第2章 城市隧道施工风险机理分析

2.1 城市隧道施工风险简述

2.1.1 城市隧道风险特征

根据第1章关于风险的定义可知风险具有五个基本特征，即风险的不确定性、风险的客观性、风险的普遍性、风险的可测定性和风险的发展性，这五个基本特征是根据风险的内涵，并结合风险在各行业中的应用成果总结的。在地下工程中，这五个特征又具有新的含义。

城市隧道工程较一般公路、铁路隧道工程具有更复杂的地质环境、更不利的外部环境和更严格的控制要求。但是由于各种不确定因素的复杂性，使得城市隧道施工风险也具有明显的不确定性特征，具体表现在以下几个方面。

1．城市隧道施工风险发生的不确定性

从国内外大量地下工程施工总结来看，地下工程特别是城市隧道工程施工风险具有很大的不确定性，即使条件相同，风险发展方向也可能不一致。例如，同样的地质条件、外部环境、施工管理水平，有的风险会向更高一等级发展，出现工程安全事故，但是有的风险会向低一等级发展，不会发生安全事故。因此，城市隧道工程施工风险的发生具有不确定性。

2．风险发生时间的不确定性

城市隧道施工风险发生的时间不尽一致，具体表现为即使条件相同，发生的时间也不尽一致，甚至可能不发生。

3．风险的普遍性

风险的普遍性是一切工程或者研究对象都具有的特征，从更广意义上说明人类历史就是与各种风险相伴的历史。自从人类出现后，就面临着各种各样的风险，如自然灾害、疾病、伤残、死亡、战争等。随着科学技术的发展、生产力的提高、社会的进步、人类的进化，又产生了新的风险，且风险事故造成的损失也越来越大。特别是城市隧道工程由于其特殊的施工环境，一旦发生风险事故往往是恶性工程事故，将带来巨大的经济损失和重大人员伤亡，必须予以高度重视。从风险的普遍性研究城市隧道施工风险的特殊性，进而控制这类特殊工程施工安全。

4．风险的可测性

从城市隧道施工个别工程风险来看，具有不确定性，可能发生也可能不发生，但是从大量城市隧道施工总结来看，又具有一定的规律性。根据以往的工程资料，可进行一定范围内的风险估测，在这方面国外特别是英国和美国风险数据库构建开始时间早、数据多、可靠，而由于我国城市隧道工程建设起步较晚，加之各施工企业对工程事故讳莫如深，缺乏基础性数据，还需要做大量的工作。

5．风险的发展性

风险的发展性体现为对象的风险随着自身条件的变化以及外界环境的改变而呈现出不同的发展趋势。例如，地铁隧道工程会因长时间降雨导致地层强度变化使得风险等级提高，也会因施工队伍的变化使得风险等级增加或减少。

2.1.2 城市隧道施工风险内涵

隧道及地下工程与其他工程相比具有隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性等突出特点，从而加大了施工技术难度和建设风险。总的来看，目前对隧道及地下工程的风险认识还不够全面，对于这类工程究竟存在哪些风险也没有达成共识。对于隧道及地下工程而言，风险是在以工程项目正常施工为目标的行动过程中，如果某项活动或客观存在足以导致承险体系发生各类直接或间接损失的可能性，那么就称这个项目存在风险，而这项活动或客观存在所引发的后果就是风险事故。

与一般的公路隧道、铁路隧道相比，城市隧道工程施工风险具有一般工程施工风险的共性，同时又具有一般隧道工程不具有的风险，即个性，其不仅要考虑在建隧道工程的施工安全，同时要考虑上部结构，即外部环境的安全风险，从风险因素上分析，以下几个方面尤其重要：① 由于地基岩土性质、工程水文地质条件复杂，城市隧道施工的风险是客观存在的；② 由于勘察设计资料有限，设计计算理论不完善和在隧道施工中会不可避免地遇到一些突发事件等原因，使得隧道施工风险的发生既有偶然性又有必然性；③ 由于资料有限，在隧道施工过程中，试验数据离散性大，勘察报告提供的场地性质及地下情况的不可预知性，施工风险的可变性就更加明显；④ 由于隧道施工对场地周围土体的扰动大，造成了对场地周围建（构）筑物、地下管线、桥梁、既有地铁、居民生活和环境的影响，除本身的技术因素影响外，隧道施工还不得不与外部环境发生关系，这样使得隧道施工风险不但具有内部因素的多样性，而且还具有鲜明的层次性，同时也使得隧道工程风险更加复杂化；⑤ 由于建设过程中施工管理的复杂性，机械设备、技术人员和技术方案的复杂性引起的施工风险近年来尤为突出；⑥ 城市隧道建设过程中，上部环境中建筑物、管线的变化对隧道施工风险的影响显得格外复杂；⑦ 偶然性因素引发的城市隧道施工风险近年来越来越频繁，如爆炸、突降大雨、其他工程设备、建筑物倒塌等。

综上所述，由于城市隧道工程孕育风险发生的环境，加上致险因子的诱导，就有可能引发各类风险事故的发生，进而对各种承载体造成损失。以城市隧道施工风险为例，承险体包括隧道结构本身、地面建筑物、路面系统、地下管线、已建隧道、社会群体和生态环境，其发生的风险损失模式也是不同的，城市隧道施工具体风险损失如图2-1所示。