隧道工程施工風(fēng)險評估及其應(yīng)用論文
【摘要】
隧道工程作為極其復(fù)雜且又具有系統(tǒng)性的一項工程，存在很大的不確定性及諸多安全風(fēng)險。本文就依據(jù)隧道工程施工中的一般風(fēng)險評估流程，以沈海復(fù)線A7項目部賜敢?guī)r隧道工程為例，綜合運用層次分析法及信心指數(shù)法，對其在施工期的風(fēng)險進(jìn)行評估。
【關(guān)鍵詞】隧道工程；施工風(fēng)險；風(fēng)險評估
隧道工程就一定程度上較之于其他工程施工來說，極具復(fù)雜性、隱蔽性等特點，且投資風(fēng)險大，不論是在設(shè)計、施工還是在決策方面，都會遇到諸多困難。通過風(fēng)險評估，便可對在任何一個環(huán)節(jié)中存在的不確定因素進(jìn)行分析，把不可預(yù)見的風(fēng)險因素轉(zhuǎn)變?yōu)槎恐笜?biāo)，以此來幫助相關(guān)部門做出正確決策，減少受到風(fēng)險因素的影響。
1賜敢?guī)r隧道工程實例
賜敢?guī)r隧道為單向行車單洞雙車道分離式隧道，分離式隧道，凈高5m，凈寬10.25m，行車道寬2×3.75m。出口端左線隧道里程ZK51+824～ZK57+539，長5715m；右線隧道里程YK51+877～K57+546，長5670m。隧道平面線形為；左洞平曲線半徑為：∞/2800∞/1000，縱坡-1.62%，右洞平曲線半徑∞/2800∞/1000，縱坡-1.72%。設(shè)計行車時速80km/h；設(shè)計建筑限界：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)險的評估
2.1風(fēng)險辨識
也就是對階段所有潛在的風(fēng)險因素進(jìn)行分析、歸納、整理，并將重點放在那些會對目標(biāo)參數(shù)產(chǎn)生較嚴(yán)重影響的風(fēng)險因素上。結(jié)合施工工序、所處地形地貌以及工程地質(zhì)等幾個重要的方面進(jìn)行綜合考量。
2.2主要風(fēng)險因素的分析
2.2.1超前地質(zhì)預(yù)報經(jīng)地表測繪、鉆孔揭露、物探大地電磁（EH4）成果揭露：場區(qū)主要發(fā)育9條斷層構(gòu)造帶，隧道軸線相交，（其中進(jìn)口段5條斷層構(gòu)造帶）對隧道的圍巖的穩(wěn)定性有一定的影響。由于我國山區(qū)分布較為廣泛，且地質(zhì)條件復(fù)雜多變，在隧道施工過程中，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，也由此，地質(zhì)超前預(yù)報更是隧道施工中不可或缺的一項重要技術(shù)。但是，超前地質(zhì)預(yù)報卻也存在著不準(zhǔn)確預(yù)報的風(fēng)險。
2.2.2施工工序隧道場址區(qū)未見滑坡、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)。洞身圍巖級別以Ⅱ~Ⅲ級為主；隧道出口段及斷層構(gòu)造帶和節(jié)理密集帶內(nèi)圍巖級別為Ⅴ~Ⅳ級。洞口加強段和淺埋偏壓V級圍巖段采用CD法開挖。
2.2.3二次襯砌在隧道工程施工的過程中，就隧道邊墻與拱部的二次襯砌澆筑來說，應(yīng)采用移動式液壓模板臺車和泵送混凝土整體澆筑，以保證二次襯砌的密實，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。就實際施工方面來看，進(jìn)行二次襯砌施工的風(fēng)險主要包括：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)致無法在二次襯砌后進(jìn)行重填注漿；拆模時二次襯砌強度未能與設(shè)計強度的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無紡布，無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)雙焊縫無釘鋪掛工藝，防水卷材搭接長度應(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，主要存在如下幾點風(fēng)險：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施工對環(huán)境的影響通常來說在隧道工程施工的過程中，會不免涉及到有大量棄渣的外運，這也就會造成如下幾點主要影響：將棄渣運往處置地的過程中，會對城市路面造成污染，同時由于風(fēng)的作用，揚起干、細(xì)顆粒物，還會對城市大氣造成污染。
2.2.6洞內(nèi)環(huán)境對施工級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，會造成以下幾點影響：①由于鉆孔、爆破等施工產(chǎn)生的粉塵；②內(nèi)燃機的廢氣及廢煙排放；③有機溶劑產(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，會對施工者造成健康風(fēng)險。
3隧道工程施工風(fēng)險評估及應(yīng)用
3.1風(fēng)險評估方法
最常用的風(fēng)險評估方法包括層次分析法、檢查表法、流程圖法、故障樹分析法以及模糊綜合評判方法等等。
3.2風(fēng)險評估
依據(jù)本次施工特點，在以多層次模糊綜合評判為依據(jù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建施工風(fēng)險評估模型，對賜敢?guī)r隧道施工風(fēng)險因素發(fā)生及其對施工的影響，來判定施工風(fēng)險大小。①在借助層次分析法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建隧道施工風(fēng)險評估指標(biāo)體系；②以本次施工特點為基礎(chǔ)，借助專家經(jīng)驗法的模糊估計方法，就各項風(fēng)險因素做出風(fēng)險評估；③通過風(fēng)險評估矩陣的構(gòu)建，得出基本風(fēng)險因素的評價指標(biāo)，繼而通過加權(quán)平均的方法，確定本次工程施工中基本風(fēng)險因素的風(fēng)險水平等級；④借助多級模糊綜合評價模型，得到整體風(fēng)險水平等級。
4隧道工程施工風(fēng)險控制
4.1超前地質(zhì)預(yù)報
該方法作為基本的地質(zhì)分析方法，必須加以強化，促進(jìn)其預(yù)報水平的.提高；在施工地質(zhì)災(zāi)害的超前預(yù)報中，長期地質(zhì)預(yù)報作為一項重要組成，應(yīng)積極發(fā)展與應(yīng)用。
4.2施工工序
注意以下幾點施工工序的風(fēng)險整治：隧道洞口開挖應(yīng)遵循“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，盡量采用零開挖進(jìn)洞技術(shù)，確保洞口邊坡及仰坡的穩(wěn)定；開挖爆破作業(yè)要點；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)。隧道爆破開挖后，應(yīng)堅持先噴后錨的原則，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，并灌注早強水泥砂漿，錨桿孔內(nèi)注漿應(yīng)密實飽滿。
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，必須要做好下列幾點風(fēng)險控制措施：①做好整個隧道工程的施工管理工作，其中包括對使用材料的管理、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、實際的地質(zhì)條件選擇壓注材料。
4.5施工對環(huán)境的影響
對施工進(jìn)度進(jìn)行詳細(xì)、合理、規(guī)范的安排，做好對棄渣運輸?shù)沫h(huán)境保護(hù)舉措，盡量將由于棄渣運輸而造成對周圍環(huán)境的影響控制到最��；棄渣還應(yīng)做好臨時的覆蓋保護(hù)工作，避免誘發(fā)水土流失的問題；依據(jù)當(dāng)前節(jié)能、環(huán)保的基本觀點，合理處理、管理產(chǎn)生的渣土。4.6洞內(nèi)環(huán)境對施工級施工者的影響對隧道工程施工過程中，在洞內(nèi)惡劣條件下施工時產(chǎn)生的粉塵濃度進(jìn)行長期、持續(xù)、嚴(yán)格的測定，實際掌握粉塵情況，以便于做出相應(yīng)的應(yīng)對舉措；同時，嚴(yán)格控制好在洞內(nèi)所有施工人員的工作時間。
5結(jié)束語
由于無論是風(fēng)險評估還是其應(yīng)用管理都具有動態(tài)性，并不是一成不變的，因此，在實際工程的施工過程中，還應(yīng)做到隨時更新相關(guān)信息，繼而更新評估模型，以此來得到更為準(zhǔn)確的風(fēng)險評估結(jié)果。
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