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隧道施工风险评估范文精选

隧道施工风险评估范文第1篇

【关键词】:隧道施工风险评估;安全事故;地下工程

地铁隧道工程位于地面以下,具有施工复杂、难度大、危险性高等特点,在施工过程中存在诸多不确定风险因素,隐患多,发生各类安全事故的概率高,是高风险的工程,而且一旦出现安全事故,造成的损失相当大。而风险评估是在风险发生之前或者风险发生之后(还没有结束),该风险给工程建设造成的影响和损失的可能性进行量化评估的工作,即量化测评风险带来的影响或损失的可能程度,采用风险评估有利于更加详细的了解风险因素,所以对隧道施工进行风险评估并采取必要的控制措施非常必要。本文以下内容将通过实例介绍隧道施工的风险评估及有效的控制措施,以供大家学习参考之用。

1 工程概况

某地铁隧道位于江苏省南京市区,隧道区位于紫金山中支的余脉向西延伸形成的富贵山,地形起伏不大。隧道区植被茂密,隧道长2200m,隧道内纵坡为12‰的下坡,隧道最大埋深大约20米,地震动峰值加速度为0.10g。隧道区表覆层为第四系全新冲积层粉质粘土、砾砂、碎石土,下伏第三系上新统玄武岩、白垩系下统粉砂岩、砂岩。南京城内主要河流有长江和秦淮河,常年有水,隧区地下水位基岩裂隙水,按其赋存条件可分为风化基岩裂隙水和构造基岩裂隙水。

2 进行隧道施工风险评估的重要意义

根据此隧道的工程概况,此隧道在施工过程中存在涌水、坍塌、突水等问题,对施工的安全性造成了极大的危害,而通过风险评估,可以识别在施工阶段可能出现的潜在风险因素,确定风险等级,并针对各风险因素提出风险处理措施,将各类风险降低到可接受的水平,以达到保证施工安全的目的。

3 风险评估

以设计图纸、地质资料为依据,综合运用风险层次分析法、矩阵法、模糊综合评估法及头脑风暴法等方法,并根据以往及类似工程施工的经验,分析和估计基本风险事件发生的概率、产生的损失值及每一项后果发生的概率进行估计。

根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》、《铁路建设安全生产管理办法》及其它规范标准相关要求,结合此地铁隧道工程的实际情况,对其进行风险评估采用如下步骤:第一,搜集资料对施工阶段初始风险进行识别,形成风险清单表;第二,根据风险清单对初始风险进行评价,分别确定各风险因素对施工安全风险发生的概率及损失值;第三,根据评价结果采取相应的措施。在进行风险评估的过程中,应注意收集类似工程施工中的相关经验,并因地制宜的用到实际工程中来。

隧道施工阶段的影响因素多,不确定的因素多,风险大,为了保证工程能顺利的进行,应进行风险评估。通过对此隧道工程各工序的风险因素进行统计,初步辨识和评价出主要安全风险要素为:涌泥、突水、塌方及大变形等。在风险评估过程中应以定量、半定量为主,结合现有统计数据及现行规范标准进行,根据现场调查和设计资料分析确定各风险因素导致的风险事件可能发生的概率和可能发生的后果。经过对此隧道进行风险评估,得出如下结论:此隧道工程各项基本风险总损失值估计为1000万元,综合考虑各项基本风险发生的概率,该项工程项目的风险评估损失值为600万元。经过分析计算和排序可以发现,此隧道的涌泥突水为A类风险,即是风险控制的重点;塌方及变形属于B类风险,即风险控制次重点。

这里需要着重强调的是,在风险评估的时候,不能仅仅局限于一个项目,应该借鉴其它类似项目的经验。并且应建立相应的组织机构,责任到人,形成一个完整的风险评估及风险控制团队,共同的目标是避免风险的发生或者将风险降低到可以接受的范围内,以降低事故发生的概率,提高资源利用率,降低工程总体成本,提高整体经济效益。

4 采取的控制措施

进行风险评估的目的是发现引起安全事故的风险因素,以为采取相应的控制措施提供必要的依据。经过以上风险评估可以知道,隧道施工的风险因素造成的损失是相当大的,必须采取必要的控制措施,在隧道安全事故发生前,降低隧道安全事故发生的概率,在隧道安全施工发生后,采取措施尽快解决,以降低施工成本,实现经济效益的最大化。

对于隧道施工风险的控制措施,主要有避开风险、损失控制、分散风险及转移风险等,控制措施的选择应根据工程实际进行,并经过综合比较确定。根据此隧道工程具有风险发生概率大、经济损失严重等特点,对本项目采用损失控制的措施。

4.1 对于隧道涌泥、突水风险的控制措施

隧道的涌泥突水事故具有突然性的特征并根据此隧道的实际情况,采用了如下的控制措施:在施工前及施工过程中,根据施工图纸及地质资料,加强对隧道重点部位的超前地质预报工作,并综合水平钻探、地质雷达等先进技术,提供及时准确的地质预报,以便及时采取必要的措施;对隧道进行超前加固,即采用先加固后开挖的方法,尽管采用了这种办法,但是在施工过程中仍应加强围岩变形量测及监控,以将风险降低到最低;若根据地质预报确定了具有涌泥突水的危险地段,可以采用超前幄幕预注浆封堵的办法,在封堵经检测合格后,再进行隧道工程的施工,这种方法可以有效的降低涌泥突水风险的发生概率。

采用了以上三种风险控制措施,其对风险控制的概率预计可以达到92%以上,风险控制方案的成本预估计达到100万元左右。

4.2 对于塌方及变形风险的控制措施

由于目前隧道的开挖仍普遍采用爆破的方式,由于操作不当及其它因素很容易引起隧道的塌方及变形,根据此隧道的实际情况,采取了如下控制措施:在进行爆破的时候,根据隧道周围的地质情况及覆土厚度进行炮眼布置,并严格按照计算装药量进行装药,在爆破作业后,及时清理危岩并做好相应的加固措施。另外,对于隧道塌方及变形进行必要的检测也是减少塌方及变形风险发生的概率的一个有效的手段。

由于此隧道的塌方及变形风险由人为因素引起的概率占很大比重,采取必要的措施后,能保证风险控制概率在96%以上,成本值预计30万左右。

经过以上分析可以发现,处理风险发生的成本值预计达到130万左右,这与风险总损失值1000万相比较的话,是完全可以接受的。

5 结束语

由于隧道工程施工具有不稳定因素多、危险高、一旦出现事故损失大的特点,所以我们应该在施工过程中全面的进行风险评估并在施工组织设计中针对项目注明采取的预防措施,以实现对隧道施工风险进行量化估计,并形成系统化和科学化的管理目标,以降低损失,提高整体经济效益。而作为一名技术人员,应该在施工过程中不断总结经验,并注意参照类似工程的施工经验,积极学习工程中的新技术新工艺,为隧道工程的安全施工做出更大的贡献。

参考文献

[1]《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南解析》人民交通出版社

隧道施工风险评估范文第2篇

关键词:隧道工程;专项风险评估;风险源;风险控制

随着国家对安全生产工作越来越重视,安全风险评估工作在各行各业都得以普遍开展。在公路工程施工建设过程中,安全风险评估工作已经成为项目开工的一个先决条件,如何在前期的风险评估工作中全面、系统地预见可能发生的各类施工风险,为工程施工提供有效的风险控制措施显得尤为重要,本文以辽宁中部环线南山隧道专项安全风险评估为例,探讨山体隧道施工中的风险评估方法,为同类工程的风险评估工作提供借鉴。

1工程简述

南山隧道是辽宁中部环线高速公路的一部分,位于铁岭市和抚顺市交界处鲢鱼沟附近,呈北西-南东向展开,设计两条分离式单行曲线隧道,隧道左幅长1075m,右幅长1210m,如图1。隧道围岩为Ⅳ、Ⅴ级为主,隧道铁岭端洞口段和中间段左右线均位于直线上,本溪端洞口段左右线分别位于R=3500m、R=4000右偏圆曲线上。隧道铁岭端平面线位线间距为16.8m,本溪端平面线位线间距为24.4m,隧道最大平面线位间距位于中间段,为263m。在项目总体风险评估工作中,已经将南山隧道列为III级风险,需要进行专项风险评估。

2专项风险评估

2.1施工工序分解及风险源普查开展专项风险评估时,首要步骤是结合施工单位编制的施工组织设计,对工程进行工序分解,南山隧道按照施工过程,可以细分为:场地平整;施工场地布设;边坡开挖及防护;洞口施工;超前支护;洞身开挖;初期支护;仰拱施工;监控量测;二衬防水层施工和二衬施工。风险源普查,主要是根据施工经验和相关的安全生产规程,结合现场施工情况,确定可能发生的施工风险,南山隧道施工中可能发生的风险有:物体打击;高处坠落;触电;起重伤害;坍塌;涌水突泥;机械伤害;爆破伤害和车辆伤害等。2.2风险源辨识风险源辨识是分解工序和风险源普查的情况,将各道工序中可能发生的潜在事故和伤害程度逐一列举,从人、机、料、法、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析,是专项评估的最重要环节,只有准确地确定了潜在事故类型和致险因子,才能准确地制定具体预防措施。因此,风险源辨识环节应谨慎细致,避免单纯依靠一两个人盲目分析的形式,应该广泛讨论,征求各方意见,最好由风险评估单位组织施工、监理、设计和业主各方共同讨论,集思广益才能得到最贴近施工现场情况的辨识结果。以下是南山隧道洞身开挖的风险源辨识结果,也是经由多方讨论以后达成的共识成果。2.3风险源分析在充分的风险源辨识之后,评估小组需要参考设计图纸并结合多次现场实地考察情况,对潜在的事故类型进行分析,判断事故发生的可能性、确定是否应该将该风险源作为重大风险源进行详细评估分析。在隧道施工中,主要应该根据隧道的水文地质条件、施工工艺和开挖方法等方面对风险源进行评估分析。南山隧道未发现地表水,无泉眼出露;地下水以第四系孔隙水及基岩风化裂隙水为主,水量随大气降水量及节理裂隙贯通情况不同而变化,围岩富水性不均一,透水性较弱。在洞身山坳处ZK288+840~ZK288+940(K288+850~K288+940)段有电阻率偏低现象,推测为岩石风化界面较深或节理裂隙发育。隧道区未发现有大型断裂构造发育。隧道区出口端全强风化岩层较厚,岩芯呈砂土、碎石状,层厚5.6~12.5m。铁岭段洞口存在偏压问题。隧道洞口处左侧地势低,右侧地势高,存在偏压问题。隧道开挖方式主要采用钻爆法,软弱围岩段也可采用机械开挖或人工开挖。开挖方法根据围岩级别和隧道埋深情况分别采用台阶预留核土法和上下台阶法,也可根据实际需要采用CD法、CRD法进行施工。二次衬砌混凝土采用整体式液压模板台车浇筑。施工过程中应严格遵循“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的指导原则。通过施工工序分解、风险辨识、风险分析、专家调查等一系列过程,初步确定隧道在开挖过程中可能会发生的坍塌、涌水/渗水、洞口失稳等事故为重大风险源。下一步对其进行分析和估测。

3重大风险源分析

3.1风险矩阵和管理评估指标风险矩阵和管理评估指标是依据事故发生的可能性、人员伤亡等级、财产损失等级、企业的施工经验、管理水平、人员素质等综合因素确定施工等级和折减系数的方法,是一个系统的计算过程,具体计算方法在交通运输部《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》(交质监发[2011]217号附件)中有详细的说明,在这里就不再冗述。3.2事故可能性分析事故可能性分析同样是一个详细的量化计算过程,这里省略计算过程,仅列出南山隧道各项重大风险源可能性分析结果。见表2~表4。

险控制措施

之前一系列的量化分析结果,最终目的就是为了提出行之有效的风险控制措施。在提供风险控制措施时,评估人员应广泛参考同类工程的成功经验,在技术、管理、人员、设备等方面提出行之有效的控制措施,便于施工单位现场实施。根据南山隧道风险评估结果,评估组将隧道风险分为一般风险源和重大风险源。所谓一般风险源,是指风险源相对简单,影响因素间关联性较低,运用一般知识和经验即可防范的风险源。南山隧道主要一般风险源为触电、高处坠落、物体打击、车辆伤害等事故。此类风险结合各类施工规范要求,健全各类操作规程、开展好安全培训教育、编制安全施工方案和应急预案、做好各类安全防护措施,在此不再冗述。重大风险源是针对工程特点,评估出来的可能产生重大人员伤亡或财产损失的风险源,针对此类风险源应提出详实有效的控制措施。南山隧道重大风险源主要包括:隧道整体安全、坍塌风险、涌水、渗水事故、洞口失稳等。评估小组针对重大风险源,从做好洞口洞内排水、加强监控量测、进行超前地质预报、安装洞口门禁设施、设置逃生管道、合理采用开挖形式等诸多方面提出了具体的措施和建议。

5结语

隧道施工风险评估范文第3篇

关键词隧道风险评估

中图分类号: U45文献标识码: A

1前言

近些年来,随着我国公路建设的快速发展,隧道施工作业的安全风险、安全事故增多,为减少重特大生产安全事故发生,有效控制施工风险,降低人员伤亡和经济损失,从隧道工程的地址环境条件、建设规模、结构特点等孕险环境与致险因子入手,对隧道施工安全的风险评价的程序和方法进行探索性研究,达到隧道施工安全风险评价超前策划、积极应对控制的目的。

2 评价流程

2.1编制依据

按照根据交通部文件《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》有关要求,结合国道324改线工程建设实际情况以及相关的国家和行业标准、规范及规定。

2.2隧道概况

2.2.1、地理位置及工程范围

寨仔山隧道为分离式双线隧道,隧道全长1875m(左线1852m),属长隧道,隧道最大埋深约为194m,单洞建筑限界:净高5.0m,隧道净宽10.25m,紧急停车带单洞建筑限界:净高5.0m,隧道净宽13.0m。隧道进洞口位于R=12000m的竖曲线上,隧道左右线洞内纵坡均为-0.8%的单向坡。

2.2.2、地形地貌概况

隧道区地貌属构造、剥蚀形成的低山,隧道穿越北西走向的低山区,地表起伏较大,山体植被较发育,部分地段见有基岩出露。

2.2.3、地质情况

隧道区范围内地层岩性为素填土、填石、粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化、散体状强风化、碎裂状强风化花岗岩,下伏基岩为燕山早期第三次侵入花岗岩。

地下水主要为基岩裂隙水,赋存于基岩裂隙、节理中,水量较贫乏,富水性不均。主要接受大气降水补给,以泉形式向地势低洼及沟谷处迳流排泄。本隧道区地表水为大气降水,雨季时,水量丰富,对隧道施工和营运无影响,地下水主要赋存于基岩裂隙中,主要接受大气降水的补给,基岩透水性弱,对隧道影响较小,隧道施工范围地下水稳定水位埋深6.90~12.50m。

2.2.4、总体施工方案

本隧道以Ⅲ、Ⅳ级围岩为主,隧道正洞除洞口Ⅴ级围岩浅埋、扁压段采用三台阶七步法开挖外,其他均采用台阶法或全断面法开挖施工,按锚喷构筑法施工,采用光面爆破。

开挖前进行超前地质预测预报,隧道施工过程中加强监控量测,以掌握围岩动态和支护工作状态,及时调整隧道的施工和支护方案,保障围岩稳定和施工安全。全隧除洞口段采用斜切或斜切延伸衬砌外,其余段落均采用复合式衬砌。各工作面施工均采用无轨运输,仰拱全幅超前拱墙施工,整体式液压模板台车衬砌,压入式通风。

3、风险评估程序和风险评估方法

3.1、风险评估程序

(1)对施工阶段的初始风险进行评价,分别确定各风险因素对安全风险发生的概率和损失。分析各风险因素的影响程度,主要确定风险因素影响对施工安全的影响。

(2)提出各风险因素的等级及残留风险等级,综合确定寨仔山隧道隧道风险等级。

(3)根据评价结果制定相应的风险对策专项施工方案并确定监控责任。

(4)上级单位对风险评估报告进行审定,并针对高度风险等级,组织专家组评审,形成隧道安全风险评审意见。

(5)国道324改线工程项目经理部各负其责,做好隧道风险过程管理。

施工阶段风险评估流程图

满足直至整个隧道完工

3.2、风险评估方法

以专家调查法为主线,综合运用风险层次分析法、矩阵法、核对表法。

3.3、风险分级及接受标准

(1)事故发生概率等级标准

在综合考虑了地形地质条件、原勘测、设计有关资料后,将各种风险因素导致相应事故发生的的概率及后果分别用1~5五个数值来表示,其中,概率等级 “1”~“5”分别代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”,

(3)风险等级标准

后果等级“1”~“5”分别代表“轻微的”、“较大的”、“严重的”、“很严重的”、“灾难性的”;并定义概率及后果的估值的乘积为风险指数,依据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》风险等级标准将风险指数分为“极高(Ⅰ级)、高度(Ⅱ级)、中度(Ⅲ级)、低度(Ⅳ级)”四个等级。其事故发生概率、后果等级与风险等级(指数)关系如表5所示:

风险等级关系 表5

(4)风险接受准则

公路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施如表6。

风险接受准则表6

4、风险评估内容

4.1、总体风险评估内容

隧道工程施工安全总体风险评估主要考虑隧道地质条件、建设规模、气候与地形条件等评估指标,评估的分类、赋值标准可参见隧道工程总体风险评估指标体系表7。

根据本标段寨仔山隧道的实际情况如下:

围岩情况:Ⅴ、Ⅵ级围岩长度占全隧道长的20%

隧道施工区域不会出现瓦斯

有部分可能发生涌水突泥的地质

开挖断面:中断面(单洞双车道隧道)

隧道全长:左洞长1852m,右洞长1875m,累计单洞长3727m

洞口形式:水平洞

洞口特征:隧道进口施工困难

可以确定出寨仔山隧道工程施工安全总体风险大小为:R=G(A+L+S+C)=(1+0+0)(2+3+1+2)=8

属于等级Ⅱ(中度风险)。

4.2、总体风险评估结论

寨仔山隧道工程施工安全总体风险大小为:8分,风险等级属于:等级Ⅱ(中度风险)。 虽然总体风险评估为Ⅱ,但根据作业风险特点以及类似工程事故情况。需进行专项风险评估。

5、专项风险评估基本程序

5.1寨仔山隧道钻爆法施工作业程序分解及危险源普查和辨识

风险源辨识是风险评估的基础,包括3个步骤:工程资料的收集整理、施工作业程序分解、施工作业可能发生的安全事故辨识,从人、机、料、法、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析,制定风险源风险分析表。

5.2重大风险辨识

根据《公路隧道工程施工安全风险评估指南》,施工阶段风险评估应在施工图阶段风险评估的基础上,结合实施性施工组织设计对寨仔山隧道进行评估,主要侧重于施工安全,重点对塌方、涌水突泥、洞口塌方、瓦斯爆炸等典型风险进行评估。

根据本标段寨仔山山隧道工程施工区段坍塌事故可能性实际情况如下:

1)围岩级别A:Ⅳ、Ⅴ级

2)断层破碎情况B:存在宽度20m以下小规模断层破碎带

3)渗水状态C:干—滴渗

4)地质符合性D:工程地质条件与设计文件基本一致

5)施工方法E:施工方法基本适合水文地质条件的要求

6)施工步距F:a,Ⅴ、Ⅵ级围岩衬砌到掌子面距离在70m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以下。b、一次性仰拱开挖长度在8m以下

折减系数Γ为:1.

可以确定出寨仔山隧道工程施工区段坍塌事故可能性为:P=1*(0.9*4+1+1+1+2)=9。等级为3,可能发生坍塌事故。

根据本标段寨仔山隧道工程施工区段瓦斯爆炸事故可能性实际情况如下:

瓦斯含量A:无瓦斯

洞内通风B:洞内掌子面最小风速达标

机械设备防爆情况C:采用防爆设备

瓦斯监测体系D:洞内瓦斯监测体系完备

折减系数Γ为:1.

可以确定出寨仔山隧道工程施工区段瓦斯爆炸事故可能性为:

P=1*0*(1+2+1)=0,等级为0,不存在瓦斯爆炸的可能性。

根据本标段寨仔山隧道工程施工区段涌水突泥事故可能性实际情况如下:

岩溶发育程度A:岩溶不发育,有岩溶裂隙、小溶洞发育

断层破碎带B:施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙

周围水体情况C:隧道周围不存在补给性水体

折减系数Γ为:1.

可以确定出寨仔山隧道工程施工区段涌水突泥事故可能性为:

P=1*1*(1+0)=1,等级为1 不可能发生涌水突泥事故。

6、对策措施及建议

6.1、 风险对策措施

按照评估的结果,寨仔山隧道涌水突泥分值为1,瓦斯爆炸分值为0,均为不可能发生的风险,属于可忽略的风险范围,此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测。坍塌分值为9,风险等级为3,可能发生坍塌事故,属于高度(Ⅲ级)的风险类别为不期望风险,此类风险较大,必须采取风险处理措施降低风险并加强监测,且满足降低风险的成本不高于风险发生后的损失。

6.2、隧道易坍塌对策措施

(1)加强超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报,判明地层和含水情况,为超前支护和止水提供依据,及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时调整施工方法。

(2)加强施工监控量测,实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测,及时对数据进行整理分析,及时反馈于设计和施工,及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时,尽快采取加强措施进行加固,抑制变形,防止因变形突变引起坍塌。

(3)据不同地质情况和开挖方式,采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施,注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥—水玻璃双液浆,通过注浆加固周边围岩,提高其自承能力,减少围岩松弛变形。

(4)对不同围岩,分别采取上部弧形导坑预留核心土法、短台阶法、全断面法等开挖方法。上部预留核心土法分步开挖时,支护要及时闭合成环,每一环支护均施作锁脚锚杆,加强支护,防止拱脚下沉和内移,引起过大变形,导致拱部岩层坍塌。

(5)严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。控制爆破装药量,减小对软弱破碎围岩的扰动。

(6)保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。

(7)施工期间,洞口应常备一定数量的抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。

6.3、洞口危石地段对策措施

洞口段施工遵循先防护后开挖的原则。施工过程中加强对边仰坡的监测,在异常时立即停止施工,对坡面危石进一步处理。施工顺序:清除坡面危石加固坡面评估加固措施防护施工。

7、 风险评估结论

经风险评估,寨仔山隧道的塌方、洞口失稳等属于高度风险(Ⅲ级)。为确保安全风险得到有效控制和管理,按照本次评估的风险对策措施并制订专项安全施工方案进行重点管理和控制。

结束语:由于隧道施工过程中人的因素、物的状态以及施工管理缺陷等等因素不断地改变,所以施工安全风险风险评估需要动态管理,根据实际情况持续改进。才能达到预防为主的目的。

参考资料

《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》

隧道施工风险评估范文第4篇

铁路隧道工程建设具有多种不确定性因素,给隧道施工带来潜在的风险。所以,各参建方、特别是施工方加强隧道施工中的风险管理、强化管理人员和施工人员的风险意识、加强风险管理体系建设,采取有效措施识别风险、预防风险、应对风险和处理风险,是保证工程项目顺利建成的关键,对实现风险管理目标和总体效益具有重要意义。

2隧道施工风险管理内容和过程

隧道施工风险管理的内容和过程大体归纳为风险识别、风险分析、风险评估和风险应对4个方面。

2.1风险识别

铁路隧道工程施工的风险识别就是在诸多的影响因素中抓住主要因素,从而辨识出可能影响隧道工程建设质量、安全、工期、费用、环境等目标的风险因素。识别内容包括在施工过程中,哪些风险应当考虑,引起这些风险的因素有哪些,这些风险的后果及其严重程度如何。识别的原则是收集和研究资料、确定分析方法、确定隧道施工风险的主要类型、分析主要风险的构成、建立风险系统及采取的应对措施等。

2.2风险分析

进行隧道施工风险分析,有助于确定不确定因素变化对施工方案的影响程度,有助于确定工程造价对某一特定因素变动的敏感性。所以要针对施工方案中存在的不确定性因素,分析其对实际环境和施工方案的敏感程度,预测并估算相关数据和采取预防措施的费用,或在不同情况下得到的收益以及不确定性因素各种机遇的概率,对此作出正确的判断等。

2.3风险评估

在识别和分析可能发生的风险事件后,要对其进行相应的风险评估。风险评估就是对发生风险的概率及其破坏性后果做出评价。隧道施工风险评估是一个非常复杂的系统,在施工前期,要针对地质等不确定性因素,通过定性的风险评估方法对影响施工的关键因素进行预测,为制定和优化施工方案提供数据基础;在施工过程中要针对地质信息、周围环境及设计目标等,选用定量的风险评估方法进行全面准确的评估。定性的评估方法有层次分析法和专家调查法等,定量的风险评估方法有敏感性分析法和风险矩阵法等,本文将采用风险矩阵法对石长铁路柞树湾隧道施工进行风险评估。

2.险应对

风险应对是指在确定了施工中可能存在的风险后,在分析出风险概率及其风险影响程度的基础上,根据风险性质、项目设计参数、项目总体目标和对风险的承受能力而制定应对措施,将存在的风险降到最低或可控制范围内。风险应对措施有风险回避、风险控制、风险分担、风险自留和风险转移等。

3石长铁路柞树湾隧道施工风险识别与分析

3.1工程概况

柞树湾隧道位于长沙市开福区新港镇,属于石门至长沙铁路增建第二线工程中的联络线隧道,用于连接京广线与石长铁路,隧道起讫里程为BXDK1+865~BXDK3+929,全长2.064km。其中明洞1.284km,暗洞780m,洞身最大埋深17m左右。柞树湾隧道下穿长沙绕城高速公路,在BXDK2+520~+540段与既有石长铁路下行线垂直相交,在BXDK2+585~+615段与京广铁路、捞霞联络线相交,在BXDK2+670~+705段与石长铁路上行线成110°夹角相交,在BXDK3+760~+840段与长沙市主干道金霞路(芙蓉北路)近似垂直相交。该隧道地理条件复杂,地质条件较差,基本为Ⅴ级围岩~Ⅵ级围岩,地面有水塘及大量民房,施工难度大,安全要求高。

3.2施工风险识别与分析

在施工准备阶段,首先收集该隧道地段的水文和地质资料、设计和技术标准、下穿铁路和公路及其他建筑物的情况,针对编制的施工方案和拟采用的工法等,对所需资料进行全面分析。根据施工图设计阶段所做的风险评估结果和相关资料以及合同中反馈的有关信息,针对现场情况和施工水平对施工中可能发生的风险进行了识别,归纳起来分为2类,施工技术风险和施工管理风险。该隧道施工管理风险包括施工进度风险、项目成本风险、施工质量风险和安全风险。施工进度风险主要指现场环境条件和施工过程中存在不确定因素会导致工期延误;项目成本风险指直接成本和间接成本控制不当会导致工程投资增加;施工环境发生变化,管理人员和施工人员责任心不强,施工机械操作不当,施工方案存在不确定因素都会引发施工质量风险;防范措施不到位,施工过程中发生塌方、涌水、触电、火灾、爆炸、机械伤害等安全事故,会引发安全风险。

4柞树湾隧道施工风险评估

采用风险矩阵法对柞树湾隧道施工进行风险评估(即采用概率理论对风险事件发生的概率和后果进行评估),先对风险评估中的威胁、脆弱性、资产3个基本要素进行识别、并赋值,从而确定风险事件中威胁出现的频率、脆弱性严重程度、资产的价值3个评估指标值;然后根据风险基本要素识别的结果和矩阵法原理,由威胁出现的频率和脆弱性严重程度计算风险发生的概率值,由脆弱性严重程度和风险事件作用的资产价值计算风险后果值;最后根据风险发生的概率值和风险后果值确定风险等级。

5结束语

隧道施工风险评估范文第5篇

【关键词】施工风险评估;风险控制;评估矩阵

长大隧道施工往往存在工程地质条件复杂、工程施工难度大、施工环境恶劣、交通生活设施简陋等高风险的特点,为了保证隧道工程的顺利开展,需要在以往经验基础上评估长大隧道施工风险,进而使工程在施工过程中可以对施工工艺进行改进,提高施工安全性。

1.工程概况

新建六沾铁路三联隧道长12136m,起止里程DK300+465~D1K312+601。隧道区域内地质构造复杂,不良地质主要有断层、岩溶、滑坡、危岩落石、煤层瓦斯、煤窑采空区等。地下水较丰富,主要为岩溶裂隙~管道水、基岩裂隙水。施工中易发生突水、突泥、煤层瓦斯突出爆炸等事故,严重影响施工安全。

2.长大隧道风险因素的识别及权重分析

根据本隧道工程的施工特点,对隧道施工过程中存在的风险因素进行了识别和分析,然后使用层次分析法分析了施工风险因素,利用专家意见计算和对比同一层次上的各因素,并建立风险判断矩阵。假设某一层风险因素主要有A1,A2…An,两风险因素对比将其相对重要性aij反映出来,标度含义如表1所示;得出判断矩阵A=(aij)n×n,矩阵A的特征向量W的分量就为n个因素的权重,最后利用一致性检验来对矩阵相容性进行分析,并利用一致性比例CR进行判断。结合本工程的具体情况进行分析后将风险因素划分为3个层次,然后建立分析矩阵,计算风险因素的权重值,如表2所示.

3.评估矩阵及子风险水平确定

(1)Ⅰ级(低度)风险。风险等级指标为1级,风险分值为0分~2分,对于这类风险可以忽略,不需要进行处理。(2)Ⅱ级(中度)风险。风险等级指标为3级,风险分值为2分~4分,这类风险为可接受风险,在施工过程中要加强监测频率。(3)Ⅲ级(高度)风险。风险等级指标为5级,风险分值为4分~6分,这类风险为不期望出现的风险,如果遇到这类风险要及时进行处理。(4)Ⅳ级(极高)风险。风险等级指标为7级,风险分值为6分~8分,这类风险为不可接受风险,对于这类风险需要给予高度重视。

4.评定风险等级

使用比较精确的数学用语言对项目风险进行模糊性评价分析,并将施工风险等级确定出来,步骤如下:在公式中,ui(i=1,2,…,m)指的是施工风险因素集合个体。(2)评价集的建立:评价集指的是评价结果的集合,一般使用V进行表示,即:V={v1,v2,…,vn}。(3)建立因素权重集:因素权重集可以将因素集中对各影响因素对于评价对象的影响程度情况进行反应,设各个风险因素ui(i=1,2,…,m)对应权重ai(i=1,2,…,m)。达到了归一化条件:将所有有可能对施工产生影响的风险因素对某一个评价集合的隶属度为标准构件评价矩阵R(4)初级模糊评价:为了可以将各因素的模糊性得出来,需要对所有基本因素对评价对象产生的影响进行考虑,使用基本因素权重ai(i=1,2,…,m)乘以评价矩阵R軒就可以得到初级模糊综合评价集(5)二级模糊综合评价:对所有风险因素之间的互相影响进行综合考虑后,为了将上一层次风险因素评价指标得出,将计算得到的基本风险因素评价指标建立成新的评价矩阵R軒′,然后将对应的权重ai(i=1,2,…,m)和R軒′相乘。(6)将bj作为权数,将表3中的分值作为标准对相关评价集元数进行加权处理,得到相关风险因素的风险水平。经过分析后,该长大隧道施工风险水平得分为4.36分,属于Ⅲ级(高度)风险水平。其中瓦斯风险水平得分为4.05分,塌方风险水平得分为4.61分,涌水突泥风险得分为4.13分,风险等级水平较高,需要采取相应的处理措施。

5.控制隧道施工风险的方法

(1)控制突水突泥风险的方法1)在有降水情况的天气里,对于隧道内的地质以及水文情况应该加大监测力度,提前做好排水措施,避免由于降水的缘故造成突水突泥风险的上升,并且选用合适的应对措施来进行风险的降低。2)在隧道内应当将排水设备进行合理的安置,在水量多的时候能够通过排水渠道进行水量的降低。3)在施工过程中应当对施工隧道内的地质情况和基本水文地质信息进行掌握,并制定出相应的紧急预案来应对突水突泥风险情况的发生。在水压力和水量超过隧道所能承受的范围时,应当采用相应的减压、堵水的措施来进行应对,其分层泄水和注浆就是比较有效的方法,经过钻孔台车进行钻孔分流后可以很好地起到减少水量和降低水压的作用。(2)控制塌方风险的方法1)进行隧道施工的过程中要对隧道内的地质情况进行实时的检测,实时掌握隧道的地质情况。对于水文地质信息也要进行检测,通过所检测到的数据来进行隧道地质情况的分析,这样可以有效地控制塌方风险的产生。2)在施工过程当中应当采用准确的测量方法来进行隧道施工情况的测量,对于隧道开挖所造成的地质情况应当进行准确的检测,及时将隧道的施工信息反馈到监测单位,监测单位根据数据情况再进行施工方法的分析,防止出现塌方的意外情况。3)在破碎围岩地段应当采用二衬施工的方法,在施工过程中时刻注意施工环境的变化,防止危险的发生。4)在施工时对施工隧道的围岩情况进行深入的了解。(3)控制瓦斯风险的方法在进行特长隧道的施工过程当中应当对瓦斯风险进行高度重视,因为在施工过程中很容易出现瓦斯风险。在特殊地质地段进行施工的时候需要采用经过改进的施工方法来进行施工,增加断面积能够加强隧道中的通风能力,降低瓦斯风险。

结论

综上所述,该隧道工程坚持“预防为主、安全第一”的管理原则开展施工安全管理,提前做好了施工风险预防以及施工风险控制工作,施工过程中没有出现安全质量问题,取得了良好的施工管理效果,风险控制达到了预期管理目标。

参考文献:

[1]胡群芳,黄宏伟.隧道及地下工程风险接受准则计算模型研究[J].地下空间与工程学报,2006,2(1):60-64.

[2]王梦恕.厦门海底隧道设计、施工、运营安全风险分析[J].施工技术,2005(08):1-4.

隧道施工风险评估范文第6篇

关键词:隧道工程;风险评估;断层破碎带;富水区;围岩塌方;突水突泥 文献标识码:A

中图分类号:U455 文章编号:1009-2374(2017)07-0162-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.077

1 工程概述

莲岗隧道起止桩号K151+867.81~K154+284,设计长度为2416.19m,最大埋深约252m,为单洞双线隧道;隧址场区属丘陵地貌。丘坡自然坡度20°~30°,植被发育,地面最大标高306m,隧道最大埋深约252m。隧道右侧60m外为长坑水库,溢洪道标高36.7m,比隧道标高低12~18m。

根据勘察揭示,隧道穿越场地的地层为第四系冲洪积碎石土(Q4)碎石土,中密,主要分布在隧道出口。下部为燕山期晚期花岗岩(γ5),按风化程度可分为全、强、弱风化三层。隧道Ⅴ级围岩116.19m,占5.1%;Ⅳ级围岩260m,占11.3%;Ⅲ级围岩150m,占6.5%;Ⅱ级围岩1771m,占77.1%。

莲岗隧道洞身穿越多条断层,多条节理裂隙密集带。隧道场地地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水,地质钻深测出涌水量为1560m3/d,隧道单位长度最大涌水量为2.01m3/d,最大涌水量_2364m3/d,属弱富水区,在隧道开挖后,由于卸荷、偏压等效应使地应力重新分配,可能导致潜部裂隙张开,其导水能力增强,易使地表水溪水漏失,流量减少。

隧址区内主要不良地质现象包括危岩落石等。

2 莲岗隧道风险评估内容和评估方法

2.1 风险评估程序

按照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》的要求,结合莲岗隧道的实际情况,确定风险评估基本程序如下:(1)施工前针对本隧道地质资料,确定可能产生风险因素发生的概率和可能造成的损失;(2)确定风险因素对施工安全的影响程度,分析各风险因素的影响范围;(3)对各风险因素的等级进行定性分析,最终确定隧道施工风险等级;(4)根据隧道风险等级选择最合理的施工方案、防护措施;(5)将风险评估报告及防护措施报上级单位进行审查,并提出修正意见;(6)经过上级部门及相关专家的评审,完善风险评估报告并严格执行。

2.2 风险评估流程图

2.3 评估内容

根据莲岗隧道的地质成因,工期要求,现有施工水平,对洞门施工、隧道开挖及支护,二次衬砌、隧道防排水、通风等每一项工作进行风险评估,找出风险源。本次针对塌方(垮塌)、断层涌水、进洞风险、危岩落石等进行风险评估。

2.4 风险指标体系

莲岗隧道风险指标体系见表2:

2.5 风险源清单表

根据设计和地勘资料分析莲岗隧道风险类型,可能产生风险的原因及风险源,可能产生的严重后果见“莲岗隧道风险清单表”。

3 超前地质预报与风险评估

3.1 地质勘探和现场调查资料

根据设计单位提供的地质资,莲岗隧道共有9条断层(其中4条断层与水库连通)及两个节理裂隙密集带。隧道施工时,先采用地质雷达仪、红外线探水仪、地震波反射法和常规地质法等仪器设备,分别对施工掌子面前方30~100m范围内的隧道围岩进行探测,对各种仪器所探测的前方围岩情况、围岩间水源补给、岩体内涌水量大小及压力等情况进行综合分析。同时通过超前地质预报发现围岩中的软弱夹层、异常带和岩体破碎带等,找出易坍塌、塌方段、可能产生的危岩落石段等风险事件。

3.2 地质素描确定岩性,控制风险事件

地质素描的目的,每次爆破后或掌子开挖后,对掌握掌子面正面和侧面进行量测,及时掌握围岩产状、结构、岩性、稳定程度、是否存在危岩落石情况以及围岩裂隙、不良气体浓度等,绘制掌子面地质素描图和洞身地质素描图。当初期支护完成后,检查喷射混凝土是否开裂和掉块现象并做出记录,施工中监测地表水文状态大小时间及形成的态势,分析地表水对隧道施工对的影响,确定施工控制措施,根据地质素描图和监测记录掌握开挖掌子面是否安全,施工方案是否得当,积累施工资料和施工经验。

3.3 TSP203超前地质预报系统,控制风险事件

充分利用TSP203超前地质预报系统,由于TSP203超前地质预报系统具有高分辨率的隧道折射地震(微地震)勘探能力,可监测断裂和岩石强度降低地带的围岩状况,其监测距离150~300m内。其目的是为了预测围岩的物理特性和岩石类型的变化、破碎带、破裂区、陷穴的出现等,对施工方案及时进行补救或修改,确定安全的爆破方案,确定掘进尺寸等。

3.4 地质雷达预报,控制风险事件

应用电磁波反射原理进行探测。由于地质雷达仪能隧道围进行短距离(30~40m以内)的监测预报,并能精确分析岩性结构变化情况。在施工过程中我们经常采用地质雷达作为探测隧道围岩的补充手段,同时用以检测二次初衬砌的质量。

3.5 红外探水,控制风险事件

红外探水仪由于操作方便,能每20m测量一次。并且准确率高,因此用它来监测隧道围岩是否存在裂隙水和涌水,但对水量、水压等重要参数无法预报。

3.6 利用超前水平钻探,控制风险事件

当采用红外探水仪探测到隧道掌子面前方存在涌水或裂隙水时,为了明确水量大小及压力值则需要采用超前水平钻探进行探测,采用超前水平钻探可以明确了解掌子面前方围岩组成,岩性等资料,对围岩级别的判断提供有力依据,并对下一步施工方案的确定指明了方向。

3.7 隧道施工监控量测,控制风险事件

按照《铁路隧道监控量测技术规范》(TB10121-2007)及“铁建设【2010】120号”文的相关要求进行监控量测。监测各施工阶段围岩支护状态、确保施工安全,超前地质预制系统数据,对帮助确定安全合理的开挖和支护方案起到了十分重要的作用,施工过程中的监控测量数据,则是考量初期支护设计参数是否安全合理的一个重要依据,同时也是考量二次衬砌和仰拱的施做时间的一个重要依据。

3.8 莲岗隧道过程控制措施

在施工过程中,要更加注意单一超前地质预报的局限性,同时仅凭设计地质勘探资料和现场调查资料进行对比分析是不够的,针对性地采用超前地质预报监测手段,综合分析判断围岩的岩性、风化程度、断层位置及状况、涌水量及涌水压力等,确定合理的施工方案,并进行动态监控,对不足的地方及时进行调整。

莲岗隧道施工主要是针对坍塌、塌方,断层涌水,危岩落石,环境影响等风险事件提出对策措施。

4 主要风险及对策措施

4.1 莲岗隧道坍塌、塌方施工对策措施

莲岗隧道经地质断层破碎带,且涌水量大,在隧道开挖后极易产生坍塌、塌方现象,洞门施工时处理不当也容易导致边坡失稳坍塌。针对本隧道的施工特点,经过风险评估后,将采用以下应对措施:(1)明洞及洞门段地质稳定性差,开挖时采用人工配合机械由上而下进行。遇到较大孤石或少量硬质岩时,风钻打眼、微药量解体,风镐修凿轮廓或非电控制光面爆破,不得扰动边坡,影响边坡稳定。洞门处弃碴采用装载机或挖掘机装车,然后运输到环保局规定卸碴地点卸车。边坡开挖前做好排水系统,开挖坡度按设计图实施,当开挖到洞口时施作洞门,开成稳定的进洞状态。结合边坡地形稳定程度,坡面用锚杆、钢筋网、喷砼作为临时防护,以确保施工安全;(2)明洞的防排水施工与隧道的排水侧沟及洞顶的截、排水设施统筹考虑,明洞外模拆除后及时施作防水涂料及墙后排水盲沟,在明、暗洞分界处设环向止水带,洞门施工完成后,进一步完善洞外排水系统,确保洞外安全,防止坍塌、塌方现象发生;(3)掌握围岩的发展变形规律,确定安全的施工方案,严格按照工艺工法的要求进行施工,严格控制爆破药量,减少对围岩的扰动,及时施工初期支护;(4)当遇塌方体前进行预支护,支护方法根据围岩稳定程度,采用注浆大管棚辅以注浆小导管或直接用注浆小导管注浆,稳定塌方体。对塌方体采用短进尺、分阶段开挖以策安全,对塌方体的支护做到随挖随支,以减少围岩暴露时间;(5)塌方体段二次衬砌工作紧跟开挖工作面进行,力求尽早衬砌成环;(6)加强监控量测频率,及时发现围岩变形,迅速采取有效的处理措施。

4.2 危岩落石的应对措施

莲岗隧道部分地质岩性为岩体破碎,岩芯呈砂状土状,原岩结构可辨,手捏易散、碎,浸水易软化、崩解,常夹有球状强~弱风化孤石。危岩在外应力的作用下常突然下落,危害性大,且性质复杂极易造成危岩落石,危害施工安全。

危岩落石分布于莲岗隧道洞口边坡处,洞内遇到围岩破碎、堆积松散也容易产生危岩落石。

(1)在洞门外修筑排水设施,防止岩体被水浸泡,发生脱落。采用挂网+锚杆+喷射混凝土防护;(2)开挖时,对洞内不稳定的危岩落石及时清理干净,及时支护,形成保护;(3)加强监控监测,确定危岩落石的面积和范围,及时防护确保安全。

4.3 莲岗隧道断层富水地段施工控制措施

本隧道存在断层富水地段,极易产生突然涌水、涌泥现象危及施工安全,在风险评估中将本隧道断层涌水施工方案进行重点评估。

(1)采用超前地质预报手段和通过正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量;(2)超前水平钻孔:当采用物探法探测前方有可能出现突泥、突水时,利用水平钻机钻孔,探水孔直径一般为50~120mm,钻孔外插角为10°,每次钻进20~30m,保留5m止浆盘岩,暂时封闭水量较小的探孔,只留一个喷距最大的探孔量测喷出水的距离;(3)断层、富水地段的施工原则。断层、富水地段施工原则为“以堵为主、限量排放”,有效堵塞渗水通道,降低围岩的渗水能力,确保隧道施工安全和施工质量;(4)探水及注浆。采用超前钻探探测水量。根据探水孔涌水量及涌水压力大小决定注浆止水的施工方法;(5)全嗝驷∧蛔⒔止水。当接近断层破碎带且水量较大可能发生突水地段时,采用超前帷幕预注浆和开挖后径向补充注浆形式封堵地下水流。超前帷幕注浆的注浆范围为衬砌外5m或8m,单孔注浆浆液扩散半径为4m。超前注浆每一循环注浆长度为30m,开挖22m,保留8m止浆岩盘。

压力注浆按先外圈后内圈、先下后上、先疏后密的顺序,分批进行,同一圈孔间隔施工。岩层破碎容易造成坍孔时采用分段前进式注浆,为避免钻孔串浆,可以钻一孔注一孔。

4.4 莲岗隧道环境影响施工控制措施

施工中根据莲岗隧道施工可能对环境造成的不利影响,制定了详细的施工方案,在施工过程中将严格按照施工方案进行施工。

5 结语

莲岗隧道是深茂铁路的重难点工程,隧道洞身穿越多条断层,多条节理裂隙密集带,在隧道开挖后,由于卸荷、偏压等效应使地应力重新分配,可能导致潜部裂隙张开,其导水能力增强,易使地表水溪水漏失,流量减少。此外,莲岗隧道长度较大。综上所述,莲岗隧道风险较高。所以,在施工过程中,通过加强监控量测,及时掌握围岩以及支护的状态等措施尽可能保证结构的稳定性,保障施工安全,确保隧道工程质量。

参考文献

[1] 杜立新,王庆林.浅谈兰渝铁路隧道四大高风险源及应对措施[J].现代隧道技术,2011,48(2).

[2] 魏龙海,贾媛媛.黑山门隧道安全风险评估研究[J].广东公路交通,2011,(1).

[3] 刘靖,艾智勇,苏辉.山岭隧道新奥法施工过程动态风险评估[J].同济大学学报(自然科学版),2012,40(8).

[4] 徐慧芬,魏龙海,路军富.梅花箐隧道安全风险评估研究[J].路基工程,2011,(5).

隧道施工风险评估范文第7篇

关键词:隧道施工;风险评估;若干问题;应对技术

中图分类号:U45 文献标识码: A

一、城市隧道的施工特征

隧道的最大挑战在于地层稳定性的控制及作为控制设计准则的变形,变形必须处于可容许的地表沉降极限范围内。城市隧道一般埋置较浅,岩体风化破碎,渗漏水严重,岩体自身承载力很弱,虽然初始应力量值不会很大,然而开挖时造成的地层扰动容易引起坑道塌陷,地面沉陷,引起的围岩应力则可能会波及地表、地表管线以及附近的建筑物。若不及时采取有效措施进行处理,则可能对地下管线、地表道路和上层建筑物造成破坏失稳,对工程安全造成极大的危胁和损失。另外在岩土体隧道施工中容易出现的问题,如岩溶隧道、瓦斯隧道、重叠隧道、塌方隧道等,这些都是隧道建设中应解决的问题。

二、隧道施工风险产生的机理

1、隧道施工的技术复杂、难度较大

因为隧道施工具有较大的规模,作业空间狭窄,同时,机械设备具有复杂的构造上,数量较多,就导致了隧道施工在技术上的复杂性。隧道往往还要重新穿山越岭,又导致了客观上施工难度的加大。上述因素相互作用,便可能引发大量的风险。某城市地铁1号线一期工程于2007年3月28日正式开工建设,2012年11月24日正式开通运营,历时5年8个月,成功建成并运营地铁线48km其中区间盾构隧道长约42km占线路总长的87.2%。目前,地铁1号线已顺利运营近1年,月平均客运量达576万人次,并呈现逐月递增的趋势。该地铁工程环境极为复杂,尤其在江河湖周边,地层多为流动性大的砂土层,盾构掘进施工和建筑物保护安全风险大。

2、施工人员风险意识薄弱

从目前来说,我国在隧道施工的过程之中,一线工人存在着缺乏系统的知识学习和风险意识欠缺的现象。同时,由于隧道施工具有较大的规模,工期较长,牵涉到数量众多的工人,因此,在操作施工的过程之中,会出现因为风险意识不足而导致的风险问题。例如,在上海轨道交通4号线出现的管涌坍塌,就可以归结为责任事故的范畴中,如果施工人员风险意识足够,是完全可以避免悲剧发生的。

三、隧道施工风险应对技术措施

1、崩塌和塌方

在开挖隧道的过程中,有很多原因都可能导致塌方问题的出现,通常情况下我们将其归纳为两大类,第一类是自然因素的影响,如地下水变化、地质条件以及受力状态等,第二类则为人为因素的影响,如不合适的设计方案或是施工方法等,针对隧道施工中的崩塌和塌方的风险,我们可以采取以下的技术措施:应采用围岩“预加固”的技术,从而提升围岩的性能指标。也可以采用预切槽或是旋喷拱,最大限度的避免围岩出现变形的问题。在施工的过程中也可以采取相应的防水措施,避免其渗入到隧道之中。施工时应选择最合理的开挖方法,开挖时可采用中壁法、眼镜法、短台阶法和台阶法等技术,可以采取增设钢筋网、加密加长锚杆、加密钢架以及喷射钢纤维混凝土等初期支护措施。还应做好围岩的量测工作,发现异常情况时应采取改变衬砌断面形式、采用钢筋混凝土衬砌、提升衬砌混凝土强度以及增加衬砌混凝土的厚度等有效的处理措施。

2、岩溶

当隧道穿越的岩层是有可溶性的,那么就会出现岩溶的问题,常采用以下的处理措施:(1)对小型的溶洞进行堵塞的处理,常采用浆砌片石、换填片石和干砌片石对位于隧道底部的小溶洞进行回填和压实,如果小溶洞是位于隧道边墙的位置处,那么就应用浆砌片石将其封堵,重点做好混凝土衬砌的封闭工作。(2)对较大规模的溶洞进行处理时,常采用的技术措施为跨越,如拱桥跨越、简支梁跨越、边墙拱跨越和栈桥跨越等,也可以采用支承强加固的措施,如挖孔桩支顶加固、拱桥支顶加固和支承柱加固等;(3)在岩溶隧道的施工阶段,应采用管棚注浆综合预加固的技术,微震爆破,重点做好初期防护工作。

3、岩爆

在隧道地下工程的开挖阶段,由于开挖卸荷情况的存在,那么洞壁的应力就会出现重新分布的情况,储存在岩体中的弹性应变能就会得到释放,从而出现剥落、弹射以及爆裂松脱的现象,这就是所谓的岩爆现象。而在出现了岩爆后,我们常采用以下的技术措施:在设计文件中如果有埋藏较深并且地质坚硬的岩层这类地质,那么就要提前制定好防范措施。岩爆通常都发生在新开挖的工作面或是其附近位置处,多为拱腰部位或是顶部,因此,这些部位应是保护施工人员的重点部位。常采用超前释放孔的方法来降低岩爆发生的概率,并且尽可能的释放岩层的原始应力。在岩面位置处应喷洒水湿润,从而提前的释放出部分能量。在爆破开挖的过程中,应及时的向边墙和拱顶位置处喷射混凝土,增设钢筋网以及锚杆,控制岩层的暴露时间,从而降低岩爆发生的概率。如果发生的岩爆现象,对于那些没有落地的石块,应及时的将其清撬。在岩爆发生的区域内,施工人员应佩戴防弹背心和钢盔,施工设备应增加防护钢棚,发生强烈的岩爆时,应将人员和设备及时的撤离出岩爆区域。

4、涌水

作为较为常见的一类地质灾害,大型溶洞、金属矿山积水、老窖积水以及断层等不良地质都是以出现涌水的问题的,常采用的技术措施为:科学的确定溶洞的水源流向以及溶洞与隧道的位置关系,常采用的方法为泄水洞、暗管、暗沟、铺设排水沟以及开凿引水槽等;之后应将水堵住,暗河以及溶洞并不会有太大的流水量,如果有其他的分支和出口,应采用注浆堵水的方法。将抽水机与管道排水的方式搭配起来,分别设置集水井和固定泵站,在开挖面和固定泵站之间设置临时移动泵站,用潜水泵将水抽到集水井的位置处。

5、施工用电事故

5.1风险预测

(1)电压突然降低。(2)电压忽高忽低,不稳定。(3)电气设备不能正常工作。(4)用电常见的事故为漏电、短路、触电等,发生率较高,危害较严重。

5.2规避对策

(1)编制临时用电方案,确定变压器容量、导线截面和电器开关类型等。(2)采用/三相五线制0线路及两级保护系统,或将动力线路与照明线路分设。 (3)电力线路与建筑物的距离要符合最小安全距离的规定。(4)变配电场所及自备发电机要按规范要求做好安全防护及接地、防雷防护。(5)机电设备安装漏电保护器,或接零保护。(6)施工用电的安装、维修或拆除等由专业电工完成,并与用电的技术复杂程度相适应。

6、危石

6.1风险预测

(1)隧道穿越断层或破碎带,开挖后,易形成危石。(2)爆破作业不当,装药量过多。(3)处理危石不当,引起坠落,可牵动岩层坍塌。

6.2规避对策

(1)每次炮后清撬岩层表面局部松动的块石。(2)施作径向锚杆,进行围岩岩层加固。(3)及时喷射混凝土封闭。避免岩层暴露时间过久,引起围岩松动、风化。(4)重点部位进行监控量测。

结束语

总而言之,隧道工程的施工管理工作是一项复杂的系统工程,如果能够做好其施工安全的风险管理工作,那么对于组织其施工也是有着重要的意义的。因此,在项目的实施过程中建议引入风险管理理论,从而大大的提升隧道工程项目的风险防御能力,保证隧道工程施工质量、进度以及成本等目标的顺利实现,为隧道工程安全风险管理与控制提供良好的借鉴。

参考文献

[1]刘战军,翟瑞军,柳杨.浅谈隧道施工安全管理[J].科技与企业,2013,02:47-48.

隧道施工风险评估范文第8篇

关键词:浅埋偏压;隧道施工;力学效应与风险

中图分类号:U455文献标识码: A

浅埋偏压隧道施工是我国隧道工程中一个重要的组成部分,其对工程的施工技术上有着较高的要求,需要对多方面进行认真的考虑。对此,文章通过下文对浅埋偏压隧道施工力学效应与风险评估上进行了阐述,进而为以后类似工程的施工提供一定的借鉴作用。

一、力学效应分析

1、确定荷载

开挖隧道工程,容易将围岩原来的平衡状态破坏,同时,也会有一定的变化出现在隧洞四周各个点的应力中,有位移的情况出现在各个点中,需要重新调整应力,来争取平衡。因为挖掘,就会有一定的变化出现在主应力方向和隧洞岩体应力中,应力重分布即为这种现象。应力状态在应力重分布之后,即为围岩应力情况,进而对围岩以前的原始应力状态进行区分。在隧道围岩和支护结构相互接触的时候,就会有一定的荷载作用出现在支护系统中。地下工程支护结构荷载密切的联系着地下岩体的地应力,还同结构刚度和开挖影响上联系密切,因此,对于地下工程结构荷载进行正确确定,应力荷载图如图1所示。

图1

2、分析围岩应力场

在对隧道进行评价中,围岩应力是其中的主要指标,要对隧道的主要应力、围岩塑性区和主应力矢量图等进行综合的分析,其应力图如图2所示。

一般的时候,在受压的状态下存在着围岩的大部分区域,应力集中的现象会出现在隧道的某个部位中,应力值一般都比较大。有硬拉力区会存在于左右拱脚、隧道拱顶处,就会由塑性区取代各个受拉区,这样就会有很大的范围存在于塑性区中,因此围堰就会失去稳定,并且通过相关调查发现,会有不对称的应力存在于隧道中,这样就会存在较为严重的偏压。

图2

3、分析支护结构力

在设计隧道结构时,设计人员往往非常关注于支护结构施工和施工完成的内力,在工程设计中,其是当中的关键指标,所以,对于不同条件下的支护结构内力进行探讨和研究也是不能缺少的。

锚杆、二次衬砌和喷射混凝土为本次对支护进行研究的主要内容。分析喷射混凝土内力情况,在工程中,左右不对称的情况会明显的出现在喷射混凝土轴力当中,说明在轴力中已经表现出了偏压效应;并且剪力和喷射混凝土弯矩也有不对称的情况出现,在隧道的某个部位中容易出现剪力和弯矩的最大值。分析锚杆轴力的分布情况,拉力值在其中会非常大,这样受压的情况就会出现在隧道的某个部位中,和一般情况下锚杆受力特征进行比较,这是偏压情况锚杆受力与其的主要区别所在。

4、分析边界的条件

在模拟隧道结构的有限元数值时,在进行计算的过程中,通常对代表性强的典型断面进行选择,对于原始岩体的状态用边界条件来估量,数值模拟结果的准确性和正确性在一定程度上是由边界条件的选择来决定的。为了将边界效应影响计算结果的程度降低下来,应该是具体的情况同边界的条件尽量的保持一致,这样需要有足够大的模型,然而,存在过大的模型,又会出现过大的计算范围,就会增多网格单元的划分,这样就会大大的提升计算的工作量,相应也不会过多的提高计算的精度。

因此,在具体的研究过程中,对隧道开挖影响四周岩体的情况在普通的情况下进行计算,进而将和具体工程相互符合的便捷条件获取出来。

二、风险评估

有着一定的复杂性存在于隧道工程中,有着较大的不确定性存在于隧道开挖中,针对复杂区域实施不确定性的分析是非常必要的。

辨别隧道施工围岩的稳定性:因为此项工程较为复杂,有着较多的不确定性因素,这样就会有一定的风险存在于隧道的开挖中,现阶段设计隧道工程时,以工程类比和简化计算为主,辅以有限元的计算,因为在很大程度上简化了隧道工程的计算模型,并且将很多情况建设了出来,这样就难以保证计算模型中模型参数的正确性,有很大的不确定因素存在于参数的取值中。

首先,辨别偏压程度。地质因素、施工方法和地形因素等会影响到偏压隧道的形成。这样在判断隧道偏压程度中,一个公认的定义现阶段还不存在,分析具体的工程项目,不对称情况出现在隧道中是偏压隧道的一个主要的特征。所以,在对这种不对称情况在偏压隧道开挖之后进行分析,是对偏压程度进行研究的一种非常有效的方式。

其次,辨别围岩强度发挥程度。在没有明显的特征存在于隧道偏压效应中时,在开挖隧道之后,并没有绝对稳定的状态存在于围岩中,比如,一些工况中没有存在于偏压效应不明显的情况,但是,自承能力在隧道围岩中已经被充分的发挥了出来,充分的发挥出了围岩的强度,这样就会有塑性区即将出现在围岩中,所以,面对这样的情况,就未必会有比较稳定的隧道。所以,应该在围岩强度发挥程度或者隧道围岩的自承能力发挥程度的基础上,来进一步的辨别隧道的稳定性。

对于隧道围岩强度的发挥程度或者自承能力发挥程度,用隧道围岩的自承效应系数表现出来,存在着越低的自承效应系数,就会有越高程度的围岩强度发挥存在,这样就证明围岩并不够稳定;相反,其存在越高的自承效应系数,就会有越低的围岩强度发挥程度存在,这样围岩的稳定性就会越高。

再次,辨别浅埋偏压隧道施工的稳定性。通过上面的分析我们知道,对隧道围岩自承能力的发挥程度和隧道偏压效应的强弱应该综合的进行考虑,来有效的辨别浅埋隧道开挖的稳定性:

第一,对于隧道的偏压效应程度,从偏压隧道左右拱肩Y向位移的差值来进行衡量,有越大的位置差值存在于隧道左右拱肩Y向位移中,表明有较强的隧道偏压效应,这样就说明隧道的稳定程度不够;当位移差值不大的情况存在于隧道左右拱肩处,则表明隧道没有过强的偏压效应,这样就证明隧道较为稳定,在判断中,还需要根据这一步再次进行细化。

第二,一些隧道中一旦没有较为明显的偏差效应,在对隧道的稳定性进行判定的过程中,应该对围岩的自承能力发挥程度上进一步去考虑分析,有着越低的围岩承载效应系数,表明有着越高的隧道围岩自承能力发挥程度,这样就会有越低的围岩安全储备,这样隧道的稳定性相对来讲也就越低,对应的隧道稳定性就会越强。

三、控制措施

根据以上力学效应的相关分析及对其风险的评估,为了更好控制施工,采取以下主要措施:

(一)使用长管棚进行支护

使用管棚花管进行扩散注浆,这样的方法可以将岩体的结构改变,能够将破碎的岩体形成固结的岩体,使用钢管注浆,能够提高管棚的抗剪切能力,整个管棚通过洞口承重墙能够在一定程度上将山体对围岩的压力减轻,将偏压的不良影响有效减轻。

(二)采用三侧壁导坑法工艺施工

由于隧道的跨度比较大,埋深比较浅,围岩的级别相对较低,造成洞身的受压不平衡,为了减小开挖面,一般采用三侧壁导坑法工艺施工,首先开挖中导坑,之后再开挖侧导坑。在中隔墙结束施工之后,及时对中隔墙的两侧进行支撑,可以架设水平支撑,使其支撑能力增强。

(三)用卸载的方式将偏压改变

隧道的出口处处于偏压地段,对此的控制措施应该采用卸载反压回填土的方法,这样能够有效地调整隧道出口处的偏压,在卸载反压回填施工结束后,要对回填面进行喷射砼防护施工。

四、结语

综上所述,在社会经济发展的推动下,我国的隧道工程获得了前所未有的发展。但是,因为施工环境的日益复杂化,并且浅埋偏压隧道的施工项目在不断地增多,所以在具体施工的过程中,我们需要对施工力学效应上进行认真的考虑,进而将施工及后期应用中的风险降低下来。这就需要有关的施工单位及施工人员需要认真的学习当前的重要理论知识,为我国工程建设的安全顺利进行提供一定的保证。

参考文献:

[1]张传庆.基于破坏接近度的岩石工程安全性评价方法研究[D].武汉:中国科学院.武汉:中国科学院岩土力学研究所.2006 .

[2]熊雄.基于有限元模拟和贝叶斯网络的隧道开挖风险分析[D].北京:清华大学.2008 .

[3]周忠宝 .基于贝叶斯网络的概率安全评估方法及其应用研究[D].长沙:国防科技大学.2006.

隧道施工风险评估范文第9篇

关键词:隧道;地下工程;风险评估;变形控制标准

缺乏隧道开挖下地层及结构物的变形标准。目前,隧道工程设计中传统的传统的强度控制理论已逐渐让位于变形控制理论。施工变形控制标准是隧道邻近结构物施工安全评估及风险管理的重要内容,也是实施检测的重要依据。但是我国现在尚没有成熟的规范或行业标准可供参考,也没有一套行之有效的研究方法。以下内容是具体的论述。

一、我国隧道风险评估现状及问题

(1)风险评估定量化难及可信度低。由于我国隧道风险研究起步晚,缺乏隧道风险管理案例的收集和统计,造成目前进行风险评估时无资料可借鉴,因此只能靠专家和技术人员的经验,将定性结果凭经验分析,然后用层次分析法或模糊综合评判法等方法将定性结果定量化,充其量只能称为半定量法,评估结果往往令人难以信服。

(2)缺乏规范的安全风险管理体系。目前国家对隧道工程施工阶段的安全风险管理还没有操作性较强的、具有一定强制意义的法规体系,因而风险管理在项目工程中的地位没有明确。

(3)风险管理与数值计算结合较少。目前关于介绍风险评价的方法上,未提到数值分析法,而数值分析法却是隧道工程常用的研究手段,可用于隧道施工安全分析、邻近结构物在隧道施工下的变形特性及安全评估。

(4)基于地质预报及监测的评估较少。隧道工程的一大特点就是围岩地质条件下的不确定性,而这可以通过超前地质预报、现场监控量测等手段进一步确定,从而减少围岩不确定性风险。

二、风险评估的重要性及意义

近来隧道在施工中发生了多次安全事故,铁道部高度重视,在2007年3月和8月分别召开了全国铁路安全会议。由于铁路隧道发生各类风险的概率较其他工程高,且一旦发生,造成的损失较大。开展铁路隧道风险评估,有利于决策科学化,有利于减少工程事故的发生,有利于提高政府、业主、设计单位和施工单位的风险管理意识和风险管理能力,从而达到控制风险,减少损失的目的。

当今世界范围内越来越多的政府机构、项目业主、设计单位、施工单位、银行以及保险公司已意识到实行风险管理带来的好处。通过对风险点的辨识与分析,能够对全线风险有个全面的认识,明确工程各阶段的关注焦点,集人力、技术、设备、物资的优势,在全面预防的同时进行重点预防。同时,通过编制预防控制措施和应急预案、培训预防。同时,通过编制预防控制措施和应急预案、培训教育和演练,使全体参建人员熟知各自的角色、各自的职责,熟知预防措施,熟练掌握抢险预案,力保风险点不出现问题。一旦发生意外,能够迅速、及时、圆满地得以解决,确保工程顺利建成。

三、隧道施工邻近结构物变形处理

1.隧道施工质量管理

地层之所以会出现变形,主要是因为隧道开挖施工造成的,开挖方式不同,对地层变形的影响也存在着较大的差异性,因此隧道施工过程中应当注意施工质量管理措施的应用。道施工对建筑物的影响、隧遁开挖引起建筑物变形,分别如下图所示。浅埋隧道施工时,在其两侧存在着潜在的破裂面,如果破裂面与地表交点位于建筑内,则应考虑不均匀沉降对建筑物的影响。

施工质量控制过程中,应当采取以下策略,即加快施工进度,快速通过邻近结构物地段,最大限度的缩短围岩暴露时间以及变形持续时间。利用初期支护对围岩施加适量的抗力,这对于有效抑制相邻地层发生变形具有非常重要的作用;开挖施工操作过程中,应当严格遵循管超前、严注浆、短开挖、强支护以及快封闭和勤量测等工艺要求,工序安排过程中应当严格按照先排管、后注浆,再开挖;注浆一段、支护一段以及封闭一段的工艺要求进行施工作业;根据实际监测数据,采用动态的注浆操作方式和方法,对邻近结变形进行有效的控制。

2.地层加固处理

在结构物附近实施隧道施工过程中,在隧道和邻近结构物间设置一定的隔断墙,这样可有效减少该地段土体发生水平位移、或者沉降量,对于避免因施工而破坏结构物,具有非常弘扬的作用。其中,隔断墙体可由钢板桩、树根桩、地下连续墙以及深层搅拌桩和注浆加固等部件构成,主要应用在承受因隧道施工而引起的侧向土压力、或者因地基差异沉降而产生的负摩阻力,对于有效减小邻近结构物土体变形具有非常重要的作用。注浆加固地基该方法是借助对地基注入适当的固结材料,通过填实孔隙使土体得到加固,用以控制由施工引起的土体松散,坍塌及地基变形和不均匀沉降,从而使邻近结构物免于遭受破坏的工程本体保护方法。

3.邻近结构物加固处理

邻近结构物加固处理,即对结构进行适当的补强,以全面提高该结构的自身刚度,这对于应当因地表沉降而产生的各种形变,具有非常重要的作用。在隧道工程施工过程中,应对邻近结构物可能出现的不均匀沉降问题进行预估测,依据该控制标准和要求,对邻近结构物进行加固保护。

四、我国隧道及地下工程的主要开挖方法及风险评估

由于隧道及地下工程类型、规模、地层、施工装备、技术水平等的不同,相应产生不同的开挖方法,按大类主要可分为明挖法、盖挖法、沉箱(管)法、暗挖法。明挖法以它施工简单,安全快速、造价较低,仍然是除山岭隧道,江湖河底隧道外首选的施工方法,其中的盖挖法是市区修建地铁车站的主要方法,北京、上海、南京、广州有近10座地铁车站采用此法,并取得了很多宝贵经验,逆作法或半逆作法也已从局部试点转入工程实际应用,如深圳地王大厦、上海金茂大厦地下室,除主楼外全部采用半逆作法施工,使工期大大提高。暗挖法适应范围广、铁路、公路、水利水电隧道、矿山巷道以及城市繁华市区下地铁、地下工程广泛采用此法,沉箱(管)法则主要用于跨越江湖河流等水体隧道的施工。我国的隧道及地下工程施工技术自80年代以来,得到了快速发展,代表隧道工程施工新技术发展水平的隧道凿岩机(TBM)和盾构机被引入我国,并在实践中不断改进,以大瑶山双线铁路隧道的施工为代表和开始,成功地推广了锚喷支护新奥法大断面开挖施工技术,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m,单口月成洞218m,开挖205m,衬砌303m。90年代再次采用新奥法成功修建了号称“天下第一险洞”(高地应力、高地热、多瓦斯、多断层、多地层塌方)的南昆铁路家竹箐隧道,这标志着我国钻爆法隧道施工技术达到和接近了世界先进水平。其中形成的施工前、中、后的超前地质预报模式、围岩变形量测、预报、指导施工模式及围岩加固模式,为我国全面推广新奥法隧道设计与施工技术奠定了坚实基础,我国目前已建成的最长的单线铁路隧道―西康铁路秦岭终南山隧道施工中采用了全断面隧道掘进机(TBM),使我国的交通隧道修建技术又上升到一个新台阶,而在上海、广州、北京地铁隧道施工中,盾构机得到了大面积使用,取得和积累了很多成功经验。乌鞘岭隧道在软岩深埋复杂应力隧道的修建技术上取得突破,克服了高地应力、软岩大变形和富水等复杂应力状况。风火山和昆仑山隧道(海拔4995m)则成功采用双层模筑混凝土多道防水措施、保温隔热措施、低温早强耐久性防水混凝土以及洞内空调等措施克服了高海拔冻土地区的隧道修建难题。

五、结语

世界发达国家已有的隧道和地下工程施工技术,大部分已在我国开发利用,并在工程实践中结合中国的国情得到不断的改进和发展。

参考文献:

[1]王倩倩.结合邻近结构物变形控制的隧道施工风险评估[J].西南科技,2011(8).

隧道施工风险评估范文第10篇

关键词:敖包梁隧道;风险评估;安全施工

中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)08-0113-03

1 敖包梁隧道概况

1.1 工程概况

隧道位于内蒙古自治区鄂尔多斯市,达拉特旗与东胜区交界处,隧道穿越鄂尔多斯中部矿区。隧道进口里程为DK161+845,出口里程为改DK175+923,隧道全长14078m,为双线隧道;隧道最大埋深约为138.629m。

隧道进口至DK162+835.679段位于R=5000m的左偏曲线上,DK170+796.417~改DK172+795.318段位于R=4500m的右偏曲线上,其余段落位于直线上,最大线间距为4.30m。隧道内纵坡为单面坡,进口至170+050段为3‰的上坡,DK170+050至出口为10.9‰的上坡。

隧道洞身两处下穿秦昭王长城,五处下穿109国道,两处下穿德敖公路及多处民房。除在改DK174+970下穿109国道处埋深为49.4m,其余地段最小埋深为74.7m。

隧道共设计斜井5座,斜井布置见表1。

1.2 地层岩性

隧道区地层从新至老为第四系全新统(Q4ml)素填土,坡积层(Q4dl)块石土,冲洪积层(Q4al+pl)中砂,第四系上更新统风积层(Q3eol)新黄土,第三系上新统(N2)粉质黏土、砾岩;侏罗系下统(J1)砂岩、泥岩、砾岩及煤层;三叠系中统(T2)砂岩、泥岩;进口右侧沉积第四系全新统粉质黏土(Q4al+pll)。隧道多处穿越煤层及采空区。

1.3 地层构造

隧道位于华北地台鄂尔多斯台向斜东北部,自上古生代以来未受到大的挤压构造运动以及岩浆活动和变质作用的影响,地壳运动主要表现为升降运动,褶皱构造轻微,为一自北东向南西缓倾斜的单斜构造,倾角一般为1~3°,局部可达5°,未发现紧密褶皱,但宽缓的波状起伏较为发育,波高一般小于20m,波长在500m以上,构造复杂程度属简单类型。

1.4 水文地质特征

敖包梁隧道区地表水受降雨影响,地下水发育。地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性,环境作用等级为H2,长度为2970m;地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性,环境作用等级为H1,长度为6953m。

2 隧道风险评估原则

2.1 评估对象及目标的确定

敖包梁隧道风险评估主要评估在隧道施工过程中的安全、环境、投资及工期风险,并侧重于安全风险。

不同的目标风险会造成相同或不同的后果过,对应关系见表2:

表2 后果或损失与评估目标关系表

2.2 评估方法

本次风险评估的方法主要包括核对表法、头脑风暴法和专家调查法。

2.3 风险评估基本程序

识别初始风险,形成风险清单表。

评价导致初始风险因素发生的概率和后果等级,并最终确定初始风险的等级。

按照风险评价结果及接受准则,制定相应的工程措施及方案。

评估残留风险等级。

3 敖包梁隧道风险评估内容

3.1 风险清单表

隧道地层为砂、泥岩相间分布,产状平缓,成岩程度差,隧道开挖后围岩有变形的可能;在岩性分界处,易发生掉块、坍塌及冒顶。隧道在DK168+740~DK170+060、DK171+650~改DK172+570、改DK172+850~改DK173+420、改DK174+150~改DK175+923段穿越侏罗系含煤地层,煤层质软性脆,较易破碎,矿尘较大,煤尘具有爆炸性;煤易自燃,施工中应加强防范措施。。

经评估,本隧道中的主要典型风险事件类型为塌方、洞口失稳、瓦斯风险,通过分析对整座隧道的风险进行说明,见表3。

表3 敖包梁隧道风险清单表

注:G-地质因素。

3.2 风险分级及接受标准

参照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》,风险等级标准及接受准则分别见表4、表5。

表4 风险等级标准

表5 风险接受准则

3.3 初始风险等级评定

由于施工阶段最主要目标就是保证施工的顺利和安全,因此本次评估的主要目标是安全风险事故。通过详细分析后,经评估,本隧道中的主要典型风险事件类型为塌方风险,初始风险等级评定统计见表6:

表6 敖包梁隧道初始风险等级表

3.4 风险处理措施

根据初始风险的评估结果,采取了相应的降低工程风险的措施:(1)加强超前地质预报工作;(2)强化监控量测工作;(3)在隧道洞口边仰坡存在滑坍失稳风险处,采取清除危石头,加强变样破防护,降低爆破扰动,合理统筹安排施工季节、避开雨季及严寒季节等措施来降低工程风险;(4)在洞身坍塌风险处,加强超前支护、加强隧道初期支护结构并建立完善的监测系统保证施工的安全;(5)瓦斯、煤尘爆炸及煤层自燃风险处理措施。主要包括:施工前编制专项施工组织设计;施工过程中加强通风;瓦斯浓度的监测;放炮前后在开挖面附近20m内必须喷雾洒水;及时施做隧道初期支护和衬砌,避免煤层长期暴露;设置消防设施;(6)做好地下水分析及化验,防止环境侵蚀风险。本隧道地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性,环境作用等级为H1或H2。施工时应逐段核对地下水侵蚀性,并按照《铁路混凝土结构耐久性设计规范》采取应对措施;(7)确保岗前安全操作、施工风险管理培训,杜绝责任事故。

4 风险评估结果

对敖包梁隧道存在初始风险的因素在采取了合理的工程措施后,事件风险等级为“高度”的,能够降低为“中度”和“低度”。因此,所采取的降低工程风险的工程措施是合理的,并达到了预期目的,保证了隧道敖包梁隧道施工的安全。

5 结语

风险评估作为隧道施工的重要组成部分,对于指导隧道的安全施工具有十分重要的意义。由于风险评估在我国起步较晚,在这方面的知识和经验还相对比较匮乏。因此在今后的隧道工程项目建设活动中,还需加大这方面的投入,不断积累经验,使风险评估这项技术能够达到一个成熟的地步,降低工程事故发生的概率,进而达到保证国家和人民生命财产的安全的目的。

本文主要对敖包梁隧道风险评估的全部流程进行了详细介绍,能够为今后其它隧道的风险评估起到良好的借鉴作用。

参考文献

[1] 铁路隧道设计规范[S].铁道第二勘察设计院,

2005.

[2] 中国中铁二院工程集团.铁路隧道风险评估与管理

暂行规定[S].北京:中国铁道出版社,2008.

[3] 铁道第三勘察设计院集团有限公司.敖包梁隧道风

险评估报告[R].2013.

[4] 路美丽,刘维宁,罗富荣,李兴高.隧道与地下

工程风险评估方法研究进展[J].工程地质学报,

2007,(4):464-468.

[5] 武赞.关于铁路隧道风险评估方法的探讨[J].铁

路工程造价管理,2007,22(6):8-11.