修建公路隧道應(yīng)建立安全風險性、可靠性評估體系

中國工程院院士王夢恕1大家好!2

今后就任何一項工程從規(guī)劃、投招標、勘測設(shè)計、施工、運營都應(yīng)進行安全、風險性、可靠性評估體系的分析，目前在預(yù)可性和可行性研究報告中只進行經(jīng)濟投資風險的評估，這是很狹義而不全面的。隨著公路隧道的增多，和水文地質(zhì)復(fù)雜性不確定性的存在，如何優(yōu)質(zhì)、快速、安全建成而不留隱患進行運營，需進行全方位、安全風險性、可靠性評估。3評估的內(nèi)容分為五個階段應(yīng)考慮的主要問題見附表：

招投標合同4

風險責任主體與風險轉(zhuǎn)化據(jù)國際隧道工程保險集團對施工現(xiàn)場發(fā)生安全事故的原因的調(diào)查結(jié)果表明，將施工方作為工程安全唯一主體是不對的，目前五個階段的風險界定不清，而這些風險往往到施工時才反映出來，由施工方完全承擔這些風險是不合理的。5設(shè)計失誤41%不可抗力18%施工缺陷21%地質(zhì)勘探不足12%信息缺乏8%6

一、線路規(guī)劃中影響、安全、風險的幾個問題

1、為保證隧道內(nèi)滿足行車視距要求，以及路面超高的變化以利運營安全，中短隧道內(nèi)應(yīng)禁止設(shè)置S型反向曲線，長大隧道必須設(shè)置時，在反向曲線間必須設(shè)置一段緩和曲線或直線段，從司機安全操作出發(fā)，一般曲線長度是不宜過短，同時小偏角、大半徑曲線容易使司機產(chǎn)生直線錯覺易出現(xiàn)行車事故，曲線轉(zhuǎn)角應(yīng)大于7度為宜。7

8

2、隧道縱坡一般為不小于0.3%、不大于3%，對于二、三、四級公路的中短隧道可適當放寬到5%以下，隧道內(nèi)的變坡點不宜過多，要有較大直徑的豎曲線以滿足視距要求。

9

3、隧道洞口經(jīng)常由于設(shè)置了緩和曲線進洞，而引起交通事故不斷，所以聯(lián)絡(luò)洞口的線路應(yīng)為直線，洞口附近不易設(shè)置豎曲線，變坡點應(yīng)距離洞門有一定距離，凸形曲線上的車輛在接近變坡點時，由于視距較小，經(jīng)常出現(xiàn)不安全事故。所以，在進洞口附近更不宜設(shè)置較大的下坡和小直徑的平面曲線進洞。出洞口附近更不宜設(shè)置較小的平面曲線，設(shè)計者應(yīng)考慮壁洞效應(yīng)，在進出洞口應(yīng)考慮司機在生理上、心理上的變化，這是確保安全、防止風險之本。

104、線路與隧道設(shè)置線路與隧道設(shè)置原則應(yīng)遵守在丘陵地帶以中、短隧道群為主，盡量取代半填半挖式的線路。上擋刷坡很高今后也不安全、費用高，環(huán)境破壞嚴重，下?lián)趼坊吰绿幚硪埠茈y保證不下滑、不沉。沿溝選線采用以橋代路，不破壞環(huán)境為宜。

如西漢線高速公路如此選線。11121314

5、公路選線應(yīng)靠山、不占良田，線路間距應(yīng)盡量靠近，中間隔離帶，在滿足綠化、安全的前提下應(yīng)越窄越好，以節(jié)約土地，尤其耕地，2003年僅公路建設(shè)占用耕地達56.6萬畝，比2002年增加40萬畝，大手筆的占地設(shè)計不可取。

15166、越嶺線路的隧道宜長不宜短，尤其北方應(yīng)將線路

標高降到冰凍線以下。二郎山隧道為了縮短隧道長度，靠西藏邊洞口仍在冰凍線以上，造成不能全天侯運營。秦嶺終南山隧道長18km，是世界第二長公路隧道，縮短線路65km，實現(xiàn)了全天侯安全運營。西漢線用三個短隧道替代長隧道。將線路標高提高了30米左右，形成長達60km的下坡，事故率很高。

17

終南山隧道18

終南山隧道19二、隧道勘測、設(shè)計階段在安全風險上應(yīng)注意的問題1、隧道洞口位置、間距的確定原則（1）從洞口安全、環(huán)保出發(fā)，應(yīng)遵守早進晚出、不刷洞口仰坡，甚至可設(shè)置明洞段進洞，應(yīng)追求環(huán)境效益第一、社會效益第二、工程本身效益第三的原則，一味追求短而省錢的理念應(yīng)予克服。

202122232425（2）隧道旨洞口應(yīng)攝選在從仔山梁上鄙突出處姿進洞，峽切勿沿若溝凹處悉進洞，誓造成洞劣口引線侮處在深悟路塹之恐間，從同水文、蒜地質(zhì)條園件評價理，這都悼是最不己利的斷鋪層發(fā)育夏帶，給疼設(shè)計、姨施工、擇運營會告帶來許泡多長久寺性的災(zāi)余害。26272829（3）洞達間距邁的設(shè)爆計原頭則為代宜近沃不宜陡連。既尤其循在軟瓶弱地失層段零、城輩市隧社道洞來口場逢地緊背張段枕等地乳，更熊應(yīng)遵僚守。艦連拱渡隧道盜從結(jié)蒜構(gòu)設(shè)額計、懲防水界，施堅工難亞度上連均存辮在很逮大的扒缺點延，已煤被已噸建好眠的工憂程所繁證實油，保雀證不刃了開去裂和萄漏水折，不舟是一徹個好止的結(jié)農(nóng)構(gòu)型萍式、連地鐵趴工程估、鐵鉤路工獄程在陸可能伸的條呀件下寺均將殘連拱平改為綱小間夢距隧河道。30313233343536373839兩洞杰間距劣已不逗受2.毀5倍～3倍洞般徑的坦規(guī)定灘，當床時規(guī)月范是荒按松障散特門沙基西原理娘確定瞎的，氏該理竟論已戀不符買合目銹前施墊工技陵術(shù)不位斷提婆高的豬要求岸，目芳前一坑些隧幻玉道設(shè)計計已機取消沫了這骨個規(guī)蠻定，驚這是以一大陸進步設(shè)。404142（4）從晚運營出通風閥角度伏考慮仙，防墓止上覽下行蠅洞口所污著紐奉空氣誼短路改，（缸既從春上行杜排出踢洞口乎的廢暈氣，恰又被脂下行白洞口忠的進推風帶低進去愉）。鴨因此幼，上勾下洞慎口之纖間應(yīng)陰設(shè)置奪高擋交墻，溉或建營筑小栽品，?；?qū)⑴猩舷聦眯械膿]洞口棵在里灘程上脈錯開30m左右，睡不要設(shè)濁在一個浴橫斷面核上。4344452、支護粒結(jié)構(gòu)襯閥砌形式既必須采癢用復(fù)合誘式襯砌曉，這對邀防水、尿防裂、悉運營通恭風都有雅好處。屈一次支寺護設(shè)計跑荷載應(yīng)賭考慮全添部土壓樹力和部色分水壓趟水，當宿變位穩(wěn)葵定后可曉施作二國次襯砌移。二次載襯砌實碑質(zhì)上是祖安全儲腎備，但她由于復(fù)縱合襯砌護按連桿央法計算附，屬于姨超靜定阿結(jié)構(gòu)，眉多次實椒驗量測勺證明，辱當二次洗模筑襯救砌做好乞后，荷吹載會自飽動將一艱次支護卷承受荷蓄載的30%轉(zhuǎn)移離到二遲次襯腔砌上旱，這斑正是沈超靜雄定結(jié)約構(gòu)的誦特點壤，46但決炒不應(yīng)嫂理解醫(yī)為一店次支元護應(yīng)泥按70葵%荷載設(shè)進行魔設(shè)計恰，這頓種誤繞解經(jīng)代常導(dǎo)暮致一碗次支篇護太職弱，錢造成密施工封過程覺中的靠塌方南、變洲位過持大，老所以勵應(yīng)重鑰視一吊次支府護的其設(shè)計統(tǒng)，以滑調(diào)整鋸適應(yīng)旗不同落圍巖樂的受濱力。誕目前族隨圍卵巖變觀化再扎次進齡行二貪次襯魄砌厚尚度調(diào)餡整是果不對辜的。47483、從檢環(huán)保撿出發(fā)菌，從克保護孟水資喜源出鹿發(fā)，砌尤其倆不能相因施畏工降吵低了禍地下演水位唉而影允響人舅居和臂農(nóng)田炎時，要必須馳采用擱“以閉堵為曠主，侍限排殃為輔棵”的藝防水哄設(shè)計透原則畏，二克次襯鍬砌應(yīng)持按折犁減后木的水夜壓力槳進行緣瑞設(shè)計率。在擦巖溶合、石浮灰?guī)r纏地區(qū)啦的隧余道更向應(yīng)重蓄視這爽個問驕題。賴取消暗中心公水溝廚的設(shè)你計構(gòu)裳思。京設(shè)計揮兩邊蒜水溝蝴，水霜溝深崖應(yīng)低燥于路錯面以糕下20cm左右，狹是正確手的。494、洞理口段胡及洞久門要抗考慮青地震績的影雀響，晶可設(shè)捧計不卷受力婆的斜叼洞門瓦或不慨設(shè)洞虧門。版洞口坡段一梨般在30m～50m處設(shè)一訂條減震超變形縫退，全洞士不設(shè)變杠形縫。505、隧領(lǐng)道設(shè)稱計從劃安全暴出發(fā)屆不應(yīng)植設(shè)計閘上下且行共勿用一謹個隧鄭道的簽做法昌，上男下行環(huán)應(yīng)分罵洞設(shè)猶置，頂兩洞寬之間狐的聯(lián)亞絡(luò)通夠道，讓尤其滅車輛惱通道甚應(yīng)適烏當加旺密，蒙以利蛇防災(zāi)演和調(diào)糖頭，脂通道取兩端區(qū)暢通際，不野設(shè)防左風門眠、該暗門對蘭通風零作用畢不大餐，反層而影拌響防吵災(zāi)。515253545556576、結(jié)構(gòu)稀設(shè)計的則首要任騙務(wù)是做兩好方案與設(shè)計：眾結(jié)構(gòu)設(shè)囑計包含廟方案設(shè)隊計（概沃念設(shè)計備、結(jié)構(gòu)介創(chuàng)作、邁構(gòu)思、廟選型）圈和結(jié)構(gòu)棄分析或厘核算兩潮個內(nèi)容毀，目前階重分析族、輕方科案的做戰(zhàn)法很傳絡(luò)統(tǒng)，許掠多設(shè)計該人員把險結(jié)構(gòu)設(shè)蠅計看成看是規(guī)范曬加計算爸，很少戲重視結(jié)蝦構(gòu)創(chuàng)新炸，在設(shè)拋計中采絞用低安擠全度帶禾來的節(jié)繞約僅能爹是工程奧造價降救低1～燈2%，焰而引入服的風險曲可能貽孔患無窮忌，如一逮次支護汽安全度猛設(shè)計相鋸當?shù)?，薄是造成菠塌方的汗主要原坦因之一掉。所以快，把精屋力集中校到方案筍設(shè)計、中概念設(shè)謹計上來要，跳出譽因方案講陳舊又蠶使材料特消耗指莊標過高回、結(jié)構(gòu)渴安全度僑過低的注設(shè)計誤作區(qū)。587、走挎信息效化設(shè)純計的掀道路隧道和文巖土工獸程緊密忌相關(guān)，鴉勘測在拜初步設(shè)煤計階段咽僅是宏毒觀的水炎文地質(zhì)秩，而不此是施工烏中的水劃文地質(zhì)輩，這個咱設(shè)計應(yīng)加叫“預(yù)砍設(shè)計”意，設(shè)計壓人員必擾須結(jié)合昌工程所幕揭示的勾水文地竟質(zhì)、巖薯土特性乓驗證和單修改自錦己的設(shè)框計參數(shù)艘。否則葉，會造毅成重大仗災(zāi)害，鬧在實踐備中增長埋經(jīng)驗和搭判斷能歌力。信鞋息化設(shè)粗計的重裝要手段吵是用先婦進的量巴測儀器飛進行及卷時量測今、及時撒反饋、堆及時研值究、及程時修正苦，要重緩視時空蔥效應(yīng)所途帶來的諷災(zāi)害。59三、協(xié)施工幅階段縫安全降風險菊評估籌應(yīng)重垂視的浪幾個截問題1、必須壓將地質(zhì)薄超前預(yù)陽報做為刻工序配房誠設(shè)備、閘配人員粘有費用躍。工程的驢風險、事安全離談不開超榮前預(yù)報內(nèi)，尤其題在巖溶朋地區(qū)，輛若不明衡確前方石是否存幕在含泥勁砂、水北的巖溶抱，將會脅造成大從的人身槳傷亡。等我國有溪近三分碼之二的姿巖溶地老區(qū)，必僑須重視愿。其預(yù)情報手蒙段必饞須采標用以鬼超前吼鉆孔鄉(xiāng)豐、地很質(zhì)描匪述為陷主，視聲波投、電取測、器紅外爬探測拔等幾廣種方熊法同監(jiān)時進全行檢食測的樹綜合接性預(yù)蓄報。602、必須光進行信蠶息化施相工量測是抗安全、常優(yōu)質(zhì)建滅成隧道桐工程的捉重要手兇段，通桑過量測慨可及時顏檢查施鞋工方法嗓是否妥在當、設(shè)談計參數(shù)厚是否合椅理，各江施工工蘇序是否梅正確。輩目前應(yīng)抹用先進銜的無尺第量測儀中器和軟革件是非香常必要龜?shù)摹Ｗ黾s到及時即修正、阻決策，權(quán)不及時自，必帶寶來災(zāi)難蚊。613、施工勾方法正奔確選擇硬巖采葛用全斷適面開挖殃法或超紋前導(dǎo)洞飯后部擴債大法，進無軌運溝輸、無字軌裝碴蒜；軟弱捷地層必掌須采用稱正臺階剪法，臺因階不分呀長、中麻短，一珍律一倍耕洞高，喝過長會京引起大憂變形、伴塌方，綠過短會鏈引起工熱作面失搞穩(wěn)。半緣瑞斷面禁畜止使用工。當正要臺階法饅滿足不藍了地層叨的穩(wěn)定徹，可采腔用CD法、CR董D法和滿雙側(cè)規(guī)臂導(dǎo)趙洞法娘等。626364654、輔助誰工法應(yīng)荷正確選牢用長管胸棚是可公路益經(jīng)?；疾捎镁W(wǎng)的進膝洞方功法，趕但并禿不盡團合理萄。洞構(gòu)口、炎洞內(nèi)貧應(yīng)以劃小導(dǎo)伶管為寸主。秩特殊鑄情況蓄下才活在洞提內(nèi)采六用長鏡管棚仁，該沉方法殖造價資高，荷嚴重薦影響蠻工期移，擾杜動地陵層嚴壓重，泰采用便淺孔宜（12烈m左右趕）周龜邊注誤漿以腔取代混洞內(nèi)摘長管拼棚。色管棚鄉(xiāng)豐直徑克不宜刑過大涌，目憤前地肆鐵有譜向大舒直接黑發(fā)展項的不丸好趨細勢，抓通過蓮計算亞和工單程實苦踐，撿當管乓棚直真徑超閉過125mm時，對代仰止變萄形已不有明顯，占反而浪躬費。66675、合理鍬工期、蠟合理造集價是確片保安全秩、風險膛最小的湯良藥。當前政寨績工程勤必須禁陣止，要運有科學紗發(fā)展觀抬，合理匆的設(shè)計疲周期能撈全面優(yōu)崇化方案遭設(shè)計和磚結(jié)構(gòu)設(shè)震計，過伍短的設(shè)販計周期尾和不合嬌理的施方工工期穴是違背忌科學的紐奉，趕工蘿期、低處造價將道嚴重影掛響安全蔽，增大礦風險，徹工程質(zhì)希量、百帽年壽命猶都不能魯實現(xiàn)。686、建立方工地實藏驗室嚴罰把材料組關(guān)：材倍料是占過工程費縫用的大澡頭，對居鋼筋、論水泥、喊砂、石輩大宗料蓬必須有石嚴格的僻投招標怕優(yōu)選制蜓度，甲調(diào)方提供哥甚至監(jiān)杏理方規(guī)叼定都是公可以的鑼，但必女須規(guī)范籠自己的氧制度和雙行為，得從愛護逮工程出彈發(fā)，愛喜護各級籮干部出涂發(fā)，公績開、透童明、嚴稅格檢驗勒簽字負何責是搞蘆好工程掩的先決記條件，菠今天做廉為技術(shù)救條件必壺須提出界來。69四、繩公路呆隧道室運營望的風城險1、隧繁道內(nèi)蟻的設(shè)慰計速暫度可陣以是80km/友h但真握正運寶營速御度不跌宜過形高，論一般廚不易躲超過60km/老h，也就是1km長的隧冬道1分鐘穿零過去比券用0.7擠5分鐘準穿過助要安襪全，徐僅少殲了0.曬25分鐘，曲有什么鐮意義。盞因此，釘運營期百間限制涉運營速含度是安呼全行駛中的前提汗，條件逮較差的棉隧道可駝以限制那到40km溫/h也不會曾影響高尸速的效動果。702、應(yīng)鏡分期慨、分碑批、側(cè)安裝刊通風凡設(shè)備一般一悅公里以殃下的隧明道不設(shè)爆通風、尾照明、姨防災(zāi)、攪監(jiān)控，頑用自然技風、活塞風、反角光石是柏能實現(xiàn)海節(jié)約運秋營的要京求。對中覆、長而隧道闊，根獻據(jù)車骨流量浩、根腥據(jù)隧評道上寇坡、輛下坡康的特快點可彎分洞晚、分惹階段呀設(shè)置躁，CO和可檢見度靠這兩缺個指忠標通扎過射灰流通被風機紡和清倍掃路陡面能躬實現(xiàn)3km隧道不胃通風的戶要求，禍加強管芒理可實嫌現(xiàn)經(jīng)濟鉤風險的桐化解。71對于益大于3km以上幼的長長隧道信，應(yīng)振改善州通風演的計赴算方猾法和葬模式禁，通卡過實次測，秧以確螞定合維理的競通風郊方式扶，豎遠井采笑用分敲半進李風和掌抽風滋的設(shè)之計是飄不好旱的，