12.1隧道工程施工中的風險種類
國際諮詢工程師聯合會(fidic)在《土木工程施工合同條件》(簡稱fidic條款)的通用合同條件中對風險問題做了明確的規定。工程風險具有一定的偶然性，它一旦發生，業主和承包人其中一方或雙方共同受較大的經濟損失。隧道工程的風險貫穿於隧道建設的全過程，本工程就施工組織設計而言，風險主要有以下方面：
(1)施工前對工程地質和水文地質情況了解得不很準確。隧道及地下工程整個結構處於地下(有時還是深層)，其地質和水文地質狀況對隧道工程的施工方法、施工支護、施工管理，乃至以後的運營管理，關係極大。但目前的勘探方法和手段都很難在施工前將圍岩狀況掌握得一清二楚。
作為隧道設計、施工前提的工程地質和水文地質條件的不準確性，極可能導致設計檔案和招標投標合同與現場實際情況發生差異，從而帶來難以預見的風險。
(2) 施工中發生的風險，如由於塌方、湧水、爆破、用電和通風設施等出現的安全問題。
具備風險意思，作好風險**，採取風險規避對策是隧道施工組織管理的重要方面，是保證隧道工程安全、順利竣工的關鍵。
12.2風險分析與處理措施
針對本工程的特點，考慮到施工中的不確定因素給隧道施工帶來很多的不安全因素。一方面需要搞好安全管理，如加強安全教育，強化安全意識，落實安全責任制等，另一方面要切實強化隧道施工中的安全技術，加強風險**與規避機制，完善隧道施工組織管理。
12.2.1常見不良地質條件的風險**及規避對策
a洞口淺埋段
地表覆蓋層厚度小於隧道跨度時，即覆跨比小於1時，為淺埋隧道。本工程隧道洞口位置淺埋段。
a風險**
淺埋段隧道施工易引起地面下沉、開裂，造成地面變形、失穩甚至破壞等。
b規避對策
(1)採用分部開挖方法。隧道施工採用微台階、或短台階，當地質情況較差時採用眼鏡法、ｃｄ法或ｃｒｄ法施工。
(2)開挖前先施工超前錨桿或超前管棚。當地質情況較差、圍岩破碎時應先進行地表注漿。
(3)採用控制爆破技術，將爆破振動速度控制在規定的允許值之內。
(4)加強隧道開挖後的支護。視隧道圍岩情況，採用系統錨桿、掛鋼筋網然後噴混凝土。或採用鋼格柵支護。圍岩強度較差時，施做10～15ｃｍ厚的混凝土支護。
(5)加強施工監測。①地表沉降量的監測；②地表建築物情況監測；③爆破震動監測；④圍岩收斂變形量測；⑤施工支護應力監測。
b 斷層破碎帶
a風險**
(1)採用地質雷達超前**、預報。
(2)洞內超前鑽探預報。即在開挖工作面採用水平鑽機向隧道前方打超前鑽孔探測。
b規避對策
(1)開挖前先施工超前錨桿或超前管棚等對圍岩進行預加固。圍岩破碎時應先進行預注漿，改良圍岩。
(2)開挖後的施工支護應加強，視斷層的圍岩破碎情況，採用系統錨桿、掛鋼筋網然後噴混凝土。或採用鋼架(或格柵鋼架)支護。
(3)按設計進行永久性混凝土襯砌支護；或採用鋼筋混凝土襯砌；以及增加襯砌混凝土厚度，提高襯砌混凝土強度等級。
(4)襯砌後及早行回填灌漿。
12.2.2常見地質災害的風險**及規避對策
a岩爆a風險**
(1)岩體準強度評價法
式中：σｔ—岩體準抗拉強度，mpa；
σｃ—岩體單軸抗壓強度，mpa；
ｖｐｍ—岩體(現場)縱波傳播速度，ｍ/ｓ；
ｖｐｄ—岩石(室內)縱波傳播速度，ｍ/ｓ。
當σｔ≥80ｍｐａ時，可能發生嚴重岩爆。
(2)地應力測試法以周邊最大切向應力σ0與岩體抗壓強度σｃ推斷，即用兩者比來推斷。當ｄ=σｃ/σ0<2 5時發生強岩爆。
(3)山體自重應力推算岩爆的臨界深度
自重應力σｒ=γｈ
μ為泊松比；kj為係數，據圍岩表面應力狀態而定，kj=0.19，0.29，0.38，0.40……
(4)挪威分類
①當σｃ/σ1=5～2 5或σt/σ1=0 33～0 16時，為輕微岩爆；
②當σｃ/σ1<2 5或σt/σ1<0 16時，為強烈岩爆。
其中σt、σｃ、σ1分別為岩體準抗拉強度、岩體單軸抗壓強度、最大主應力。
b規避對策
(1)岩爆多發生在埋藏很深、整體、乾燥和地質堅硬的岩層中，當設計檔案有該類地質時，應提前防衛。
(2)岩爆多發生在新開挖工作面及其附近，以頂部或拱腰部位為多，這些地方是防範岩爆傷人的重點部位。
(3)超前釋放孔。在掌子面自拱部至邊牆打超前釋放孔。
(4)超前周邊預裂爆破鬆弛。採用鬆動爆破、超前鑽孔預爆法，先期將岩層的原始應力釋放一些，以減少岩爆發生的可能性或避免大的危險。
(5)岩面噴灑水濕潤。即向開挖的岩石表面噴射高壓水沖洗，預先釋放部分能量。
(6)錨桿掛網。爆破開挖後及時向拱頂及邊牆噴射混凝土，加設錨桿和鋼筋網，減少岩層暴露時間和岩爆發生的次數。
(7)及時清撬。岩爆發生時，有的石塊暫不落地，呈搖搖欲墜之勢，要及時清撬。
(8)增加防護鋼棚。岩爆發生範圍內的機械裝置要增加防護鋼棚，工作人員要配戴鋼盔及防彈背心。
(9)岩爆高發期，即有片石彈射狀、**拋擲狀的強烈岩爆發生時，機械裝置及人員要撤出岩爆區域，躲避岩爆。
b岩溶a風險**
當隧道穿越可溶性的岩層時，則可能遇有岩溶，本標段存在岩溶地質災害。
(1)洞內超前預報。採用ｔｓｐ202地質雷達**預報系統。
(2)洞內超前鑽探預報。即在開挖工作面採用水平鑽機向隧道前方打超前鑽孔。
b規避對策
(1)小型溶洞的處理
①堵塞。位於隧道底部位置的小溶洞，採用換填片石、幹砌片石、漿砌片石回填壓實。或採用隧道底板梁通過。
②位於隧道邊牆位置的小溶洞，採用漿砌片石封堵，加強混凝土襯砌封閉。
③拱部以上溶洞，視溶洞的岩石破碎程度，採用噴錨支護加固，加設護拱防護，拱頂回填漿砌片石或幹砌片石壓漿固結。
(2)規模較大溶洞處理
①跨越。簡支梁跨越；棧橋跨越；拱橋跨越；邊牆拱跨越；整體浮放支托跨越。
②支頂加固。支承牆加固；支承柱加固；拱橋支頂加固；挖孔樁支頂加固。
(3)岩溶隧道施工。岩溶隧道開挖同軟弱圍岩相似，管棚注漿綜合預加固，微震爆破，強化初期支護。隧道施工採用微台階或短台階，圍岩地質條件較差時採用眼鏡法、ｃｄ法或ｃｒｄ法施工。
c突湧水
a風險**
(1)超前探孔。用風槍或鑽孔台車進行鑽孔，鑽孔長度為5ｍ以上。
(2)採用地質雷達檢測。
b規避對策
(1)引排水。查明溶洞或暗河水源流向及其與隧道位置關係，用涵洞、暗管、暗溝、洩水洞、開鑿引水槽、鋪砌排水溝等。
(2)堵水。溶洞或暗河的流水量不大，有其它出口或有分支，採用注漿堵水。
(3)隧道反坡排水。利用抽水機配以管道排水，分段設定固定幫浦站和集水井。固定幫浦站與開挖面之間設定臨時移動幫浦站，用潛水幫浦抽水至固定幫浦站的集水井。
12.2.3隧道施工中常見慣性事故的風險**及規避對策
隧道施工中常見的慣性事故多為隧道坍塌、爆破作業、施工用電安全以及爆破後危石傷人等。
a 隧道塌方
a 風險**
(1)在碎裂結構地層中，岩塊間互相擠壓，開挖後失穩，區域性塊石坍塌。
(2)噴層大量開裂，噴混凝土質量、厚度未達到設計要求。
(3)薄層岩體在構造運動作用下，形成小褶曲，錯動，岩層層狀劈裂，層理、節理縫或裂隙變大、張開。
(4)岩層軟弱相間或有軟弱夾層，有地下水作用，軟弱面強度降低或軟弱層泥質充填物較多。
(5)隧道穿越斷層或各種堆積體，開挖後，容易引起坍塌。
(6)由於地下水的浸泡、軟化等作用，加劇岩體的失穩而坍塌。
(7)洞內圍岩變形異常，變形速度加大。
b規避對策
(1)採用圍岩「預加固」技術，即通過打超前管棚，預注漿加固圍岩，提高圍岩的效能指標。或者採用旋噴拱或預切槽，減少圍岩變形。
(2)做好排水。在施工前或施工中，均應採取可行的防排水措施，盡可能將地表水引排，不滲入隧道中。
(3)選擇正確的開挖方法。採用台階法、短台階法、中壁法、眼鏡法等技術進行隧道開挖。
(4)加強初期支護。①增加噴射混凝土的厚度；②加密加長錨桿；③增設鋼筋網或使用噴射鋼纖維混凝土；④採用或者加密鋼架。
(5)加強圍岩量測。發現圍岩變形或異常情況，及時採取緊急措施處理。①按設計進行永久性混凝土襯砌支護；②採用鋼筋混凝土襯砌；③增加襯砌混凝土厚度；④改變襯砌斷面形式(如直牆變曲牆等)；⑤提高襯砌混凝土強度等級。
b 爆破事故
a風險**
(1)爆破器材受潮或失效。
(2)起爆方法不正確。
(3)爆破網路聯結不正確。
b 規避對策
(1)選用安全的爆破器材。
(2)採用微差爆破。
(3)盲炮處理。①距盲炮炮口間距不小於30ｃｍ處，另打平行炮眼重新裝藥爆破；②用木製或竹製工具，將盲炮炮眼的大部分填塞物掏出，用聚能藥包起爆；③若起爆網路未受破壞，導爆索或導爆管正常，仍能起爆者，可聯線起爆；④所用炸藥為非抗水類炸藥，向孔內灌水，使炸藥失效；⑤當電力起爆發生盲炮時，須立即切斷電源，將爆破網路短路。
c施工用電事故
a風險**
(1)電壓突然降低。
(2)電壓忽高忽低，不穩定。
(3)電氣裝置不能正常工作。
(4)用電常見的事故為漏電、短路、觸電等，發生率較高，危害較嚴重。
(5)施工中變壓器的安全。
b規避對策
(1)編制臨時用電方案，確定變壓器容量、導線截面和電器開關型別等。
(2)採用「三相五線制」線路及兩級保護系統，或將動力線路與照明線路分設。
(3)電力線路與建築物的距離要符合最小安全距離的規定。
(4)變配電場所及自備發電機要按規範要求做好安全防護及接地、防雷防護。
(5)機電裝置安裝漏電保護器，或接零保護。
(6)施工用電的安裝、維修或拆除等由專業電工完成，並與用電的技術複雜程度相適應。
d施工裝置事故
a風險**
(1)施工過程**現裝置故障不能及時處理。
b規避對策
(1)定期作好施工裝置的維護和檢修。
(2)作好各班交接工作中的裝置使用情況記錄，及時檢修或更換。
e危石a風險**
(1)隧道穿越斷層或破碎帶，開挖後，易形成危石。
(2)爆破作業不當，裝藥量過多。
(3)處理危石不當，引起墜落，可牽動岩層坍塌。
b規避對策
(1)每次炮後清撬岩層表面區域性鬆動的塊石。
(2)施作徑向錨桿，進行圍岩岩層加固。
(3)及時噴射混凝土封閉。避免岩層暴露時間過久，引起圍岩鬆動、風化。
(4)重點部位進行監控量測。
切實提高隧道施工安全水平，既要靠管理，又要靠科技。安全技術能為隧道施工順利進行保駕護航。針對不同條件的隧道施工，應建立施工安全風險**機制，做到心中有數，遇到問題有預案，一旦發生，即可迅速採取相應措施。
我們在隧道群施工中，根據不同施工階段，不同隧道特點，及時提出可能發生的問題及應急措施，使管理幹部、施工人員能夠提前警醒，引起重視，有效地保證隧道施工安全。
鐵路隧道施工中的主要風險因素及規避措施
作者 何俊 城市建設理論研究 2013年第31期 摘要 隨著國家經濟的不斷發展以及道路交通運輸事業的不斷進步，我國鐵路交通工程建設發展日益迅速。本文主要是針對鐵路隧道工程施工中存在的風險來進行分析，從而分析其鐵路隧道施工的主要風險因素，進而在其風險規避措施的方面來提出自己一點看法。關鍵詞 鐵路隧道施...
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