鐵路隧道施工風險管理技術研究論文
鐵路隧道施工風險管理技術研究論文
摘要：開展鐵路隧道風險管理技術及應用研究，有利於施工時進行科學的決策、規範化的管理，最大限度地降低施工風險帶來的嚴重後果。文章以烏巖山鐵路隧道施工為例，借鑑國內外先進的風險管理經驗，分別從風險識別、風險評估、機制建立、控制措施等方面對鐵路隧道施工風險管理進行了研究。
關鍵詞：鐵路工程；隧道施工；風險評估；風險控制；施工風險管理技術
自國家進入新世紀以來，在各領域中的技術水平正在不斷提升，而細化到鐵路隧道施工領域中也呈現出施工技術的不斷最佳化和施工難度不斷提高的態勢。針對這一局面，在當今的鐵路隧道施工過程中使用更為科學的風險管理技術，最大程度降低施工中產生風險的可能性，是工程施工順利進行的關鍵，也是施工單位完成工程目標，同時達到最大化經濟利益的重要措施。
1工程情況簡介
烏巖山隧道位於浙江省溫嶺市大溪鎮境內，隧道總長度為6208m，根據列車行駛速度200km/h的規格開展單洞雙線鐵路隧道施工。隧道透過的地質情況較為複雜，斷層破碎帶較多，裂隙水發育，軟弱圍巖所佔比例較大，造成施工的難度及風險巨大。該鐵路隧道穿過丘陵低山區，斷裂構造十分發育，輔有平緩的褶皺構造，主要巖體有凝灰岩、泥岩和花崗岩等，隧道最大埋深為480m。除斷層帶外隧道進出口各300m範圍圍巖等級較差。隧道施工過程中，嚴格按“新奧法”作業，該方法從岩石力學的觀點出發，以維護和利用圍巖的自承能力為基點，採用錨杆和噴射混凝土為主要支護手段，及時進行支護，控制圍巖的變形和鬆弛，使圍巖成為支護體系的組成部分，並透過對圍巖和支護的量測、監控來指導隧道施工的方法和原則。為了保障隧道施工過程的安全，施工方建立了一套較為全面的安全生產管理辦法，並指派相關人員開展了安全管理工作，最大限度地降低該隧道工程在施工過程中可能出現的風險。
2該鐵路隧道工程施工中使用的風險管理辦法
2.1鐵路隧道工程風險的識別導致風險發生的原因是促使風險事件發生機率和損失幅度增加的因素，風險識別是對工程專案中的風險進行確認和分類，工作中應以收集各工序的風險作為主要途徑，以相關經驗及資料整理作為輔助途徑。根據工程開工前展開的施工調查揭示，在該工程當中，主要存在以下較突出的問題。
2.1.1該鐵路隧道洞身橫穿了多條地域性斷層岩層並受此影響，在隧道內施工過程中，隧道巖體非常容易發生碎裂現象，並且該種岩層十分易於水的貯存，所以在施工過程中，有發生坍塌和突水突泥事故的可能。
2.1.2因為該工程當中最大深度為480m，按照相關理論公式進行推算，在隧道最深處的溫度可能達到34℃以上，在高溫高溼的條件下，給技術人員的施工帶來了很大的困難。
2.1.3相關勘察人員分析，在此工程中存在有泥岩地質結構，含硫化氫地層，因此在隧道洞身可能存在有天然氣氣體的聚集，對施工人員的生命安全構成威脅。
2.2採取的風險評估辦法按照《鐵路隧道風險判定和管理辦法》當中建議使用的風險評估辦法，並結合該鐵路隧道工程的實際情況，使用了下列風險評估辦法：2.2.1風險打分。風險打分是按照鐵路隧道設計、施工過程中的實際狀況，把鐵路隧道在施工過程中可能發生的潛在風險歸納成設計類、地質類、施工方法類等多個部分，對這些部分中可能發生的風險以評分的方式進行風險判定，最後根據總的`評分結果，對該隧道的整體風險進行全方位評定。
2.2.2專家分析法。專家分析法是施工方和相關工程方面的專家取得聯絡，並對該工程中可能發生的安全問題向專家進行詢問，並讓專家對工程中的風險給出判定的方法。這種方法是使用歸納統計的辦法把多數人的意見和少數人的意見全部進行考慮，很好的避免了其他風險評估辦法中涵蓋面不全的弱點。使用此辦法的流程有以下四個方面：（1）把該專案工程的基本狀況和施工方所提出的問題提供給專家；（2）以成立調查組的方式提出個人意見，分析時對各方的意見進行整合；（3）將整合的結果返還給專家，專家就所整合的意見再提出自己的看法；（4）重複以上過程多次之後，意見就會趨於統一，這便是施工範圍在後續施工作業中進行決策的根據。
2.3鐵路隧道的風險評估程式
2.3.1針對起始風險進行判定，相關技術地質勘探人員列出該工程當中的潛在風險表，並在此基礎上建立工程層次模型。
2.3.2使用層次分析與專家調查的方式對潛在風險表中可能存在的風險進行分析，並對風險係數進行判定。2.3.3由專家對起始風險中所指出的風險產生的可能性進行評定，並分析這些風險發生後可能出現的後果，最終得出各大起始風險的等級。
2.3.4施工單位根據收集獲取的可能發生的風險與後果，商討出與之匹配的施工方式和解決方法。
2.3.5施工方還需要針對該項工程開展一次再評估，分析可能出現的其他潛在風險。
2.4工程中主要風險等級認定
2.4.1隧道起始階段的風險。在起始施工階段，重點要求做好各項檢查準備工作，針對此次風險判定的核心內容也正是關於安全風險方面，並將產生安全事故的可能性作為最重要的風險判定目標。在對該工程風險判定的過程中，考慮到岩層極為破碎，岩層自穩能力極差，所以在對周圍環境影響的風險判定上，等級為極高風險。
2.4.2隧道入口處的風險。在該鐵路隧道的入口處，山體是剝蝕中低山型地質，這種地質存在風蝕斷裂的地層，在自然環境中，該地勢的坡度大約在50°～60°，並且因為植被的發育，導致這些地區的岩層較為鬆散，覆蓋層薄弱，圍巖變形大，施工安全極為不利，所以該段落風險等級定為高度。
2.4.3隧道洞身段的風險。經相關地質人員進行勘察，在該工程鐵路隧道洞身當中，岩層因為受到風化現象十分嚴重，因此不具有較高的完整性，施工環境較差。同時，在隧道中含有水，一旦操作不慎，很有可能造成安全事故。該段落中斷層破碎帶以及可能的天然氣湧出地段定為極高風險，其他段落定為中度風險。因此做好超前地質預報尤為重要，重點做好鑽爆施工、支護方式、襯砌型別、通風排水等方面的工作。
2.4.4隧道出口處的風險。該鐵路隧道的出口處位置在斜坡之上，地形極為陡峭，並且斜坡之上覆蓋有厚度為0.5m左右的粉狀黏性土壤，在粉狀黏性土壤之下為砂岩性岩層。因此在隧道出口處，地質環境增加了施工難度，整體施工安全形式嚴峻，該段落風險等級定為高度。
2.5構建完善的風險管理體制
開展鐵路隧道施工的前期，建立完善的風險管理體制，是工程管理當中一項十分重要的部分，因此在專案開展前，應建立一套完善的風險管理條例，對該工程開展現代化的風險管理。針對鐵路隧道施工過程中的每個部門管理人員，開展對應的責任劃分，以求提高管理人員對於風險管理的主動性。
3減少該鐵路隧道工程風險採取的控制措施
3.1總體措施
3.1.1在施工過程中，安排相關技術人員對周圍環境進行實時監測，並針對之後開展施工的區域進行地質環境的預報工作。對該鐵路隧道工程中可能發生坍塌、突水突泥、危險氣體過高的區域，施工方在開展施工之前需要進行風險評估，並在此基礎上，制定完善的處理預案，以保證工程施工人員的生命安全。
3.1.2工程施工技術人員在開展正式施工前，一定要進行全面的安全教育和發生事故之後的自救應急教育。同時在施工過程中，施工方需要為工程施工人員添置相關的安全裝置，保障施工的安全開展。
3.1.3在該工程的高危地段，提高一級支護等級，進行不間斷監測，及時調整施工工藝，力求最大程度降低工程施工中可能存在的潛在風險。
3.2具體辦法
3.2.1對全體施工及管理人員進行各專業針對性的崗前培訓並進行考核，考核合格後才能進入崗位工作，堅持特種作業人員持證上崗，作業裝置執行保養良好，建立完備的人員考核、裝置登記保養制度。
3.2.2該工程的鐵路隧道出口位置由於地理環境較差，施工較為困難。因此在開展施工之前，在該地段的臨時邊坡處進行了相關防護施工，同時增強坡頂處的排水作業，以求保障施工人員的生命安全。
3.2.3在隧道出口和入口處進行開挖的過程中，為了保證圍巖的整體穩定性，並未使用強爆破手段，而是加強管棚支護及預注漿處理，避免了發生隧道坍塌的可能。3.2.4指派了專業勘探人員對施工隧道的地質情況進行全方位預報，全過程建立預警機制，在斷層破碎帶、節理髮育巖體破碎地段進行綜合超前地質預報，加強圍巖量測，實行資訊化施工，透過對資料的分析和處理，及時反饋指導施工，防止坍塌等事故。
3.2.5富水地段採用“以排為主”，“防、排、堵、截”相結合，“因地制宜，綜合治理”的原則；裂隙水發育和水環境要求嚴格的地段，採用“以堵為主、限量排放”的原則組織施工。3.2.6在施工過程中發生事故的先期預兆時，果斷採取相應的應急措施，並立即停止施工，將作業人員組織撤出。
4結語
綜上所述，在鐵路隧道施工的過程中，進行安全風險管理對於保證施工人員的生命安全，保障建設各方的綜合利益有著顯著的意義。因此鐵路隧道施工時，應準確地分析與評估出各類風險問題，編制切實有效的防控計劃，並將風險監測、監督管控、查漏糾偏等工作進行迴圈改進，以完善的管理機制作為保證，並始終貫穿於隧道施工的整個過程，才能使工程安全質量得到較好的保障。
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