隧道施工阶段安全风险评估

隧道施工阶段安全风险评估 1.编制依据 1.1 业主制定的风险管理方针及策略。 1.2 相关的国家和行业标准、规范及规定。 (1)铁路隧道风险评估与管理暂行规定（铁建设 2007200号）； (2)铁路建设工程安全生产管理办法 (铁建设 2006179号 )； (3)铁路隧道设计规范 (TB10003-2005)； (4)铁路隧道施工规范 (TB10204-2002)； (5)铁路隧道防排水技术规范（ TB10119-2000）； (6)铁路隧道喷锚构筑法技术规范 (TB10108-2002)； (7)铁路工程施工安全技术规程（ TB10401.1-2003）； (8) 铁 路 工 程 建 设 项 目 水 土 保 持 方 案 技 术 标 准 （ TB10503-2005）； (9)铁建设 2007102 号文关于印发加强铁路隧道工程施工安全工作的若干意见的通知； (10)铁建设 20071007 号关于进一步加强铁路隧道安全工作的通知。 1.3 隧道基础资料隧道设计文件 1.4 风险评估的阶段安排 目前我工区仅进行施工阶段的风险评估。 2.工程概况 冲隧道全长 6263m，进口里程为 DK552+063，出口里程 为DK558+326，隧道位于凯里市三棵树镇格冲村，交通较为方便，隧区植被较发育，坡面覆土较薄。出口采用挡墙式洞门，隧道围岩以级为主。隧道穿越地层岩性以灰岩、白云岩类可溶岩为主，相间分布板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层，局部地段有玄武岩分布。 3.评估对象及目标 本次工作评估的对象为格冲隧道在施工阶段可能出现的安全、环境等各方面风险。通过风险评估，确定风险等级，并针对各风险因素（事件）编制施工组织设计、专项施工方案和应急救援预案，将各类风险降低到可以接受的水平。 4.风险评估程序和评估方法 4.1 风险评 估程序 根据铁路隧道风险评估与管理暂行规定等相关要求，结合沪昆铁路工程建设实际情况，我工区管段隧道风险评估程序为： (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值。 (2)分析各风险因素的影响程度，确定主要风险因素对施工安全的影响。 (3)根据评价结果制定相应的管理方案或措施。 4.2 风险评估方法 以设计图地质资料为主线，综合运用风险层次分析法、矩阵法、模糊综合评估法等方法。 4.3 风险因素核对表 施工阶段风险因素核对表 风险事件 风 险因素 突水 突泥 坍方 危岩 落石 大变 形 岩爆 其他 开挖情况 开挖方式 循环进尺 爆破器材检查和落实 预留变形量 掌子面减压措施 应力释放措施 地下水处理 爆破方法 开挖情况 隧道超挖情况 进洞 落底 断面变化或工法转换处 施工期防排水 注 浆堵水措施 排水措施 降水措施 支护及衬砌情况 支护刚度 超前支护 预注浆 地层加固与改良 支护时机 支护方法 支护质量 闭合成环周期 防护情况 机械设备防护 人员防护 监控量测 水量 水压 掌子面稳定情况 测量器材及布置 量测频率 规范要求监测项目 监控量测制度 信息反馈处理 施工管理 隧道特征 隧道洞口段施工风险因素核对表 风险事件 风险因素 山体开裂变形 坍塌 其他 施工准备情况 施工地质勘察 施工组织 施工顺序 开挖情况 开挖速度 地下水处理 爆破方法 爆破器材检查和落实 弃碴堆放 施工期防排水 排水措施 降水措施 支护情况 支护强度 支护形式 监控量测 量测器材及布置 量测频率 规范要求监测项目 监控量测制度 信息反馈及处理 施工管理 隧道特征 开挖跨度 开挖深度 5.风险评估内容 5.1 风险评估范围 本次仅对我工区管 段格冲隧道的安全风险进行评估。 5.2 风险评估因素 在开工之前，我部采用 层次分析法， 按隧道各工序出现的风险进行了调查、统计，格冲隧道风险因素达 10 余项。通过采用矩阵法等综合方法，初步辨识和评价出格冲隧道的主要安全风险要素共 4 项，即：涌泥、突水、塌方、洞口失稳。 5.3 风险评估内容 5.3.1 风险评估分级 本阶段风险评估以定量、半定量为主，结合现有统计数据及现行规范、规定进行，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产生的后果。 在综合考虑地形地质条件、设计有关资料后，将 各种风险因素导致相应事故发生的概率及后果分别用 1-5 五个数值表示，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”，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乘积为风险指数，依据铁路风险评估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（级）”四个等级。 5.3.2 风险评估记录 安全风险评估见附表： (1)附表 1安全风险清单表； (2)附表 2初始风险 等级表； (3)附表 3风险因素权重表； (4)附表 4风险因素综合权重表； (5)附表 5风险期望损失表； (6)附表 6风险对策措施表； (7)附表 7风险评估综合表 . 6.风险对策措施 6.1 涌泥、突水 (1)严格坚持“预探测、短进尺、弱爆破、强 (紧 )支护、早封闭、勤量测、及时反馈”的施工原则； (2)采取 TSP203、地质雷达和超前地质钻孔进行中长距离预报；采用地质素描法和钻爆施工时用长炮眼孔进行短距离预报； (3)安全值班员全过程监控、指导，及时掌握现场情况，并做好施工记录和信息的 反馈； (4)配置足够的抽排水设备，采用恰当的排水措施，使地下水能顺着预设的各种管沟排出洞外，以降低地下水位。 (5)加强施工过程中地质情况的核对工作。当在施工中发现与设计不相符时及时与建设单位、设计单位、监理单位汇报情况，经现场踏勘，共同提出具体处理方案并按方案组织施工。 6.2 塌方 (1)严格坚持“预探测、短进尺、弱爆破、强 (紧 )支护、早封闭、勤量测、及时反馈”的施工原则。 (2)采取 TSP203、地质雷达和超前地质钻孔进行中长距离预报；采用地质素描法和钻爆施工时用长炮眼孔进行短距离预报。 (3)先排水 。在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施，及时将水排出。 (4)勤检查、勤量测。坚持对围岩的监控量测工作，作好量测数据分析，掌握围岩变形情况，及时反馈到工程管理部门，发现变形异常，立即采取有效措施及时处理隐患。 (5)开挖后及时按设计文件的要求和审批的方案作好初期支护并封闭成环，必要时封闭掌子面、增设临时仰拱与临时对撑加固初期支护。 (6)仰拱和二衬适时紧跟开挖面。洞口浅埋地段、 断层破碎带或岩性接触带 地段等及时进行二衬施工。 6.3 洞口失稳 隧道施工易引起地面下沉、开裂，危石下落，造成洞口失稳等。 (1) 采用分 部开挖方法。 (2)开挖前先施工超前锚杆或超前管棚。当地质情况较差、围岩破碎时采取地表注浆措施。 (3)采用控制爆破技术，将爆破振动速度控制在规定的允许值之内。 (4)加强隧道开挖后的支护：严格按照设计要求和规范、验收标准、安全技术规程的要求做好初期支护，根据隧道围岩实际情况，遵循“宁强勿弱”的原则，加强初期支护工作，采用系统锚杆、挂钢筋网然后喷混凝土或采用型钢格栅支护。围岩强度较差时，施做 10 15 cm 厚的混凝土支护。 (5)在施工前做好地表排水系统，加强施工过程中的检查，尤其是雨季施工的检查，防 止地表水侵入。 7.风险评估结论 经风险评估，格冲隧道的涌泥、突水、塌方、洞口失稳等属于高度风险。为确保安全风险得到有效控制和管理，我工区将隧道施工作为管理的重点。 8 风险登记表 见附表 8风险登记表。 附表 1 隧道风险清单表 风险清单表 编号 01 日期 隧道名称 格冲隧道 审核 杨金龙 阶段 施工阶段 序号 风险事件 风险产生的原因 类别 后果 备注 1 涌泥、突水 岩 溶发育，异常的涌泥、突水危及隧道出口开挖正洞的施工安全，是格冲隧道施工的重大风险因素。 D 人员伤亡工期延误投资风险 2 塌方 格冲隧道洞身穿过主要岩性为灰岩夹白云质灰岩，岩表见溶孔、溶槽、溶隙等溶蚀现象，隧道施工中可遇溶洞，因隧道工期极其紧张等因素影响，隧道塌方的风险较大。 G 人员伤亡投资增加工期风险 3 洞口失稳 隧道洞身穿过岩层整体走向与线路小角度相交，交角约为 18-23，岩层视倾角约 10-22，倾向线路左侧，隧道右侧边墙顺层，对进出口边坡及洞身稳定性有很大影响。另隧道进出口有大量危岩。 G 人员伤亡投资增加工期风险 注：表中“类别”分别为地质因素（ G）和设计因 素（ D）。 附表 2 初始（或残留）风险等级表 初始（或残留）风险等级表 编号 02 日期 隧道名称 格冲隧道 审核 杨金龙 阶段 施工阶段 序号 风险因素 风险事件 A B C 概率等级 后果等级 风险 等级 概率 等级 后果 等级 风险 等级 概率 等级 后果等级 风险 等级 1 隧道涌水总量异常 突水、突泥 4 3 2 埋深 坍塌 3 3 3 结构支护强度不够 洞口失稳、坍塌 3 3 4 节理密集带，岩溶发育 坍塌 4 3 5 施工工法选择不合 理 坍塌 3 2 6 工期紧 坍塌 3 2 7 地质预报 不及时 坍塌 2 2 8 不良地 质 坍塌 4 2 9 爆破影 响 坍塌 4 2 10 监控量测方法不正 确 坍塌 2 2 注 ： A、 B、 C 为风险评估目标代号， A 为初始风险， BC 为逐次采取措施后残留风险，本次侧重于安全风险评估，故仅列出安全风险因素，下表同。 附表 3 风险因素权重表 风险权重表 编号 03 日期 隧道名称 格冲隧道 审核 杨金龙 阶段 施工阶段 序号 风险因素 风险事件 A B C 1 隧道涌水总量 异常 涌泥、突 水 4 3 2 埋深 坍塌 3 3 3 结构支护强度 不够 洞口失稳、坍 塌 3 3 4 节理密集带，岩 溶发育 坍塌 4 3 5 施工工法选择 不合理 坍塌 3 2 6 工期紧 坍塌 3 2 7 地质预报不及 时 坍塌 2 2 8 不良地质 洞口失稳 4 2 9 爆破影响 坍塌 4 2 10 监控量测方法 不正确 坍塌 2 2 附表 4 风险因素综合权重表 风险因素综合权重表 编号 04 日期 隧道名称 格冲隧道 审核 杨金龙 阶段 施工阶段 序号 风险因素 综合权重 重要度 1 隧道涌水总量 异常 12 高度 2 埋深 9 高度 3 结构支护强度 不够 9 高度 4 施工工法选择 不合理 9 高度 5 工期紧 6 中度 6 地质预报不及时 4 中度 7 不良地质 4 中度 8 爆破影响 8 中度 9 岩体结构特征 9 高度 10 监控量测方法 不正确 4 中度 附表 5 风险期望损失表 风险期望损失表 编号 05 日期 隧道名称 格冲隧道 审核 杨金龙 阶段 施工阶段 序号 风险因 素 风险事件 预计损失（万元） 期望概率 期望损失（万元） 1 隧道涌水总 量异常 涌泥、突水 1001000 采取有效措施控制 10 2 埋深 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 3 结构支护强 度不够 洞口失稳、坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 4 节理密集带， 岩溶发育 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 5 施工工法选 择不合理 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 6 工期紧 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 7 地质预报不 及时 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 8 不良地 质 洞口失稳 1001000 采取有效措施控制 10 9 爆破影 响 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 10 监控量测方 法不正确 坍塌 1001000 采取有效措施控制 10 附表 6 风险对策 措施 表 风险对策措施表 编号 06 日期 隧道名称 格冲隧道 审核 杨金龙 阶段 施工阶段 序号 风险 因素 风险 事件 A 风险 等级 对策 措施 1 隧道涌水总量异常 涌泥、 突水 高度 详见风险对策措施文字内容 2 埋深 坍塌 高度 详见风险对策措施文字内容 3 结构支护强度不够 洞口失稳、坍 塌 高度 详见风险对策措施文字内容 4 节理密集带，岩溶发育 坍塌 高度 详见风险对策措施文字内容 5 施工工法选择不合理 坍塌 高度 详见风险对策措施文字内容 6 工期紧 坍塌 中度 详见风险对策措施文字内容 7 地质预报 不及时 坍塌 中度 详见风险对策措施文字内容 8 不良地质 洞口失 稳 中度 详见风险对策措施文字内容 9 爆破影响 坍塌 中度 详见风险对策措施文字内容 10 监控量测方法不正确 坍塌 中度 详见风险对策措施文字内容 附表 7 风险评估综合表 评估阶段 施工阶段 时间 隧道名称 格冲隧道 长度 6263 线别 单 洞双线 地质概况 格冲隧道 6263 米，进口段为明洞开挖，岩体弱风化，节理发育。隧道不良地质为岩溶。隧道洞身穿过岩层整体走向与线路小角度相交，交角约为 18-23，岩层视倾角约 10-22，倾向线路左侧，隧道右侧边墙顺层，对进出口边坡及洞身稳定性有很大影响。隧道进出口有大量危岩。隧道为浅埋隧道，基地可能存在隐形岩洞。地下水位动态变化大，丰水期地下水位高。 设计情况 铁路等级： I 级；正线数目：双线；限制坡度： 6；最小曲线半径： 400m，困难 350m；牵引种类：电力机车类型 ： SS9、动车组；货车 HXD3；牵引质量： 4000t；到发线有效长： 850m；类型：采用双线自动闭塞。 施工情况 项目管理分为二级，即指挥部和工区，明确分工负责，落实各级主体责任。 评估目标 安全 环境 工期 投资 第三方 识别方法 以设计图为主线，综合运用了风险层次分析法、矩阵法、模糊综合评估法、头脑风暴法等方法。 风险因素 A 原因背景 B 原因背景 C 原因背景 隧道涌水总量异常 安全风险 设计原因 埋深 安全风险 地质因素 结构 支护强度不够 安全风险 设计因素 节理密集带，岩溶发育 安全风险 地质因素 施工工法选择不合理 安全风险 设计因素 工期紧 安全风险 设计因素 地质预报不及时 安全风险 地质因素 不良地质