隧道施工的風險及控制措施分析

王京辰

摘要：隧道施工的特點就是在施工中存在著各種不確定性，主要原因在于隧道施工本是一項隱蔽性工程，而且其施工地點通常是地質環境比較復雜的地方，這些因素決定了施工中會受到多種不定因素的干擾而引發各種風險問題。為了避免在隧道施工設計和施工管理中出現意外而造成不良后果，這需要工程管理人員針對隧道施工中可能存在的不確定因素進行分析，并制定出控制決策，以預防風險事故在隧道施工過程中發生，確保隧道工程施工安全而高效地完成。

關鍵詞：隧道施工；風險；控制措施

1隧道施工技術風險

1.1開挖作業技術風險

一般來說，開挖作業方法主要包括爆破法、臺階法、環形開挖預留核心土法、中隔壁法以及雙側壁導坑法，而爆破法則是較為常見的開挖方式，其實際應用存在著下列兩個方面的技術風險。①這種隧道爆破主要使用高能量炸藥爆炸產生能量對巖石破壞，其會對斷面外一點距離的巖石產生相應作業，這樣會大幅度降低隧道巖石的自穩能力，并且還會適當降低隧道巖石的質量指標；②這種爆破方式會增加超挖風險，隧道爆破過程會產生一定的臨空面，巖石在支護作業前會由于失穩坍落導致較大程度的超挖情況。同時，實際施工過程中，施工人員未依據爆破設計使用炸藥用量和起爆順序，其均會造成一定程度的超挖問題。

1.2隧道支護

目前很多隧道施工出現坍塌情況，其很大程度上是由于隧道支護施工質量相對較差導致的，所以需使用復合式襯砌措施，并且做好超前支護、初期支護以及輔助支護等方面措施。同時施工過程中，施工人員應嚴格禁止實施欠挖或超挖，并且保證左右側馬口開挖交錯距離、掌子面距仰拱以及仰拱距二襯超過一定尺寸，同時噴錨支護應根據相關技術規范以及標準要求進行施工。

1.3隧道滲漏水

隧道滲漏水是較為常見的隧道問題之一，其要求隧道的防、排水工程質量，并且嚴格執行排為基礎，防、排、堵、截結合的治理原則，從而有效保障排水暢通以及防水質量。①需要在初期支護階段使用Ω 型彈簧排水管，并在相應位置裝設排水孔，然后使用一定厚度砂漿對半管表面進行封閉，從而保證初期支護表面不出現滲水情況；②需要使用先墻后拱法襯砌方式，這樣可以強化初期支護質量，其可有效避免初期支護受力不足導致的二襯混凝土超載以及襯砌開裂扥情況；③初噴混凝土過程使用工字鋼環向支撐，然后在拱架拱腰接頭處以及墻腳處設置相應的鎖腳錨桿，并且使用一定尺寸的注漿小導管取代徑向錨桿，對于初期支護和二次襯砌之間應布設相應的復合防水卷材；④接下來二次襯砌拱圈混凝土澆注階段，施工人員應使用整體式移動模板，并將隧道側墻和底部仰拱圈襯砌的施工縫設置在排水溝蓋板上；⑤對于拱腳開裂以及中隔墻襯砌開裂等情況實施頂水加固并且設置相應的排水孔，一般來說，頂水注漿主要從出水量小的排水管開始施工，然后再對串漿排水管實施補充注漿。

1.4隧道塌方

隧道塌方是隧道施工過程后果較為嚴重的質量問題之一，針對這種技術風險通常可以采用下列兩種措施進行處理：①為應急處理措施，其需要將隧道仰拱短時間內成環，并做好二襯保護，同時使用鋼拱架、方木和圓木實施有效支撐，然后對鋼拱架實施局部加固，這樣可以避免塌方程度進一步發展。尤其需要做好施工監控工作，其包括隧道頂、地表的沉降程度，當出現異常情況時應采取有效措施進行處理，并且強化地表防水措施質量，對于沉陷區應使用回填方法進行處理，同時布設相應的排水溝；②為處置技術措施，其需要對于受塌方影響段的初期支護出現的裂縫、變形情況，使用小導管注漿實施有效加固處理，其可避免塌方進一步發展，并對產生的掌子面實施噴漿封閉坍體，然后使用小導管注漿加固。同時，對于開挖作業使用小導管實施局部補強，并加裝相應的鋼筋網，再依次實施鋼架支護。

2隧道施工中存在的風險

2.1自然環境風險

在隧道施工中，自然環境風險主要來自三個方面：一是，巖土體分布空間變異性：在隧道施工中，如果存在巖土體材料物理力學性質變異、地層分布不確定、巖土體材料物理參數變異等情況的時候，就會非常容易出現施工風險。二是，不可抗力風險：當發生地震、洪水等自然災害的時候，非常容易產生施工風險。三是，不良地質、水文條件：當隧道施工區域存在斷層、軟弱夾層、風化槽、破碎帶等情況的時候，非常容易發生施工風險。

2.2機械設備及材料風險

在隧道施工中，必然要使用大量的機械設備與材料，當機械設備與材料質量不達標的時候，非常容易出現施工風險；在設備選型不當、設備故障的時候，施工風險較為頻發；在使用新材料、特殊材料的時候，如果未能按照有關規范執行，就會導致出現施工風險等等。

2.3人為因素風險

在隧道施工中，人為因素風險主要包括以下幾個方面：一是，施工技術不當：在隧道施工中，如果開挖方法及爆破方法選擇不當，就會導致施工受到影響，甚至出現經濟損失與人員傷亡；同時，錨噴支護不及時、地下水控制措施落實不到位等，也會導致出現施工風險。二是，施工管理不當：在隧道施工中，經常存在者施工管理方法落后、管理信息不暢通、盲目追求施工進度、搶工圖快等問題，導致施工風險頻發，不僅影響了施工的順利進行，也降低了施工質量。三是，施工質量差，未按照操作規程執行，偷工減料：比如，錨桿超前管棚型號、規格不符，數量不對；圍巖爆破用藥太多，導致圍巖擾動，從而降低了圍巖強度；噴射混凝土質量及厚度不達標，使得混凝土結構質量下降；未對危巖檢查工作予以重視，危巖處理措施落實不到位；等等。四是，施工決策失誤：在隧道施工中，突發緊急事故的時候，如果未及時采取有效措施，就會導致發生施工風險；同時，如果量測及信息反饋不及時，就會影響決策工作，使其出現失誤，進而發生施工風險。五是，人員技術水平有待提高：在隧道施工中，人員技術水平較低是普遍存在的問題，如管理人員素質較低、施工技術掌握不足等。

3風險分析及風險規避措施

3.1隧道風險分析

風險的管理流程是一個動態循環的過程，且這個過程應貫穿于隧道施工的整個過程而不能僅限于施工的某個特定階段。風險管理的過程應包含風險辨識、風險的分析與評估和風險的應對三個大部分，詳細步驟如下：

1）確定隧道施工過程中的潛在風險，一般要確定施工過程中的潛在風險，需要業主、施工單位、設計單位和勘察單位先確定專家組，再由專家組經過仔細地勘察后初步商討施工過程中可能存在的潛在風險并對風險進行商議以制定詳細的風險匯總表。

2）在得到風險匯總表的基礎上，需要制定合理的風險評估模型對專家組制定的風險匯總表進行風險的評估，并評價潛在風險對于整個施工過程的影響，通過對施工項目存在的潛在風險的評估，能尋找最合理的風險控制措施，并在風險控制措施的基礎上對整個項目施工過程嚴格把控，以達到盡量避免事故發生的目的，也保障了整個項目施工能在預定的時間內順利完工。

3.2化解風險是實現風險管理的目的

1）采用先進測試技術，及時反饋信息，以防范風險提高信息保證隧道工程界在長期的工程實踐中，積累了豐富的經驗，認識到“動態化設計，信息化施工”的重要性和必然性。在一些地質條件復雜或重要的隧道，學校、科研、廠商和設計、施工、監理等單位一起開展技術攻關，研制出了實用的測試儀器，開發出了先進的測試技術，為隧道工程施工實施信息管理提供了技術支持，為防范風險提供了可靠的信息保證。

2）選擇科學、合理的施工方法，為化解風險提供有力保證相關規定：“選擇施工方法，應以地質條件為主，結合隧道長度、斷面、結構類型、工期要求、施工技術力量、機械設備情況和經濟效益等，綜合確定，并優先采用噴錨構筑法。對地質變化較大的隧道，選擇的施工方法要有較多適應性，以便在圍巖變化時易于變換施工方法而較少地影響施工進度。變換施工方法時，應有過渡措施。”這為隧道工程施工方法的選擇指明了方向。

3）建設一支懂管理、精技術、高素質的人才隊伍是實現風險管理的智力保障。隨著工程的實踐，一大批從事隧道工程施工的工程技術人員脫穎而出，機械裝備能力日益增強，施工隊伍得到鍛煉，并在實踐中積累了豐富的施工經驗；但與目前我國隧道工程發展的趨勢，與世界隧道工程的先進管理方法和技術進步相比，差距很大。實施了風險管理的隧道工程管理不同于一般的橋梁、路基等工程的管理，管理工程的角色發生了變化，由被動變為主動。

結語

綜上所述，在隧道施工中，風險可能是一個動態過程，也可能是一個集合體。及時做好風險分析工作，制定合理、科學的應急預案，加強人員管理，對提高隧道施工風險控制水平有著十分積極的意義。在隧道施工中，不可無視風險，應正視風險，因地制宜，采取適合的控制措施，盡可能減少風險的發生，降低風險損失，確保人們財產與生命的安全，為社會的可持續發展提供可靠保障。

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