隧道工程风险评价研究

徐善常 张嫄园

摘要：隧道工程风险会直接影响人们的日常出行安全，在此背景下，针对自然风险、技术风险、经济风险、组织管理风险和社会政策风险，利用问卷调查法建立模型，并分析各项指标间的相互作用，确定混合权重值。根据权重值得出对隧道工程产生影响的重要因素，为隧道工程的施工建设提供参考建议。

关键词：隧道风险;风险评价;问卷调查法

中图分类号：U455.43                文献标识码：A

近年来，对于隧道工程的风险评价与研究迫在眉睫。建立风险因素的评价制度，对于准备建设的隧道地下工程和正在进行中的隧道修建工程的风险评估，研究并进行风险防控是有必要的，并将这样的风险因素评价应用到整个地下工程领域，以隧道工程为研究对象，提前进行风险防范工作[1]。

1 隧道风险的类别

隧道属于地下建筑，主要由主体结构和附属设备组成，对于其风险的评估需要找出风险产生的原因。从目前的经验来看，诸多指标因素都会对隧道产生影响，并且在施工前期和中后期对隧道产生影响的指标因素有所不同。具体的风险因素为社会环境风险[4]、费用风险[5]、勘探风险[6]、自然风险[7]、技术风险[8]、经济风险[9]、组织管理风险、成本超支风险[10]、坍塌等，为甄别以上影响较为明显的风险因素，特建立相关指标体系，如图1所示。

2 隧道工程多阶段多风险因素的影响

2.1 不同风险因素对隧道施工前期的影响

由于勘探技术有限，隧道工程比其他工程的施工更为困难，可通过地面测绘、探测等探究地质构造与工程区的工程地质条件。如图2所示，隧道工程风险评价问卷调查结果显示，在隧道施工前期准备阶段，可能遇到的风险所占比重不同，归纳总结后可得地质不确定性、勘探不足、设计缺陷及施工缺陷为重要方面[2]。

隧道工程应尽量避开大断层、滑坡、溶洞等不利于施工的地质，由于施工前的地质工作受搜集资料的技术手段限制，加上地质的复杂性，所取得的资料不能完全满足施工要求，与实际施工中遇到的地质条件存在差异，因此，应根据隧道施工具体位置、构件设计图纸，确定每一段的岩围类别和开挖断面、支护设计参数、开挖方法、爆破进尺和装药量，减少施工困难与风险[3]。

2.2 不同风险因素对隧道施工中期的影响

如图3所示，隧道工程风险评价问卷调查结果显示，在隧道施工阶段，可能遇到的风险所占比重不同，其中洪水、滑坡、地震以及施工事故的比重较大。洪水与滑坡所占比重均为13%，地震所占比重为13%，属于罕遇自然风险，不能准确预测，导致施工现场坍塌，岩土介质的流动性都会引发地质灾害。施工技术也存在风险，在地质资料不明确的情况下，在现场有毒气体没有释放完全时、在通信设备不齐全时，不可擅自动工，否则容易造成施工事故，必须采取有效管理措施。因此必须选择相对适宜的盾构类型，并采取相对应的辅助工法，从而保证开挖面的稳定性，加大对地质水文的勘察。施工中也需尽量减小对土层的相对扰动，以保证土体的原状性，进而减小隧道施工的风险。

2.3 不同风险因素对隧道施工后期的影响

如图4所示，对施工后期产生影响的风险因素中，设计缺陷、施工事故和施工使用材料质量所占比例相同，均为21%;地震可能导致隧道发生塌陷，所占比例为19%;根据国家政府政策，后期对于隧道的使用、维护、美化等有重要的影响，占18%。增强安全风险意识，强化风险防控，严防施工后期因使用不当、人为影响或自然灾害造成的损伤，以减少人员伤亡和经济损失。

3 问卷调查与数据分析

隧道工程是目前工程中较为重要的一种，其实施范围较广，市政、道路均有涉及。由于隧道工程施工环境相对复杂，因此不可控因素较多，往往在工程建设过程中面临诸多困难，具体面临的影响因素主要分为自然风险、技术风险、经济风险、组织管理风险、社会政策风险等五类在风险分类基础上构建隧道建设过程中潜在风险因素指标体系，为方便二级指标与三级指标相联系，将二级指标下所有的三级指标符号进行相应改动，如二级指标B9有2个三级指标C18、C19，可将其改为C91、C92，第一个数字即为二级指标种类。

文章以大学土木工程方向的教授及施工单位的施工技术人员为调查对象，调查了隧道施工过程中可能面临的风险因素。结合前文构建的指标体系，本次问卷拟定了19个三级指标，严重等级设置为5个层次，从而更合理地区分它们的影响程度。本次问卷调查总共发出问卷275份，未回收及失效的为22份，回收的有效问卷为253份，问卷有效回收率达到91.7%，回收率符合相关要求，可以应用。

3.1 问卷的信度和效度分析

文章选择SPSS 17.0对问卷进行信度和效度分析。根据信度分析结果可得出总量表Cronbach's Alpha系数为0.788，根据计算分析得到的分量表Cronbach's Alpha系数范围为0.761～0.811，由此可見Cronbach's Alpha系数满足合理性的要求。通过计算发现，问卷具有较好的信度。同时，文章对效度进行了分析，结果表明KMO系数为0.753，P值为0.003，通过提取5个公因子，得到累积解释总方差为68.327%;同时，通过计算获取的各指标项旋转载荷范围为0.547～0.8937，并且多数超过了0.6，因此问卷的效度较好。

3.2 指标选项的频率统计分析

对调查问卷的所有三级影响指标结果进行频率统计，其结果如表1所示。

从表1可以看出，影响隧道工程的风险因素按照重要程度依次为工程预算费用、国家政策、隧道衬砌腐蚀、地质不良。

根据以上数据，结合ANP进行权重结果分析，发现二级指标排行第一的自然风险所占权重达到31.87%，其内部子指标权重排序分别为滑坡、地质不稳定、地震、暴雨与洪水。根据结果，自然风险中滑坡比重最大，给隧道工程带来巨大的本质上的风险，对施工队伍、机械设备、施工操作技术等都有直接的影响。二级指标排行第二的为技术风险，其内部的子指标权重排序依次为设计变更、施工事故、施工缺陷、设计缺陷、勘探不足。二级指标排行第三的为经济风险，所占比重达到20.06%，其内部的子指标权重排序依次为施工建筑材料质量、物价与资金短缺。二级指标排行第四的为组织管理风险，所占比重为12.09%。二级指标排行第五的为社会政策风险，其内部的子指标为国家政府政策。政府对隧道工程的期望与满意程度更有利于项目的施工与运营。

4 结论

文章建立隧道工程的风险评估模型，利用问卷调查法对5个二级指标、19个三级指标进行统计分析，同时结合ANP得出，二级指标中自然风险是影响程度最高的风险，需要充足的资金、良好的国家政策支持以及较好的地质条件才能最大限度降低自然风险的影响，合理控制风险因素有助于隧道工程的施工及运营。

（责任编辑：陈之曦）

参考文献：

[1]沈一树.隧道施工安全风险与现场管理研究[J].绿色环保建材，2018（3）：151.

[2]邓丽娜.层次分析法在隧道工程风险评估中的应用[J].四川建筑，2005（1）：142-143.

[3]冯亚芬.隧道工程风险评估及控制措施研究[J].中国新技术新产品，2017（4）：138-139.

[4]何山.宁波软土地区地铁深基坑施工风险评估与管控研究[J].建井技术，2017（6）：52-57.

[5]江新，李琦，沈力，等.基于ANP-灰色模糊的水电工程项目群风险预警研究[J].中国安全科学学报，2014（6）：146-152.

[6]俞素平.公路工程施工安全风险评估的网络分析法研究[J].地下空间与工程学报，2013（1）：216-222.

[7]赵刚.基于ANP的模糊综合评判法在工程项目风险分析中的应用[J].河南科学，2009（7）：850-853.

[8]唐协，林国进，邓承波.设计阶段高尔寺特长公路隧道安全风险评估[J].现代隧道技术，2012（5）：91-98.

[9]田卫明.隧道施工安全风险与现场管理研究[D].重庆：重庆交通大学，2012.

[10]张百尧.PPP模式下工程建设项目风险分析[J].低碳世界，2017（6）：128-129.