隧道工程施工的方法

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隧道工程施工的方法范文第1篇

關鍵詞:隧道工程;施工技術;質量控制

伴隨著21世紀的到來，我國的公路隧道建設也突飛猛進地發展著，為國民經濟做出了重要貢獻。公路隧道是國家基礎建設的重要部分，因而必須加強公路隧道現場施工中的工程質量管理。本文以濟邵高速公路新林隧道工程實踐，從施工角度分析了在軟弱破碎圍巖地段隧道施工中的施工工藝、質量控制方法以及保障措施等具體做法。

一、工程概況

濟(源)邵(原)高速公路第八合同段新林隧道樁號范圍為:ZK37+490～ZK37+850、YK37+470～YK37+780，左線隧道長360m，右線隧道長310m。項目區處于中朝準地臺的山西隆起區的南緣，二級單元屬于山西中隆起的西南邊緣和豫西褶皺帶的北端，地質構造特點是各時代以高角度正斷層為主，其它為元古代短軸褶皺中生帶的平緩開闊褶皺構造，總的構造線方向為北西～南東方向和近東西方向。沿線出露的地層主要為第四系全新統沖洪積層和上更新統風積層等。區域內主要不良地質為濕陷性黃土、水流沖刷不良地質情況。隧道洞身段主要為弱風化砂巖和泥質粉砂巖互層，兩端洞口附近為強風化砂巖和泥質粉砂巖，且埋深較淺。總體而言，隧道圍巖強度較低，遇水易軟化，節理裂隙發育，自穩能力差。根據設計文件提供的圍巖分類情況，除洞口地段定為V級圍巖外，其余都為IV級圍巖。

二、隧道軟弱破碎圍巖段施工

針對新林隧道的實際情況，在軟弱破碎圍巖段，采用以下施工原則及施工方法:

施工原則:早預報、先治水、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、緊封閉、勤量測、步步為營，以防為主，穩步前進。

加強超前預報工作，開挖前切實掌握軟弱破碎帶段圍巖的情況，包括寬度、填充物及地下水等地質特性，以便采取相應措施。

施工方法:針對軟弱圍巖可能發生大變形，采用增大預留變形量和噴射混凝土、錨桿、鋼筋網和可縮性的U型鋼拱架復合式襯砌手段，采用分部開挖方法，初期支護及時封閉，噴射混凝土分2～3次施工，加強監控量測，利用反饋信息指導施工。

通過軟弱破碎帶段富水段時，先治水，采用排堵結合等治理措施。開挖過程中配備有經驗的地質工程師24小時輪流值班，及時監控地質變化情況，指導現場施工。

加強監控量測，當初期支護變形異常且無收斂趨勢時，調整支護參數，必要時施做二次襯砌。在二次襯砌中，采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。

三.隧道防滲漏、防坍塌技術措施

(一)防滲漏技術措施

隧道二次襯砌中摻加抗裂防水砼膨脹劑，以提高混凝土的抗滲性能，以防復合防水板局部破裂等原因而造成的滲水。

嚴格按設計布設盲溝，根據水量適當增加盲溝數量，以利于排水。

防水板施工時，要嚴格檢查焊縫，防止漏焊;鋪設時避免刺破。

施工縫、變形縫，嚴格按設計施作，確保不滲不漏。

(二)防坍塌技術措施

坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是確保隧道施工順利進行及保證工程質量的關鍵所在，防坍措施如下:

認真做好地質超前預報和地質描述以及監控量測工作，預測地層變化情況，根據探測情況制定相應施工方案。

選用合理的施工方法。在不同地質條件下選用合理的施工方法是防坍的重要手段。

采用減震爆破，盡量減少對圍巖的擾動。開挖成型后及時施作噴砼等初期支護，使圍巖盡早達到穩定狀態。

對圍巖自穩能力較差地段，采用超前支護或超前加固前方圍巖，堅持先護頂后開挖的原則組織施工。當初期支護變形出現異常現象且無收斂趨勢時，采取初期支護加強(如增打錨桿、增設鋼支撐、補噴混凝土等)措施，并提前施做二次襯砌。在二次襯砌中，采取增設鋼筋和提高混凝土強度等措施。

四、隧道輔助施工措施

(一)管棚施工工藝

概述:新林隧道V級圍巖SA5a襯砌段超前支護設計為Φ108(壁厚6mm)熱扎無縫鋼管，傾角與平行于線路縱坡，方向與線路中線一致。管節長3m，6m，環向間距40cm，在拱部124.44度范圍內布置，方向與線路中線平行，洞口段一次頂入長度不少于30m。

施工方法

施工順序:施作砼套拱鉆機就位鉆孔掃孔插入鋼管孔口密封處理噴砼封閉管棚鋼管注漿開挖及支護進入開挖支護循環

主要技術措施

砼套拱:明暗洞交接處采用100cm厚C25砼套拱(明洞外輪廓線以外，緊貼掌子面)做長管棚導向墻，套拱內設18號工字鋼，工字鋼與管棚鋼管焊成整體。為便于鉆機鉆孔、注漿作業，在做套拱前，分臺階開挖，上臺階高度在起拱線附近，以滿足工作高度。

鉆孔:采用地質鉆機從Φ140(壁厚6mm)導向管(用Φ16螺紋鋼筋固定在鋼拱架上)鉆進，并頂近長管棚鋼管，開孔時低速低壓。鉆機縱軸方向準確定位，保證孔向正確，每鉆完一孔即頂進一根鋼管，注一孔漿。鉆進過程中經常測定檢查鋼管鉆機的偏斜度，發現偏差超過要求時，立即糾正。

長管棚插入及孔口處理:鋼管長3m和6m，采用絲扣連接，絲扣長15cm。為確保同一橫斷面內接頭數量不超過50%，相臨鋼管的接頭錯開量不小于1m，施工前先確定本次頂入長度，編排好每孔管節頂入順序，并做詳細交底。淺孔段采用人工推進，孔深阻力大時，采用機械頂進。鋼管就位后加以固定，鋼管與導向管間隙用棉紗堵塞。

注漿:利用間隔位置先行敷設的鋼管進行，采用雙液注漿泵在管中注C.S漿液，注漿壓力控制在0.5～1.0Mpa，終壓2.0MPa。注漿時做好記錄，根據壓力狀況和跑漿情況確定終止時間。

注意事項如下:

①注漿操作人員必須經過專門培訓，并實行崗位責任制。

②在注漿前充分做好各項準備工作，特別是機具設備的檢修工作，發現問題及時排除，使其處于良好狀態。

③認真檢查注漿管路系統，包括混合器、接頭、閥門等，如有破損立即更換，不好用的接頭、閥門，不得使用，防止在高壓下發生脫扣的危險事故。

④注漿前，在洞外將管路全部接通，進行試壓，試壓可用清水進行。在試壓時，如管路不通或接頭有漏水現象，予以排除，保持管路系統各部件完好暢通。

⑤注漿參數:水泥漿水灰比0.8:1，根據現場實際情況，必要時參加速凝劑，注漿漿液的參數在現場可適當調整。

⑥在注漿過程中，所有拆卸下來的接頭、閥門，安排專人及時清洗干凈，以備輪換使用。

⑦配備專業電工，在電路、電器設備發生故障時及時排除。

⑧注漿完畢后，清除管內漿液，用M10水泥砂漿緊密充填，以增強管棚的強度和剛度。認真清洗干凈所有的機具設備，特別是攪拌機、注漿管、接頭、閥門、貯漿桶等，以備下階段注漿時使用。

(二)超前小導管施工

軸施工方法

施工順序:測量鉆孔清孔插入小導管孔口密封處理噴砼封閉鋼管注漿開挖及支護進入開挖支護循環

主要技術措施

鉆孔:采用手持風鉆鉆孔，注意控制鉆孔角度，發現偏差超過要求時，立即糾正。

小導管插入及孔口處理:小導管每節長4.5m，保證搭接長度滿足設計要求。

注漿:在管中注水泥漿液，注漿壓力控制在0.5～1.0Mpa，終壓2～2.0MPa。注漿時做好記錄，根據壓力狀況(下轉129頁)(上接128頁)和跑漿情況確定終止時間。

超前小導管預注漿施工要求:

①小導管采用Φ42×4mm的鋼管，長度4.5m。管壁每隔10～20cm交錯鉆眼，眼孔直徑宜為6～8mm。

②沿隧道縱向開挖輪廓線向外以15°的外插角鉆孔，在開挖斷面上將小導管打入地層，小導管環向間距宜為40cm。

③小導管注漿前，應對開挖面及4.5m范圍內的坑道，噴射厚度為5～10cm砼或用模筑砼封閉，并將檢查注漿機具是否完好，備足注漿材料。

結語

以上對隧道施工中的各項工程控制措施進行了理論和實踐上的初步探討，但對于具體的預防和改善需要在工程實踐中多觀察、多比較，對于出現的問題多分析、多總結，結合多種預防處理措施，才能起到好的作用。

參考文獻

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[3]徐華生. 淺探隧道工程實例中的施工技術及質量控制[J]. 科技資訊， 2008(9):63.

隧道工程施工的方法范文第2篇

關鍵詞：隧道工程；隧道技術；公路隧道；鐵路隧道；水工隧洞；隧道施工方法

1 隧道技術

隧道技術對應于修筑隧道過程的各個階段，可以大致分為：運用技術（照明、通風、維修管理防災等）；調查計劃技術（與地質、水文等的調查和預測、測量等有關）；設計技術（指巖石力學、土力學和結構力學、材料等）；施工技術（指開挖、運輸、支撐襯砌的施工、基地改良、改善施工條件而采用的特殊施工方法、安全衛生等）；隧道技術是與地質學、水文學、沿途學和土力學、應用力學和材料力學等有關理工科各部門有著密切的聯系。它同時應用測量、施工機械、炸藥、照明、通風、通訊等各類工程學科，并因對水泥、金屬、混凝土、壓注藥劑等之類化學品的有效利用，而使其與廣泛的領域保持著關聯。因此，有關隧道技術的基礎理論和實際應用，不但涉及土木工程等有關學科，還聯系到其他工科、理科的范圍。

2 公路隧道

2.1公路隧道通風

①半橫向式通風：為了對于除圓形斷面之外的其他斷面形式的隧道換風便利，1934年，英國人在修建莫爾西隧道（長3226米）時，對盡量減少管道斷面的方式做了研究，首次采用半橫向通風系統。 ②豎井式縱向通風：1976年，日本在修建關越隧道（長10855米），首次將縱向通風應用于10km以上的隧道通風。③自然通風： 利用自然風壓、空氣溫差、密度差等對室內；礦井或井巷進行通風的方式。④橫向式通風：美國紐約市的荷蘭隧道，采用盾構法施工，圓形斷面，所以車道下面作為送風道，上部作為排風道，氣流從下往上橫向流動。成為世界上首次采用全橫向通風方式。⑤混合式通風：根據隧道的具體條件和特殊需要，由豎井與上述方式組成最為合理的通風系統。

2.2 公路隧道照明

隧道照明遵守的設計原則可以歸納為以下幾點：

①隧道內不管是白天或夜間均需設基本照明；②白天車輛進入隧道時，路面亮度應逐漸下降，使司機的視覺有一個適應過程，將入口段分為引入段、適應段和過渡段；③確定引入段、適應段和過渡段的長度（S），通常按車速（V）以T=2s的適應時間來確定，可用S=V/3.6（m）來估算；④出口段也應設過度照明，在雙向交通情況下和入口段相同；⑤夜間出入口不設加強照明，洞外應設路燈照明，亮度不低于洞內基本亮度的1/2；隧道內應設應急照明，其亮度不低于基本亮度的1/10。

3 鐵路隧道

3.1鐵路隧道是修建在地下或水下并鋪設鐵路供機車車輛通行的建筑物

根據其所在位置可分為三大類：為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；為適應鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。

3.2 地下鐵道是地下工程的一種綜合體

地下鐵道建設涉及眾多技術領域，包括路網規劃、線路設計、土建工程、建筑造型和裝修、機電運營設備等系統，要作好地下鐵道建設工作，不但要掌握各個系統的專門知識，而且還要能對名處系統進行全面協調。地下鐵道路網規劃作為城市總體規劃的重要組成部分，就一定要適應城市的發展。地下鐵道線路走向、埋深，車站站位與城市規劃、工程地質和水文地質條件有關，尤其是和準備采用的施工方法關系密切。地鐵車站建筑造型既要充分體現公共交通建筑的特點，又要考慮如何與本地城市建筑風格相協調，反映城市建筑特色。

4 水工隧洞

4.1水工隧洞是指在山體中或地下開鑿的過水洞

水工隧洞可用于灌溉、發電、供水、泄水、輸水、施工導流和通航。水流在洞內具有自由水面的，稱為無壓隧洞；充滿整個斷面，使洞壁承受一定水壓力的，稱為有壓隧洞。

4.2 水工隧洞的工作特點

4.2.1水力特點：深泄水孔：a 泄水能力與H1/2成正比；b 進口位置低，能預泄；c承受得水頭較高，易引起空化、空蝕；d 水流脈動會引起閘門等振動；e 出口單寬流量大，能量集中會造成下游沖刷。

4.2.2結構特點：a 洞室開挖后，引起應力重分布，導致圍巖變形甚至崩塌，為此常布置臨時支護和永久性襯砌。b 承受較大得內水壓力得隧洞，要求圍巖具有足夠得厚度和必要得襯砌。

4.2.3施工特點：隧洞一般斷面小，洞線長，工序多，干擾大，施工條件差，工期較長。

4.2.4水工隧洞的組成，主要包括下列三部分：進口段，洞身段，出口段

4.3 水工隧洞得布置及線路選擇

①總體布置及線路選擇應根據樞紐得任務，對泄水建筑物進行總體規劃。在合理得選定洞線得基礎上，根據地形、地質、水流條件，選定進口得位置及進口結構形成，確定閘門在洞口中得位置。②確定洞身縱坡及洞身斷面形狀及尺寸。③根據地形、地質、尾水位等條件及建筑物之間得相互關系，選定出口得位置，底扳高程及消能方式。

隧道工程的發展對交通運輸的作用具有相當重要的意義，尤其對公路和鐵路運輸具有相當顯著的經濟效益。隧道在公路和鐵路中應用，不但大大節省了路程，避免繞行，縮短了里程，節省了運輸時間，而且節省了燃油，節省了資金，對滿足人們的生活需要外出需要以及人們的生活水平和健康水平有很大的改善作用；對物流的運輸加速周轉、提高了流通效率，在經濟上也會帶來很大的效益。

參考文獻：

[1]陶光龍等編著.隧道工程概論. 北京：科學出版社，2002

隧道工程施工的方法范文第3篇

關鍵詞：軟弱淺埋隧道 施工方法 拆除時機 數值模擬

1、引言

淺埋隧道由于其埋深較淺，隧道上覆巖土多為風化破碎，普遍存在圍巖受力條件復雜，圍巖和支護結構應力分布及變形情況復雜，淺埋隧道施工過程中圍巖應力分布，導致襯砌結構受力狀況更加復雜，不但在設計中存在著諸多困難，同時也增加了隧道施工過程中變形和穩定控制的難度，稍有不慎，就會造成塌方等安全事故發生[1-2]，因此國內外近幾年對淺埋隧道的研究越來越多[3~8]。本文主要對城市軌道交通建設中常遇到的軟弱淺埋隧道進行相關數值模擬研究。

2、計算模型

2.1 計算斷面及參數的選取

本文選取典型斷面CK11+180對該隧道穩定性進行分析。斷面尺寸布置如圖1所示，計算所選用的參數如表1所示，有限元模型見圖2~4。

圖1圍巖襯砌的設計斷面

圖2 二維整體有限元模型

表 1隧道圍巖及支護參數表

材料類型 彈性模量

E/MPa 泊松比

v 粘聚力

C/MPa 內摩擦角

φ/(°) 密度

ρ/（g/cm3）

Ⅴ級圍巖 200 0.45 0.05 20 1.9

初期支護 29500 0.2 2.5

臨時支護 29500 0.2 2.5

錨桿加固區 250 0.45 0.05 20 1.9

圖3 CD施工時初期支護及臨時單元

圖4 CRD施工時初期支護及臨時單元

2.2 計算結果分析

限于篇幅優先本文只貼處拆除臨時支護后的圍巖位移圖（圖5~8）和初期支護內力圖（圖9~12）。

圖5 CD法拆除支撐后圍巖水平位移

圖6 CD法拆除支撐后圍巖豎向位移

圖7 CRD法 拆除支撐后圍巖水平位移

圖8 CRD法拆除支撐后圍巖豎向位移

圖9 CD法拆除支撐后支護彎矩圖

圖10 CD法拆除支撐后支護軸力圖

圖11 CRD法拆除支撐后支護彎矩圖

圖12 CRD法拆除支撐后支護軸力圖

根據計算結果，對兩種施工方法在開挖完成拆除支撐前和拆除支撐后的最終結果進行對比。結果見表2。

表2 兩種施工方法結果對比

施工方法

項目 CD法施工 CRD法施工

拆除支撐前 拆除支撐后 拆除支撐前 拆除支撐后

最大水平收斂

(mm) 7.5 7.3 5.3 6.9

拱頂最大沉降

(mm) 2.1 2.2 1.9 2.0

拱底最大隆起

(mm) 11.3 12.3 10.4 12.2

支護最大彎矩

(KN×m) 205.73 212.64 127.22 176.78

最大軸力

(KN) 823.39 855.42 488.37 630.58

3、結論

1、拆除支撐前CD法施工最大水平收斂位移值比CRD法施工大29.3%，在拆除支撐后CD法施工最大水平收斂位移值比CRD法施工大5.5%。

2、采用CD法施工隧道時支護結構所受內力明顯比CRD法大的多，且拆除支撐對CRD法影響較大，因此建議采用CRD法施工，但要注意臨時支護的拆除時機。

3、拆除支撐前CD法施工拱底最大隆起值比CRD法施工大8%，拆除支撐后兩種施工方法拱底最大隆起值基本一致。

參考文獻

[1] 王建紅.淺談軟弱圍巖隧道施工技術[J].鐵道建筑，2006(12):54-55

[2] 周建富.軟弱圍巖隧道施工技術[碩士學位論文D].四川成都:西南交通大學，2003.

[3 曲學兵.超淺埋隧道暗挖施工模擬[J].四川建筑科學研究，2002，28(4)；51-53.

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[5] Hsu，S.C.，Chiang,S.S Failure mechanisms of tunnels in weak rock with Interbedded structures [6]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2004，41(sup):2B341-6.

隧道工程施工的方法范文第4篇

鐵路隧道工程施工極其復雜，所遇到的隧道施工風險問題也是很多的，總體來講，鐵路隧道工程施工風險問題主要體現在以下幾個方面。第一，地質狀況風險。鐵路隧道工程施工對于地質狀況要求比較高，地質狀況較為復雜，對于鐵路隧道工程施工極其不利，也是鐵路隧道工程施工中常見的問題。第二，施工過程中的風險。施工過程中的風險比較多，包括現場風險、技術風險，至施工人員素質也影響著鐵路隧道工程施工風險。另外，施工材料的質量以及數量也在一定程度上影響著鐵路隧道工程施工風險管理。第三，施工工期風險。施工工期風險主要包括建設環境、業主、設計方承包方的因素，成為影響鐵路隧道工程施工風險管理的重要因素。第四，投資風險。投資風險主要來自于由于經濟投資所帶來的風險，包括參建方信用風險、工程完工風險、生產經營風險、宏觀經濟變化、社會政治風險、環境保護風險、不可抗力風險。第五，環境風險。包括施工期和運營期的水污染、空氣污染、噪聲、固體廢棄物、振動、電磁等對周邊環境帶來的影響。第六，鐵路隧道工程運營風險。包括隧道結構穩定性風險，隧道防水可靠性風險，盾構隧道結構耐久性、侵蝕環境對隧道結構損傷風險，運營通風系統的可靠性風險，消防設施可靠性風險，以及典型災害事故風險，如火災、地震等。

二、鐵路隧道工程施工風險管理策略探析

2.1加強鐵路隧道工程施工全過程風險管理

鐵路隧道工程全過程風險管理是鐵路施工企業施工風險管理的關鍵，加強鐵路隧道工程全過程風險管理是有效提高鐵路隧道工程質量的重要環節。鐵路隧道工程全過程風險管理主要從以下幾個方面入手。第一，建立鐵路隧道工程風險管理交底制度。在每一個項目施工之前，風險管理人員都應該根據規章制度做好風險管理工作。做好相應的項目風險管理交底工作。其次，制定相應的風險管理項目業指導書。對不同的機械、材料、環境以及方法進行相應的監控，確保按照項目作業指導書進行鐵路隧道工程風險管理。再次，執行鐵路隧道工程施工樣板制度，在進行大面積的鐵路隧道工程施工之前，鐵路隧道工程企業應該實施樣板制度，保障鐵路隧道工程質量得到有效提升。

2.2建立健全隧道工程施工風險管理制度

施工風險管理制度體系是鐵路隧道工程施工管理的重要環節，為了進一步做好鐵路隧道工程施工管理工作，就必須對施工風險管理制度體系進行進一步完善以及規劃。首先，鐵路隧道施工企業要建立現代施工風險管理制度，對施工企業實行現代化風險管理，提高鐵路隧道施工企業施工的科學性以及有效性。其次，建立有限風險責任制度，將施工風險管理的責任落實到各個部門各個人員，提高風險管理人員鐵路施工管理的積極性以及主動性，做好鐵路工程施工風險管理工作。建立健全隧道工程施工風險管理制度，是做好鐵路隧道工程施工風險管理的前提和基礎。

2.3建立鐵路隧道工程監督管理機構，建立健全風險預警機制

完善鐵路隧道工程監督管理機構，健全施工項目監督管理體系是做好鐵路隧道工程風險管理的重要一步。為此，鐵路隧道施工企業首先要建立施工風險管理監督機構，在管理監督機構監督管理下進行鐵路隧道工程施工建設。其次，實行鐵路隧道工程監督管理責任制，將對于鐵路隧道工程監督管理建設責任分派到風險管理人員身上，保證風險監督管理責任到人。再次，建立風險監督管理小組。鐵路隧道工程監督管理建設實行監督管理小組制，這樣可以防止風險監督管理人員等問題的出現。最后，建立健全相應的鐵路隧道工程監督管理預警機制。對于在實際的鐵路隧道工程施工中進行相應的風險預警管理，提高鐵路隧道工程安全性，保證鐵路隧道工程施工順利開展。

三、結語

隧道工程施工的方法范文第5篇

關鍵詞：公路隧道工程 施工階段風險 評價指標體系 模糊層次評價模型

中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914（2012）02-290-04

一、引言

本文對公路隧道工程施工階段質量風險的研究，在參考工程質量風險評價以及其他行業的風險評價研究的基礎上，將風險評價的基本理論應用于公路隧道工程質量風險評價，實現對公路隧道工程施工階段質量風險評價的研究與探討。本文對公路隧道工程施工階段風險評價進行全面研究，完善隧道施工質量風險管理體系，為從事隧道施工的單位和相關人員提供分析隧道施工階段質量風險的管理方法及應用程序具有重要的理論意義和現實意義。

二、公路隧道工程施工階段質量風險的構成與指標分析

公路隧道工程項目規模大、投資高、涉及面廣、技術密集，對社會、國民、經濟等要素都有著重大影響。公路隧道工程質量風險是將一般質量風險概念運用于隧道工程研究中的特例，是指隧道工程項目在設計、施工和竣工驗收等各個階段可能遭遇的質量風險。本文主要從人員的因素、物的因素、方法的因素、環境因素等四個方面對公路隧道工程項目施工階段存在的質量風險進行分析。

1.人的因素。人是指直接參與隧道工程施工的組織者、指揮者和操作者。人作為控制的對象，是避免產生失誤；作為控制動力，是充分調動人的積極性，發揮人的主導作用。人的因素影響主要包括人的技術水平、人的生理缺陷、人的心理行為以及人的錯誤行為等。而其中人的政治素質、業務素質和身體素質是影響質量的首要因素。故本文在總結人的指標歸納為兩個:隧道工程管理者的素質和操作者的素質。

2.物的因素。公路隧道工程作為實體工程，物的因素影響是必然的。本文主要討論物的因素主要包括材料（包括原材料、成品、半成品、構配件）和機械設備對公路隧道工程質量風險的影響。材料構成隧道工程實體的物質基礎，材料費約占隧道工程造價的60%，而且品種多，數量大，所以工程材料的質量對工程項目的質量有著重要的影響，因此對公路隧道工程材料的質量進行嚴格控制對提高隧道工程的質量具有重要的意義。

隧道工程施工中采用了大量的各種施工機械，加快了施工進度，也促使了隧道施工技術的不斷發展，而其中機械設備的選擇和利用率，是主要部分。故本文以機械設備選擇的合理性和機械設備的利用率作為其主要指標之一，來分析其對隧道工程質量風險的影響。

3.方法的因素。隧道工程所謂方法主要是指隧道工程項目的施工組織設計、施工方案、施工技術措施、施工工藝、檢測方法和措施等。所采取的“方法”是否得當，直接影響到工程項目的質量形成，特別是施工方案是否合理和正確，不僅影響到施工質量，還對施工的進度和費用產生重要影響。因此應結合工程項目的實際情況，從技術、組織、管理、經濟等方面進行全面分析，確保施工方案在技術上可行、經濟上合理，方法先進，操作簡便，既能保證工程項目質量，又能加快施工進度，降低成本。

4.環境的因素。影響隧道工程質量的環境因素較多，歸納起來有三個方面，即隧道工程技術環境、隧道工程管理環境和勞動環境。其中，隧道工程技術環境即隧道工程地質、地形地貌、水文地質、工程水文、氣象等；隧道工程管理環境主要包括質量管理體系、質量管理制度、工作制度、質量保證活動等；勞動環境包括勞動組合、施工工作面等。在工程項目施工中，環境因素是在不斷變化的，如施工過程中氣溫、溫度、降水、風力等。前一道工序為后一道工序提供了施工環境，施工現場的環境也是變化的。不斷變化的環境對隧道工程項目的質量就會產生不同程度的影響。因此，環境因素的控制，就是要通過合理確定施工方法，安排施工時間和交叉作業等，為施工活動創造有利于提高質量的環境。

三、公路隧道工程施工階段風險評價模型的構建

1.評價指標體系的建立。根據前面對公路隧道工程施工階段質量風險因素的分析，本文建立以下指標體系，如圖1所示。

2.模糊層次評價模型的建立。

（1）確定因素的層次。設因素集為U=（u1，u2,…，um）,ui（i=1，2，…m）為第一層次（即最高層次）中第i個元素，它由第二層次中n個因素決定。即：

ui=（ui1，ui2,…，uin）,（i=1，2，…m）

（2）建立權重集。運用AHP法分析每一層中各個指標的重要程度，分別給每一指標賦予相應的權重并進行歸一化處理。通過10名相關行業、有豐富經驗的專家對該項目各方案中的每個因素進行打分，并運用統計方法確定出各個不同因素最終的權值大小。如下表所示:

故歸一化后，一級指標權重分配為：

因素W（0.1186，0.0951，0.3265，0.4598）

同理，可以得出二級指標權重分配：

人的因素W1（0.6210，0.3790）

物的因素W2（0.5360，0.2694，0.1946）

方法的因素W3（0.5373，0.3743，0.0884）

環境的因素W4（0.4325，0.1779，0.3896）

（3）評價集建立。評價集就是評判者對評判對象可能作出的各種總的評價結果組成的集合。公路隧道工程項目施工階段風險程度的評價是一個模糊概念，是用經典數學無法解決的。本文將評價集劃分為五個等級，如下：

V=（v1,v2,v3,v4,v5）={低風險，輕低風險，中度風險，較高風險，高度風險}

（4）評價矩陣。用隸屬度分別描述各子因素相對于評判集V的隸屬程度，得出單因素模糊評判矩陣。

其中，r'ij表示第i個一級評價指標下的第1個二級指標隸屬于第j個評價等價程度，i為一級指標的數目，k為第i個一級指標下的二級指標的數目，n為評判集中評語的數目，r'ij的意義及求法如下:

首先由各位評價委員對每個被評價的子因素進行評定，然后通過統計整理的方法得到相對于子因素Vij的若干個評語:其中包括Vij1個u1級評語，Vij2個u2級評語，…以及Vijn個un級評語，則子因素層指標Vij隸屬于第uk級評語的程度即隸屬度為:

（5）模糊綜合評價運算。

一級模糊綜合評判:

二級模糊綜合評判：

式中，bk（k=1，2，…，p）表示評判對象按第一層次中所有因素評價時，第k個元素的隸屬度。B為模糊綜合評價的結果；W為模糊評價因素權重集合。

此為風險指標評價的最終結果，從中可以直觀地反映出某公路隧道工程施工階段所面臨的質量風險。

四、案例分析

1.工程概況。湖南省HT高速公路是國家高速公路網“7918網”規劃南北縱向線中的第7縱―包頭至茂名國家高速公路的重要組成部分，是湖南省“五縱七橫”高速公路網規劃中的第5縱。HT高速公路起自懷化市竹田西互通，與SH高速公路懷化連接線相接，并與包茂高速公路JH段相接，路線全長197.636Km。

本項目位于湖南省最偏遠的湘西南，項目區處于云貴高原向江南丘陵的過渡地帶――雪峰山之西麓，呈南高北低的總體地貌格局，地勢起伏明顯，高差較大，侵蝕、溶蝕構造地貌形成溝溪較發達。其隧道多處于板巖地區，圍巖情況整體性較差，多為薄層結構，水系發育，圍巖遇水軟化易崩解，節理裂隙較發育，圍巖級別和原設計有多處不符，針對復雜的施工環境和技術難度，有三位專家參與施工階段風險因素的預測工作，分別是項目經理、風險分析專家和技術專家。

2.施工階段風險評價。根據前文評價指標體系的建立以及層次評價模型的構建，可以確定一級指標和二級指標的權重分配以及評價集的劃分。

用隸屬度分別描述各子因素相對于評判集V的隸屬程度，得出單因素模糊評判矩陣如下：

一級模糊綜合評判:

B1=W1°R1=（0.156，0.204，0.297，0.288，0.115）

B2=W2°R2=（0.259，0.2411，0.295，0.135，0.071）

B3=W3°R3=（0.184，0.165,0.256，0.25，0.145）

B4=W4°R4=（0.237，0.222，0.215，0.223，0.103）

二級模糊綜合評判，并做歸一化處理后為：

此為湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質量風險指標評價的最終結果，得出HT高速公路隧道工程施工階段質量風險等級為較高風險。根據以上結果可以得出湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質量風險分布餅狀圖：

3.風險評價結果分析及應對。根據以上對湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質量風險進行評價，可以得出以下結論：

（1）在人員的因數、物的因素、方法的因數、環境的因素四個影響因素中，方法因素和環境因素所占的比重較大，為主要風險。為減少方法因素引起的質量風險，項目部應積極引進先進的技術（如提高掘進效率和光爆效果等）、采取正確的施工工序（例如：控制好掌子面掘進、下臺階掘進和二襯施工工序的調整以及鋼筋原材料的加工等工序調整工作）。對于環境因素引起的質量風險，項目部應該積極做好地質預報和監控量測工作，及時掌握隧道施工中隧道的地質情況和隧道初支變形、沉降等，以其指導施工，以確保施工的安全與質量，同時建立良好的勞動保障以及質量安全控制制度，以此促使施工有條不紊地進行。

（2）在四大影響因素中，人員風險所占的比重次之，為較主要風險。為減少經濟風險，項目部應根據施工實際情況積極召開技術交流和技術交底會議以及多種形式的培訓工作等，提高項目部隧道工程施工管理水平和施工隊伍現場操作，從而使施工管理者的施工管理水平和施工操作者的操作水平得到提高，并且更好地與施工現場實際情況相結合，使施工隧道質量風險得到較好的控制。

（3）物的因素所占的比重最小，為次要風險。為控制這種因素對質量風險的影響，項目部保證機械使用的合理性與正確性，購置先進的設備，盡量避免設備閑置，以確保施工的效率，在實際操作中，重視技術交底工作，使機械的操作更加規范，保障隧道施工的順利進行。

五、結論

該評價模型具有可行性和易操作性等特點，通過以上建立的指標體系和模型,可以對某一公路隧道工程施工階段質量風險進行評價,從而得出隧道工程的質量風險水平。

參考文獻：

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