公路山岭隧道洞口施工风险分析与评估.pdf

第36卷第2期湖南交通科技Vo1．36No．2
2010年6月HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYJun．2010

文章编号：1008—844X(2010)02—0158—05

公路山岭隧道洞口施工风险分析与评估

傅金阳，黄达，易强，阳军生

(1．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075；2．湖南汝郴高速公路建设开发有限公司，湖南郴州423000)

摘要：隧道洞口施工关系到隧道能否顺利进洞，因此隧道洞口施工风险是隧道施工风
险管理的重点。从安全与环境两个方面综合分析了公路山岭隧道洞口施工潜在的风险事件，
并以湖南汝郴高速公路河源洞隧道洞口施工为例，在定性与定量结合的层面上，采用专家调查
法和考虑递阶层次结构依存性的模糊层次风险评估方法对河源洞隧道洞口施工风险进行评
价，然后根据风险评价结果及风险监控动态反馈提出了相应的风险处理措施，保证了隧道洞口
施工安全。
关键词：隧道洞1：2；施工风险；风险评估；风险跟踪处理
中图分类号：U456．3文献标识码：B

安全，为以后类似隧道洞口施工和风险评估提供参
0引言
考依据。
山岭隧道工程因其隐蔽性、施工复杂性、地质条
1风险辨识和分析
件和周围环境的不确定性等因素，在施工过程中易
出现各种各样的风险事故，这已引起了广泛关注，目隧道洞口段地质情况一般较差，且多为偏压、浅
前国内外对于长大隧道、水下隧道和地铁盾构施工埋，在开挖过程中容易产生各种风险事故。根据一
风险评价已经进行了不少工作，并采用各种方法从般隧道洞口处工程与地质特征及工程实例的调查分
多角度对隧道施工风险进行了评价研究。析，在安全和环境方面，公路山岭隧道洞口施工潜在
Sturk等给出了实用的风险分析技术并将其应风险主要有以下几方面。
用于斯德哥尔摩环形公路隧道⋯，Nilsen等对复杂1．1地表下沉、开裂变形
地层条件海底隧道的风险进行了比较深入的研隧道洞口段一般位于围岩软弱段，在开挖过程
究j，国际隧协为隧道及地下工程的风险管理提供中洞口山体地表极易下沉、开裂变形，如未及时采取
了一整套参照标准和方法。姚浩、周红波、陈龙措施，雨季雨水容易沿裂缝侵入，使围岩强度降低，
等人对地铁盾构施工期掘进风险进行了评估，取得甚至造成洞口段坍塌。
了一些实用的成果I5J。目前针对山岭隧道施工进1．2洞口段坍塌、冒顶
行风险评估的研究较少，主要有陈洁金、周峰等人对隧道洞口由于覆盖层很薄，围岩软弱松散，开挖
山岭隧道塌方风险进行了模糊层次分析-oJ。由于时岩土很难形成自承体系，施工过程中如果对变形
山岭隧道洞口的施工安全关系到隧道能否顺利进洞控制不当，围岩会产生松弛破坏，导致直达地表面的
并进行洞身的施工，因此进行隧道洞口施工风险研塌陷。
究是隧道施工风险评估工作的一个重要方面，而这1．3边仰坡失稳
方面工作尚少见。隧道洞口边仰坡开挖时，破坏了边仰坡岩土体
本文结合湖南省汝郴高速公路河源洞隧道工原始应力平衡状态，在受到开挖、爆破振动等施工活
程，对隧道洞口施工存在的风险进行综合分析，得出动和地表水、潜在结构面综合影响时，极易使边仰坡
了隧道洞口施工在安全与环境两个方面可能存在的岩体松弛引起表层剥落或滑坡。
风险事件，根据风险分析评价结果及现场风险监控1．4洞口山体整体滑移
反馈提出了相应风险应对措施，保证隧道洞口施工隧道洞口段围岩一般存在土层和岩层的交界

收稿日期：2009—12-10
作者简介：傅金阳(1985一)，男，硕士研究生，主要从事隧道及地下工程研究。
2期傅金阳，等：公路山岭隧道洞口施工风险分析与评估159

面，受隧道开挖、爆破及雨季地表水等影响时，土层通过专家现场调研讨论及工程类比分析，得出该隧
与岩层的沉降变形量不一致，易在掌子面前方沿土道洞口施工主要存在以下8项风险：①地表下沉、
层与岩层交界面产生张拉裂缝，随着裂缝的横向发开裂变形；②洞口段坍塌、冒顶；③边仰坡失稳；
展，在整个坡体上形成椭圆弧线圈滑移。④洞口山体整体滑移；⑤初支开裂变形；⑥落石
1．5支护结构开裂变形伤人危及施工安全；⑦弃渣对环境影响；⑧水系
隧道洞口段围岩自稳性差，在支护承载力不足破坏。各项风险之间的层次依存关系如图1。
或施工质量不合格的情况下，支护极易开裂变形。
特别是由于有些洞口偏压甚至一侧临空，易造成进隧道洞口施工风险E
洞时该段围岩外扩，造成初支开裂、围岩失稳。
安全风险Ell环境风险
1．6落石伤人危及施工安全
隧道洞口一般边仰坡较陡，地表截水沟开挖后，
ele2e3e4e5e6e7e8
坡顶存在松散岩体和散石，容易发生小型坍塌或落山洞边洞初洞弃水
石，危及洞口人员和机械进出安全。体口仰口支口渣系
开段坡山开边对破
1．7弃渣对环境影响、水系破坏裂坍失体裂仰环坏
变塌稳整变坡境
隧道洞