岩土工程中的风险评估与管理

岩土工程中的风险评估与管理

王新红 

江苏省有色金属华东地质勘察局八一〇队  江苏省南京市 210036

摘要：岩土工程是土木工程的重要分支，涉及土壤、岩石、地下水等地质因素在建设项目中的应用。由于这些因素具有高度的不确定性，因此岩土工程项目常常面临着多种风险。例如，地质条件的不预见性可能导致工程结构的不稳定，而技术选择的不当或施工过程中的失误则可能引发安全事故或导致成本超支。同时，环境保护法规的遵守和社区的接受度也是项目成功的关键因素。因此，本研究旨在深入探讨岩土工程中的主要风险因素，并提出有效的管理策略来识别、评估、缓解和监控这些风险。

关键词：岩土工程；风险因素；管理策略

一、岩土工程概述

岩土工程主要涉及地下材料（如土壤和岩石）的工程行为和应用，它在基础设施建设如道路、桥梁、隧道、大坝和建筑物等的设计、施工和维护中起着至关重要的作用。岩土工程的核心目的是确保这些结构安全、可靠地建立在地球表面或其下。考虑到地质条件的复杂性和多变性，岩土工程师必须深入理解土壤和岩石的物理及力学性质，并及时预测和解决在施工和运营过程中可能出现的问题[1]。此外，他们还需评估地下水流动对工程结构的影响，以及如何有效地处理土壤和岩石中的污染物。随着技术的进步和环境保护法规的加强，岩土工程的范畴和技术也在不断发展。因此，岩土工程不仅是建筑和土木工程的基础，也是实现可持续发展和环境保护目标的关键。

二、岩土工程中的风险因素

（一）地质风险

在岩土工程中，地质风险主要源于地下条件的不确定性和多变性。例如，土壤可能存在不均匀性，如软弱的粘土层或不稳定的砂层，这些条件可能导致地基沉降或滑移。岩石的裂隙和硬度变化也将影响隧道和开挖工程的稳定性。此外，地下水位的波动可能导致地基液化，尤其是在地震期间。地质风险还涉及到未预料到的地下空洞或古老的遗留结构，这些都可能在施工过程中引发问题。

（二）技术和设计风险

技术和设计风险在岩土工程中同样占有重要地位，这类风险主要源于工程设计的不足或技术实施的错误。例如，如果岩土工程师低估了地下水对建筑物的影响，可能导致设计不足以抵御水压，进而引发结构损坏；技术风险则涉及到施工过程中采用的技术和方法。如果所用的施工技术不适合特定的地质条件，或者施工团队缺乏必要的技术专长和经验，都可能导致工程产生风险。此外，技术更新迅速也可能导致原有设计和技术方案过时，从而增加工程风险。

（三）施工风险

施工风险主要涉及施工过程中可能出现的各种问题和挑战，这些风险源于施工方法的选择、现场管理不善、施工团队的技能不足，或是施工设备的故障。例如，如果选择了不适合特定地质条件的施工技术，可能导致地基不稳定或结构损坏。施工现场的不当管理可能引起工期延误和成本超支，如未能有效协调材料供应或人力资源[2]。此外，施工安全也是一个重要的考虑点，不恰当的安全措施可能导致工地事故，从而影响项目的进度。

（四）环境和社会风险

环境和社会风险在岩土工程项目中也扮演着重要的角色。环境风险包括对自然生态系统的破坏、水资源的污染、空气质量的降低，以及噪音和振动带来的不利影响。例如，大规模的开挖工作可能破坏栖息地，而不当的废物处理可能导致土壤和水源污染。另一方面，社会风险则关注项目如何影响当地社区和居民的生活，主要表现为工程建设对当地社区造成的不便、对当地居民产生的潜在健康风险，以及对文化遗产的影响。

三、风险管理策略

（一）风险识别

在岩土工程中进行风险识别时，通常采用多种方法和工具来综合评估潜在风险。首先，需要进行地质勘探和分析，如钻孔、取样和地下成像，来评估土壤和岩石的特性及地下水情况，这有助于理解地质结构的稳定性。接着，通过分析类似项目的历史数据和案例研究，可以识别常见的风险模式。此外，项目设计和施工计划的专业技术审查也是关键，它有助于发现潜在的技术和设计缺陷。同时，需要与项目的所有利益相关者进行沟通，以收集不同视角下的风险信息。最后，应用如风险矩阵和SWOT分析等风险评估工具，有助于系统地识别和分类风险。这些综合方法的应用，使得岩土工程项目管理者能够全面地识别项目中的潜在风险，并为后续的风险评估和缓解策略制定奠定了基础。

（二）风险评估

在岩土工程的风险管理过程中，风险评估的目的在于评估已识别风险的严重程度和可能的影响。评估通常基于风险发生的概率和该风险对项目目标（如安全、成本、时间和质量）的影响程度。在这个过程中，工程师和项目管理团队会利用定量和定性分析方法来评估风险。定量分析可能包括成本效益分析、概率计算和影响模拟，而定性分析则侧重于专家的判断和经验。通过这种评估，可以确定哪些风险需要优先管理，哪些可以接受或需要进一步监控。此外，风险评估不是一次性的活动，而是一个持续的过程，随着项目进展和环境变化，应定期重新评估风险。这样，项目团队可以确保及时识别新的风险并对现有风险的评估保持更新，从而有效地保障岩土工程项目的顺利进行。

（三）风险缓解

在岩土工程中，风险缓解是对已识别和评估的风险采取措施来减轻或控制其影响的过程。例如，为了应对地质风险，可以通过改进地基设计、使用加固技术或采取适宜的防水措施来增强结构的稳定性。针对技术和设计风险，重点可放在提高设计标准、使用更先进的建筑材料或技术上。在施工风险方面，有效的现场管理、严格的安全规程和提高工人技能是降低工程风险的关键。同时，为了缓解环境和社会风险，项目需要实施环境保护措施，如污染防治和生态恢复，以及加强与社区的沟通和协作，确保项目得到社区的支持。重要的是，风险缓解策略应当灵活，能够根据项目进展和外部环境的变化进行调整。通过这些综合性的风险缓解措施，岩土工程项目能够更有效地应对各种潜在风险，从而提高项目的成功率和可持续性。

（四）风险监控

风险监控涉及对项目整个生命周期中的风险进行持续的追踪和评估，并根据需要实施必要的调整。这个过程可以确保风险管理措施得到有效执行，并对新出现的风险进行及时响应。风险监控通常包括定期检查和评估风险状态，记录风险发生的频率和影响，以及检验风险缓解措施的有效性。此外，项目团队需要保持对项目环境和内部变化的警觉，如法规变更、技术进步或施工条件的变化，这些都可能引入新的风险或改变现有风险的性质[3]。工程负责人员还需定期更新风险管理计划，确保其反映最新的项目状态和外部环境。通过持续监控和适时调整，岩土工程项目可以更加灵活地应对不断变化的挑战，从而提高项目的整体效率和成功率。

四、结论

本研究指出，岩土工程面临的主要风险因素包括地质风险、技术和设计风险、施工风险，以及环境和社会风险。针对这些风险，采用系统的风险管理策略是必不可少的。首先，通过综合方法对工程进行风险识别，可以考虑到所有潜在问题。其次，通过对这些风险进行详细的评估，可以确定它们对项目进程的潜在影响。接着，实施有效的风险缓解措施，如改进设计、采用先进技术、强化施工管理和采取环境保护措施，来降低和控制这些风险。最后，工程内部还需进行持续的风险监控，确保风险管理策略与项目发展同步。总体而言，系统的风险管理不仅提高了项目成功的可能性，而且增强了工程的安全性和可持续性，为岩土工程领域的未来发展奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]李典庆,李锦辉,张璐璐等.水工岩土工程灾害风险防控研究现状与展望[J].中国科学基金,2023,37(06):1027-1038.

[2]王熠琛.基于性能的工程风险管理及其在地铁施工风险评价中的应用[D].北京工业大学,2020.

[3]于汐.重大岩土工程风险评估基础理论研究[D].中国地震局工程力学研究所,2018.