,做到具体问题具体分析。分析项目环境拟定风险管理策略。该过程在图1中通过A2、A3、A4充分体现。由项目的领导小组分析项目的环境,根据项目的环境制定风险管理策略,并确定项目的整体目标,以便后续工作更好地进行。

2隧道工程风险分析

目前国内对风险分析的研究主要集中在金融市场分析、工程项目管理、投资分析、信息安全与贸易安全等方面。在某种程度上,风险分析过程实际是探索系统未来运作轨迹。在隧道工程中,风险分析主要包括风险识别和风险评估,以便更好的控制和处理风险,将其所致的损失和后果降到最低。风险分析过程在图1中通过B4、B5、B6、B7、A7充分体现。风险评估小组组织风险分析,进行风险因素识别和评估,最后向领导小组提交风险报告,如果风险分析可行,下一步进行风险应对,如果风险分析不可行风险评估小组重新进行风险识别和风险评估,直到风险分析可行为止。

2.1 风险因素识别

风险识别是针对项目中各种风险因素、风险来源、风险范围、风险特征与风险事件或假象或现象和风险后果相关的不确定性,可能发生的风险类型、风险产生原因和机理进行风险辨识[4]。风险识别是工程项目风险管理中一项经常性的工作。风险识别主要包括收集资料、分析不确定性、确定风险事件、编制风险识别报告等。

风险识别是工程项目的风险评估与控制的开始,也是风险评估的基础。风险因素识别方法和手段正确实用与否,风险分析结论准确全面与否对后续的风险评价和风险管理的效果有很大的影响。在隧道工程中,风险识别是要确定隧道工程施工中可能存在的风险及其可能造成的影响,它是隧道工程风险管理的基础。在隧道工程风险识别中,常用的风险识别方法有专家调查法、头脑风暴法、敏感性分析法、项目工作分解结构法、事故树分析法等五大类。

在多年的研究和经验积累的结果上,可以总结出隧道工程施工中常见的风险因素如下[5]:

①施工风险:如塌方、岩爆、瓦斯爆炸、突水、滑坡等;

②技术风险:如施工技术不合理、爆破控制不当、新技术、新结构的应用等;

③自然风险:如高温、严寒、地震、不可抗拒的自然灾害等;

④管理风险:如施工人员不合格、管理人员不合格等;

⑤设备风险:如施工设备供应不足、设备安装事故等。

2.2 风险评估

风险评估是建立在风险识别的基础上的,可分为风险估计与风险评价两部分。风险估计与评价在施工风险管理中很重要。它通过对施工中风险的估计与评价,把风险发生的概率、损失严重程度以及其它因素综合起来考虑,就可以得出施工中发生各种风险的可能性及其危害程度,从而决定应采取什么样的风险处置计划。

2.2.1 风险估计

风险估计是指在找出潜在的风险因素后,估计潜在损失的规模和损失发生的可能性,即损失发生可能性的估算和严重性的估算,以便于评价各种潜在损失的相对重要性,从而为确定风险管理对策的最佳组合提供依据。

隧道工程风险估计时,常使用风险指数法R=P?鄢C估计风险的严重程度。目前,我国在隧道工程领域风险估计时,将潜在风险P分为5类,如表1所示;对风险后果C相应的分为5级,如表2所示;风险指数如表3所示[5]。

2.2.2 风险评价

风险评价是指在风险识别和风险估计的基础上,把风险发生的概率、损失严重程度,结合其他因素综合起来考虑,得出项目发生风险的可能性及其危害程度。并与公认的安全指标比较,确定项目的危险等级。然后根据项目的危险等级,决定是否需要采取控制措施,以及控制措施采取到什么程度。

风险评价是隧道程风险管理的核心,是系统地识别工程风险和科学合理地管理风险之间重要的纽带,是决策分析的基础。工程中常用的风险评价方法有很多,简单概括起来,主要有:主观评分法、层次分析法、模糊数学法、敏感性分析法、故障树法、结构可靠性分析法、影响图法等。

近年来隧道风险评价方法在国外得到了大量的研究及应用,除了借鉴隧道工程行业以外已经发展的评估方法,应用一种或几种方法对工程系统或工程的某一部分进行风险估计外,还根据隧道工程的特点发展了许多适合隧道工程的风险评价模型。而我国隧道与地下工程研究和实践的时间都比较短,还属于发展阶段,因此风险评价方法在工程中的应用还比较少,目前也仅限于最简单的风险指数法[6]。

3隧道工程风险控制

3.1 风险应对

风险应对就是针对风险分析的结果,为降低风险的负面影响而采取的应对措施。工程项目常用的风险应对策略和措施有:风险规避、风险转移、风险缓解、风险自留和风险利用,以及这些策略的组合[7]。在众多应对策略中,项目管理者选择行之有效的策略,并寻求既符合实际,又会有明显效果的应对风险的具体措施,力图使风险转化为机会或使风险所造成的负面效应降低到最低限度。

某一工程项目风险,可能有多种应对策略或措施;同一种类的风险问题,对于不同的工程项目主体采用的风险应对策略或应对措施可能是不一样的。因此,从理论上说,需要根据工程项目风险的具体情况以及风险管理者的心理承受能力,以及抗风险能力去确定工程项目风险应对策略或应对措施。隧道工程项目常用的风险应对策略有:风险规避、风险转移、风险控制和风险自留。

除了上述的风险应对策略以外,保险也是隧道工程风险处理的一种方式,实际上购买保险也是一种转嫁风险的方式。但是保险并不是最保险的方式,如果想要达到最佳效果,而是应该通过科学的决策,理性的做出处理对策。

3.2 风险监控

在工程项目的实施”的过程中,风险会不断发生变化,可能会有新的风险出现,也可能预期的风险会消失。而隧道工程由于其环境的特殊性,风险变化的可能性显得尤为明显,及时对残余的风险进行控制和处理,并进一步修改风险策略,对于降低风险带来的损失这是关键的一步。因此,对隧道工程进行风险监控是十分重要的。

风险监控是指隧道工程进展过程中,密切跟踪已识别的风险,监控残余风险,识别新出现的风险,修改风险管理计划,评估风险管理的效果,一般有两个方面的含义:风险监视和风险控制。前者指对风险和风险因素发展变化的把握,后者指在风险监视的基础上,采取相应的控制措施[7]。

在某一时段内,风险监视和风险控制交替进行,即发现风险后经常需要马上采取控制措施,或风险因素消失后立即调险应对措施。因此,常将风险监视和控制整合起来考虑。风险监控过程在图1中通过B11、A11、C12、C13、A13充分体现。由风险评估小组制定风险监控策略,交由领导小组进行审批,审批通过后项目团队执行风险监控策略,并及时进行反馈,以便更好的完善风险管理策略。

风险监控的主要方法和技术有:项目风险应对;审计;定期项目评估;增值分析;技术因素度量;附加风险应对计划;独立风险分析[8]。

4隧道工程风险管理工作标准

根据以上的分析,规范了隧道工程风险管理的工作标准,如表4所示。

5结论

风险的管理是隧道工程项目管理中至关重要的一部分。如何使隧道工程这一复杂系统的诸多风险因素对工程项目造成的不利影响降到最低,这就要求在隧道工程施工中实施有效的风险管理。制定一个较为完善的风险管理流程和工作标准在这一工作中就显得尤为重要。这样风险管理者才能通过全面的识别、细致的分析、合理的评价、恰当的处理、实时的监控,才能使工程免受重大损失,保证工程效益。

参考文献:

[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]张云飞、赵云胜:《隧道施工期风险管理体系探讨》[J];《工业安全与环保》2009(2):55-57。

[4]郭捷:《项目风险管理》[M];国防工业出版社,2007:78-79。

[5]贾剑青、王宏图等:《隧道工程风险管理探讨》[J];《全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会》:171-178。

[6]路美丽、刘伟宁等:《隧道与地下工程风险评估方法研究进展》[J];《工程地质学报》2006(4):462-469。