浅谈隧道风险识别及控制

摘 要：开展铁路隧道的风险识别工作，便于参建各方对施工现场的风险进行有效的控制，可以最大限度地降低事故发生的概率，确保隧道的施工安全，从而达到减少损失的目的。

关键词：隧道；风险；识别；控制

中图分类号：U458 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）02-0050-02

本文针对铁路隧道风险评估的方法进行了深入探讨，介绍了风险辨识、估计、评价和风险控制措施，以保证隧道施工的安全。

1 基本概况

隧道位于乌拉特前旗大佘太镇乌兰胡洞东部，属巴彦查干山南部边缘地带，隧址区地形起伏较大，山体自然坡度较陡，最大埋深约115.4 m，最小埋深1.5 m，地形起伏较大，北高南低，植被稀少，沟谷发育，地面高程1 205～1 331 m，相对高差126 m。隧址区山脉岩体破碎、凌乱且切割较深，呈“S”型发育的“V”字型沟谷纵横，山坡和沟床内落石分布，山坡冲沟和坡面地表水系不发育，地貌单元为剥蚀中低山区，除进口段分布有0～2 m厚的块石外，其余地段基岩裸露。

1.1 地层岩性和构造

通过对工程场地工程地质测绘发现，场地内出露的主要地层有第四系全新统残坡积层（Q4dl+el），第四系全新统人工堆积层（Q4ml），下古生界奥陶系中下统石灰岩 （O1+2），寒武系上中下统（∈1+2+3）灰岩、页岩、粉砂岩，震旦系燧石条带灰岩夹猪肝色粉砂岩（Zsh），下太古界桑干群混合片麻岩、片麻岩（Ar），侵入岩体。评估区所处大地构造单元属华北地台内蒙台背斜，基底岩石由下太古界的桑干群混合片麻岩（Ar1sn1）组成，盖层为震旦系的什那干群、寒武系和奥陶系等。从太古界至今约25亿年中，隧址和附近区域经历了地壳上历次造山运动，其构造复杂，多期构造相互干扰叠加，褶皱、断裂发育很好。

1.2 隧道施工中的主要地质问题

通过对隧道地质、水文和所处位置的分析可知，隧道施工过程中存在的主要地质问题为：进、出口和浅埋地段岩、土接触带施工开挖可能引起斜坡失稳、坍塌；隧道洞身围岩整体成岩作用差，施工过程中极可能出现围岩失稳、坍塌；洞身通过断层破碎带、不同岩性接触带时，施工中易产生突、涌水（泥）和坍塌。

1.2.1 浅埋隧道洞顶段

在改DK107+713—改DK107+840段附近，隧道位于乌兰呼洞背斜核部。下太古界片麻岩，全风化—强风化，岩体裂隙发育，岩体强度低，同时为浅埋段，而且距不整合接触带较近。在无水的情况下，这些“风化囊”的强度是非常低的，当拱部无支护时，处理不当会出现大型坍方。

1.2.2 不整合接触带段

在改DK107+840—改DK108+060段附近，隧道小角度穿越下太古界地层与震旦系地层、震旦系地层与寒武系地层、寒武系地层与奥陶系地层的不整合接触带，附近多呈全风化状。

1.2.3 断层破碎带段

隧道出口附近发育有一小逆断层，走向与线路大角度相交，产状近191°，倾角38° 与隧道大角度相交，倾向隧道洞身。岩性为灰岩，呈碎块状，岩体裂隙发育很好。

2 风险评估程序、方法和内容

2.1 风险评估的基本流程

风险评估的基本流程见图1.

2.2 风险评估方法

在隧道施工之前，结合施工图纸，聘请资深的地质和隧道专家针对隧道已经识别出的风险因素，作出客观的评价。经过专家的评审，得出实施性较强的评审报告，对施工提出合理的处理和预防措施。

2.3 风险评估内容

隧道施工风险因素和风险评估内容见表1.

根据事故发生的概率和后果等级，将风险等级分为5级，如表2所示。

表2 风险等级标准

后果等级

概率等级 轻微的 较大的 严重的 很严重的 灾难性的

I II III IV V

很可能 V 高度 高度 极高 极高 极高

可能 IV 中度 高度 高度 极高 极高

偶然 III 中度 中度 高度 高度 极高

不可能 II 低度 中度 中度 高度 高度

很不可能 I 低度 低度 中度 中度 高度

风险接受准则和采取的处理措施见表3.

表3 风险接受准则和采取的处理措施

风险等级 接受准则 处理措施

低度 可忽略 此类风险较小，不需要采取风险处理措施

中度 可接受 此类风险次之，不需要采取风险处理措施，但需要进行监测

高度 不期望 此类风险较大，必须采取处理措施，降低风险，并加强监控量测，要使降低风险的成本不高于风险发生后的损失

极高 不可接受 此类风险最大，必须高度重视，采取措施；一般应该规避，降低风险程度

3 风险识别和降低风险的对策

根据风险接受准则可知，风险等级为“低度”和“中度”的风险事件不需要采取风险处理措施。因此，以下仅对风险等级为“高度”和“极高”的风险事件提出研究对策。

3.1 安全风险目标

对安全风险目标的风险等级进行统计后显示，隧道内发生的较大塌方、塑性变形、突泥突水（季节性），对隧道的安全施

工造成严重威胁。

3.2 降低风险的对策

3.2.1 隧道施工前、中进行必要的超前地质预报

为了有效地减少隧道施工安全事故发生的概率，做好超前地质预报很有必要，以此可以对掌子面前方的地质条件进行直观的判断分析，便于进一步核对设计围岩等级的准确性和支护措施的安全性；还可以提前针对工程设计进行必要的优化。

3.2.2 及时做好监控量测工作

及时做好监控量测工作，为初期支护和二次衬砌提供科学的数据，为预防风险事件的发生提供科学的数据。在施工过程中，按照围岩的级别布置监控量测点，配置满足精度的水准仪和收敛仪，及时对监控点进行测设，及时整理分析数据，确保做到初期支护及时、二次衬砌与掌子面的距离不超标，在合理的时间内，施做二次衬砌，确保施工安全。

3.2.3 预防发生塌方的对策

隧道进口和出口分别施做30 m和20 mΦ108超前大管棚进行超前预支护，洞内软弱围岩段采取Φ42超前小导管支护。针对IV、V级围岩采用短台阶法开挖，控制循环进尺和开挖台阶长度，及时封闭掌子面，严格控制二次衬砌和掌子面的距离，切实做好监控量测工作，以便及时修正支护参数和施工方法。

图1 风险评估基本流程图

4 结束语

经过对隧道风险因素的识别、分析、控制和采取措施，将风险等级为“高度”和“极高”的风险事件降为“中度”和“低度”，避免了风险事件的发生。因此，隧道施工的风险识别、评估和控制是非常重要的，是施工中必不可少的重要环节。

————————

作者简介：李璐（1980—）女，工程师，2006年毕业于西南交通大学（本科）。

〔编辑：曹月〕

Identification and Control the Risk of Tunnel

Li Lu

Abstract： The risk identification work of railway tunnel， facilitate the participation of all parties to effectively control risks to the construction site， can minimize the probability of the accident， to ensure the construction safety of the tunnel， so as to reduce the loss of purpose.

Key words： tunnel； risk； distinguish； control

3.2.2 及时做好监控量测工作

及时做好监控量测工作，为初期支护和二次衬砌提供科学的数据，为预防风险事件的发生提供科学的数据。在施工过程中，按照围岩的级别布置监控量测点，配置满足精度的水准仪和收敛仪，及时对监控点进行测设，及时整理分析数据，确保做到初期支护及时、二次衬砌与掌子面的距离不超标，在合理的时间内，施做二次衬砌，确保施工安全。

3.2.3 预防发生塌方的对策

隧道进口和出口分别施做30 m和20 mΦ108超前大管棚进行超前预支护，洞内软弱围岩段采取Φ42超前小导管支护。针对IV、V级围岩采用短台阶法开挖，控制循环进尺和开挖台阶长度，及时封闭掌子面，严格控制二次衬砌和掌子面的距离，切实做好监控量测工作，以便及时修正支护参数和施工方法。

图1 风险评估基本流程图

4 结束语

经过对隧道风险因素的识别、分析、控制和采取措施，将风险等级为“高度”和“极高”的风险事件降为“中度”和“低度”，避免了风险事件的发生。因此，隧道施工的风险识别、评估和控制是非常重要的，是施工中必不可少的重要环节。

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作者简介：李璐（1980—）女，工程师，2006年毕业于西南交通大学（本科）。

〔编辑：曹月〕

Identification and Control the Risk of Tunnel

Li Lu

Abstract： The risk identification work of railway tunnel， facilitate the participation of all parties to effectively control risks to the construction site， can minimize the probability of the accident， to ensure the construction safety of the tunnel， so as to reduce the loss of purpose.

Key words： tunnel； risk； distinguish； control

3.2.2 及时做好监控量测工作

及时做好监控量测工作，为初期支护和二次衬砌提供科学的数据，为预防风险事件的发生提供科学的数据。在施工过程中，按照围岩的级别布置监控量测点，配置满足精度的水准仪和收敛仪，及时对监控点进行测设，及时整理分析数据，确保做到初期支护及时、二次衬砌与掌子面的距离不超标，在合理的时间内，施做二次衬砌，确保施工安全。

3.2.3 预防发生塌方的对策

隧道进口和出口分别施做30 m和20 mΦ108超前大管棚进行超前预支护，洞内软弱围岩段采取Φ42超前小导管支护。针对IV、V级围岩采用短台阶法开挖，控制循环进尺和开挖台阶长度，及时封闭掌子面，严格控制二次衬砌和掌子面的距离，切实做好监控量测工作，以便及时修正支护参数和施工方法。

图1 风险评估基本流程图

4 结束语

经过对隧道风险因素的识别、分析、控制和采取措施，将风险等级为“高度”和“极高”的风险事件降为“中度”和“低度”，避免了风险事件的发生。因此，隧道施工的风险识别、评估和控制是非常重要的，是施工中必不可少的重要环节。

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作者简介：李璐（1980—）女，工程师，2006年毕业于西南交通大学（本科）。

〔编辑：曹月〕

Identification and Control the Risk of Tunnel

Li Lu

Abstract： The risk identification work of railway tunnel， facilitate the participation of all parties to effectively control risks to the construction site， can minimize the probability of the accident， to ensure the construction safety of the tunnel， so as to reduce the loss of purpose.

Key words： tunnel； risk； distinguish； control