隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理分析

王艷付

摘要：面對(duì)隧道及地下工程中存在的大量風(fēng)險(xiǎn)因素，如何合理評(píng)價(jià)工程的風(fēng)險(xiǎn)水平，如何選擇高效的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，從而進(jìn)行科學(xué)合理的工程決策，就成了擺在工程師面前的問(wèn)題。因而，迫切需要對(duì)隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理行研究。本文首先分析了國(guó)內(nèi)外風(fēng)險(xiǎn)管理的現(xiàn)狀，然后結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)管理的一般分析步驟，分析了隧道及地下工程建設(shè)中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，總結(jié)并指出了當(dāng)前隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理中存在的一些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險(xiǎn)管理;隧道;地下工程

前 ?言

隨著全球范圍內(nèi)城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展和人們對(duì)便捷交通需求的不斷擴(kuò)大，隧道及地下工程得到了系統(tǒng)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。隧道及地下工程具有隱蔽性、復(fù)雜性和不確定性等突出特點(diǎn)，因此，在其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中都存在大量風(fēng)險(xiǎn)因素，并且隨著近年來(lái)隧道的開(kāi)挖直徑和開(kāi)挖深度的不斷增大、截面形狀發(fā)展的多種多樣，隧道工程的風(fēng)險(xiǎn)性也與日俱增。這些風(fēng)險(xiǎn)因素以一定的概率引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事故，風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生將帶來(lái)一系列我們所不愿意看到的風(fēng)險(xiǎn)損失后果，包括經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡以及對(duì)周邊環(huán)境和社會(huì)造成的負(fù)面影響。

一、風(fēng)險(xiǎn)管理的基本步驟

隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理的基本步驟大致可分為三個(gè)方面：風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)決策。

1.風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)是首先找出可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)的位置及產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的因素，它是風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)。主要是要回答以下問(wèn)題：有哪些風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)考慮;引起這些風(fēng)險(xiǎn)的主要因素是什么;這些風(fēng)險(xiǎn)所引起的后果嚴(yán)重程度如何。它就是要找出風(fēng)險(xiǎn)之所在和引起風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，并對(duì)其后果做出定性的估計(jì)。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)首要進(jìn)行的重要工作，它能幫助我們對(duì)問(wèn)題做長(zhǎng)遠(yuǎn)的、全面的考慮。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)所使用的主要方法包括：分析的方法（分解法、合理預(yù)測(cè)、故障樹(shù) ）;專家調(diào)查方法（Brain-storming、德?tīng)柗疲┑?。按照工程的時(shí)間順序，可將工程風(fēng)險(xiǎn)劃分為：開(kāi)工前、施工中以及完工使用。

2.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是對(duì)危險(xiǎn)發(fā)生的概率及其后果作出定量的估計(jì)，也就是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)作出定量的量測(cè)。它有主觀估計(jì)與客觀估計(jì)之分。對(duì)客觀估計(jì)比較容易進(jìn)行定量計(jì)算并容易被人們所接受。但是由于地下工程資料的缺乏，使得我們對(duì)地下工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)不能單純依靠客觀估計(jì)，必須引入主觀估計(jì)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所使用到的主要方法有：常用的概率分布法、概率樹(shù)、外推法、蒙特卡羅法等等。

3.風(fēng)險(xiǎn)決策

風(fēng)險(xiǎn)決策是對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)如何處理的問(wèn)題。對(duì)一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并不是風(fēng)險(xiǎn)越小越好，風(fēng)險(xiǎn)越小意味著使風(fēng)險(xiǎn)減少的投入越大。在項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評(píng)估后，要根據(jù)項(xiàng)目總體目標(biāo)，規(guī)劃并選擇合理的風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策，以盡可能的降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的潛在損失和提高對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的控制能力。一般而言，風(fēng)險(xiǎn)管理主要有以下的四種對(duì)策：風(fēng)險(xiǎn)避免、風(fēng)險(xiǎn)緩和、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移以及風(fēng)險(xiǎn)自留。

二、隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)因素分析

地下工程的一個(gè)最大的特點(diǎn)就是投資巨大，就隧道工程而言，從目前國(guó)內(nèi)各個(gè)城市發(fā)展軌道交通的設(shè)計(jì)規(guī)模來(lái)看，平均造價(jià)基本上在 5 億元/公里左右，并且在建項(xiàng)目的規(guī)模達(dá)到上千億。而地下工程與其他工程相比，又具有隱蔽性、復(fù)雜性和不確定性等特點(diǎn)，投資風(fēng)險(xiǎn)大，無(wú)論是設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)都會(huì)遇到很多困難和障礙。因此對(duì)隧道及地下工程的風(fēng)險(xiǎn)因素分析就顯得尤為重要。

1.地質(zhì)、水文條件

工程水文地質(zhì)條件是隧道及地下工程設(shè)計(jì)和施工最重要的基礎(chǔ)資料，地質(zhì)水文不確定性主要源于地質(zhì)水文條件的復(fù)雜、勘查不清。工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的，經(jīng)歷了各種各樣的自然和人為因素作用，其介質(zhì)特性表現(xiàn)出很大的隨機(jī)變異性。同時(shí)，地層中還存在大量水的活動(dòng)與作用，如：地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質(zhì)勘探、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)等設(shè)備條件的限制，人們只能通過(guò)個(gè)別測(cè)試點(diǎn)的試驗(yàn)和若干試樣的室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)巖土地質(zhì)、水文參數(shù)做出量測(cè)估計(jì)。大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，巖土體的水文地質(zhì)物理力學(xué)參數(shù)存在極度的不確定性，具有很高的空間隨機(jī)變異特性，這些復(fù)雜因素的存在給隧道及地下工程建設(shè)帶來(lái)了巨大的風(fēng)險(xiǎn)。

1.1 地質(zhì)條件，主要包括：地層空間層次隨機(jī)分布，不同巖土介質(zhì)材料的物理力學(xué)性質(zhì)與參數(shù)，巖土介質(zhì)在切削攪拌后的流動(dòng)性、粘性和變形以及各種不良地質(zhì)情況（如潛在有害氣體的侵入）等。

1.2 水文資料方面，主要包括：巖土的滲透性、含水量、流向與流速，水位、水壓和水的沖刷力，水的腐蝕性，水的補(bǔ)給來(lái)源等。

1.3 地層中的其它障礙物，主要包括：建筑或其它構(gòu)筑物基礎(chǔ)，各種管線設(shè)施，廢棄構(gòu)筑物，其它孤立物（如孤石或江底的沉船）等等。

2.工程決策和管理

工程決策和管理是隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的外在孕險(xiǎn)因素。在工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等全壽命周期內(nèi)，最主要的問(wèn)題是建設(shè)的決策、管理和組織。隧道及地下工程與其他工程項(xiàng)目相比，由于具有工程本身的隱蔽性、復(fù)雜性和不確定性等突出特點(diǎn)，工程投資風(fēng)險(xiǎn)很大，無(wú)論是哪個(gè)階段，都會(huì)遇到很多工程決策、管理和組織問(wèn)題。從工程立項(xiàng)規(guī)劃開(kāi)始，工程建設(shè)選址、工程的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)方案決策、工程的施工組織管理、施工安全和質(zhì)量監(jiān)控、技術(shù)人員的人為判斷或操作失誤等，每項(xiàng)中都存在大量風(fēng)險(xiǎn)因素，工程決策和管理決定工程內(nèi)在孕險(xiǎn)因素是否最終發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3.施工技術(shù)、設(shè)備和操作

隧道及地下工程建設(shè)中，建設(shè)隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對(duì)工程的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)都有直接的影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜，且不同的工法有不同的適用條件，貿(mào)然采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備，如出現(xiàn)設(shè)備類(lèi)型與水文、地質(zhì)和邊界條件不匹配，機(jī)械設(shè)備發(fā)生停機(jī)、故障或失效，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生。同時(shí)，整個(gè)工程的建設(shè)周期長(zhǎng)、施工環(huán)境條件差，施工人員很容易發(fā)生人為不良操作或操作失誤，進(jìn)一步加劇各種風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生的可能性和風(fēng)險(xiǎn)損失后果。

4.工程周邊環(huán)境條件

工程周?chē)h(huán)境條件不確定性主要包括周?chē)ㄖ?、已有隧道、地下管線和道路等。隧道及地下工程所建區(qū)域周?chē)牡孛婧偷叵颅h(huán)境設(shè)施一般都很復(fù)雜，尤其是城市繁華地帶。周邊環(huán)境的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在：地面構(gòu)筑物的使用年限、結(jié)構(gòu)類(lèi)型（框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)）、基礎(chǔ)類(lèi)型（如條形基礎(chǔ)、樁基等）和文物價(jià)值;構(gòu)筑物與隧道及地下工程之間的空間位置關(guān)系;臨近已有的隧道和地下工程運(yùn)營(yíng)保護(hù)狀況;周邊道路及管線的類(lèi)別、年限、材料及施工方法;周?chē)鷳B(tài)環(huán)境狀況和社會(huì)群體等。在隧道及地下工程的建設(shè)過(guò)程中，無(wú)論采用何種工法或工藝都會(huì)不可避免的對(duì)以上這些構(gòu)筑物和人群造成直接或間接的影響或破壞。

三、結(jié)束語(yǔ)

由于可利用的土地資源有限，而人口的膨脹壓力尚未中止，地下空間的開(kāi)發(fā)與利用已是大勢(shì)所趨。但是由于周邊環(huán)境的復(fù)雜和其不確定性因素太多，使地下工程建設(shè)成為工程建設(shè)中的高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目類(lèi)型，因此對(duì)地下工程實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管理就顯得迫在眉睫?？梢灶A(yù)期，在隧道與地下工程項(xiàng)目領(lǐng)域，風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)將會(huì)不斷增強(qiáng)，風(fēng)險(xiǎn)管理及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的相關(guān)技術(shù)將會(huì)得到更深入的研究和應(yīng)用。