山嶺隧道工程風(fēng)險識別與應(yīng)對淺析

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摘要:對于公路隧道工程，因其隱蔽性和復(fù)雜性，容易在工程施工過程中出現(xiàn)各種問題。對此，通過分析山嶺隧道工程風(fēng)險管控現(xiàn)狀，了解山嶺隧道工程風(fēng)險管控問題，包括風(fēng)險識別與可靠度概念混淆、風(fēng)險管控內(nèi)容與流程不完善、風(fēng)險決策認(rèn)識存在誤區(qū)以及風(fēng)險應(yīng)對處理方式單一的基礎(chǔ)上，研究山嶺隧道工程風(fēng)險的產(chǎn)生機(jī)理，概述了山嶺隧道工程風(fēng)險的主要類型，并以此剖析山嶺隧道工程風(fēng)險的應(yīng)對措施，再結(jié)合實(shí)例為工程管理人員提供指導(dǎo)與幫助，最終確保我國山嶺隧道工程施工穩(wěn)定、安全、有序的開展。

關(guān)鍵詞:山嶺隧道工程;風(fēng)險識別;應(yīng)對措施;風(fēng)險管控

在山嶺隧道工程施工中，為適應(yīng)不斷變化的圍巖地質(zhì)，多采用動態(tài)開挖與支護(hù)相結(jié)合的方式展開施工作業(yè)，這導(dǎo)致施工過程中存有大量不確定因素，容易產(chǎn)生安全風(fēng)險，一旦管理不當(dāng)，則會演化成嚴(yán)重的安全事故。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)辨識山嶺隧道工程施工中的各種風(fēng)險，建立風(fēng)險識別與管控模型，以此開展有針對性的風(fēng)險防范工作，既確保山嶺隧道工程施工順利完成，又從根本上規(guī)避了工程安全事故。

1山嶺隧道工程風(fēng)險管控現(xiàn)狀及問題分析

1．1山嶺隧道工程風(fēng)險管控現(xiàn)狀

在國外，對于山嶺隧道工程風(fēng)險管控的研究相對較多，例如，佐藤久等在統(tǒng)計(jì)隧道工程事故方面作了大量工作，以此形成了針對隧道工程風(fēng)險管控的參照標(biāo)準(zhǔn)和有效方法;Burland等從工程項(xiàng)目角度出發(fā)，研究指出了隧道工程可能存在的安全風(fēng)險，并提出了相應(yīng)的解決措施［1］。在國內(nèi)，我國已經(jīng)擁有隧道及地下工程風(fēng)險管理專業(yè)委員會，這使得針對隧道工程的風(fēng)險管控工作呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化發(fā)展態(tài)勢。其中，滬崇通道的風(fēng)險評估項(xiàng)目是我國隧道工程風(fēng)險管控領(lǐng)域的里程碑，其涉及前期選線、施工風(fēng)險管理、環(huán)境保護(hù)、運(yùn)營事故控制以及財務(wù)分析等多個方面，形成了相對完整的風(fēng)險管控體系。雖然我國對于隧道工程風(fēng)險管控的理論研究相對較多，但工程實(shí)踐則相對較少，應(yīng)用研究仍處于起步階段。

1．2山嶺隧道工程風(fēng)險管控存在的問題

1)風(fēng)險識別與可靠度概念混淆。目前，對于風(fēng)險管控概念的研究仍相對較少，尤其是存有風(fēng)險識別與可靠度概念混淆的問題。其中，針對風(fēng)險，其涉及兩個十分關(guān)鍵的要素:a．為風(fēng)險事件發(fā)生的可能性;b．為事件潛在的風(fēng)險損失，而與可靠度不同的是，風(fēng)險識別并不局限于概率分析，而是涉及損失分析等多方面內(nèi)容。同時，對于風(fēng)險識別，其指的是對于事件全過程的連續(xù)分析，但可靠度僅針對過程中的某一點(diǎn)進(jìn)行研究，這就意味著風(fēng)險識別更加強(qiáng)調(diào)形成完整的管控體系。在此基礎(chǔ)上，風(fēng)險識別的概念模糊不清，使得山嶺隧道工程的風(fēng)險管控質(zhì)量相對較低，不能起到實(shí)質(zhì)性的管理效果。2)風(fēng)險管控內(nèi)容與流程不完善。在早期風(fēng)險管控工作中，一般將風(fēng)險管控分為風(fēng)險定義、風(fēng)險辨識、風(fēng)險評估三個部分，同時，英國提出UkMoD風(fēng)險管理模型，將風(fēng)險管理分為初始辨識、分析及規(guī)劃管理三個部分，以此初步形成了風(fēng)險管理體系的模型。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過各國專業(yè)人員的不斷研究，集風(fēng)險定義、風(fēng)險辨識、風(fēng)險估計(jì)、風(fēng)險評估、風(fēng)險處置和風(fēng)險監(jiān)控為一體的風(fēng)險管控體系逐漸構(gòu)成，并得到了較為廣泛的應(yīng)用［2］。但就我國目前情況來看，各工程施工企業(yè)對于風(fēng)險管控的認(rèn)識相對不足，缺乏對于風(fēng)險管控內(nèi)容與流程的充分了解，使得現(xiàn)有風(fēng)險管控模式既不能客觀反映施工項(xiàng)目所處的風(fēng)險狀態(tài)，也不能對常見工程安全風(fēng)險有針對性的進(jìn)行防范，缺乏有效的風(fēng)險管控方法及相關(guān)理論，最終影響了工程風(fēng)險管控的整體質(zhì)量。3)風(fēng)險決策認(rèn)識存在誤區(qū)。通常來說，風(fēng)險越小，要付出的代價越高，因此，如何將風(fēng)險限定在一個合理的、可接受的水平，通過風(fēng)險管控以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、工期、勞動成本、綜合效益等多方面最佳，是現(xiàn)階段風(fēng)險管控工作面臨的核心問題。然而，對于目前階段我國的山嶺隧道工程風(fēng)險管控工作來說，缺乏系統(tǒng)的風(fēng)險決策認(rèn)識，尚未形成完整統(tǒng)一的風(fēng)險決策標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同工程所采用的風(fēng)險管控方法存在較大差異，風(fēng)險管控的科學(xué)性與標(biāo)準(zhǔn)性難以得到保障。此外，根據(jù)風(fēng)險影響分析，風(fēng)險事故發(fā)生后的損失一般包含人員損失、經(jīng)濟(jì)損失、工期損失和環(huán)境影響，但很多企業(yè)僅注重經(jīng)濟(jì)損失，這就使得對于風(fēng)險損失的管控工作形同虛設(shè)，違背了風(fēng)險管控工作的初衷。4)風(fēng)險應(yīng)對處理方式單一。在應(yīng)對工程風(fēng)險時，多數(shù)施工企業(yè)過于依賴保險，缺乏應(yīng)有的風(fēng)險防范意識，導(dǎo)致風(fēng)險管控存有明顯的亡羊補(bǔ)牢特點(diǎn)，并不能從根本上就風(fēng)險問題進(jìn)行解決。此外，對于保險公司來說，其所開展的風(fēng)險評估僅針對經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，而并不涉及其他類型風(fēng)險，這就導(dǎo)致因工程事故產(chǎn)生的社會影響風(fēng)險、工期延誤風(fēng)險、人員傷亡風(fēng)險依舊存在，仍然會對企業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重影響。

2山嶺隧道工程風(fēng)險管控的重要性分析

2．1有利于促進(jìn)隧道施工決策科學(xué)化

通過開展山嶺隧道工程風(fēng)險管控，能夠提高隧道施工決策的科學(xué)性與合理性，從根源上降低工程風(fēng)險。同時，借助風(fēng)險管控體系支撐，能夠針對不同施工階段選擇最為恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎ粌H可幫助管理人員降低施工管理難度，同時也能確保工程施工的持續(xù)、穩(wěn)定開展。

2．2有利于確保隧道施工現(xiàn)場的安全性

對于山嶺隧道工程施工過程，安全管理始終是工程管理體系的首要任務(wù)，借助風(fēng)險管控能夠形成強(qiáng)調(diào)風(fēng)險預(yù)防的安全管理模式，最大化給現(xiàn)場施工人員提供安全保障，在確保施工作業(yè)安全進(jìn)行的前提下保障工程的施工效率與質(zhì)量。

2．3有利于確保項(xiàng)目管理目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)

借助風(fēng)險管控，能夠從成本、工期、質(zhì)量、安全等多個方面輔助工程管理工作，不僅可幫助決策者更加精確的估計(jì)工程成本與工期，同時也能在提高施工方案合理性的基礎(chǔ)上形成系統(tǒng)的風(fēng)險防范機(jī)制，有助于確保工程項(xiàng)目管理目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)［3］。

3山嶺隧道工程風(fēng)險研究

3．1山嶺隧道工程風(fēng)險的產(chǎn)生機(jī)理

1)水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性。在山嶺隧道工程施工過程中，水文地質(zhì)條件是隧道設(shè)計(jì)與施工的重要基礎(chǔ)資料，但由于其具有明顯的復(fù)雜性，增加了山嶺隧道工程風(fēng)險管控的難度。其中，水文地質(zhì)條件經(jīng)過長期的地質(zhì)年代形成，而由于易受到自然和人為因素影響，導(dǎo)致其介質(zhì)特性表現(xiàn)出較強(qiáng)的隨機(jī)性。同時，地層中含有大量水的活動與作用，如地表徑流、地下潛水等，這進(jìn)一步增加了水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性。在此基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)地質(zhì)勘探手段易受到設(shè)備條件限制，使得人們往往依托個別測試點(diǎn)的現(xiàn)場試驗(yàn)來對水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，不僅無法為風(fēng)險管控提供精確的數(shù)據(jù)支持，而且很容易遺漏風(fēng)險問題，給隧道工程的正常施工帶來影響。2)施工技術(shù)方案的復(fù)雜性?；谏綆X隧道工程施工的特殊性和復(fù)雜性，不同水文地質(zhì)條件下工程所適用的施工技術(shù)方案也存在較大差異，因此，如何選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)方案，是確保工程施工安全、高效開展的關(guān)鍵。然而，在隧道及地下工程建設(shè)中，涉及施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工技術(shù)等多方面因素，其均有可能對施工風(fēng)險造成影響，且由于山嶺隧道工程普遍建設(shè)周期長、施工環(huán)境差，導(dǎo)致風(fēng)險產(chǎn)生概率更高，一旦缺乏系統(tǒng)性的風(fēng)險管控機(jī)制，很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。3)工程決策管理的復(fù)雜性。因山嶺隧道工程所具有的隱蔽性、復(fù)雜性和多變性，其工程投資風(fēng)險通常較大，這多與工程決策管理較高的難度有關(guān)。此外，在山嶺隧道工程建設(shè)過程中，涉及建設(shè)地址選擇、技術(shù)方案選擇、施工環(huán)境保障、施工隊(duì)伍組織等多方面問題，其每一個問題的決策管理均會帶來風(fēng)險和效益，而工程組織與管理人員是否能夠根據(jù)現(xiàn)場情況作出正確決策，是決定工程建設(shè)風(fēng)險最小化的核心要素。4)工程施工環(huán)境的復(fù)雜性。從實(shí)際來看，大多數(shù)山嶺隧道工程的施工環(huán)境均相對復(fù)雜。其中，在施工過程中，工程管理人員不僅要考量周圍的生態(tài)環(huán)境狀況和其他工程情況，還應(yīng)對周邊的地面構(gòu)筑物進(jìn)行勘測，了解工程建設(shè)對其他地面構(gòu)筑物造成影響的可能性，通過評估地面構(gòu)筑物的使用年限、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)類型和文物價值來確保工程建設(shè)方案的經(jīng)濟(jì)性與合理性［4］。

3．2山嶺隧道工程風(fēng)險的主要類型

1)塌方與崩塌風(fēng)險。在山嶺隧道工程施工中，塌方與崩塌風(fēng)險是較為常見的一種風(fēng)險類型，造成其產(chǎn)生的原因一是自然因素，如地質(zhì)狀態(tài)、受力狀態(tài)等;二是人為因素，如設(shè)計(jì)方案、施工方法等。2)巖爆風(fēng)險。在隧道開挖過程中，巖體彈性應(yīng)變能突然釋放所致的一種動力失穩(wěn)地質(zhì)災(zāi)害。其中，該類風(fēng)險具有明顯的突發(fā)性，一旦發(fā)生，輕則威脅施工人員、設(shè)備的安全，影響工程正常開展，重則還會造成初期支護(hù)失效，引發(fā)地震等自然災(zāi)害［5－6］。3)高低溫風(fēng)險。相比于巖爆風(fēng)險和塌方風(fēng)險，高低溫風(fēng)險的發(fā)生概率較小，其多發(fā)生于火山地帶的隧道施工過程，可通過地質(zhì)監(jiān)測以進(jìn)行防范，對施工人員造成危害的可能性較低。4)突水突泥風(fēng)險。對于降雨量較大的地區(qū)，若施工區(qū)域存有地質(zhì)斷層、大型溶洞或暗河，容易出現(xiàn)突水突泥問題，一旦發(fā)生，會直接威脅施工人員的生命安全，甚至引發(fā)塌方事故。5)瓦斯爆炸及突出風(fēng)險。在山嶺隧道工程施工過程中，瓦斯爆炸及突出風(fēng)險是需要重點(diǎn)防范的一種風(fēng)險類型。其中，瓦斯又稱沼氣，是一種無毒氣體，但當(dāng)其含量為5%～16%時(按體積計(jì))，易發(fā)生爆炸事故。6)冒頂與掉塊風(fēng)險。與塌方事故不同，冒頂事故除了會威脅隧道內(nèi)的施工人員外，還會對地表的建筑物造成影響，究其原因，該類事故多與巖石破碎、頂板裂隙發(fā)育等現(xiàn)象有關(guān)。此外，在冒頂事故演變初期，一般可稱之為掉塊事故，即隧道頂部出現(xiàn)小規(guī)模巖體掉落，容易造成施工人員的傷亡。7)其他風(fēng)險。除上述外，山嶺隧道工程風(fēng)險還包括自然因素風(fēng)險、炸藥爆炸風(fēng)險、毒氣風(fēng)險等。

4山嶺隧道工程風(fēng)險識別研究

4．1風(fēng)險識別的基本原則

1)完整性原則。對于山嶺隧道工程施工過程，風(fēng)險種類較多，因此對于風(fēng)險識別的要求也較高。在此基礎(chǔ)上開展基于山嶺隧道工程的風(fēng)險識別工作時，應(yīng)遵循完整性原則，全面完整的辨識工程潛伏的所有風(fēng)險，不得因管理人員的主觀原因而遺漏某些風(fēng)險類型。其中，為了確保風(fēng)險識別的完整性，應(yīng)注意結(jié)合使用多種風(fēng)險辨識方法，且針對工程施工的全過程進(jìn)行識別。2)系統(tǒng)性原則。在山嶺隧道工程施工過程中，考慮到風(fēng)險因素較多，應(yīng)遵循系統(tǒng)性原則就風(fēng)險進(jìn)行篩選，通過避重就輕以保障風(fēng)險識別的突出性。其中，對于影響較小或處于非重要部位的風(fēng)險，可視情況予以忽略，不必耗費(fèi)較多的時間和人力，而對于影響較大或處于重要部位的風(fēng)險，應(yīng)予以側(cè)重，借助詳細(xì)識別以最大化提升風(fēng)險管控質(zhì)量［7］。

4．2風(fēng)險識別的關(guān)鍵問題

1)風(fēng)險識別方法的選擇。對于不同風(fēng)險類型，其所適用的風(fēng)險識別方法存在較大差異，而在選擇風(fēng)險識別方法時，一般需考量的因素包括施工特點(diǎn)、風(fēng)險環(huán)境、項(xiàng)目進(jìn)度和管理資源情況。例如，對于施工前期的風(fēng)險識別工作，通常選擇資料法、專家調(diào)查法最為有效，而對于施工中期的風(fēng)險，則應(yīng)注重結(jié)合發(fā)散樹等方法理論進(jìn)行識別。2)風(fēng)險系統(tǒng)的預(yù)測。針對風(fēng)險管控工作，不同種類工程項(xiàng)目存在的風(fēng)險類型差異較大，但相同種類工程項(xiàng)目存在的風(fēng)險類型往往具有較多相似點(diǎn)。因此，可借助數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，通過對比相同類別工程的施工工藝和風(fēng)險環(huán)境來判斷此項(xiàng)目的風(fēng)險因素，以提高風(fēng)險識別的效率。

4．3風(fēng)險識別的常見方法

1)FTA法。FTA法又稱事故樹分析法，其通過對系統(tǒng)的危險性進(jìn)行評估以形成故障樹，具有風(fēng)險分析、事故預(yù)測等功能，如圖1所示。2)檢查表法。顧名思義，檢查表法是一種將所有風(fēng)險類型列舉于表中供管理人員進(jìn)行檢查的風(fēng)險識別方法，而在檢查表中，不僅應(yīng)涉及同類工程曾發(fā)生過的風(fēng)險，還應(yīng)包含管理人員的預(yù)測風(fēng)險。3)流程圖法。流程圖法以工程項(xiàng)目為依托，通過以流程圖形式展示項(xiàng)目各個具體環(huán)節(jié)，幫助管理人員明確不同環(huán)節(jié)涉及的風(fēng)險類型。其中，常見的流程圖一般包括項(xiàng)目系統(tǒng)流程圖、項(xiàng)目實(shí)施流程圖、項(xiàng)目作業(yè)流程圖等［8］。4)WBS-RBS法。在基于系統(tǒng)性原則基礎(chǔ)上，WBS-RBS法通過分解施工工藝和工程結(jié)構(gòu)，形成作業(yè)分解樹，能夠重點(diǎn)突出關(guān)鍵部位、發(fā)生可能性較大的風(fēng)險類型。因此，WBS-RBS法的優(yōu)勢在于能夠突出風(fēng)險識別的重點(diǎn)，幫助管理人員最大化提升風(fēng)險識別效率。

5山嶺隧道工程風(fēng)險應(yīng)對措施研究

5．1工程案例

為研究山嶺隧道工程風(fēng)險的應(yīng)對措施，以某隧道工程為依托進(jìn)行分析，在前期勘探工作中，通過開展地質(zhì)綜合勘察，以地質(zhì)調(diào)繪為基礎(chǔ)，形成初步的勘測結(jié)果。其中，隧道圍巖分級如表1所示。

5．2工程地質(zhì)問題及潛在風(fēng)險

通過勘察，發(fā)現(xiàn)該隧道工程存有以下不良地質(zhì)問題:首先，在隧道開挖后，圍巖應(yīng)力出現(xiàn)重分布現(xiàn)象，當(dāng)超過圍巖巖體應(yīng)力承受范圍后，容易出現(xiàn)圍巖變形或坍塌事故;其次，一部分隧道區(qū)域埋藏較淺，圍巖巖體節(jié)埋裂隙較發(fā)育，地下水埋藏較淺，容易出現(xiàn)冒水突泥問題;再次，一部分隧道處于圍巖巖性分界線附近，易出現(xiàn)突水問題;最后，該區(qū)域水文地質(zhì)條件相對特殊，常見的巖爆風(fēng)險、瓦斯爆炸風(fēng)險均易出現(xiàn)［9］。

5．3風(fēng)險應(yīng)對措施

首先，對于隧道進(jìn)出口，加強(qiáng)邊坡防護(hù)，同時考慮到隧道進(jìn)口、出口為風(fēng)化基巖，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，并應(yīng)注意對于強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖等巖體的管控;其次，應(yīng)做好針對隧道整體的防水排水措施，同時，應(yīng)特別注意隧道施工過程中的地下水水位下降問題，避免出現(xiàn)大量的突水事故;最后，應(yīng)針對巖體接觸帶進(jìn)行加固支護(hù)，通過采取加強(qiáng)措施以規(guī)避坍塌冒頂事故。

6結(jié)語

在了解國內(nèi)外山嶺隧道工程風(fēng)險管控現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了山嶺隧道工程風(fēng)險管控的特點(diǎn)與現(xiàn)狀，并基于常見山嶺隧道工程風(fēng)險指出了風(fēng)險識別的重點(diǎn)和有效方法。其中，在山嶺隧道工程風(fēng)險管控過程中，應(yīng)注意結(jié)合多種風(fēng)險管控理論，通過采用恰當(dāng)?shù)淖R別方法以確保風(fēng)險管控的整體性和系統(tǒng)性，從而有效提高管控質(zhì)量，保障工程施工的安全進(jìn)行。

作者:曹艷龍 單位:山西交通控股集團(tuán)有限公司 呂梁北高速公路分公司