简述地铁隧道施工的技术管理

简述地铁隧道施工的技术管理

摘要：为减小地铁隧道作业过程中的风险，给出了地铁隧道作业过程中风险分析的结构，包含了风险辨别、分析和评价、风险处理以及风险预防方案等，采取风险矩阵评估原则对风险进行评估，规避了因为风险所产生的几率和风险导致的损失相乘所引起的释怀效应。

关键词：地铁隧道、风险分析、风险识别、风险量化

一、前言

地铁工程所具备的投资金额大、施工时间长、施工技术繁琐、周围环境不确定性因子多、对社会影响大等特征，从而令其变成一项高风险工程。在通常的地下工程作业当中，确保地层和支护结构的牢固是工程的主要目标。然而地铁隧道作业过程中的首要目标在于：确保周围附近建筑物的安全，掌控对地表附近建筑物的破坏，将其控制在合适的范畴内；在确保地表建筑物能够正常运用的前提下进行隧道的安全作业。

二、地铁隧道工程施工期风险分析

1、地铁隧道工程风险的含义

依据地铁隧道作业过程的特征经常采取风险的定义为：R=f(P，C)，其中式中：R是地铁隧道作业过程中的风险；P是作业风险因素产生的几率；C是风险因子产生后导致的损失。风险因子是一个能够造成事故或失败的随机性事件。每个风险都具备双面，一是风险因子产生的几率，二是此风险因子产生后所形成的损失。而风险最基本的本质就是风险的随机性和隐蔽的损害性。

2、风险分析的流程

风险分析是一个动态过程，是存在于作业的整个过程。它包括风险辨别、风险评价等连续重复的过程。对于隧道工程作业过程中工程或许存在的事故特征，对地铁隧道工程实施风险分析和评价，给出有效的风险解决方案。其风险分析的流程如图1所示。

(1)施工期风险辨别。经过风险辨别能够发现地铁隧道作业过程中隐蔽的风险。但因为地铁隧道风险分析有关的基础材料相对匮乏，因此在风险辨别时通常采取专家调查法。各位专家对风险的理解观点异同常常造成风险的划分也不相

同，所以风险识别之前先对地铁隧道的风险实施归类，即采取先归类后辨别，使得专家对项目的风险有个整体框架的了解，增强辨别的精准性，降低风险的漏洞。

(2)风险分析。风险分析的过程也就是对已辨别的风险因子实施定量化处置构建适当的铁隧道项目的风险评估方案。风险评估的方案许多，同事许多学者采取两个相乘的模式实施定量化，对风险危害性大小实施排序，如此最大的不足在于两个之间的相乘而出现的稀释效果或者加倍效果。比如，0.001×(1.2×104)，使得对风险评价存在很大的盲点，不能真实地反映风险的大小。因此在本文中将采取一个相对简便有效的风险分析评估方案。

(3)风险评价原则。风险评估原则表示在一定地时间内或项目一个阶段内能够接受或管理的风险层次水平划分，它直接决策了工程中各类风险应采用的管理控制方案。当前世界范围内通用的是ALARP原则，但我国仍然没有制定符合我国国情的统一的风险评估原则，本文采取的风险矩阵评估原则，如表1所示。

当中，CS(consequence score)损失性分值；PS(probability score)概率值；N是风险可忽视，可以不采用预防办法；A是风险能够被接受，应当被关注；H是风险相当高，采用一些的预防方案；S是风险非常的高或一定不能被接受。

(4)风险控制与监控。根据风险分析的数据，需采用对应的风险防护方案，对存在的风险实施控制，规避引起成本和时间上的不需要的损害，将风险控制在最低程度。在采用了风险控制之后仍然出现的风险称作是剩余风险。剩余风险有可能转变成新的风险，所以在项目的整体作业过程中需加强监控，监控剩余风险的转变或新风险的出现。既能够减少风险情况的出现又能够确保工程顺利进行，从而达到互利双赢的目的。

三、实例分析

1、工程情况

南京地铁二号线是一条衔接南京主城中心和城市副中心的东西向骨干线，西始汪家村，从西向东经过雨润路、水西门大街、汉中门大街、中山东路等处至马群，全线25.311km，总共19个站，将和南京地铁一号线一起构建“十字”交叉的地下交通网络。依据地质勘察材料，南京地铁二号线作业地质条件相对复杂，施工过程中需穿透粉土、粉质粘土、粉砂、淤泥质粉质粘土、砾质粘性土等土层，并经过遗址文物和重要建筑。作业难度增大，地下工程作业有着相当大的风险，所以对南京地铁二号线实施风险分析是必须的。

2、风险辨别

风险辨别是实施风险分析的主要工作。本文采取专家调查法实施辨别。由专家和设计单位、施工单位以及勘察单位等有经验的技术人士构成风险辨别小组，依据勘察材料和设计资料等有关材料，同时和挖掘方式的特征结合，寻求各个阶段作业过程中每种可能隐蔽的风险，同时由业主对所寻求的隐蔽的风险实施分析总结，保证作业过程中最有害的风险。本文只从地铁隧道作业安全方面，分析作业过程对交通、附近建筑物、地下建筑物和地下管道等几个方面的影响。以所街站～集庆门大街站区间隧道(简称所集区间)为示范，该区间所采取的作业方式为盾构施工。经过专家调查法，对此区间全部风险实施分析、整理，构建风险因子的汇总表，如表2所示。

3、风险评估

当前在实施风险因子量化时多采取定性和定量研究相结合的方法。因为地铁区间隧道区域还没有很多具备典型性的事例能够利用数理统计的方式来评估一个风险因素出现的几率，本文采取基于隧道洞内总长为评估体系，如表3所示。

影响指数的评定采用风险因素发生所造成对工期和成本的影响为依据。即用时间指数TI(time index)和成本指数CI(cost index)成本指数进行衡量。影响指数的评分采用表4所给出的六级分类系统根据最大值原则，影响指数II(impact index)的大小取TI和CI两者中分值最大的。风险因素发生所造成的损失值CS(consequence score)为影响指数值的总和。依据表1评价隧道施工过程中的风险等级RL(risk level)。风险因素的评价系统，如表5所示。

根据以上的评估方法，对南京地铁二号线所～集区间的施工风险进行风险评估得出该区间施工安全风险的评估结果，如表6所示：

由以上分析可以看出所～集区间施工过程中，洞口密封失效、冻结孔涌砂、冻结壁变形过大等风险因素，其评判级别为S，即风险很严重，需采取措施减缓风险，避免不必要的损失。

4、风险应对

经过对风险的辨别、评价，能够了解施工过程中隐蔽的风险以及所能导致的损失。地铁隧道作业过程的风险处理是指对已掌控的风险规划风险预控办法措