中铁隧道股份有限公司 河南郑州
摘要：虽然近年来我国隧道工程领域实现了较为长足的进步，但隧道工程安全事故造成的重大经济损失、严重社会负面影响却必须得到关注，而为了尽可能降低这类事故的发生几率，正是本文围绕隧道施工技术风险评估及风险控制措施开展具体研究的原因所在。
关键词：隧道施工技术；风险评估；风险控制措施；研究
导言：随着我国交通基础设施建设的快速发展，隧道工程的规模也快速增加，根据“2013年公路水路交通运输行业发展统计公报”的统计数据，截至2013年底，全国隧道共11359处、960．56万ｍ，较2012年增加1337处、155.29万ｍ。其中，特长隧道共562处、250.69万ｍ，其中，长隧道2303处、393.62万ｍ，我国已成为全世界隧道和地下工程数量最多、最复杂、发展最快的国家。在隧道建设快速发展的同时，各种风险事故也随之产生，特别是一些重大事故接连发生。2016年1月21日，湖北恩施马鹿菁隧道施工中，发生透水事故，造成11人死亡；2007年11月20日宜万铁路高阳寨隧道洞口塌方，造成33人死亡、4人受伤，被国务院定性为特别重大责任事故；2008年3月27日，四川凉山州木里县大沙湾水电站１号引水隧洞在施工过程中发生不明气体中毒事故，现场有16人，造成10人死亡、6人脱险；2009年11月22日，十堰至甘肃天水高速隧道（“十天”高速Ａ—１８标段）发生一起塌方事故，造成5人死亡、6人受伤；2010年3月19日，位于内蒙古自治区卓资县境内的新旗下营铁路隧道发生塌方事故，最终造成10名工人死亡。重大的安全风险不仅造成巨大的经济损失，同时也带来极大的社会负面影响，因此急需规范我国隧道工程建设安全风险评估与控制，以减少各类工程事故的发生，降低工程经济损失、人员伤亡和环境损害，实现工程建设的安全、可靠和经济。在隧道施工风险方面，李得昌等基于ＡＨＰ（层次分析法）的改进模糊综合法进行浅埋隧道施工风险评估的基本原理和步骤的研究，建立了浅埋隧道施工风险层次分析模型，采用改进的模糊数构建风险发生的可能性判断矩阵；刘保国等采用专家调查法对二级评价指标进行单因素评价，建立模糊关系矩阵，采用德尔菲法进行两两比较，并用三角模糊数表示两两判断矩阵，基于网络分析法构造模糊加权超矩阵，通过计算超矩阵的极限矩阵求得权重向量，得到施工风险水平的评价。人机工程学原理，对隧道施工风险的多指标人机环境系统综合评估进行探讨，根据专家法确定指标层的值，在熵度法计算指标层权重、层次分析法和专家法计算准则层权重的基础上评估指标层风险、各子系统风险和人机环境系统的综合风险；山岭隧道塌方风险影响因素，并建立了隧道塌方风险的二级综合评价模型，引入集对分析理论，建立联系度评价矩阵，从同一、差异和对立等３个方面全面刻画被评价指标与各风险等级的同一、对立程度。
1隧道施工技术特点
一般来说，隧道施工的技术特点主要包括以下4个方面：首先其实际隐蔽工程量相对较大，通常除了安装以及外饰，其他均属于隐蔽工程施工范围。其次实际施工和设计差异性相对较大，这主要是由于隧道内地质条件复杂程度相对较高，通常需要根据实际地质情况对设计进行针对性修改或变更。接下来施工安全要求程度较高，其主要由于整体施工作业基本在地下洞内完成，而洞内环境复杂程度高，并且危险源相对较多且具有一定的不可预见性，其会在一定程度上增加施工安全管理难度，同时施工安全则是施工质量的重要保障之一。最后各个施工工序衔接要求较高，而施工作业面相对较小，因此连续作业施工过程中，对于整体组织管理水平要求较高。
2隧道工程施工工序
2.1洞口施工。通常隧道工程中洞口施工主要包括以下两个方面：首先根据明洞开挖宽度选择纵向拉槽方式，其要求当工作面可以挂齿进洞便可停止开挖作业。而明洞开挖作业完成后，其洞身上部截面仍为进洞状态，其需挖进一定距离后才可停止掘进，然后实施下部土石方开挖作业，其要求初期支护成环质量，从而有效确保开挖洞口的稳定性。其次隧道施工应使用复合衬砌方式，并采用药卷锚杆、管棚以及注浆小导管作为超前支护措施，而锚杆、挂钢筋网以及湿喷混凝土等均为初期支护方法，钢拱架、中空注浆锚杆、药卷锚杆和自进式锚杆都为辅助支护手段，这样可以有效强化隧道自身承重能力。
2.2明洞施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说，明洞施工具体包括下列四个方面：首先明洞施工主要采用分段施工方式，其需间隔一定距离；其次需依次实施上部土石方开挖、支护边坡、拱部浇筑以及拱部防水层等具体施工作业；接下来为下部土石方开挖以及内边墙衬砌作业，最后实施仰拱的开挖、浇筑以及回填施工，而施工顺序为进口进洞，并且使用泥结碎石方式对隧道进口实施有效的路面处理，其施工标准宽度为4.5m。同时施工便道需定期进行检查、保养以及维修等工作，从而确保路面平整度高以及行车畅通程度。
3隧道施工技术风险评估方法
3.1层次分析法
层次分析法属于一种较为简便的决策方法，该方法较为适用于多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题，一般情况下层次分析法的应用步骤为：“建立层次结构模型→构造判断矩阵→层次单排序，开展一致性检验→层次总排序，开展一致性检验”。
3.2模糊综合评价法
模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法，该方法具备结果清晰、系统性强特点，并可以较好解决模糊、难以量化问题，模糊综合评价法的应用流程可以描述为：“建立因素集→建立权重集→建立评价集→建立一阶模糊综合评价模型→建立二阶模糊综合评价模型”。
4隧道施工风险控制措施
针对西钟岭隧道的地形、地貌以及地层岩性等地质条件，结合施工技术风险的分析以及对风险源的辨识，对西钟岭隧道施工风险控制措施建议如下。
4.1隧区应做好施工前的地质调查，施工时应尽可能采取多种手段做好地质超前预测。并对岩溶、断层等不良地质段设置合理的施工工序。
4.2加强地下水处理和施工期的防排水工作。隧道施工防排水工作应“以排为主”，采取“截、堵、排”相结合的综合措施，同时注意地表水的处理，并及时封堵裂缝。
4.3加强支护措施。对采用超期支护的地段，应严格控制超前支护施工的质量，并把握好支护时机。开挖后，初期支护要加紧施作。二衬的支护时机根据初衬监测数据的稳定趋势判定；根据地质条件、工程类比和当地经验，制订初期支护稳定性判据，以便二衬施工。
4.4为设计方提供详细准确的地质勘察资料，如在施工中发现围岩地质条件与勘察资料不符，应及时变更支护参数。变更设计时要严格履行变更程序，当对原设计进行更改时，要严格论证。
4.5根据设计资料，考虑实际围岩条件，并与支护衬砌施工相协调的原则及时调整开挖方法，并在施工过程中进行动态施工。严格控制隧道超、欠挖情况，应尽量减少超挖，严格控制欠挖。慎重考虑调整循环进尺，严禁盲目放大开挖进尺。
4.6根据不同地质分段制订有针对性的地质超前预报和现场监控量测计划，确保施工安全，保证监控数据的准确性和及时性，以便及时制订应急处理预案。对监测数据的处理应本着简洁、及时的原则，能在现场反馈的应及时在现场反馈。
结束语
综上所述，隧道施工技术风险评估及风险控制具备较高现实意义。而在此基础上，本文涉及的地质调查、加强支护措施、隧道监控量测、预防坍塌事故措施等措施建议，则证明了研究的实践价值。因此，在相关领域的理论研究和实践探索中，本文内容能够发挥一定参考作用。
参考文献
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论文作者:王豪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签：隧道论文; 风险论文; 地质论文; 作业论文; 措施论文; 模糊论文; 矩阵论文; 《基层建设》2018年第7期论文;