摘要:随着交通建设的快速发展，高压富水岩溶地层特长隧道越来越多，而这些特长隧道往往是这些工程项目的重要组成部分和控制性工程，同时也是一项风险极高的建设工程。本文以重庆双碑隧道项目为背景对介绍大跨度高压富水岩溶地层特长隧道工程项目进行风险界定、风险辨别、风险估计、风险评价，从而做出风险抉择，以便于采取风险消除，风险降低，风险转移和风险自留的处理措施，达到收益的最大化。
关键词：岩溶 ；隧道 ；风险管理；控制 Abstract: With the rapid development of transportation construction, high-pressure water rich karsts stratum tunnel more and more, and these extra long tunnel is often an important part of the project and control project, is also a high risk of construction project. This paper takes Chongqing Shuangbei tunnel project as the background risk definition, risk identification, risk estimation, risk evaluation of the large span of high-pressure water rich karst stratum tunnel project, thus make the risk decision, in order to take the elimination of risk, risk reduction, risk transfer and risk retention measures, to maximize revenue.
Keywords:Karst;Tunnel; risk management; control
中图分类号： [U45]文献标识码：A 文章编号：
1工程概况：
双碑隧道位于重庆市沙坪坝区，隧道全长4373m，隧道路线中线间距为20m，双向6车道，Ⅴ级围岩开挖宽度约16m,停车带开挖宽度19.31m。 隧道平面线形为直线，不均匀人字坡。隧址区大地貌位于川东平行岭谷区的中梁山南延部分。地貌构造剥蚀条带状低山地貌，山脉沿北北东-南南西方向延伸，隧道穿越华蓥山帚状褶皱束的观音峡背斜，其为不对称梳状扭转背斜，背斜轴在走向上呈波状起伏，且背斜轴线有南东偏转现象，隧道通过段背斜轴线近南北向。隧址区域地下水分布广泛，中梁山地表、地下水联系十分复杂，岩溶构造及富水主要发育在观音峡背斜两翼的三叠系雷口坡组和嘉陵江组地层中，同时，隧道所穿越的中梁地表水库、泉眼、鱼塘密布，地下水资源丰富，洞内可能涌水较大，施工困难，且可能会引起地表水大量流失；岩溶分布规模不均，隧道施工遇高压涌水、突泥风险性较高。隧道预计平时涌水量10592m3/d,雨季涌水量26480m3/d。静水压力达1.80～2.00MPa，属于静水压力较大的隧道。隧道道路等级为城市快速路，设计洪水频率为1/100。
2隧道风险管理理论
在隧道工程中，风险是指事故发生的可能性（概率）及其损失（后果）的组合；事故，是指可能造成工程发生人员伤亡、伤害、职业病、设备或财产损失、环境影响、经济损失的不利事件，也称为风险事件、风险事故。损失，是指工程建设中任何潜在的或外在的负面影响或不利的后果，包括人员伤亡、经济损失、环境影响、社会影响或其他等。隧道安全风险管理，是指工程建设各方通过风险界定、风险辨别、风险估计、风险评价、风险处理和风险检测等优化组合各种管理技术，对工程实施有效风险控制和妥善的跟踪处理，以求减少风险的影响，以较低合理的成本获得最大安全保障的安全管理行为。其管理流程图如下图一：
图1风险管理流程图
3双碑隧道风险管理
双碑隧道处于大跨、高压、富水岩溶地层条件下，自然因素、工程地质条件、水文地质条件、施工和设计水平都有可能引起隧道的大变形、塌方、突水、突泥等灾害事故，使得产生人员伤亡的风险，环境影响的风险，经济损失的风险，工程延期的风险和社会影响的风险。在项目管理中要充分认识项目的风险因素，对工程项目进行风险界定、风险辨别、风险估计、风险评价，从而做出风险抉择，以便于采取风险消除，风险降低，风险转移和风险自留的处理措施，达到收益的最大化。因此，对双碑隧道目前存在的各种施工风险进行有效的评估，对这些不确定因素进行分析，将不可预见的风险因素转化为定性、定量的指标，进而提出针对大跨、高压、富水岩溶隧道的风险管理与控制的具体措施，帮助建设单位和有关部门完成最后的决策，对工程潜在主要风险进行控制，从而实现工程建设的安全、经济、高效的管理目标。
3.1风险管理规划
风险管理规划就是根据风险管理目标，制定相关的风险控制手段，并评价其可行性，形成相关文件(主要指风险管理计划）；隧道施工阶段的风险管理应首先针对工程特点、设计阶段风险评估成果、施工水平等制定风险管理计划，明确管理目标和手段。双碑隧道地处重庆市区，地下水与地表水联系密切，地表建筑密集，地下水对其的环境的影响为“不能接受”的严格标准，同时相邻隧道出现过突涌水的安全事故，所以对坍方、涌水是“零容忍”的极度严格的标准。
3.2.风险辨识
工程风险辨识就是明确风险辨识对象，选取适当的风险辨识方法，按照一定原则辨识出工程施工环节中可能存在的风险，这些风险可能对项目的进展产生哪些影响，各自具有哪些特点。双碑隧道处于大跨、高压、富水岩溶地层条件下，自然因素、工程地质条件（围岩级别、埋深、偏压、断层破碎带）、水文地质条件（地表水、地下水）、施工和设计水平（开挖方法的不合理、开挖跨度大小、施工技术和管理水平、设计的不完善）都有可能引起隧道的大变形、塌方、突水、突泥等灾害事故，使得产生人员伤亡的风险，环境影响的风险，经济损失的风险，工程延期的风险和社会影响的风险。双碑隧道采用风险因素核对表法确定了如下风险因素和风险种类（见图2）
图2 双碑隧道风险识别因素核对标
3.3.风险估计
工程风险估计是指对识别出来的风险的大小尽量化为风险事件发生的概率险后果等级，确定各个风险因素的大小，以此为基础可以形成的风险清单。各国对风险的分析已有多年的历史，取得了丰富的经验，提出了很多方法：专家评议法、层次分析法、故障树法、事件树法、蒙特卡罗模拟法、模糊数学法、统计和概率法、敏感性分析法、CIM 模型和影响图等办法。这些方法各有利弊，可以认为至目前为止尚未发现一种万能的方法。在双碑隧道的风险评价过程中，首先确定了风险因素，结合以往的工程实例、信息和风险分析管理专家的丰富经验，利用层次分析法和 matlab 编程计算了施工风险因素权重如图3 所示。
双碑隧道施工风险U
图3双碑隧道风险因素权重
3.4.风险评价
风险评价就是在风险估计的基础上，综合评价风险事件发生概率P和产生的后果C两个指标，对风险可能对应严重程度判断，重点是综合考虑各种风险因素对项目总体目标的影响；风险评价方法有定性和定量两种，定性的方法一般以表格分析的方式进行，定量的方法主要是通过建立数学模型进行。
在双碑隧道的风险评价中先后采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险概率的隶属度。将专家大致分为三类，一类最权威1.0.二类0.9，三类0.8。然后按照《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》进行风险概率分级和风险损失分级，如图4、图5. 然后根据第
图4风险发生可能性标准
图5风险损失等级 i个专家对第 j 个风险因素的 5 个发生概率等级隶属度作出评价，采用以下公式计算专家模糊估计：
然后根据 n 个专家对某基本风险因素 j 的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得到基本风险因素 j 发生概率的模糊集P.
根据以上过程，可得到双碑隧道基本风险因素的概率隶属。
根据风险发生的可能性和风险损失，工程建设风险可以分为四级，如下表5.
图5风险等级标准
针对不同等级风险，应采用不通的风险处置原则和控制方案，各等级风险控制准则应该符合下图6。
图6风险接受准则
通过测算得知，双碑隧道在塌方、涌水（突泥）的风险等级为II级，大变形风险为III级，隧道整体风险等级为II级，属于不愿接受的接受准则和应该实施风险管理降低风险，且风险降低所需成本不应该高于风险发生后发生的损失的处置原则，同时应该采取风险防范与监测，制定风险处置措施的控制方案，该风险属于政府主管部门和工程建设各方共同应对的风险。
4风险控制
4.1风险处理
工程项目中需要采取一定的风险处置对策来避免风险的发生或减少风险造成的损失。但是同时由于工程具体情况的不同，每类工程风险处置方法中有着不同的实施过程，因此不同工程的风险安排方案是不同的。目前常用的风险处理方式有以下四种：(1)风险消除，指的是避免从事产生风险的某一项任务来中断风险源，将工程风险发生的概率降低直至到零；(2)风险缓解，也称为风险降低，指的是通过采取措施或修改技术方案降低工程风险发生的概率和损失；(3)风险转移，指的是通过契约或者保险的形式，依法将某些风险转移给第三方；(4)风险自留（风险保留），指的是当项目主体找不到其他合适的风险应对策略，而自行承担风险后果；或者在认为某一风险较小，可以承受时，而主动保留这一风险。
根据以上四种处理方法，针对双碑隧道风险等级及大跨、高压、岩溶等特点，做出在开挖、支护、二次衬砌和施工防排水等方面的工程措施方案：
开挖：根据围岩条件和等级，在现场实测数据的基础上进行科学的爆破设计，严格执行“短进尺、弱爆破”的原则，做到开挖面规整度好，超欠挖有效控制。对于大断面和特大断面,隧道采用分部开挖法进行，如台阶法、侧壁导坑法、CD 法、CRD 法等，以此来进行风险消除或缓解处理。
支护和衬砌：初期支护对于隧道的稳定起到决定性的作用，支护的目的就是提高围岩的自稳能力，延长其自稳时间，以保证在施作二次衬砌之前不发生塌方。因此,隧道的初期支护的参数和质量务必达到设计要求，特殊情况下，还可以采用预应力锚杆、膨胀性锚杆、迈式锚杆，喷射混凝土可采用钢纤维喷射混凝土、碳纤维喷射混凝土等技术手段。 在围岩自稳时间小于循环支护时间的的段落采用超前支护，其主要内容有:超前锚杆、超前小导管注浆、管棚、全断面预注浆、帷幕注浆以及在洞口浅埋段采用地表注浆等措施。二次衬砌不得严重滞后初期支护，软弱围岩地段，应紧跟开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩，需根据量测结果确定最佳施作时间，但一般情况下，二次衬砌不应滞后开挖面三个月时间，或距开挖面的距离不得大于 150m，以此来进行风险消除或缓解处理
注浆堵水：从K5+380,隧道进入了涌水段落，流量达到1000方/小时，该隧道立即启动注浆堵水方案，采用全断面预注浆、帷幕注浆技术，堵水效果明显，以此来进行风险缓解处理。
监控量测：它是隧道的前沿信息，从围岩内位移、拱架受力、喷混压力、锚杆轴力、地表下沉等数据能准确预报坍方等事故的发生，以此来进行风险缓解处理。
工程保险：在施工开始，项目不采用了0.6%的费率进行工程保险，以此来进行风险转移处理。
4.2风险监控
风险因素以及风险管理的过程并非是出于静止状态的，影响项目风险管理目标的各种风险因素会随着工程项目的进展和相关措施的实施发生变化，这就要求风险管理人员对风险因素进行监控，发现新的风险因素和原有风险因素产生的变化，作为实时修改风险管理计划和风险处理措施的依据。
5结束语
国内风险管理还处于起步阶段，特别是地下工程的风险管理有待于进一步探索和直观化，本文本章首先简要地介绍了双碑隧道隧址区域地形地貌、地层岩性、水文和工程地质条件，指出了隧道所处区域的背斜不良地质构造和岩溶的分部特征，然后参照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》，结合专家经验得到了施工风险事件和风险因素；然后运用层次分析法和 matlab 编程确定了施工风险因素权重；由专家评议得到风险概率和风险损失的模糊隶属度；再利用前面的模糊层次综合分析法，按照《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》进行风险概率分级和风险损失分级，给出最终的风险评结果，即双碑隧道施工风险属于II级。最后根据风险等级的要求确定了风险消除、风险缓解和风险转移等处理方案。本文可为公路隧道施工过程中的风险管理提供参考。
参考文献：
﹝1﹞预测隧道涌水量的方法，朱大力，工程勘察，2004（4）
﹝2﹞隧道涌水灾害预测的随机性数学模型方法，郑黎明，西南交通大学学报，1998，33（3）
﹝3﹞瓦斯隧道施工风险管理及应用研究 熊鲲，西南交通大学硕士论文 2012.5
﹝4﹞隧道稳定性评价与塌方预警，刘学增、俞文生，同济大学出版社，2010.12
﹝5﹞隧道施工安全风险管理与实务，吴波编著，机械工业出版社2010.1
﹝6﹞公路工程项目管理，杨晓方编著，中国铁道出版社，2010.7
﹝7﹞圆梁山隧道特殊地质地段施工，张继奎，2004年岩溶地区隧道修筑技术专题研讨会
﹝8﹞大宝山隧道岩溶处理，曹志强，2004年岩溶地区隧道修筑技术专题研讨会
﹝9﹞圆梁山隧道特殊岩溶段处理，谭成中，2004年岩溶地区隧道修筑技术专题研讨会
﹝10﹞工程项目风险管理，曾华、耿海波、栗昊编著，中国建筑工业出版社2013.6
﹝11﹞RISK MANAGEMENT IN PROJECTS，第二版，刘俊颖 译，中国建筑工业出版社2011.4
﹝12﹞城市轨道交通地下工程建设风险管理规范GB50652-2011，中国建筑工业出版社2011.5
﹝14﹞岩溶隧道风险管理研究，张志定，华南理工硕士论文 2011.12