第2章 城市隧道施工風險機理分析

2.1 城市隧道施工風險簡述

2.1.1 城市隧道風險特征

根據第1章關于風險的定義可知風險具有五個基本特征，即風險的不確定性、風險的客觀性、風險的普遍性、風險的可測定性和風險的發展性，這五個基本特征是根據風險的內涵，并結合風險在各行業中的應用成果總結的。在地下工程中，這五個特征又具有新的含義。

城市隧道工程較一般公路、鐵路隧道工程具有更復雜的地質環境、更不利的外部環境和更嚴格的控制要求。但是由于各種不確定因素的復雜性，使得城市隧道施工風險也具有明顯的不確定性特征，具體表現在以下幾個方面。

1．城市隧道施工風險發生的不確定性

從國內外大量地下工程施工總結來看，地下工程特別是城市隧道工程施工風險具有很大的不確定性，即使條件相同，風險發展方向也可能不一致。例如，同樣的地質條件、外部環境、施工管理水平，有的風險會向更高一等級發展，出現工程安全事故，但是有的風險會向低一等級發展，不會發生安全事故。因此，城市隧道工程施工風險的發生具有不確定性。

2．風險發生時間的不確定性

城市隧道施工風險發生的時間不盡一致，具體表現為即使條件相同，發生的時間也不盡一致，甚至可能不發生。

3．風險的普遍性

風險的普遍性是一切工程或者研究對象都具有的特征，從更廣意義上說明人類歷史就是與各種風險相伴的歷史。自從人類出現后，就面臨著各種各樣的風險，如自然災害、疾病、傷殘、死亡、戰爭等。隨著科學技術的發展、生產力的提高、社會的進步、人類的進化，又產生了新的風險，且風險事故造成的損失也越來越大。特別是城市隧道工程由于其特殊的施工環境，一旦發生風險事故往往是惡性工程事故，將帶來巨大的經濟損失和重大人員傷亡，必須予以高度重視。從風險的普遍性研究城市隧道施工風險的特殊性，進而控制這類特殊工程施工安全。

4．風險的可測性

從城市隧道施工個別工程風險來看，具有不確定性，可能發生也可能不發生，但是從大量城市隧道施工總結來看，又具有一定的規律性。根據以往的工程資料，可進行一定范圍內的風險估測，在這方面國外特別是英國和美國風險數據庫構建開始時間早、數據多、可靠，而由于我國城市隧道工程建設起步較晚，加之各施工企業對工程事故諱莫如深，缺乏基礎性數據，還需要做大量的工作。

5．風險的發展性

風險的發展性體現為對象的風險隨著自身條件的變化以及外界環境的改變而呈現出不同的發展趨勢。例如，地鐵隧道工程會因長時間降雨導致地層強度變化使得風險等級提高，也會因施工隊伍的變化使得風險等級增加或減少。

2.1.2 城市隧道施工風險內涵

隧道及地下工程與其他工程相比具有隱蔽性、施工復雜性、地層條件和周圍環境的不確定性等突出特點，從而加大了施工技術難度和建設風險。總的來看，目前對隧道及地下工程的風險認識還不夠全面，對于這類工程究竟存在哪些風險也沒有達成共識。對于隧道及地下工程而言，風險是在以工程項目正常施工為目標的行動過程中，如果某項活動或客觀存在足以導致承險體系發生各類直接或間接損失的可能性，那么就稱這個項目存在風險，而這項活動或客觀存在所引發的后果就是風險事故。

與一般的公路隧道、鐵路隧道相比，城市隧道工程施工風險具有一般工程施工風險的共性，同時又具有一般隧道工程不具有的風險，即個性，其不僅要考慮在建隧道工程的施工安全，同時要考慮上部結構，即外部環境的安全風險，從風險因素上分析，以下幾個方面尤其重要：① 由于地基巖土性質、工程水文地質條件復雜，城市隧道施工的風險是客觀存在的；② 由于勘察設計資料有限，設計計算理論不完善和在隧道施工中會不可避免地遇到一些突發事件等原因，使得隧道施工風險的發生既有偶然性又有必然性；③ 由于資料有限，在隧道施工過程中，試驗數據離散性大，勘察報告提供的場地性質及地下情況的不可預知性，施工風險的可變性就更加明顯；④ 由于隧道施工對場地周圍土體的擾動大，造成了對場地周圍建（構）筑物、地下管線、橋梁、既有地鐵、居民生活和環境的影響，除本身的技術因素影響外，隧道施工還不得不與外部環境發生關系，這樣使得隧道施工風險不但具有內部因素的多樣性，而且還具有鮮明的層次性，同時也使得隧道工程風險更加復雜化；⑤ 由于建設過程中施工管理的復雜性，機械設備、技術人員和技術方案的復雜性引起的施工風險近年來尤為突出；⑥ 城市隧道建設過程中，上部環境中建筑物、管線的變化對隧道施工風險的影響顯得格外復雜；⑦ 偶然性因素引發的城市隧道施工風險近年來越來越頻繁，如爆炸、突降大雨、其他工程設備、建筑物倒塌等。

綜上所述，由于城市隧道工程孕育風險發生的環境，加上致險因子的誘導，就有可能引發各類風險事故的發生，進而對各種承載體造成損失。以城市隧道施工風險為例，承險體包括隧道結構本身、地面建筑物、路面系統、地下管線、已建隧道、社會群體和生態環境，其發生的風險損失模式也是不同的，城市隧道施工具體風險損失如圖2-1所示。