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特长隧道风险分析与关键控制技术

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:并且由于人们的认识不足,无法准确确认事件的预期结果及其发生的概率,导致了风险因素的存在。②气候风险损失等级情况调查结果统计如图4-23所示:图4-23气候风险损失等级调查统计综合分析:风险损失等级为2级。

特长隧道风险分析与关键控制技术

4.2.4.1 工期延误风险评估

近年来,隧道工程的风险越来越引起人们的重视,隧道工程工期一旦失控,不仅给工程安全和质量带来巨大的影响,还将浪费人力、物力,直接增加了费用。因此,隧道工期风险管理越来越受到项目管理者的重视。

工期风险评估是对工程中主要存在的工期风险、风险可能性进行评估,同时提出相应的决策建议以及规避措施等。风险评估不仅可以全面地反映工期的合理性,还可以帮助改进和优化工程方案的设计及施工,以降低不希望发生事件发生的可能性,从而使业主、设计单位、承包商和运营企业,以最佳的控制能力提高工程的安全性和经济性。工期的长短具有一定的风险性,除了深化工程建设投资与管理体制改革外,采用先进的方法对工期的风险性进行科学的论证,并在工程实施之前对主要风险要素做出合理的防范措施,最终达到缩短工期的目的。

工期延误风险对于整个工程来说后果都是相当严重的。我们只有提前找到这些风险并加以控制或转移,才能保证工程的顺利完工。

1.工期延误的后果

(1)工期延误会导致人力、物力的增加,也就是使直接费用增加

工程工期产生延误,就会使工程实际使用人工费以及与工人相关的各项费用都增加,并且各种设备、机械的租赁费,以及水电费、材料费都会增加,这些费用都包括在直接费用之内,因此,工程的直接费用会增加很多。这些费用,无论是由建设方还是施工方承担,对于整个工程来说,费用是增加了。

(2)工期延误会造成很大的社会影响

公路工程而言,由于在建设过程中,不可避免的会对周边居民的居住、出行产生一定程度的影响,一旦工期长时间延误,势必会引起周边居民的不满。

(3)某一环节的工期延误,会导致整个系统工程的使用延迟

通常情况下,长大山岭隧道在很多情况下是作为全线的控制性工程,所以,一旦一条隧道工期出现延误,整条公路的投入使用就只能推迟。这无论对于政府还是对于业主来说,都是一个很大的损失。

(4)对整个隧道结构的耐久性产生影响

无论由于何种原因造成工期延误,都会使结构长期处于一种不稳定状态,对结构本身的耐久性能产生影响,进而影响结构以后的使用年限。

2.工期延误风险辨识

在隧道工程建设时,总希望工程能够尽早完工,以便尽快受益,但经常会遇到各种问题以致工程工期延误,一旦工期延误,就可能会产生很大的负面影响。影响隧道工期的因素很多,且逻辑关系复杂。并且由于人们的认识不足,无法准确确认事件的预期结果及其发生的概率,导致了风险因素的存在。具体到影响工期的风险因素,有如下几点:

(1)气候风险源

施工进度与气候是密切相关,雨季的增长或降水量的增多,可能迫使工程无法施工。恶劣的气候、暴雨、高温和洪水等都会造成临时停工或结构破坏,特别是当隧道在进行洞口及浅埋段施工时,气候条件对隧道安全施工的影响尤为重要。

(2)施工环境风险源

工程建设中,地质条件和水文地质条件与勘察设计的不符,如地质断层、溶洞、地下障碍物、软弱地基等都对施工进度产生影响,造成临时停工或破坏。在施工过程中一旦遇到水文、地质及周围环境等方面的不利因素,必然会影响到施工进度。

(3)材料风险源

材料风险源包括材料供应和材料质量风险源。工程的工期是在材料正常供应的前提下确定的。但在实际工程中,由于种种不可确定的因素,可能会使材料无法及时供应,致使工程停工或只能采用其他材料代替,这就会使工期产生延误。同样,由于材料质量不合格,致使施工过程中材料破损而无法使用或在使用过程中出现破损而必须进行修复的情况也极有可能出现,无论是材料无法使用只能另外购买或是材料破损而进行修复,都会延误工期,并且可能会影响工程质量。

(4)资金风险源

工程能顺利施工,是需要大量的资金作为后盾的。当施工单位的资金不到位,那么必将使工程无法开工。资金的不到位可能因为业主拖欠应该付的金额;或施工单位本身控制流动资金有误,太多材料的库存;或其他第三方的因素,如施工单位的债务人拒绝或拖欠承包商有权得到的金额等,无论什么原因造成的资金短缺,都会影响到工程的进度。

另外,由于工程工期延误,致使工程成本增加,也是一种资金风险。

(5)机械故障风险源

随着隧道施工机械化程度的日益提高,越来越多的施工机械被投入到隧道的施工中,例如,空压机、挖掘机、注浆机、铲车、混凝土喷射机等等。同时,大量施工机械的投入也增大了因机械故障所造成的工期延误,因此有必要对机械故障风险源进行评估。

(6)岩爆

岩爆的发生是一种复杂的非线性力学现象,其控制和影响因素较多,成因机制复杂。岩体的力学性质、原地应力状态、岩体渗透特性、地下洞室的截面形状以及开挖方式等因素都在一定程度上构成了某一地区岩爆的形成要素。但归纳起来,主要有两大因素:一是岩石的性质,二是围岩的应力。而在这两个因素中,一般认为岩性是第一位的,是发生岩爆的内因;围岩应力是第二位的,是必要的条件,是岩爆的外因。

隧道通过岩性主要为板岩、变质砂砾岩、变质砂岩、片岩,通过计算:

YK46+020(ZK46+060)~YK56+000(ZK56+000)、YK56+650(ZK56+720)~YK57+630(ZK57+620)段,隧道埋深在0.35~1.7 km之间,σθ/Rc介于0.74~2.05之间,属强岩爆。

YK45+320(ZK45+320)~YK46+020(ZK46+060)、YK57+630(ZK57+620)~YK57+740(ZK57+750)段,隧道埋深在0.25~0.35 km,σθ/Rc介于0.54~0.64之间,属中等岩爆。

隧道进出口段以及断层破碎带属于轻微或无岩爆地段。

3.工期延误风险评估

对典型风险源如气候风险源、施工环境风险源、材料风险源、资金风险源、机械故障风险源和岩爆风险源采用专家评估法,并结合高楼山隧道隧址区工程地质和水文地质条件,得出各个风险源对工期延误所造成的柱状图如下。

(1)气候风险源

①气候风险源发生概率调查结果统计如图4-22所示:

图4-22 气候风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②气候风险损失等级情况调查结果统计如图4-23所示:

图4-23 气候风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(2)施工环境风险源

①施工环境风险源发生概率调查结果统计如图4-24所示:

图4-24 施工环境风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②施工环境损失等级情况调查结果统计如图4-25所示:

图4-25 施工环境损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(3)材料风险源

①材料风险源概率调查结果统计如图4-26所示:

图4-26 材料风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②材料风险损失等级情况调查结果统计如图4-27所示:

图4-27 材料风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(4)资金风险源

①资金风险源发生概率调查结果统计如图4-28所示:

图4-28 资金风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为2级。

②资金风险损失等级情况调查结果统计如图4-29所示:

图4-29 资金风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(5)机械故障风险源

①机械故障风险源概率调查结果统计如图4-30所示:(www.xing528.com)

图4-30 机械故障风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②机械故障风险损失等级情况调查结果统计如图4-31所示:

图4-31 机械故障风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(6)岩爆风险源

①岩爆风险源发生概率调查结果统计如图4-32所示:

图4-32 岩爆风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为2级。

②岩爆风险损失等级情况调查结果统计如图4-33所示:

图4-33 岩爆风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为3级。

风险事件等级调查结果汇总如表4-5所示:

表4-5 风险事件等级调查结果

根据高楼山隧道风险事故等级调查结果表,基本确定高楼山隧道工期延误风险为Ⅱ级,中度风险,风险水平有条件可以接受,在施工中,有必要围绕各个风险源严格管理,认真施工,力争将损失降到最低。

4.2.4.2 工程造价风险评估

长大公路隧道工程建设项目由于投资大、工期长,在建设过程中不可预见的因素较多,而隧道作为全线工程中投资力度与额度最高的工程,投资失控的现象频繁发生,因此有必要对隧道工程造价进行风险评估。高楼山隧道单洞长属公路特长隧道,规模大,造价高,周期长,因此有必要根据高楼山隧道工程实际,提出可以有效控制造价的控制措施和管理方法,为项目建设节约投资,做到有的放矢。

1.工程造价风险辨识

通过对高楼山隧道建设过程中影响工程造价的各个因素进行分析与调查,影响高楼山隧道造价的风险因素主要有以下四条:

(1)在原有设计中方案陈旧,目标优化错误或者未进行设计优选,在实际工程中造成实际施工与原有设计不符,一些原有的设计需要变更,随着设计的变更,将不可避免地改变工程原有的工程造价。

(2)工程项目规划、设计深度不够。在目标设计中,可能存在构思的错误,设计内容不全,设计参数不够合理,对于工区内的工程地质和水文地质条件调查的不够充分,未考虑施工中的可行性,造成了造价的升高。

(3)大变形。K45+165~K46+630隧道洞身段,洞顶埋深125~720 m,通过地层岩性以片岩为主,主要组成矿物为石英绿泥石云母等,含石英条带及炭质板岩,岩性坚硬,岩体较破碎,灰绿色,岩体坚硬,较破碎,K45+455~K45+585及K46+450~K46+520段通过石坊—尖山—临江断裂带,地表形态清晰,主要由碎裂岩块、断层泥及黑褐色炭质页岩组成,岩体破碎,成洞条件差,隧道开挖时会有拱顶的小型掉块以及产生大变形问题。

不可抗力。不可抗力是指不能预见、不能规避,并且不能克服的客观情况。不可抗力包括自然现象,例如地震、火山爆发、雪崩、暴雨、暴雪飓风、洪水等,也包括某些社会现象,如政府禁令、战争、爆炸、火灾等。

高楼山隧道属公路特长隧道,项目期限长,在隧道的施工期间内如遭遇通货膨胀,材料、人工费用上涨;或国家调整产业政策,采用新的要求或更高的技术标准,从而导致整个工程项目投资的增加。

2.风险控制评估

对典型风险源如设计变更风险源、大变形风险源、通货膨胀风险源、不可抗力风险源等采用专家评估法,并结合高楼山隧道隧址区工程地质和水文地质条件,得出各个风险源对工期延误所造成的柱状图。

(1)设计变更风险源

①设计变更发生概率调查结果统计如图4-34所示:

图4-34 设计变更风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②设计变更损失等级情况调查结果统计如图4-35所示:

图4-35 设计变更风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(2)大变形风险源

①大变形风险源发生概率调查结果统计如图4-36所示:

图4-36 大变形风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②大变形风险损失等级情况调查结果统计如图4-37所示:

图4-37 大变形风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(3)通货膨胀风险源

①工期内通货膨胀风险源发生概率调查结果统计如图4-38所示:

图4-38 通货膨胀风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②通货膨胀风险损失等级情况调查结果统计如图4-39所示:

图4-39 通货膨胀风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

(4)不可抗力风险源

①不可抗力风险源发生概率调查结果统计如图4-40所示:

图4-40 不可抗力风险源发生概率调查统计

综合分析:风险发生概率等级为3级。

②不可抗力风险损失等级情况调查结果统计如图4-41所示:

图4-41 不可抗力风险损失等级调查统计

综合分析:风险损失等级为2级。

根据高楼山隧道工程造价风险因素的分析,参照相应的工程经验,对隧道工程造价的风险概率等级和风险损失等级进行评估,可以得到全线的隧道造价风险概率等级,如表4-6所示:

表4-6 风险事件等级调查结果

根据高楼山隧道风险事故等级调查结果表,基本确定高楼山隧道工程造价风险为Ⅱ级,中度风险,风险水平有条件可以接受。

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