风险评估与隐患排查是辅助建设阶段安全控制的重要手段。围绕风险评估，国内外专家学者进行大量研究 ^[1,2,3]，提出风险评估方法。程远等 ^[4]采用模糊数学法定量化处理施工风险估计中的定性问题，建立隧道施工风险多层次模糊综合评价数学模型，统计分析隧道施工各项风险因素概率等级和损失等级隶属度，得到各因素概率及损失结果;李涛 ^[5]基于梯形云模型对超大断面隧道施工进行风险评估，运用AHP层次分析法为施工风险指标赋予权重，运用FAHP模糊综合评价法判断隧道整体施工风险等级;Weyenberge等 ^[6]通过定量分析隧道施工中人的生命安全风险，根据项目实施过程中数据、故障树分析和工程判定等方法，得出隧道总体风险发生概率，通过伤亡曲线量化每种风险。

　　 另一方面，安全事故的发生源于隐患 ^[7]，隐患排查治理可有效减少风险发生概率，减少安全事故的发生。丁树奎 ^[8]结合北京地铁，建立健全隐患治理及重大危险源监控的长效机制，详细阐述隐患排查管理体系;周诚等 ^[9]基于穿戴式设备进行隐患排查，利用WEB等信息技术完善隐患响应与治理机制，提高施工安全质量。

　　 实践表明，施工期安全风险是不断转移变化的，设计阶段的静态风险评估结果与实际施工风险存在差异，现有研究成果、指南采用的风险评估指标体系复杂、操作不便，不利于现场技术人员动态评估、把控施工过程中的安全风险。

　　 本文通过调研国内隧道施工安全事故案例，结合前期工作基础，分析不同施工工法条件下典型风险事件的关键风险源，提出基于实际揭露地质信息和监测等实时数据的风险动态分级评估方法，梳理制定公路隧道施工安全隐患排查清单与分级标准;同时，提出基于移动终端的实时数据动态采集技术、风险与隐患数字化管控技术，以期为隧道施工安全隐患排查、风险动态评估提供技术指导。

　　 风险分级管控和隐患排查治理已成为公路隧道施工安全控制的有力手段，通过梳理风险分级管控与隐患排查治理的关系，提出隧道施工双重管控机制的构思，如图1所示。风险分级管控与隐患排查治理2方面既独立进行，又存在一定的内在联系:根据风险评估结果，分析高等级(Ⅲ，Ⅳ级)风险，提取关键风险源作为重点排查对象;同时，由于隐患的消除，既能使高等级风险降为低等级风险，又能防止低等级风险转化为高等级风险。

　　 隧道工程施工过程中，常见的地质灾害有塌方、突水涌泥、大变形、岩爆、瓦斯等，其中塌方、大变形、突水突泥尤为突出，发生概率较大 ^[10]。

　　 根据文献[10,11,12]总结隧道塌方、突涌水、大变形风险案例，分析不同施工工法隧道典型风险事件的关键风险源。

　　 1)全断面法全断面开挖潜在的施工安全风险主要为以下2点:(1)围岩结构面不利组合造成中小型塌方事故及掌子面的局部掉块现象;(2)前方地层条件显著变化，同时未变更开挖工法引起的支护大变形、开裂及塌方、突水涌泥等突发性风险。塌方关键风险源为初期支护不及时、不合理;塌方、突水涌泥风险源为现场地质素描或超前预报滞后。

　　 2)台阶法既可适用于围岩等级较好的地层，也可应用于Ⅳ，Ⅴ级围岩地层。若Ⅰ～Ⅲ级围岩施工工艺控制不合理，主要风险为塌方;Ⅳ～Ⅴ级围岩由于地层自稳能力大幅下降，易出现支护大变形、开裂、掉块，甚至存在坍塌、突水涌泥的风险。塌方关键风险源如下:(1)超前支护质量欠佳或未施作，地层自稳能力差;(2)施工扰动过多，围岩劣化松弛;(3)循环进尺过大，初期支护不及时;(4)台阶高度分配不合理，上部台阶支护承载力不足;(5)上下部开挖面间距不合理，二衬严重滞后;(6)落底开挖方法不当，拱墙支护不及时或长期悬空;(7)超前预报与监控量测滞后。突水涌泥关键风险源如下:(1)施工扰动过多，围岩劣化松弛;(2)超前预报与监控量测滞后。大变形关键风险源如下:(1)上下部开挖面间距不合理，二衬严重滞后;(2)落底开挖方法不当，拱墙支护不及时或长期悬空;(3)超前预报与监控量测滞后。

　　 3)中隔壁法安全风险主要包含支护大变形、开裂、塌方等典型风险，关键风险源如下:(1)中隔壁一侧下台阶及仰拱开挖完成后，临时支撑未封闭成环;(2)中隔壁两侧开挖面纵向间距过小;(3)中隔壁或临时仰拱拆除后安全控制措施不当。

　　 4)双侧壁导坑法常见风险为大变形、支护开裂、掉块、塌方等。结合工法施作原理与工程经验，关键风险源如下:(1)侧壁导坑跨度过大，致使中导坑横断面宽度太小;(2)中导坑开挖过早;(3)左右导坑和中导坑纵向错距过小;(4)开挖中导坑顶部后，侧壁钢拱架与拱部支护连接不当。

　　 本文采用所见即所得的评估理念，结合施工关键风险源分析结果，制定两级风险判据，基于超前地质预报、开挖日志、地质素描、监控量测等实时数据采集分析，快速判断，确定潜在风险事件及风险等级。其中，风险等级分为Ⅰ级(可以接受)、Ⅱ级(有条件接受，需进一步提升预防措施)、Ⅲ级(有条件接受，需实施削减风险的应对措施，准备应急预案)、Ⅳ级(不可接受)4个等级。风险动态分级评估标准如表1所示。

　　 根据隐患整改、治理难度及后果的程度，将施工安全隐患分为2级:一般隐患和重大隐患。

　　 公路隧道建设除考虑施工工艺、机电及人员管理外，还需重点考虑不良地质。从关键风险源辨识角度，将断层、岩溶、裂隙带及地下水列为隐患排查的必选项，详细排查要点。通过调研国内典型施工安全事故案例，本文从人、机、料、法、环5方面进行分析，将公路隧道施工安全隐患排查要点分为方案管理、驻地建设、洞口施工、洞内开挖、支护结构、竖井斜井、地质条件、爆破作业、监控量测及超前地质预报、防排水工程、人员管理、车辆运输管理、安全用电、瓦斯隧道、通讯联络、施工环境、消防安全管理、机械作业18类，共124项。其中，重大隐患49项，一般隐患75项。

　　 为便于隧道施工过程中风险及隐患排查管理工作的进行，在关键风险源分析和隐患排查清单的基础上，基于数字化集成管理技术，研发移动智能终端，支持施工实时数据采集、风险检查、隐患排查等工作。

　　 开挖日志重点获取现场施工进度、开挖工法、施工工艺及支护情况等关键信息，便于系统检索设计、施工方面的关键风险源，结合工程管控需求与实际工法信息，梳理全断面法、台阶法、中隔壁法等常见工法的关键指标，制定标准化的施工进度及工法工艺填报表单。

　　 地质素描能掌握掌子面实际揭露的围岩岩性、结构面及不良地质发育情况、地下水出露形态，为隧道开挖后稳定性的分析提供数据支持，因此，提炼掌子面地质素描关键指标，并量化各项指标的赋值和取值范围，制定标准化的地质素描采集表单。

　　 基于数据库管理，将隐患排查清单及分级标准嵌入系统，实现施工隐患的快速排查。发布隐患排查任务后，相关人员可借助GPS定位及移动拍照功能，实现隐患部位的精确定位与图像描述，便于后期查阅隐患信息，避免因信息不全防碍后期整改、信息查阅。

　　 在施工数据快速采集技术、风险评估、隐患排查的基础上，融合视频监控、人员定位、LED信息提示、声光警报等手段，搭建隧道施工安全数字化管控平台，多角度辅助施工现场安全控制。该平台主要分为施工实时数据管理、安全隐患排查、风险动态管理3大模块。

　　 施工实时数据管理模块主要基于数据实时采集技术，建立不同数据类型的存储数据库，包含施工日志、地质素描、监测数据、超前地质预报及相关的word/pdf挂接文档，并实时动态更新。该模块为风险管理及隐患排查模块提供数据基础。

　　 通过里程桩号进行定位，系统自动关联施工进度情况，提示隧道各区段隐患分布情况，动态展示隐患整改要求、整改进度、责任人及时限，便于管理人员快速了解隧道整体安全状态及当前尚未整改完的隐患内容与部位，明确当前阶段工作重点。

　　 风险动态管理模块主要包括风险动态评估、风险预警及风险跟踪3部分。风险动态评估是系统依据嵌入的评估体系，根据施工实时数据，开展实时风险评估，以动态掌握、跟踪风险;风险预警为系统智能调取风险评估结果，对于高等级风险事件需及时上报业主、施工单位负责人及相关专家进行审查，采取人工干预形式，确认数据无误、评估结果合理后，再行发布，并启动预警模式，采取对应的控制对策;风险跟踪为系统自动记录风险动态评估结果，定期或实时追踪监测数据，直至围岩稳定或风险降至可接受范围。

　　 江西井冈山隧道全线穿越井冈山鹅岭，Ⅳ，Ⅴ级围岩比例>40%，存在洞身岩体易破碎、自稳性差、洞顶局部小塌方、地下水丰富等问题，给工程安全、质量、进度管理带来很大压力。

　　 选取井冈山隧道左右线里程ZK6+813.000,YK6+868.000进行风险动态评估，根据掌子面地质状况可知，左右线进出口开挖面围岩节理发育，较破碎，特别是左线出现2处软弱夹层，应加强监控量测，进行风险动态评估，防止隧道灾害的发生。

　　 基于上述风险评估结果，可及时将关键风险源推送给现场安全员，有效指导施工安全隐患排查工作。示范应用期间，累计预测27次Ⅱ级风险、1次Ⅲ级风险，排查并整改120余次隐患，成功预报1次变电所横洞的中型塌方事故，避免人员伤亡和机械损失，为隧道顺利贯通提供技术支撑。

　　 左线进口掌子面桩号为ZK6+813.000，预评估和实时塌方与突水涌泥风险等级分别为中度Ⅱ、低度I。塌方主要风险源为Ⅳ级围岩，节理发育，较破碎，全断面开挖，初支与掌子面间距大。突水涌泥主要风险源为无突水涌泥形成的地质条件。

　　 右线进口掌子面桩号为YK6+868.000，预评估塌方和突水涌泥风险等级均为中度Ⅱ，实时塌方和突水涌泥风险等级分别为中度Ⅱ、低度I。塌方和突水涌泥主要风险源为Ⅳ级围岩，围岩层理发育，较破碎，全断面开挖;无突水涌泥形成的地质条件。

　　 1)风险分级管控与隐患排查治理既能独立进行，又存在一定内在联系。根据风险评估结果，分析高等级(Ⅲ，Ⅳ级)风险，提取关键风险源，作为隐患优先排查对象;同时，由于隐患的消除，一定程度上既能使高等级风险降为低等级风险，又能防止低等级风险转化为高等级风险。

　　 2)通过移动智能终端与施工安全管控平台，能实时采集施工数据，实现风险动态管理与隐患快速排查;依托井冈山隧道开展成功的测试应用，可快速收集施工安全风险源，便捷地提示施工区段风险事件及风险源，指导隧道安全施工控制。