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道路与桥梁隧道工程风险管理与实践

作者

彭齐杰

身份证号:430822198803132110

引言

道路与桥梁隧道工程作为基础设施建设的关键组成部分,对促进区域经济发展、加强交通互联互通具有重要意义。然而,此类工程建设具有投资规模大、施工周期长、技术要求高、环境影响因素复杂等特点,在建设与运营过程中面临着诸多风险。因此,开展道路与桥梁隧道工程风险管理与实践研究,建立科学有效的风险管理体系,对保障工程顺利实施、提高工程综合效益具有重要的现实意义。

一、道路与桥梁隧道工程风险管理的重要性与现状

(一)风险管理的重要性

风险管理是道路与桥梁隧道工程建设与运营过程中的关键环节。有效的风险管理能够提前识别潜在风险因素,评估风险发生的可能性及影响程度,从而制定针对性的应对措施,降低风险发生概率和损失程度。通过风险管理,可以保障工程质量,确保工程符合设计标准和使用要求;保障施工安全,减少安全事故的发生;合理控制工程成本,避免因风险事件导致的额外费用支出;保证工程按期交付,维护工程建设的有序进行。

(二)行业发展对风险管理的要求

随着交通基础设施建设的快速发展,道路与桥梁隧道工程的规模和技术难度不断提升,对风险管理提出了更高要求。工程建设面临的风险因素更加复杂多样,如地质条件变化、极端天气影响、新技术应用带来的不确定性等。这就要求工程建设单位必须树立全面风险管理理念,建立健全风险管理体系,运用先进的风险管理技术和方法,对工程建设全过程进行动态风险管理。同时,还需加强与相关部门的协作,整合各方资源,共同应对工程建设中的风险挑战,以满足行业高质量发展的需求。

二、道路与桥梁隧道工程风险管理存在的问题

(一)风险意识薄弱

部分工程建设单位、施工企业及管理人员对风险管理的重要性认识不足,存在重施工进度、轻风险管理的倾向。在工程建设过程中,过于关注工程的经济效益和工期目标,忽视风险可能带来的负面影响,对潜在风险缺乏足够的警惕性和预见性。这种薄弱的风险意识导致在工程规划、设计、施工等环节,未能充分考虑风险因素,缺乏主动的风险管理措施,增加了工程建设的风险隐患。

(二)管理体系不完善

道路与桥梁隧道工程风险管理体系存在诸多缺陷。一方面,风险管理组织架构不健全,缺乏专门的风险管理部门和专业人员,各部门之间职责划分不明确,在风险管理过程中容易出现推诿扯皮现象,导致风险管理工作难以有效落实。另一方面,风险管理制度不完善,缺乏统一的风险评估标准和应对流程,使得风险管理工作缺乏规范性和科学性。同时,风险管理的监督与考核机制缺失,无法对风险管理工作的效果进行有效评估和改进,影响了风险管理体系的运行效率。

三、隧道工程常见风险及管理实践

(一)隧道涌水风险

1. 风险描述

隧道施工过程中,由于穿越含水地层(如富水砂层、岩溶发育区),地下水可能通过隧道开挖面或衬砌结构涌入隧道,导致施工中断、设备损坏甚至人员伤亡。

涌水还可能引发隧道周边地层沉降或坍塌,影响周边环境和既有设施的安全。

2. 风险识别与评估

地质调查:通过地质勘探(如钻探、物探)获取隧道沿线的水文地质资料,识别含水层位置、厚度及地下水补给来源。

数值模拟:利用地下水渗流模型(如有限元分析软件)模拟隧道施工过程中的地下水渗流情况,预测涌水量和水压变化。

风险等级划分:根据涌水量、水压、施工环境等因素,将涌水风险划分为低、中、高三个等级。

3. 风险控制措施

超前地质预报:采用地质雷达、超前钻探等技术,提前探明掌子面前方的地质和水文条件。

超前降水与排水:对于富水地层,采用深井降水、水平钻孔排水等措施,降低地下水位,减少涌水风险。

注浆加固:在隧道开挖前,对含水地层进行注浆加固,提高地层的抗渗性和稳定性。

施工工艺优化:采用分步开挖、预留核心土等施工方法,减少对周围地层的扰动,降低涌水概率。

4. 应急管理

应急预案:制定详细的涌水应急预案,包括人员疏散、抢险设备调配、排水系统启动等内容。

抢险物资储备:在施工现场储备足够的水泵、水管、堵漏材料等抢险物资。

应急演练:定期组织涌水应急演练,提高施工人员的应急反应能力和协同作战能力。

(二)隧道塌陷风险

1. 风险描述

隧道施工过程中,由于地质条件差(如软弱围岩、破碎带)、施工方法不当或支护结构失效等原因,可能导致隧道顶部或侧壁发生塌陷,造成人员伤亡和设备损坏。塌陷还可能引发地面沉降,影响隧道周边建筑物和交通设施的安全。

2. 风险识别与评估

地质调查:详细调查隧道沿线的地质条件,识别软弱围岩、破碎带、断层等不良地质区域。

围岩分级:根据围岩的岩性、完整性、稳定性等因素,对隧道围岩进行分级(如Ⅰ级到Ⅵ级),并根据围岩等级评估塌陷风险。

数值模拟:利用岩土力学数值分析软件(如 FLAC3D)模拟隧道施工过程中的围岩变形和应力分布,预测塌陷的可能性和范围。

3. 风险控制措施

超前支护:在隧道开挖前,采用超前小导管注浆、管棚支护等超前支护措施,增强围岩的稳定性。

加强初期支护:根据围岩等级,合理选择初期支护形式(如钢拱架、钢筋网、喷射混凝土等),并确保支护结构的强度和刚度满足要求。

施工监测:在隧道施工过程中,对围岩变形、支护结构受力等进行实时监测,及时发现围岩不稳定迹象并采取措施。

施工工艺优化:采用短进尺、弱爆破、快封闭的施工方法,减少对围岩的扰动,确保施工安全。

4. 应急管理

应急预案:制定隧道塌陷应急预案,明确人员疏散、抢险救援、支护加固等应急措施。

抢险物资储备:在施工现场储备足够的支护材料(如钢拱架、钢筋网)、注浆设备等抢险物资。

应急演练:定期组织隧道塌陷应急演练,提高施工人员的应急处置能力和协同配合能力。

(三)实际案例分析

1. 隧道涌水案例

某铁路隧道涌水事故

背景:该隧道穿越岩溶发育区,施工过程中突发大量涌水,导致隧道内积水深达数米,设备被淹,施工中断。

原因分析:地质勘探未充分识别岩溶通道,施工过程中未采取有效的超前降水和注浆加固措施。

应对措施:紧急启动应急预案,组织人员疏散,使用大功率水泵排水,同时采用注浆加固技术封堵涌水通道。经过数天抢险,成功控制涌水,恢复施工。

教训与启示:充分的地质勘探和超前地质预报是预防隧道涌水的关键;施工过程中必须配备足够的排水设备和注浆材料。

隧道塌陷案例

某公路隧道塌陷事故

背景:该隧道在施工至破碎带时发生塌陷,导致掌子面及部分已衬砌段落受损,施工人员被困。

原因分析:围岩稳定性差,施工支护措施不到位,未及时调整施工参数。

应对措施:立即启动应急预案,组织救援队伍进行人员搜救,同时对塌陷段落进行加固处理,采用管棚支护和注浆加固技术稳定围岩。

教训与启示:施工过程中必须根据围岩情况及时调整支护参数,加强施工监测,确保围岩稳定性。

结束语

道路与桥梁隧道工程风险管理是一项复杂的系统工程,对保障工程质量、安全和效益至关重要。面对当前工程风险管理存在的问题,通过强化风险意识、完善管理体系、加强技术应用和注重人才培养等策略的实施,可以有效提升工程风险管理水平。在未来的工程建设与运营过程中,应持续重视风险管理工作,不断探索创新风险管理模式和方法,适应行业发展的新要求,确保道路与桥梁隧道工程建设安全、高效、可持续发展,为社会经济发展提供坚实的基础设施保障。

参考文献

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[2]黄和江, 芮春明. 道路隧道施工安全总体风险评估指标体系不足分析及改进措施[J]. 价值工程, 2022, 41 (07): 31-33.

[3]李学华, 邓俊雷, 熊飞. 道路隧道施工安全风险管理全过程探究[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019, (09): 142-143.