公路隧道施工风险因素及施工管理

2023-10-20李国鹏

运输经理世界 2023年19期

李国鹏

（甘肃路桥第四公路工程有限责任公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

公路隧道在现代交通建设中起着至关重要的作用，但公路隧道的施工过程面临着诸多风险因素，如不利的地质条件、复杂的水文地质条件、不成熟的施工技术等。这些风险因素会对隧道施工质量和安全产生一定的影响。因此，对公路隧道施工的风险因素进行全面的分析和探讨，并提出相应的施工管理对策，以期更好地保证隧道施工的质量和安全。

1 公路隧道施工风险因素

1.1 自然因素

自然因素对公路隧道施工安全和工程质量具有重要影响，如表1 所示。其中，地质条件是公路隧道施工中最重要的自然因素之一。

表1 自然因素对于施工的影响

首先，不同地质条件下存在不同的地层结构、岩性、断层等，对隧道施工产生直接影响。例如，软弱地层容易导致隧道变形和塌方，岩石地层可能存在高风化度和裂隙，增加隧道施工的困难和风险。尤其是在黄土地区，隧址区多跨越冲沟卯梁，在地形变化处、冲沟沟脑及谷坡等地带，会形成大小不等的竖井状黄土陷穴。黄土层成岩性差，结构相对疏松，自身强度低，抵抗外力破坏的性能差，垂直节理发育，水平方向连接力较弱，且黄土具有湿陷性，遇水后颗粒黏结力削弱，强度随之降低，易引起衬砌受力不均匀，加之隧道表层黄土厚度分布多不均匀，容易导致隧道偏压，造成地质灾害。

其次，地下水的存在和流动对隧道施工安全有重要影响。地下水压力和水位的变化可能导致隧道支护结构破坏和地面沉降。水文地质条件还涉及地下水的渗流、涌水以及地下水质量对工程材料的腐蚀等问题，会影响施工安全和工程质量。

再次，自然灾害如地震、泥石流、山体滑坡等是公路隧道施工中的重要风险因素。地震可能导致隧道结构破坏，泥石流和山体滑坡可能引发隧道进口堵塞和洪水灾害。因此，在隧道施工前需要进行地质灾害评估和风险预测，并采取相应的防护措施。

最后，气候条件如极端温度、降雨量等也是公路隧道施工中需要考虑的自然因素。极端高温或低温会影响施工材料的性能和施工设备的正常运行。大量降雨可能导致隧道施工现场的积水和水泥混凝土的凝固质量问题。因此，在施工过程中需要合理安排施工时间，避免在恶劣气候条件下施工[1]。

1.2 人为因素

1.2.1 施工方案不够合理

公路隧道施工中，制订施工方案时应综合考虑地质条件、水文地质条件、施工技术和环境要素等因素，以最优化的方式完成隧道施工。合理的施工方案对提高施工效率、降低成本并确保施工质量和安全性至关重要；不合理的施工方案可能导致多种风险。

首先，不合理的施工方案可能导致资源的不充分利用或浪费。例如，在材料和设备的选择方面，如果施工方案未考虑到实际需要和可行性，就会导致材料和设备的过度采购或无效使用，增加施工成本和资源消耗[2]。

其次，不合理的施工方案会使施工过程变得困难。如果施工方案未充分考虑到施工现场的限制条件和难以预测的因素，施工设备就无法进入或操作受限，进而提高施工的复杂性和风险。

再次，不合理的施工方案还会增加施工安全的风险。如果施工方案没有考虑到施工现场的地质条件和环境要素，就很可能导致支护措施不当或施工工序不合理，提高事故发生率。

最后，不合理的施工方案会延误施工进度。如果设计施工方案时，没有对施工工序的合理性与资源调配工作进行充分思考，会使施工遇到更多阻碍，影响工期，增加项目风险和成本[3]。

1.2.2 施工风险评估不足

公路隧道施工中，施工风险评估是一个重要的环节，旨在识别和评估施工过程中可能存在的潜在风险，以便采取相应的措施进行风险控制和管理。通过施工风险评估，可以全面了解施工过程中各个环节的潜在风险，以便采取预防措施和减轻风险的措施。然而，如果施工风险评估不足或不准确，可能导致以下风险。

首先，难以识别潜在的风险因素，导致重要风险未被发现或被低估，使得在施工过程中出现未预料到的事故或质量问题。

其次，不能准确评估风险的严重性，无法采取适当的控制和管理措施，使施工现场暴露于潜在的风险中，提高事故发生率。

最后，影响后期的风险处理，导致施工过程中的风险控制和应急响应能力不足，这会进一步提高施工安全和工程质量风险[4]。

1.2.3 围岩测量不到位

在公路隧道施工中，围岩测量有重要意义。围岩测量主要是采集和分析隧道围岩的地质情况和力学信息，为隧道设计和施工提供必要的依据和参考，便于施工团队全面了解隧道围岩的性质和变形特征，进而优化支护措施和施工方法。如果围岩测量工作不到位，会影响整体施工质量。

围岩测量不到位意味着无法获取到全面和准确的围岩信息，会导致在施工过程中对围岩变形、裂缝和岩层性质的了解不全面，无法对施工风险进行准确的评估。此外，围岩测量不到位可能导致无法准确确定隧道围岩的强度、稳定性和变形特征，导致支护措施选择不当，从而增加隧道施工风险。

1.2.4 施工人员风险意识不足

公路隧道施工中，部分施工人员忽视风险管理的重要性，对施工中的危险情况缺乏足够的警觉性，可能存在过度自信、侥幸、急于完成任务等心理。施工人员风险意识不足的原因主要如下：

第一，施工团队在风险管理方面的培训和教育不足，导致施工人员对风险的认识和理解不足、风险意识不足，无法正确识别和评估风险，忽视潜在的安全隐患，这种情况下，可能引发施工安全事故，影响施工质量，进而影响整个项目的顺利进行。

第二，施工现场规章制度的执行不严格，影响了施工人员的风险意识，使其对安全施工缺乏重视，忽视安全措施和操作流程，进而增加施工风险。

1.2.5 施工管理形式化

过度依赖文件和程序的形式化施工管理方式，会忽视实际施工现场的情况和特殊要求，这容易给企业带来严重的风险和问题。由于施工现场常常面临复杂和变化的条件，如地质条件、环境因素和资源供应等，如果管理过于依赖文件和程序，可能导致无法适时调整施工计划和风险控制计划。

此外，施工现场常常会出现各种意外和挑战，如地质灾害、设备故障和材料供应问题等。如果管理只关注于执行既定程序，而忽视了实际问题的处理和解决，会导致问题进一步恶化，影响施工质量和安全。

总之，形式化的管理方式会使管理缺乏灵活性和创新性。在实际施工中，难免会遇到未曾预料到的情况和挑战，需要及时调整和改进施工方案和方法。刻板地遵循固定的程序和规定，可能无法灵活应对变化，难以提升创新性解决问题的能力。

不同影响因素所造成的风险不同，具体可以分成四个等级，如表2 所示。根据风险等级，采取针对性的措施进行预防和处理，可将企业的损失降到最低。

表2 风险等级标准

2 公路隧道施工风险管理

2.1 风险识别

风险识别的目的是识别和确定可能对施工安全和工程质量产生负面影响的潜在风险因素。通过全面的风险识别，可以提前预知风险，制订相应的风险控制和管理措施，以确保施工的顺利进行。施工企业应该先收集与公路隧道施工相关的各种信息，包括地质勘察报告、工程设计文件、历史数据、专家意见等，为施工环境、地质条件、技术要求等方面提供重要参考。之后，根据收集到的信息，制订一个详尽的风险因素清单，包含各种自然因素、人为因素和技术因素等，进而对风险因素进行分析，评估其可能性和影响程度。通过定性和定量的分析方法，确定各个风险因素的优先级和重要程度。最终针对每个风险因素，详细描述可能发生的风险事件，包括可能的原因、发生的后果和可能的应对措施，进而制订合理的措施来控制风险。

2.2 风险评估

风险评估是对已识别的风险进行定性和定量分析，以确定其严重程度、优先级和可能的影响范围。其目的是制订相应的风险管理策略和措施，以最大程度地减少风险的发生概率和影响程度。企业应该通过科学的方式，比如概率统计方法、历史数据分析、专家判断等方式，对风险事件发生的概率进行评估。之后，评估风险事件发生后对施工项目造成的影响，考虑人员伤亡、财产损失、工期延误等方面的影响程度，并进行量化或定性描述，为制订相应的风险应对措施提供依据。综合考虑风险概率和影响的评估结果，对风险进行综合评估和优先排序。可以使用风险矩阵分析、风险评分系统等工具，将各个风险因素定位到相应的风险级别，确定其相对优先级和紧急程度。这有助于确定哪些风险需要优先考虑和采取措施进行管理。

2.3 风险应对

风险应对是指根据风险评估结果，制订和实施相应的风险管理措施和应对策略，以降低或消除风险的发生概率和影响程度。企业应该根据风险评估结果，制订相应的风险控制措施，涉及优化施工方案、加强围岩支护、改善施工工艺、加强安全培训等措施。措施的选择应考虑风险的严重程度和优先级，以及可行性和效益性。针对重大风险事件，要制订相应的应急预案，包括预防措施、应急响应流程、危险源控制措施等，以在风险事件发生时能够迅速、有效地应对和控制。

2.4 风险监控

风险监控是对已实施的风险管理措施和应对策略进行持续跟踪和评估，以及及时调整和改进风险管理的过程。为了进行风险监控，企业要建立相应的风险指标和监测系统，监测风险事件发生的概率和影响程度，以及已实施的风险管理措施的效果。同时，企业应该定期进行风险评估和更新，根据施工项目的实际情况和变化，对风险进行重新评估和调整。此外，企业应定期总结和分析风险管理的经验和教训，形成改进和学习机制，通过总结施工过程中的成功经验和教训，不断改进风险管理策略和方法，提高施工项目的风险管理水平。

3 公路隧道施工管理的优化

3.1 对施工管理方案进行严密设计

在公路隧道施工管理中，管理方案的设计影响重大。在设计之前，应该进行详尽的地质勘察，以获取关于地层、地下水位、断层和地质构造等方面的信息，并通过地质分析了解地质条件对施工的影响，识别潜在的风险因素。

设计管理方案时，要考虑隧道结构、支护形式、施工工艺等因素，根据工程设计文件和技术要求理解项目的设计意图和施工要求，设计合理的施工管理方案。在方案设计前，也要进行全面的风险评估，识别施工过程中可能出现的各类风险。

在管理方案设计过程中，要合理规划施工流程和工序，确保施工工序的有序进行。考虑施工过程中的关键节点和关键工序，应该安排合理的施工顺序和时间，保证工序之间的协调配合，最大程度降低施工风险。

此外，要根据工程设计和技术要求，设定施工标准和规范，明确施工过程中的要求和限制，包括支护结构的稳定要求、施工工序的安全规范、材料的质量要求等。制订详细的施工计划，并建立质量控制体系，对各个工序的安排、工期的预估和进度进行合理控制，采取材料检验、施工工艺质量控制、质量验收等措施，提高施工质量和效率[5]。

3.2 加强培训，增强施工人员风险意识

风险意识是施工人员对潜在风险的认识和理解程度，以及对风险的预见能力和应对能力[6]。增强施工人员的风险意识能够让他们在施工中更具有责任性，进一步保障施工的安全性。对施工人员进行培训，应该从多方面入手。除了对基础知识和经验进行传递以外，还要注重风险识别与评估方法的培训[7]。这样施工人员可以了解隧道施工中的各类风险因素和可能出现的安全问题，提高其对风险的认知和理解程度，也能让施工人员更好地预见潜在风险，并采取相应的措施进行风险控制和管理。

首先，企业要开展针对施工人员的风险管理培训，包括风险识别、评估和应对措施等方面的知识和技能。通过培训课程、研讨会和现场演练等方式，提高施工人员对风险的认知和理解，加强其风险识别和预防能力。

其次，加强施工人员的安全操作培训，包括施工设备的正确使用、个人防护用品的佩戴和使用、施工现场的安全防范等。通过实际操作和模拟训练，增强施工人员的安全操作意识和技能，使其能够正确应对施工过程中的潜在风险。

再次，要组织施工人员参与案例学习和经验分享活动，借鉴和吸取过往施工中的成功经验和教训。通过这样的方式，让施工人员深入了解风险的真实影响和应对措施，增强其风险意识和应对能力。

最后，可以开展实践培训和演练活动，让施工人员在真实的施工场景中进行模拟训练。例如，模拟突发事故场景，让施工人员参与应急处置和救援演练，培养其应对紧急情况的能力和冷静应对的心态[8]。在培训过程中，应该注重激励机制的建立，对施工人员在风险管理方面的表现进行奖励和认可，这样能够进一步激发施工人员的安全意识和责任感，促进他们主动参与和支持风险管理工作。

3.3 进一步落实安全管理责任

安全管理责任是指施工管理层对安全管理工作的责任和义务，加强安全管理责任的落实，可以确保施工过程中的安全性和可持续发展。施工企业应明确安全管理责任的主体和范围，确保各级管理人员对安全管理工作有明确的责任和义务，制订相关管理制度和规定，明确管理人员在安全管理方面的职责和权限[9-10]。

此外，企业要建立健全的安全管理组织机构，明确各级管理人员的职责和协作关系。安全管理组织机构应包括领导层、安全管理部门、安全专家顾问、安全监督员等，通过明确组织架构和职责划分，进一步保证安全管理责任的有效履行[11]。安全管理需要有明确的制度约束，对此，企业也应该制订相关安全规章制度、安全操作规程等文件，规范施工人员的行为和操作，该制度应覆盖施工前期准备、施工过程和施工结束后的各个阶段，使每位施工管理人员都能明确自身职责。

安全督导和检查制度也是不可或缺的，安全监督员应定期对施工现场进行巡视和检查，发现安全隐患和问题，及时提出整改意见[12-13]。通过督导和检查，加强对施工人员的安全监督，使他们按照安全规定和要求开展工作。此外，要根据企业发展需要建立健全的安全责任追究机制，对安全管理责任不落实、违反安全规定等行为进行追责，确保对违反安全管理责任的人员进行处罚，形成安全管理的严肃性和权威性。同时，对安全工作表现出色的人员进行表彰和奖励，激励他们在安全管理方面做出更多贡献。