近些年来随着交通量的增加,既有隧道改扩建成为缓解交通压力的解决方式。原位扩建是在既有隧道的基础上再开挖形成更大断面的隧道,是隧道改扩建的主要形式之一。跟新建隧道不同,既有衬砌既需要被拆除同时又维持着围岩的稳定,扩建过程施工工序复杂,围岩经过多次扰动,施工过程极易发生安全风险事故。本文针对施工过程中频发且危害较大的塌方事故进行分析,采用决策实验室分析法辨识出影响原位扩建隧道发生塌方事故的主要因素,利用解释结构模型分析法分析各因素间相互影响关系进行层次结构划分,建立塌方风险评估指标体系,运用模糊故障树理论进行发生概率和损失的评估。最后,将建立的模型应用于工程实例。所做研究工作及取得的成果有:(1)统计分析隧道塌方工程实例和原位扩建隧道的工程特点,辨识出影响改扩建隧道塌方风险的事故因素。基于DEMATEL-ISM法的风险事故因素分析模型,分析因素间相互关系。通过对辨识的结果层次化分析,得出影响原位扩建隧道塌方事故的直接因素、过渡因素和底层因素,分析塌方发生的事故规律。(2)利用原位扩建隧道施工初步总体风险评估体系,在施工前对进行初步的风险估计。(3)通过风险因素的层次化模型建立专项评估指标体系,基于模糊故障树理论,定量分析风险概率、风险损失和模糊安全重要度,确定风险等级。(4)将本文建立的风险评估模型和评估流程应用在某隧道原位扩建工程项目中,所取的的评估结果和实际工程情况有较好的吻合,验证了建立的原位扩建隧道风险评估指标体系和方法。研究成果为原位扩建施工的安全提供指导,具有良好的实用性和可行性,同时丰富了隧道改扩建风险评估方法体系。