隧道工程投资大，工期长，地形和地质条件复杂，施工难度大，施工过程中不确定因素较多，容易发生各类工程事故。有效识别隧道施工阶段的风险因素，并应用风险分析方法建立隧道施工阶段风险评估指标和模型，提出具有针对性的隧道施工阶段风险控制措施，一直是隧道建设领域的难点和关键问题。本书针对隧道施工阶段风险评估和控制，从隧道施工风险理论出发，系统阐述了隧道施工阶段的风险识别、风险分析方法、风险评价、风险控制等方面的内容，并提供了风险评估应用实例。
本书可供从事山岭隧道工程、地铁隧道工程、水下隧道工程和其他地下工程的科研人员、工程技术人员学习参考，也可作为高等院校相关专业的教学参考书

我国幅员辽阔、地大物博，其中2/3以上的国土被丘陵、山地和峡谷覆盖，地势起伏较大。多山、多丘陵是我国常见的地形，因此桥梁和隧道成为交通线路连接和穿越的纽带。自20世纪90年代，我国公路、铁路隧道建设取得了巨大发展。截至2019年年底，我国已建成公路隧道里程18966.60km。随着隧道建设的发展，隧道单体长度、开挖跨度、建设海拔等不断被刷新和突破。2007年建成通车的秦岭终南山公路隧道全长18.02km，是现阶段国内长的运营公路隧道；深圳雅宝隧道由于其21m的超大跨度，开创了扁平隧道的先河；目前世界上已建公路隧道中，海拔的当属青海雪山一号隧道，平均海拔超过4400m。目前，我国已成为拥有隧道数量多、建设规模庞大及修建难度的国家之一。
隧道工程一般具有投资大、工程地质条件和施工技术复杂、施工周期较长等特点，在施工过程中容易发生各种工程事故。特别是近十年来，随着我国西部大开发和一带一路建设的发展，高速公路和铁路常常要修建在工程地质条件和地形条件复杂的西部高山峡谷地区，因此施工过程中势必要修建大量难度极高的山岭隧道。例如，正在修建的川藏铁路，隧道全长789km，隧线比约为82%，将会修建16座20km以上的隧道，其中长的隧道达到42.49km，面临着高地震烈度、高地应力、高落差、高地温、强活动断层等技术挑战。还有正在论证的连接烟台与大连的渤海湾海底隧道、琼州海峡海底隧道等超级工程，地质情况、环境和修建技术复杂，在建设过程中一旦发生大的安全事故，易导致重大的人员伤亡和经济损失。因此，在隧道修建过程中，面临的风险是前所未有的。为有效降低隧道施工中的风险，减少建设单位的损失，有必要在隧道施工的全过程中系统开展风险管理工作。本书是作者多年来从事隧道建设风险管理研究的部分成果的汇总，期望本书的出版能在隧道及地下工程施工阶段的风险管理研究中起到抛砖引玉的作用。
近些年来，作者课题组先后参与了十天高速、大西高铁、延志吴高速、宝汉高速、成兰铁路、安岚高速等项目的隧道工程施工阶段风险评估和现场监测。经过多年的积累，作者深刻认识到：在隧道施工阶段，坚持正确的风险管理理念、采用恰当的风险监控手段，进行正确的风险评估决策，对防范规避隧道施工过程中的风险极其重要。
本书的特点主要体现在以下三个方面。
（1）着重介绍隧道施工阶段风险识别方法、风险指标体系的建立方法、风险评估方法，将定性与定量方法相结合，降低风险评估的主观性。
（2）在风险管理方法和风险事故分析中，充分考虑了隧道工程本身所固有的特点，建立的风险评估模型，具有很强的针对性和实用性。
（3）由于风险管理理论相对比较抽象，为便于工程技术人员理解，并将其具体应用于工程中，本书无论是在内容的编排上，还是在研究的方法上都注重与工程实践相结合。通过工程实例的分析，本书内容更易于理解和掌握，具有较高的实用价值。
本书围绕隧道施工阶段风险评估过程展开，共6章。第1章总体介绍风险的基本概念、风险管理的步骤及国内外风险评估研究现状；第2章主要对隧道施工阶段可能演变成风险的不确定性因素进行识别，并提出各类风险识别方法；第3章介绍适合隧道施工风险分析的方法，分析各种方法的优缺点及适用范围；第4章针对隧道施工的总体风险和专项风险评价，建立了5种风险评价模型；第5章则根据不同的风险，建立风险接受准则，提出有针对性的风险控制措施，以降低风险所带来的损失；第6章将模糊综合评判模型、模糊神经网络模型和主成分分析模型应用到实际隧道工程中。
随着我国城镇化进程的加快及西部的快速发展，今后几十年将是我国隧道开发建设的重要时期。为确保工程顺利完成，不断提高风险管理水平和控制能力，隧道施工阶段风险评估将是今后一段时间内所研究的重要课题。
本书第1、3、5章由邓祥辉撰写，第2章由国亮撰写，第4、6章由王睿撰写。全书由邓祥辉统筹。特别感谢作者课题组的硕士研究生龚珍、徐甜、寇君淑、、房海勃、张长胜、卢泽霖、杨俊、赵志清、孟尧尧、夏道洪等，他们为本书付出了辛勤劳动。此外，本书的研究也得到了中交公路勘察设计研究院有限公司、陕西省交通规划设计研究院、陕西省交通建设集团公司、陕西省高速公路建设集团公司、中交一公局集团有限公司、中铁十八局集团有限公司等单位的大力协助，在此表示衷心的感谢。
本书得到了西安工业大学专著出版基金的专项资金资助，同时本书涉及的研究也得到了国家自然科学基金项目高地应力深埋软弱围岩隧道大变形机理及施工力学特性研究（项目编号：51408054）、陕西省自然科研基础研究计划项目富水软弱围岩隧洞受力特性研究（项目编号：17JM5136）、教育部博士点基金软弱围岩隧道施工过程荷载释放特性研究（项目编号：20136118110007）、陕西省财政厅专项项目一带一路下陕西产业升级与协同创新研究（项目编号：2050205）和陕西省教育厅专项科研计划项目隧道施工中围岩快速分级方法及应用研究（项目编号：18JK0402）的资助，在此一并表示衷心的感谢！
作者在本书写作中参考了大量相关文献和专业书籍，在此谨向相关作者深表谢意。由于作者理论水平和实践经验有限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

邓祥辉
2019年4月

第1章认识风险1
1.1风险概述1
1.1.1风险的定义1
1.1.2风险的分类4
1.1.3风险的特征6
1.1.4风险的本质7
1.2风险管理的步骤9
1.2.1风险识别10
1.2.2风险分析13
1.2.3风险评价14
1.2.4风险控制17
1.3隧道施工阶段风险评估研究现状18
1.3.1国外研究现状18
1.3.2国内研究现状21
第2章隧道施工阶段风险识别25
2.1隧道施工阶段风险识别概述25
2.1.1风险识别的对象和范围25
2.1.2施工风险分解31
2.1.3专项施工风险分析35
2.1.4风险因素筛选38
2.2隧道施工阶段风险识别方法40
2.2.1现场调查法40
2.2.2WBSRBS矩阵方法41
2.2.3检查表法45
2.2.4图解法48
2.2.5监控量测法50
2.3隧道施工阶段风险因素分析54
2.3.1人员风险因素分析54
2.3.2材料设备风险因素分析55
2.3.3机械设备风险因素分析55
2.3.4环境风险因素分析56
2.3.5施工方法风险因素分析57
第3章隧道施工阶段风险分析方法65
3.1定性分析方法65
3.1.1专家调查法65
3.1.2失效模式与后果分析法70
3.2定量分析方法70
3.2.1层次分析法70
3.2.2模糊综合评判法77
3.2.3蒙特卡罗法79
3.2.4等风险图法83
3.2.5控制区间和记忆模型法85
3.2.6人工神经网络法85
3.2.7主成分分析法92
3.3定性与定量结合分析方法96
3.3.1故障树分析法96
3.3.2事件树分析法101
3.3.3原因结果分析法104
3.3.4风险评估矩阵法105
第4章隧道施工阶段风险评价110
4.1总体风险评价110
4.1.1隧道洞口段总体风险评价110
4.1.2隧道洞身段总体风险评价112
4.2专项风险评价115
4.2.1隧道洞口段专项风险评价115
4.2.2隧道洞身段专项风险评价120
4.3隧道施工风险评价指标体系132
4.3.1隧道施工风险评价指标体系理论132
4.3.2隧道施工风险评价指标体系框架133
4.4隧道施工阶段风险评价模型141
4.4.1基于模糊综合评判法的风险评价模型141
4.4.2基于改进的模糊综合评判法的风险评价模型146
4.4.3基于模糊神经网络法的风险评价模型151
4.4.4基于主成分分析法的风险评价模型171
4.4.5基于蒙特卡罗法的风险评价模型173
第5章隧道施工阶段风险控制177
5.1风险监控177
5.1.1风险监控概述177
5.1.2风险监控要点179
5.2风险接受准则181
5.2.1国外风险接受准则研究方法分类182
5.2.2国内风险接受准则研究方法分类195
5.3风险规避对策196
5.3.1风险回避196
5.3.2风险减轻199
5.3.3风险转移201
5.3.4风险自留203
第6章风险评估应用实例205
6.1模糊综合评判模型应用实例205
6.1.1工程概况205
6.1.2宝塔山隧道风险事件评估208
6.1.3宝塔山隧道风险控制措施及建议225
6.2模糊神经网络模型应用实例227
6.2.1工程概况227
6.2.2铁佛殿隧道风险事件评估231
6.2.3铁佛殿隧道风险控制措施及建议237
6.3主成分分析模型应用实例237
6.3.1工程概况237
6.3.2桃花峪隧道风险事件评估240
6.3.3桃花峪隧道风险控制245
参考文献247