紅嶺隧道施工階段災害風險評估《地鐵災害與防護技術》西南交通大學峨眉校區(qū)課程設計

課程名稱：地鐵災害與防護技術2、學會風險評估的專家調查法、層次分析法、矩陣法、核對表法等；4、了解交通事故、用電事故、火災事故等其它風險因素和相應的風險事件。1、閱讀紅嶺隧道設計資料和施工圖階段風險評估結果；指導教師(簽章) 4.1事故發(fā)生概率等級標準 4.2經濟損失等級標準 4.3風險等級標準 4.4風險接受準則 5.1風險評估對象及目標 6.2突水、突泥地段 6.4其他風險控制措施 紅嶺隧道位于山西省長治市境內，進口位于平順縣北耽車鄉(xiāng)立家長村東，出口位于北耽車村南，隧道進出口交通相對便利。地形起伏，植被不發(fā)育。隧道里程DK556+723～DK561+575，全長4852m。進、出口線路設計路肩標高分別為767.319m、714.275m，洞身最大埋深約410米。隧道洞身坡度采用單面下坡，本隧道為單洞雙線隧道，左線和右線線間距4m。設計行車速度為120km/h。建2.風險評估程序求；東南沿海鐵路福建公司安質部文件《廈深線梁山隧道施工階段風險管理計劃》（東南安質[2008]40號）等相關內容，結合廈深線工程建設實際情況，紅嶺隧道隧（1）、對施工階段的初始風險進行評價，分別確定各風險因素對安的概率和損失。分析各風險因素的影響程度，主要確定風險因素影響對（2）、提出各風險因素的等級及殘留風險等級，綜合確定紅嶺隧道隧（4）、上級單位對風險評估報告進行審定，并針對高度風險等級評審，形成隧道安全風險評審意見。3.風險評估方法專家調查法是用函詢的方法征求專家意見進行風險分析與預測的方法，一般步①將項目基本信息和歸納的問題提供給專家；②專家匿名提出意見；③歸納專家意見，形成意見統(tǒng)計結果；④反饋給專家，專家匿名再提出意見；⑤反復多次后，將歸納總結的意見提供給決策者作為決策的依據。該方法采用歸納統(tǒng)計將大多數人的意見和少數人的意見都包含在內，避免了一般歸納法不全面的弊端。采用該方法的預測時間不宜過長，越長準確性越差。本方法分析結果往往受組織者、參加者的主觀因素影響，可能存在偏差。核對表法是在系統(tǒng)分析的基礎上，找出所有可能存在的風險，然后以提問的方①將工程風險系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)；②運用事故樹，找出引起風險事件的風險因素，作為檢查表的基本檢查項目；④根據風險因素的風險等級，依次列出風險清單。核對表一般應包括序號欄、檢查項目欄、判斷欄（以“是”或“否”來回答）和備注欄（與檢查項目有關的需說明的事項）四個項目。該方法能消除或減低忽視某些風險因素的可能性，是風險識別的一種有效和可靠方法，可用于施工過程中判斷風險因素是否存在，也可用在發(fā)生事故后幫助查找事故原因。由于在項目過程中風險因素會發(fā)生改變，故在應用中應定期檢查風險清單的內容是否齊全。風險矩陣法是采用概率理論對風險因素發(fā)生的概率和后果進行評估的方法，一①確定風險評估指標；②確定每個風險因素的后果等級；③確定每個風險因素的概率等級；④將風險發(fā)生的概率等級和后果等級分別列在風險矩陣圖上，二者垂直坐標交點區(qū)域即為風險等級。該方法操作簡單，容易得到風險評估的結果。層次分析法是按照一定的規(guī)律把決策過程層次化、數量化，是一種對多方案或①建立系統(tǒng)的遞階層次結構；上一層某個因素的同層諸因素，用成對比較法和1~9比較尺度構造成對比較矩陣，直至最下層；大特征根及對應特征向量，特征向量即為該比較矩陣中各因素權重值；④計算當前一層風險相對總目標的排序權重；該方法可以有效地對影響評估目標的風險因素進行定量化分析，并比較各因素4.風險等級評估在綜合考慮了地形地質條件、原勘測、設計有關資料后，將各種風險因素導致所對應的概率大小和等級標準見表1。概率范圍概率范圍中心值概率等級描述概率等級0.03～0.30.1可能40.003～0.030.01偶然30.0003～0.0030.001不可能2<0.00030.0001很不可能1后果定性描述后果定性描述災難性的很嚴重的嚴重的較大的輕微的后果等級54321經濟損失（萬元）>1000300～10030～100估與管理暫行規(guī)定》風險等級標準將風險指數分為“極高(Ⅰ級）、高度(Ⅱ級）、后果等級后果等級概率等級很可能5很不可能1輕微的1較大的2低度（IV級）嚴重的3很嚴重的4災難性的5鐵路隧道風險接受準則與采取的風險處理措施如表4。處理措施處理措施風險等級低度(Ⅳ級）接受準則高度(Ⅱ級）中度(Ⅲ級）極高(Ⅰ級）不可接受此類風險最大，必須高度重視并規(guī)避，否則極高(Ⅰ級）不可接受要不惜代價將風險至少降低到不期望的程度。5.風險評估內容評估對象：紅嶺隧道的安全風險評估。評估目標：根據施工地質、資源配置及施工方案進行風險評估，提出相應的隧道施工安全措施，著重于施工管理、措施評價和落實。通過風險評估與管理，建立完整的風險評估與管理體系，切實有效地控制各類風險，將各種風險降低至可接受5.3.1塌方泥等地質災害。5.3.2突水（泥、石）地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用會加劇巖體的失穩(wěn)和坍落。紅嶺隧道突水（泥、石）的主要風險因素為為弱風化白云巖、灰?guī)r及灰?guī)r泥巖互層巖中，局5.3.3交通事故交通管理不到位，安全警示標志、限速標志不全，裝載、運輸設施未按照安全技術規(guī)程作業(yè)，作業(yè)人員與輸設施搶道。洞內通風照明不足，能見度差。5.3.4用電事故作業(yè)地段照明未使用安全電壓，供電線路未采用三相五線制，用電設備未采用5.3.5火災事故未定期組織對參建員工進行消防教育；易燃易爆物品管理不到位；洞內電焊、氣割作業(yè)未實施明火使用申請；現場消防器材不足、實效。紅嶺隧道安全風險評估記錄詳細列于附表，其中：6.風險對策措施及時反饋”的施工原則。加強超前地質預報工作。對開挖面前方地層采取TSP203、超前地質鉆孔進行中長距離預報；采用地質素描法和鉆爆施工時用長炮眼孔進行短距離預報，判明地層和含水情況，為超前支護和止水提供依據，及時修改或加強超前支護和支護參數。察開挖工作面巖性變化，遇有探孔突水、突泥和整體性變差等現象，及時調整施工加強施工監(jiān)控量測，實行信息化施工。對地表沉降、拱頂下沉、圍巖收斂進行量測，及時對數據進行整理分析，及時反饋于設計和施工，及時優(yōu)化設計參數和施工方法。當量測數據表明圍巖收斂變形接近控制標準的警戒值時，盡快采取加強措施進行加固，抑制變形，防止因變形突變引起塌方。管棚、揭示前5米超前周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預加固，通過加固周邊圍巖，提高其自承能力，減少圍巖松弛變形。開挖后及時按審批的方案施工初期支護并封閉成環(huán)，必要時快速封閉掌子面、增設臨時仰拱與臨時對撐加固初期支護。巖不得大于70m。軟弱圍巖地段等應提前進行二襯施工、密切注意隧道施工穩(wěn)定性變更設計。請建設指揮部組織設計單位、監(jiān)理單位、施工單位四方現場勘察，根據圍巖的實際情況，優(yōu)化支護參數,增加格柵或型鋼鋼架支護。身開挖以弱爆破為主，機械開挖為輔，采用減震爆破技術，嚴格控制開挖進尺，及嚴格控制開挖工序，尤其是一次開挖進尺。臺階法開挖時，Ⅳ級圍巖上臺階一仰拱一次開挖進尺不能超過3m；Ⅴ級圍巖上臺階一次開挖進尺不能超過1榀拱架間距，中下臺階一次開挖進尺不能超過2榀拱架間距，仰拱一次開挖進尺不能超過3m，杜絕各種違章施工?？刂票蒲b藥量，減小對軟弱破碎圍巖的擾動。良地質體的位置、規(guī)模、性質進行詳細的預報，預判前方地質條件和地下水情況，超前局部注漿等方案。突水、突泥段施工：及時反饋”的施工原則；采用TSP203+超前地質預報系統(tǒng)、紅外探水儀、鉆機超前探孔和每個循環(huán)開挖前采用超長鉆桿鉆孔等探測手段對前方圍巖進行綜合預測預報，判識掌子面前方圍拱部φ89大管棚、超前局部注漿、揭示前5米超前周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預加固進行封堵，以加固地層并堵水，減少水量，降低地下水對軟弱圍巖的軟旋噴超前加固圈+拱墻大管棚超前支護及補充注漿+掌子面水平旋噴改良預加固”的每班配一名技術人員值班全過程監(jiān)控、指導；配置足夠的抽排水設備，采用恰當的排水措施，使地下水能順著預設的各種管溝排出洞外，以降低地下水位，減少地下工程的滲水量。洞身DK559＋100～DK561+570隧道出口段為寒武系中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r，鮞狀該段隧道洞身埋深較深，巖質較硬易發(fā)生巖暴現象。嚴格堅持“短進尺、多循環(huán)、以防為主、防治結合”的原則組織施工，該段施工過程中采取的主要措施：局部巖體表面的剝落、崩裂等現象；（2）技術措施：1)選用預先釋放部分能量的方法。用超前鉆孔釋放能量或噴射高壓水沖洗法，先期將巖層的原始應力釋放，以減少巖爆的發(fā)生。②中等巖爆地段在邊墻及拱部隧道開挖輪廓線10～15cm范圍內打設注水孔，分應力。④采用預裂爆破以釋放預應力。2)加強光面爆破技術，使開挖輪廓線圓順，降低巖爆發(fā)生的強度。選用與硬巖相匹配的水膠炸藥。周邊眼間距較無巖爆地段適當加密，周邊眼采用小藥卷不偶合裝藥，嚴格控制藥量，盡可能3)局部增設錨桿及鋼筋網或采用鋼架錨噴支護等手段進行防護，盡可能減少巖層暴露時間，減少巖爆發(fā)生。①對于巖爆強烈的開挖面，可采用超前錨桿對開挖面前方的圍巖進行鎖定。②在拱部及兩側側壁布置預防巖爆的短錨桿，錨桿長度宜為2m左右，間距宜6.4.1交通安全控制措施應確保裝載、運輸設施良好工作狀態(tài)，裝載、運輸設施按照安全技術規(guī)程作業(yè)，安全警示標志、限速標志齊全，作業(yè)人員與運輸設施按道行駛。洞內通風照明能見度滿足行車要求，同時加強所有參建人員交通安全教育，遵守交通安全規(guī)章制度，確保安全行駛。6.4.2用電安全控制措施供電系統(tǒng)始端、末端必須作重復接地；但線路較長時，線路中間應增設重復接地，與設備相匹配。不得用一個開關直接控制二臺及以上的用電設備。③熔斷器的規(guī)格應滿足被保護線路和設備的要求；熔體不得削小或合股使用，嚴禁用金屬絲代替，熔體應有保護罩，管型熔斷器不得無管使用，有填充材料的熔斷器不得改裝使用；熔體熔斷后必須查明原因并排出故障后方可更換，裝好保護罩④電焊機的外殼應可靠接地，不得多臺串聯接地，電焊機的裸露導電部分和轉動部分應裝安全保護罩；電焊機的電源線必須絕緣良好。使用泡沫滅火器或干砂滅火6.4.3消防安全控制措施隧道內嚴禁明火作業(yè)。防水板鋪設、鋼筋安裝施工區(qū)域設置有效且足夠的消防7.風險評估匯總紅嶺隧道風險因素類別有兩種，分別為地質因素和隧道技術因素；依據詳勘結果和本階段隧道設計情況，對本工程風險評估及采用的對策如下表5。風險事件地形、地質條件及下穿建（構）筑物情況地形、地質條件及下穿建（構）筑物情況情況殘留里程區(qū)段應對措施里程區(qū)段應對措施厚度（m）DK556+730~DK556+756DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575發(fā)育巖體破碎，擾動易發(fā)生坍4～77出口為強風化鮞狀灰?guī)r節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，邊坡穩(wěn)定性差加強超前地質預報。進行超前鉆孔探測，加強排水措施DK556+983~DK561+504加強超前地質預報。進行超前鉆孔探測，加強排水措施DK556+983~DK561+504Ⅲ級低度發(fā)育，發(fā)育有溶洞風險產生的原因風險產生的原因DK556+983～DK561+504段，為弱風化白云巖、灰?guī)r及灰?guī)r泥巖互層巖中，局部灰?guī)r巖溶發(fā)育，發(fā)育有溶洞，易發(fā)生突水、涌泥地質災害進口為強風化白云巖節(jié)理發(fā)育巖體破碎，擾動易發(fā)生坍塌，邊坡穩(wěn)定性差；出口為強風化鮞狀灰?guī)r節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，邊坡穩(wěn)定性差，易洞身DK559＋100～DK561+570隧道出口段為狀構造，局部節(jié)理發(fā)育易發(fā)生掉塊，開挖時應做好測量工作及時支護，該段隧道洞身埋深較深，巖質較硬易發(fā)生巖暴現象。交通管理不到位，安全警示標志、限速標志作業(yè)人員與輸設施搶道。洞內通風照明不足，能見度差。作業(yè)地段照明未使用安全電壓，供電線路未未定期組織對參建員工進行消防教育；易燃易爆物品管理不到位；洞內電焊、氣割作業(yè)未實施明火使用申請；現場消防器材不足、實效。風險清單表紅嶺隧道審核序號1風險事件23456類別地質施工施工施工2012-12-21施工階段人員傷亡工期延誤人員傷亡工期延誤人員傷亡人員傷亡人員傷亡人員傷亡初始風險等級表紅嶺隧道序號1234567風險因素DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK556+983~DK561+504DK559＋100~DK561+570交通運輸管理現場臨時用電管理施工現場防火管理風險事件突水、突泥巖爆交通事故用電事故火災事故概率等級4424333后果等級1131222風險等級風險因素權重表風險因素權重表紅嶺隧道紅嶺隧道序號1234567風險因素DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK556+983~DK561+504DK559＋100~DK561+570交通運輸管理現場臨時用電管理施工現場防火管理風險事件突水、突泥巖爆交通事故用電事故火災事故安全風險概率等級4424333后果等級1131222權重值4464666說明：在《鐵路隧道風險評估與管理暫行規(guī)定》附表中，權重值意指多重風險評估時某一個特定風險的份量。本表安全風險評估僅涉及到安全，權重值實際應為1，考慮到各安全風險因素的重要性，表中相應實際數值以矩陣乘積風險因素綜合權重表編號日期2012-12-21隧道名稱紅嶺隧道審核階段施工階段序號風險因素綜合權重重要度1DK556+730～DK556+75611.1%2DK561+524～DK5616+57511.1%高度3DK556+983～DK561+50416.7%高度4DK559＋100～DK561+57011.1%高度6現場臨時用電管理16.7%高度7施工現場防火管理16.7%合計100%風險期望損失表風險期望損失表紅嶺隧道紅嶺隧道序預計損失（萬期望損失風險因素風險事件期望概率DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK561+504突泥DK559＋100~DK561+5705交通運輸管理交通事故6現場臨時用電管理用電事故7施工現場防火管理火災事故風險對策措施表隧道名稱紅嶺隧道序號1DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575事件23456DK556+983~DK561+504DK559+100~DK561+570交通運輸管理現場臨時用施工現場防火管理2012-12-21施工階段2012-12-21施工階段安全風險對策措施加強超前地質預報。進行超前鉆孔探測，加強按照“先柔后剛、先放后抗”的施工原則，采化隧道開挖方法、進行圍巖應力釋放等一系列保持裝載、運輸設施良好工作狀態(tài)，裝載、運洞內通風照明能見度滿足行車要求。嚴格現場臨時用電管理，作業(yè)地段照明使用安全電壓，供電線路采用三相五線制，用電設備開關箱專人負責。加強對作業(yè)員工的消防安全教育，嚴格明火審評估階段施工階段時間2012-12-21地質概況設計情況紅嶺隧道長度4852m線別雙線隧道里程DK556+723～DK561+575，全長4852m。進、出口線路設計路肩標高分別為767.319m、714.275m，洞身最大埋深約410米。隧道總體完整，無地層構造，局部灰?guī)r巖溶發(fā)育，發(fā)育有溶洞，地下水較不發(fā)育。洞身巖石較堅固，施工進入頁巖及灰?guī)r泥灰?guī)r互層時須嚴可能產生變形，施工時應加強超前支護。寒武系灰?guī)r地層產狀較緩近于水平，隧道進口段、進口淺里段強—弱風化巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育，隧道進口至DK557+200處埋深較淺風化呈度深易發(fā)生坍塌掉塊。洞室位于頁巖夾泥灰?guī)r及薄層灰層中（該紅嶺隧道位于山西省長治市境內，進口位于平順縣北耽車鄉(xiāng)立家長村東，出口位于北耽車村南