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论文导读:隧道工程项目是一项集多个学科门类的复杂系统工程,具有项目投资大、技术复杂、建设工期长、建筑安装实物量大、项目涉及面广等特点。伴随这些特点隧道建设面临着大量的风险和不确定因素,工程地质条件的复杂、多变及勘察资料的局限性和相关设计理论的不完善性...
隧道工程项目是一项集多个学科门类的复杂系统工程,具有项目投资大、技术复杂、建设工期长、建筑安装实物量大、项目涉及面广等特点。伴随这些特点隧道建设面临着大量的风险和不确定因素,工程地质条件的复杂、多变及勘察资料的局限性和相关设计理论的不完善性使得工程施工中不可避免地遇到一些意外事故。同时,由于工程建设的扰动,对地层、水文地质和周围环境都会造成直接影响,且工程施工不得不与外部的周围环境发生关系,使得隧道及地下工程风险不但具有内部因素的复杂性、多样性,而且还具有外部环境的层次性、综合性。再者,隧道工程建设工期长,参与人员多,由于人为的疏忽也可能会导致在工程建设中发生一些突发性事件,工程风险也具有很大的突发性和偶然性,目前对隧道工程施工过程风险的研究尚不完善。
我国幅员广阔,地形多样且多山地地形。在道路交通建设中涉及大量的隧道工程。并且随着城市经济的发展,地下轨道交通及高速铁路需求日益增加这也会使隧道工程量大增。加强对隧道工程施工过程的风险因素识别分析,是很有必要的。在实际工程中,处于一线的施工或者监理人员对风险识别有丰富的经验。因此,本文采用问卷的方式,对一线工作人员进行调研,从而达到识别隧道工程施工过程安全风险因素重要性的目的。
问卷设计通过对隧道工程施工风险基本理论的研究,结合与多位行业专家学者的访谈,本研究课题组设计了客运专线铁路隧道施工安全风险控制与全过程管理研究调查问卷表。问卷针对矿山法施工的山岭及水底隧道工程项目施工过程的安全风险进行调研,调研的风险因素按照成因分为技术、地质和管理3大类。其中技术方面风险按照施工工序细分为施工准备情况、洞口段施工、施工地质勘察、开挖情况、支护情况和监控量测等6项风险。地质方面风险考虑施工安全隐患高的情况细分为软弱围岩地段施工、膨胀性围岩地段施工、断层破碎带施工、涌泥突水段施工、岩爆情况和瓦斯地层施工情况等6项风险。管理方面风险只包括施工管理1项,即共计13类风险。问卷根据这13项风险的各自特点列出了77个具体的风险因素,被调研人员针对这77个具体风险因素做出重要性评估。13项风险因素中,有11项均值在4以上,其中地质类中风险项“瓦斯地层施工情况”均值高达·54,其它10项均值在4以上的风险项分别为:技术类中的“施工准备情况”、“洞口段施工”、“开挖情况”、“支护情况”;地质类中的“软弱围岩地段施工”、“膨胀性围岩地段施工”、“断层破碎带施工”、“涌泥突水段施工”、“岩爆情况”;管理类中的“施工管理”。
77个具体风险因素中,重要性均值在4·5以上的有31个,占40%,这31个风险因素分别为:“开挖时支护措施不足”、“开挖方法选择不当”、“随意加大开挖进尺,修改爆破参数”、“初期支护方法选择不当”、“不按要求施设超前支护”、“钢支撑架设计不规范,连接质量差,间距拉大”、“初期支护侵限后的处理措施不当”、“控制地层松弛的加固方法不当”、“浅埋隧道难以形成承载拱,地形偏压、表层软弱堆积物、风化带”、“膨胀性围岩地段施工方法选择不当”、“膨胀性围岩地段未加强支护”、“膨胀性围岩地段未做好排水工作,水漫流”、“膨胀性围岩地段开挖后未迅速闭合围岩”、“膨胀性围岩地段混凝土未全部灌抵岩壁,拱顶部位未捣固密实”、“断层地带的地质情况不明确”、“断层地带施工方法选择不合理”、“破碎岩层中不设超前支护”、“涌泥突水段围岩失稳、支护变形、倒塌破坏”、“涌泥突水段未能制定合理的治理方案”、“涌泥突水段未能先护后挖、加强支护”、“岩爆情况中岩块从开挖的坑壁飞出伤人或损伤机具”、“未进行岩爆监测或监测方法不当”、“瓦斯地层中未加大通风量或随便停止通风”、“瓦斯地层中雷管、炸药或起爆器不安全”、“瓦斯含量超限时未及时按规定停止工作”、“瓦斯地层中机电设备未采用防爆型”、“瓦斯地层中在洞内用铁件碰撞铁件”、“有瓦斯发生的预兆时,未引起相关人员的注意”、“未能预防瓦斯的突出和爆炸”、“施工制度、责任制度不健全”、“现场指导不力”。
由于监理单位与施工单位工作内容及性质不同,对于风险因素的识别方面也会存在差异。通过比较分析,监理单位与施工单位识别出的均值在4以上的风险因素分别为61个和65个,存在此差异,很大程度上是由于施工单位工作内容更多涉及工程细节。对于风险因素总的均值,监理单位与施工单位调研结果分别为4·26和4·25,细分到13项风险因素上,双方调研结果也很接近,可见双方风险意识都很高。结语本研究在对隧道工程项目调研基础上,采用数理统计分析方法,对风险因素进行识别分析。文中识别出的重要风险因素涉及施工各个阶段及多种地质环境,有重要的研究参考价值。利用本文研究成果,可以设计隧道工程施工过程风险监测表,也可以制成隧道工程施工过程风险教育教程,对一线工作人员进行培训,同时这些重要风险因素也是建立风险预警体系的基础。风险因素识别是风险管理的基础,在充分准确地识别出風险因素之后,可以采用多种方法进行风险评估,如调查评分法、概率树法、蒙特卡罗模拟法、层次分析法、模糊数学方法等,完成风险评估后,根据评估结果及工程概况,为施工项目制定相应的风险管理措施。
隧道工程项目是一项集多个学科门类的复杂系统工程,具有项目投资大、技术复杂、建设工期长、建筑安装实物量大、项目涉及面广等特点。伴随这些特点隧道建设面临着大量的风险和不确定因素,工程地质条件的复杂、多变及勘察资料的局限性和相关设计理论的不完善性使得工程施工中不可避免地遇到一些意外事故。同时,由于工程建设的扰动,对地层、水文地质和周围环境都会造成直接影响,且工程施工不得不与外部的周围环境发生关系,使得隧道及地下工程风险不但具有内部因素的复杂性、多样性,而且还具有外部环境的层次性、综合性。再者,隧道工程建设工期长,参与人员多,由于人为的疏忽也可能会导致在工程建设中发生一些突发性事件,工程风险也具有很大的突发性和偶然性,目前对隧道工程施工过程风险的研究尚不完善。
我国幅员广阔,地形多样且多山地地形。在道路交通建设中涉及大量的隧道工程。并且随着城市经济的发展,地下轨道交通及高速铁路需求日益增加这也会使隧道工程量大增。加强对隧道工程施工过程的风险因素识别分析,是很有必要的。在实际工程中,处于一线的施工或者监理人员对风险识别有丰富的经验。因此,本文采用问卷的方式,对一线工作人员进行调研,从而达到识别隧道工程施工过程安全风险因素重要性的目的。
问卷设计通过对隧道工程施工风险基本理论的研究,结合与多位行业专家学者的访谈,本研究课题组设计了客运专线铁路隧道施工安全风险控制与全过程管理研究调查问卷表。问卷针对矿山法施工的山岭及水底隧道工程项目施工过程的安全风险进行调研,调研的风险因素按照成因分为技术、地质和管理3大类。其中技术方面风险按照施工工序细分为施工准备情况、洞口段施工、施工地质勘察、开挖情况、支护情况和监控量测等6项风险。地质方面风险考虑施工安全隐患高的情况细分为软弱围岩地段施工、膨胀性围岩地段施工、断层破碎带施工、涌泥突水段施工、岩爆情况和瓦斯地层施工情况等6项风险。管理方面风险只包括施工管理1项,即共计13类风险。问卷根据这13项风险的各自特点列出了77个具体的风险因素,被调研人员针对这77个具体风险因素做出重要性评估。13项风险因素中,有11项均值在4以上,其中地质类中风险项“瓦斯地层施工情况”均值高达·54,其它10项均值在4以上的风险项分别为:技术类中的“施工准备情况”、“洞口段施工”、“开挖情况”、“支护情况”;地质类中的“软弱围岩地段施工”、“膨胀性围岩地段施工”、“断层破碎带施工”、“涌泥突水段施工”、“岩爆情况”;管理类中的“施工管理”。
77个具体风险因素中,重要性均值在4·5以上的有31个,占40%,这31个风险因素分别为:“开挖时支护措施不足”、“开挖方法选择不当”、“随意加大开挖进尺,修改爆破参数”、“初期支护方法选择不当”、“不按要求施设超前支护”、“钢支撑架设计不规范,连接质量差,间距拉大”、“初期支护侵限后的处理措施不当”、“控制地层松弛的加固方法不当”、“浅埋隧道难以形成承载拱,地形偏压、表层软弱堆积物、风化带”、“膨胀性围岩地段施工方法选择不当”、“膨胀性围岩地段未加强支护”、“膨胀性围岩地段未做好排水工作,水漫流”、“膨胀性围岩地段开挖后未迅速闭合围岩”、“膨胀性围岩地段混凝土未全部灌抵岩壁,拱顶部位未捣固密实”、“断层地带的地质情况不明确”、“断层地带施工方法选择不合理”、“破碎岩层中不设超前支护”、“涌泥突水段围岩失稳、支护变形、倒塌破坏”、“涌泥突水段未能制定合理的治理方案”、“涌泥突水段未能先护后挖、加强支护”、“岩爆情况中岩块从开挖的坑壁飞出伤人或损伤机具”、“未进行岩爆监测或监测方法不当”、“瓦斯地层中未加大通风量或随便停止通风”、“瓦斯地层中雷管、炸药或起爆器不安全”、“瓦斯含量超限时未及时按规定停止工作”、“瓦斯地层中机电设备未采用防爆型”、“瓦斯地层中在洞内用铁件碰撞铁件”、“有瓦斯发生的预兆时,未引起相关人员的注意”、“未能预防瓦斯的突出和爆炸”、“施工制度、责任制度不健全”、“现场指导不力”。
由于监理单位与施工单位工作内容及性质不同,对于风险因素的识别方面也会存在差异。通过比较分析,监理单位与施工单位识别出的均值在4以上的风险因素分别为61个和65个,存在此差异,很大程度上是由于施工单位工作内容更多涉及工程细节。对于风险因素总的均值,监理单位与施工单位调研结果分别为4·26和4·25,细分到13项风险因素上,双方调研结果也很接近,可见双方风险意识都很高。结语本研究在对隧道工程项目调研基础上,采用数理统计分析方法,对风险因素进行识别分析。文中识别出的重要风险因素涉及施工各个阶段及多种地质环境,有重要的研究参考价值。利用本文研究成果,可以设计隧道工程施工过程风险监测表,也可以制成隧道工程施工过程风险教育教程,对一线工作人员进行培训,同时这些重要风险因素也是建立风险预警体系的基础。风险因素识别是风险管理的基础,在充分准确地识别出風险因素之后,可以采用多种方法进行风险评估,如调查评分法、概率树法、蒙特卡罗模拟法、层次分析法、模糊数学方法等,完成风险评估后,根据评估结果及工程概况,为施工项目制定相应的风险管理措施。