在隧道工程全寿命周期中,以施工与运营阶段安全风险最大。在施工阶段,由于不确定的地质条件和复杂的建设程序等,导致隧道发生安全事故,使施工延误、成本超支甚至人员伤亡等更加严重的后果;在运营阶段,隧道结构往往出现各种不同程度的病害问题,不仅威胁隧道行人、行车安全,而且缩短了隧道使用寿命,给隧道管养单位造成巨大困扰。因此,开展隧道施工和运营安全风险分析、评估和控制就显得特别重要。本文依托国家重点研发计划《区域综合交通基础设施安全保障技术》中的子课题“大型复杂隧道危险源辨识与风险评估”研究内容,运用系统安全理论,结合影响图法、BowTie法、专家调查法、层次分析法(AHP)、粗糙集法(RS)和熵权法等构建了基于指标体系的隧道施工、在役结构安全风险评估模型。并以重庆、山西等地在建和已建特长公路隧道为依托,进行特长公路隧道施工、在役结构安全风险评估的应用。论文主要工作及成果如下:1)为了更好地了解事故发生条件,本文开展了大量的文献调研与风险事故调查和分析工作,采用影响图对隧道施工事故发生的主要影响因素和他们之间的相互关系进行了分析,在运营阶段则采用BowTie法分析了在役隧道结构安全事故的主要原因、控制措施、缓解措施和后果,这些是本文风险评估方法的重要基础。2)在隧道施工事故调查和分析的基础上,开展了施工阶段隧道外部环境风险源和内部风险源辨识工作,根据相关规范标准、文献以及建设单位调研,初步划分了隧道施工阶段安全风险源等级评判标准,并以此建立了隧道施工前总体与典型地质段隧道施工安全风险评估指标体系。3)开展了基于危险场景的在役隧道结构安全风险事件辨识工作,采用BowTie法分析了在役隧道结构典型风险事件的原因、后果等,识别了在役隧道结构安全外部环境风险源、内部风险源,并建立了在役隧道结构安全风险指标体系。4)建立了基于指标体系的隧道施工和在役隧道结构安全风险评估模型,重点研究了指标权重的确定方法,通过文献调研与安全因子指标与风险因子指标的特征,采用层次分析法(AHP)与粗糙集法(RS)相结合的主客观组合权重法确定安全因子指标(定性指标)权重系数,以及采用层次分析法(AHP)和熵权法确定风险因子指标(定量指标)权重系数。5)应用本文所提出的隧道施工和在役结构安全风险评估模型,选取了重庆、山西等地在建和已建特长公路隧道进行实例论证,获得了特长公路隧道施工、在役隧道结构安全风险等级,并针对该评估结果提出了适当的风险控制措施,降低隧道安全风险。本论文按照风险源的客观性与主观性特征,系统地完成了风险源辨识工作,形成了一套完整的隧道施工与在役结构安全评价量化指标体系,建立了有效、实用的隧道安全风险评价模型。所提出的评估方法为评估后风险防控与安全提升工作提供了直接的支撑作用,为隧道工程风险管控提供了一种新思路。