隧道施工风险评估.doc

广西梧州至柳州高速公路 土建工程 A01 7合同段 向南隧道向南隧道 施工安全风险评估报告施工安全风险评估报告 编制单位 梧柳高速公路土建工程编制单位 梧柳高速公路土建工程 A01 7 A01 7合同段项目经理部合同段项目经理部 评估小组负责人 罗福光评估小组负责人 罗福光 日期 日期 20132013年年1111月月 目目 录录 一 概述一 概述 5 一 项目简介 5 二 向南隧道工程特点 5 三 风险评估依据 5 1 标准规范 5 2 相关文件 6 二 工程概况二 工程概况 6 一 地形地貌 6 二 工程地质 6 三 水文地质条件 7 四 气象 水文 8 五 地震 8 六 围岩级别及特征 8 七 隧道设计概况 9 1 隧道整体设计 9 2 隧道支护衬砌结构类型 10 3 施工组织概况 12 三 总体风险评估三 总体风险评估 15 一 总体风险评估思路及方法 15 1 概念 15 2 评估思路 15 3 评估方法 15 二 指标体系法 15 三 隧道工程总体风险评估指标体系 16 四 分值计算 17 1 分值选择 17 2 总体评估 17 四 专项风险评估四 专项风险评估 17 一 概念 17 二 评估思路 18 三 施工作业工序分解 18 四 风险源普查 19 五 风险分析 19 六 风险估测 21 1 风险估测方法 21 2 量化分值标准 21 3 风险估测 22 五 重大风险源评估五 重大风险源评估 23 一 重大风险源评估思路 23 二 风险矩阵的建立 23 三 施工管理引发的事故可能性评估指标 24 四 坍塌事故风险评估 26 1 可能性评估 建立评估指标 26 2 可能性评估 确定可能性等级 27 3 坍塌事故危险性评估 28 五 洞口失稳风险评估 28 1 建立评估指标 28 2 指标赋值 28 3 确定可能性等级 29 4 洞口失稳事故危险性评估 29 六 爆破施工放炮事故风险评估 29 1 建立评估指标 29 2 指标赋值 30 3 确定可能性等级 30 4 爆破施工放炮事故危险性评估 30 七 绘制风险分布图 31 六 风险控制措施六 风险控制措施 32 一 风险接受准则 32 二 一般风险源控制措施 33 1 安全用电及洞内电气设备安全保证措施 33 2 安全焊接作业 34 3 洞内防火安全保证措施 35 4 装渣与运输施工安全保证措施 35 5 其他一般风险源采取的对策 36 三 重大风险源控制措施 36 1 坍塌控制措施 37 2 洞口失稳控制措施 39 3 爆破施工控制措施 41 七 评估结论七 评估结论 43 一 概述一 概述 一 项目简介 一 项目简介 梧州至柳州高速公路是广西高速公路网的重要路段 其中 A01 7标段主线 全长15 942公里 设计速度100公里 小时 路基宽26米 全线路基土石方约354 万m3 隧道3131m 4座 大桥6892 98m 23座 中 小桥668 68m 9座 涵洞通 道313 26 10道 向南隧道为梧州至柳州高速公路土建工程 A01 7 标段中的隧道之一 隧 址位于来宾市金秀县大樟乡 向南隧道设计为双向四车道的高速公路分离式隧 道 隧道起终点桩号为 ZK135 630 ZK136 230 YK135 615 YK136 258 隧道 左线长 600m 右线长 643m 隧道进口左右线均位于曲线上 左线曲线半径为 R 4100m 右线曲线半径为 R 4000m 设计时速 100Km h 隧道防水等级为一级 二次衬砌砼抗渗等级不小于 S8 洞内路面设计荷载公路 级 隧道洞门设计 柳州端洞门为端墙式洞门 梧州端洞门为削竹式洞门 二 向南隧道工程特点 二 向南隧道工程特点 向南隧道位于双下坡段上 洞身围岩级别主要为 ZK133 295 ZK133 390 ZK133 730 ZK133 789 级 154 米 YK133 285 YK133 380 YK133 690 YK133 755 级 160 米 皆属于较软岩 风化砂岩 自稳性较差 围岩节理裂隙发育 岩体较破碎 呈全风化 强风化 状 隧道开挖时可能有滴水 且隧道进出口附近部分区段埋深极浅 甚至露头 隧道洞身段中部均为丘陵山脊处 出口端存在一小型 V 字型冲沟 洞口施工 难度相对较大 三 风险评估依据 三 风险评估依据 1 1 标准规范 标准规范 1 中华人民共和国交通运输部 关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全 风险评估试行工作的通知 交质监发 2011 217号 2 中华人民共和国交通运输部 公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估 指南 试行 以下简称 指南 3 公路隧道施工技术规范 JTJ 060 2009 4 公路工程地质勘察规范 JTJ064 98 5 公路工程施工安全技术规范 JTJ076 95 2 2 相关文件 相关文件 1 梧州至柳州高速公路两阶段施工图设计 2 梧州至柳州高速公路土建工程 A01 7合同段实施性施工组织设计 3 梧州至柳州高速公路土建工程 A01 7合同段向南隧道施工方案 4 其他相关资料文件 二 工程概况二 工程概况 一 地形地貌 一 地形地貌 向南隧道位于金秀县大樟乡 隧道穿越峰丛山脊 交通不便 隧址区属侵 蚀低山地貌 门头河由东至西沿工程区北侧绕过 地形切割较剧烈 山体上沟 谷纵横 植被发育 区内地面高程 318 40 530 10m 山体地面坡度 30 50 拟建隧道呈东南 北西向穿越一山体 隧道轴线与山脊总体走向垂 直 隧道进口位于山体南东面 左线进口位于山体斜坡上 右线进口位于山间 沟谷中 隧道出口位于山体北西面倾向西的山体斜坡上 隧道进 出口处地 面坡度约 35 40 出口端存在一小型 V 字型冲沟 隧址区进出口都仅有山间羊肠小路可供行人穿行 交通条件差 施工进场 较困难 需专门修建便道 二 工程地质 二 工程地质 向南隧道进口位于倾向南东的山体斜坡上 隧道洞口走向与等高线斜交 存在一定偏压 该段地层主要为强风化及破碎中风化砂岩 强风化层厚 10 0 15 0m 岩体破碎 较破碎 岩质极软 较软 围岩一般无自稳能力 扰 动易坍塌 地下水丰富 洞口段隧道埋深较浅 成洞条件差 隧道出口位于倾向西南的山体斜坡上 隧道洞口走向与等高线斜交 存在 一定偏压 坡面植被发育未见滑坡 崩塌等不良地质现象 隧道围岩主要为 强 中风化砂岩 靠近洞口为主可见少量崩坡积碎石和较薄的强风化层 中风 化岩体破碎 较破碎 岩质较软 较硬 为 级围岩 围岩无自稳能力 隧道洞身段围岩以 级为主 级围岩主要为中风化砂岩 岩体较破碎 较完整 稳定性较好 可稳定数月 旱季为点滴状出水 雨季时为淋雨状出水 或涌流状出水 级围岩段为中风化砂岩 砂质结构 中 厚层状结构 节理 裂隙发育 岩体较破碎 一般无自稳能力 地质构造 隧址区大地构造部位为广西山字型构造的前弧东翼 处于华南 准平台的三级构造单元的大瑶山凸起 与桂中凹陷毗邻 区内主要经历印支期 至华力西 燕山及加里东运动三个构造发展阶段 隧址区所处的大瑶山的广西 运动最为剧烈 即广西 莲花山组 和 龙山群 的角度不整合所代表的构造 运动 褶皱和断裂发育 工程区内褶皱简单 多位短轴背斜和向斜 局部具层 间绕曲和揉皱 主要褶皱包括大瑶山西侧单斜构造 盘村背斜 水晶背斜 马 坪 石龙向斜等 测区内断裂发育 大小断裂众多 大多属高角度逆冲断层 正 断层或平移断层 主要断裂包括象州 武宣大断裂 寺村 妙皇断裂 通挽 百丈 断裂等 以上断层在第四系地层中无明显的活动行迹 区域地质稳定性较好 三 水文地质条件 三 水文地质条件 根据调查 隧道区无地表水体 地形起伏较大 地表径流受大气降水补给 排泄顺畅 隧道进出口山坡沟底为门头河 常年有水 水面宽 3 10m 水深 0 1 0 5m 降雨后水面迅速上涨 地下水类型主要为基岩裂隙水 基岩裂隙水主要分布在砂岩的裂隙中 接 受大气降水和孔隙潜水的渗透补给 向河谷低洼处排泄 水量受节理裂隙发育 程度 地地貌等控制 总体地下水丰富 根据地表水水质简分析表明 地表水及地下水对混凝土具为腐蚀性 四 气象 水文 四 气象 水文 本隧道位于广西中东部 属亚热带季风气候区 气候温和 日照充足 雨 量充沛 一年四季分明 夏长多雨 年平均气温 21 2 1 月最冷最低气温 11 7 7 月最热最高气温 29 6 历年极端最低温度 1 2 最高温度 39 4 多年均降雨量 1824mm 降雨集中在 4 9 月 多年均降雨天数 141 天 雨季时间长 每年 10 月至次年 3 月为旱季 项目区属柳江水系 支流 小溪 人工渠系发育 五 地震 五 地震 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 划分 本区地震动峰值加 速度值为 0 05g 地震动反应谱特征周期为 0 35s 对应的地震基本烈度为 度 六 围岩级别及特征 六 围岩级别及特征 隧道围岩为 级 级 围岩稳定性较差 向南隧道向南隧道 级 级 级围岩及明洞 洞口情况表级围岩及明洞 洞口情况表 IVV 明洞洞门形式 隧道名称长度 m 比例 长度 m 比例 进口 m 出口 m 进口出口 向南隧道左左线 600m600m 15025 15023 3 125 削竹式 洞门 端墙式 洞门 向南隧道右右线 643m643m 15323 7 15323 3 120 削竹式 洞门 端墙式 洞门 向南隧道向南隧道 级 级 级围岩情况表级围岩情况表 围岩类 别 围岩岩石特征 开挖后的稳定 状态 里程桩号 段长 m ZK135 710 ZK135 770 60 ZK136 080 ZK136 160 80 YK135 700 YK135 760 60 岩性主要为中风化砂岩 节理裂隙发 育 岩体较破碎 一般无自稳能力 可能发生变形松动 小塌方等 位于地 下水以下 出水状态为淋雨状或涌流 状 一般无自稳能 力 可能发生 变形松动 小 塌方等YK136 100 YK136 190 90 ZK135 630 ZK135 710 80 ZK136 160 ZK136 230 70 YK135 615 YK35 700 85 岩性主要为全 强风化砂岩 少量为 中风化砂岩 节理裂隙极发育 发育 岩体极破碎 破碎 一般无自稳能力 深埋段位于地下水以下 出水状态为 淋雨状或涌流状 自稳能力极差 易出现松动变 形 可发生大 型塌方 YK136 190 YK36 258 68 七 隧道设计概况 七 隧道设计概况 1 1 隧道整体设计 隧道整体设计 隧道道路设计等级为双向四车道高速公路 汽车荷载等级 公路 级 设 计行车速度 100km h 隧道净宽 10 75m 净高 5 0m 隧道建筑限界净宽 0 75m 左侧检修道 0 50m 左侧向宽度 2 3 75m 行车道 1 00m 右侧向宽度 1 00m 右侧检修道 10 75m 限界净高 5 00m 向南隧道内设1个人行横通道 2 2 隧道支护衬砌结构类型 隧道支护衬砌结构类型 隧道衬砌结构均按照新奥法原理进行设计 采用复合式衬砌 即初期支护 采用锚网喷混凝土和钢拱架 在地质条件较差段辅以不同型式的超前支护 二 次衬砌为模筑混凝土或钢筋混凝土 衬砌设计支护参数通过工程类比和计算分 析综合确定 1 初期支护 对于 级围岩由工字钢拱架 或格栅架 系统锚杆 钢筋网及喷射混凝土组成 并辅以不同型式的超前支护 对于 级和 级洞口 段围岩软弱 压力较大的段落则根据实际情况设置临时仰拱以控制围岩变形 2 超前支护 隧道设计采用的超前支护措施主要有超前大管棚 超前小 导管 超前预注浆等 超前大管棚 一般设于两端洞口 防止隧道开挖塌方和 仰坡变形 超前小导管 适用于 级围岩或 级较差围岩段 主要防止隧道开 挖发生塌方 超前预注浆 适用于岩体破碎松散 通过注浆提高围岩力学指标 改善结构受力和开挖条件 3 二次衬砌 一般情况下采高性能防水混凝土 以方便施工 但是当在 浅埋软弱围岩地段则采用钢筋混凝土 以确保隧道结构的安全 二次衬砌施作 的合理时间应根据围岩地质情况和施工监测数据确定 4 明洞衬砌 明洞段衬砌由于覆盖层较薄 覆盖层通常不能形成卸载拱 故按照荷载结构模型设计 采用刚性支护体系 明洞衬砌断面拱部采用等截面 曲边墙采用变截面形式 采用钢筋砼 设计中不预留变形量 明洞要求削竹式 洞门设计地基承载力 350kPa 端墙式洞门设计地基承载力 400kPa 向南隧道梧州端洞口一般构造图 向南隧道柳州端洞口一般构造图 3 3 施工组织概况 施工组织概况 1 1 开挖和支护 隧道长度较长 项目拟采用隧道柳州端单向掘进的施工方法 布置一个专 业化施工队伍 左右洞掌子面错开至少 50 米 隧道开挖采用光面爆破技术 在 级围岩需爆破时 采用微震动爆破技术 尽可能减少超挖及减轻对围岩的扰动及破坏 级围岩的土质围岩采用人 工开挖或挖掘机开挖 级围岩采用台阶分部开挖法施工 级土质围岩浅埋 偏压段采用双侧壁导坑法掘进 在浅埋段采用拱部环形留核心土开挖法施工 在地质及水文地质较好的情况下 级围岩可采用其它安全可靠的施工方法 具体支护参数见下表 2 2 监控量测 结合本隧道地形地质条件 支护类型 施工类型 施工方法等特点 确定 下列量测项目 该隧道施工监控量测表 测试时间 项目名称方法及工具布置 1 15 天16 30 天 1 3 月 3 个月以 上 超前地质 预报 地质雷达或 其他方法 级围岩及 估计前方右断裂 破碎带或溶洞等 在需要地段约每 20 米一次 不良地质处 地质及支 护状况观 察 岩性 结构 面产状及支 护裂缝观察 和描述 地 质罗盘 全长度 开挖后 及初期支护后进 行 每次爆破后及初期支护后 周边位移 激光全站仪 全断面测试 仪 每 10 50 米一个 断面 每断面 2 3 对测点 1 2 次 天 1 次 2 天 1 2 次 周 1 3 次 月 拱顶下沉激光全站仪 每 10 50 米一个 断面 1 2 次 天 1 次 2 天 1 2 次 周 1 3 次 月 3 3 隧道施工进度计划 根据现场的实际施工情况 左右洞口同时开始进洞施工 进洞施工的时间 为 2014 年 1 月 1 日 本隧道施工计划为 300 个工日贯通 随后的二衬 仰拱 及其它附属工程紧跟进行 三 总体风险评估三 总体风险评估 一 总体风险评估思路及方法 一 总体风险评估思路及方法 1 1 概念 概念 指开工前根据隧道工程的地质环境条件 建设规模 结构特点等孕险因子 评估其安全风险等级 属于静态评估 2 2 评估思路 评估思路 结合项目实际 遵循指南要求 建立评估体系 现场踏勘 收集与总 体风险评估相关的基础资料 根据项目情况 参照评估体系 选择合适的分 值 建立评估等级 并确定本项目的等级 3 3 评估方法 评估方法 根据 指南 推荐 采用风险指标体系法进行总体风险评估 二 指标体系法 二 指标体系法 1 各指标风险赋值 地质 G a b c 开挖断面 A 隧道全长 L 洞口形 式 S 洞口特征 C 2 总体风险大小 R G A L S C 3 总体风险分级标准 表表4 4 隧道工程施工安全总体风险分级标准隧道工程施工安全总体风险分级标准 风险等级计算分值R 等级 极高风险 22分及以上 等级 高度风险 14 21分 等级 中度风险 7 13分 等级 低度风险 0 6分 三 隧道工程总体风险评估指标体系 三 隧道工程总体风险评估指标体系表 表 评估指标分 类分值 向南隧道 1 1 围岩长度占全隧长度70 70 以上 4 4 5 5 2 围岩长度占全隧长度40 以上 70 以下 3 3 3 围岩长度占全隧长度20 以上 40 以下 2 2 围岩情 况a a 4 围岩长度占全隧长度20 以下1 1 2 2 24 24 1 隧道洞身穿越瓦斯地层 2 32 3 2 隧道洞身附近可能存在瓦斯地层 1 1 瓦斯含 量b 3 隧道施工区域不会出现瓦斯 0 0 0 0 1 隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质 2 32 3 2 有部分可能发生涌水突泥的地质 1 1 地质 G a b c G a b c 富水情 况 c c3 无涌水突泥可能的地质0 0 0 0 1 1 特大断面 单洞四车道隧道 4 4 2 2 大断面 单洞三车道隧道 3 3 3 3 中断面 单洞双车道隧道 2 2 开挖断面 A 4 4 小断面 单洞单车道隧道 1 1 2 2 1 1 特长 以上3000m3000m 4 4 2 长 大于1000m1000m 小于3000m3000m 3 3 3 3 中 大于500m500m 小于1000m1000m 2 2 隧道全长 L L 4 4 短 小于500m500m 1 1 2 2 1 竖井 3 3 2 斜井 2 2 洞口形式 S 3 水平洞 1 1 1 1 1 隧道进口施工困难 2 2 洞口特征C 2 隧道进口施工较容易 1 1 2 2 计算公式R G A L S C a b c A L S C 合计合计 1414 四 分值计算 四 分值计算 1 1 分值选择 分值选择 1 该隧道无 级围岩 左右线 级围岩总长 70 80 68 85 米 占全线 洞内施工长度 600 643米 的比例为24 3 在20 以上 40 以下 所以围岩 情况a分值为2分 2 因向南隧道未穿越含煤地层 瓦斯含量b分值为0分 3 由于隧道区进出口标高 45米为河床 故地下水流失快 水量较小 另根 据钻孔及地质调查可知对围岩稳定有一定影响小 岩体中局部有小渗水 滴水 现象 属于无发生涌水突泥可能的地质 分值为0分 4 隧道为单洞双车道隧道 开挖断面A为中断面 分值为2分 5 隧道左线长600m 右线长643m 隧道全长L分值为2 6 隧道洞口选用水平洞 分值为1分 7 洞口施工便道影响及地形复杂 进口施工难度较大 洞口特征C为2分 2 2 总体评估 总体评估 向南隧道工程施工安全风险大小 R G A L S C a b c A L S C 2 0 0 2 2 1 2 14分 该隧道施工安全总体风险等级为 级 高度 风险 影响 隧道施工安全的主要因素为围岩级别 断面大小 隧道长度及进 洞难易程度 根据 指南 要求 风险等级在III级 高度风险 及以上的隧道工程 应 纳入专项风险评估范围 风险大小及等级 四 专项风险评估四 专项风险评估 一 概念 一 概念 专项风险评估指是将总体风险评估等级为 级 高度风险 及以上隧道工 程中的施工作业活动 或施工区段 作为评估对象 根据其作业风险特点以及 类似工程事故情况 进行风险源普查 并针对其中的重大风险源进行量化估测 提出相应的风险控制措施 属于动态评估 二 评估思路 二 评估思路 1 将某一阶段的施工工序分解 2 结合分解的工序 进行危险源普查 列出风险源普查清单 3 用系统安全方法对辨识出的危险源进行定性评估 4 选用合适的评估方法 对辨识出的危险源进行定量评估 三 施工作业工序分解 三 施工作业工序分解 参照 指南 4 2 64 2 6节中作业工序分解情况 结合向南隧道项目实际 经评 估小组讨论和咨询专家后 将该隧道施工作业工序分解 表表6 6 向南向南隧道钻爆法施工作业程序分解隧道钻爆法施工作业程序分解 分部工程分项工程单位作业 清表作业 挖掘作业 爆破作业 超前管棚 支护钢拱架 洞口开挖 喷射混凝土 地锚布设 喷射混凝土 危石清理 截水沟施工 洞口工程 洞口边仰坡防 护 边坡植被 人工钻孔 装药与起爆 通风 钻爆作业 危石清除 找 顶 装渣 无轨运输 卸渣 洞身开挖 洞内运输 爆破器材运输 超前支护或超前小导管 立拱架 锚杆支护及铺设钢筋网 初期支护 喷射混凝土 洞身衬砌 二次衬砌填充仰拱混凝 土 铺设防水层及排水盲管 绑扎二次衬砌钢筋 浇筑二次衬砌混凝土 混凝土浇筑 隧道路面基层面层 养生 附属设施高处作业 交通工程 机电设施机电设施 四 风险源普查 四 风险源普查 通过与现场施工人员座谈 评估小组讨论 专家咨询 工程类比等方式 结合 指南 中关于公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类型对照表 分析得出风险源普查清单 如下 表表7 7 向南隧道施工安全风险源普查清单向南隧道施工安全风险源普查清单 序号风险源判断依据 1 洞口开挖洞口为 级围岩 施工难度较大 易发生坍塌等事故 2 钻爆作业钻孔阶段易发生塌方 机械伤害等事故 3 盲炮检查和危石清理盲炮检查和找顶易发生爆炸 物体打击等事故 4 炸材运输炸材运输不符合安全规程易发生放炮事故 5 左右洞装药爆破左右洞不错开时间爆破人员撤离及不符合错开间距规程易发生塌方事故 6 初期支护立钢拱架期间易发生塌方 机械伤害等事故 五 风险分析 五 风险分析 按 指南 4 3 1节中要求 采用系统安全工程的方法 从人 机 料 法 环分析致险因子 如风险源风险分析表所示 人员分析 未接受安全教育 无 相关证件等 机械方面 未经安全检查 劳损严重等 原材料方面 物料乱堆 放 原材料不合格或者不符合设计要求等 施工方法方面 未按设计施工 重 大施工方案未经审查等 环境方面 主要是围岩情况复杂 给施工带来困难 表表8 8 风险源风险分析表风险源风险分析表 序 号 单位作业 内 容 潜在的 事故 类型 致险因子受伤害人员类型伤害 程度不安全状态不安全行为 1 洞口挖掘 作 业 坍塌 机械 伤害 1 施工方法不符合设计要求 2 机械 带 病 运转 3 围岩破碎施工难度 大 作业人员重伤 1 防护不当 2 设备带病运转 3 保养不当 设备 失灵 1 开动 关停机器 未给信号 2 操作错误 2 洞口施工 套 护拱支护钢 拱架 坍塌 坠落 1 施工方法不符合设计要求 2 围岩 破碎施工难度大 作业人员重伤 1 设备带病运转 2 个人防护用品缺 失 1 开动 关停机器 未给信号 2 操作错误 3 洞口支护 喷 射混凝土 坍塌 1 机械带 病 运转 2 围岩破碎施 工难度大 作业人员重伤 1 个人防护用品缺 失 2 照明 光线不良 3 通风效率低 1 开动 关停机器 未给信号 2 物体存放不当 3 操作错 误 4 钻孔 坍塌 机械 伤害 1 钻孔不符合设计要求 2 机械带 病 运转 3 围岩破碎施工难度大 作业人员或 同 一作业 场所其 他人员 死亡 1 个人防护用品缺 失 2 照明 光线不良 3 通风效率低 1 开动 关停机器 未给信号 2 物体存放不当 3 操作错 误 5 盲炮检查 和 危 石清理 坍塌 放炮 1 作业人员无经验 2 安全防护设施不符合规定 作业人员死亡 1 个人防护用品缺 失 2 照明 光线不良 1 未 敲帮问顶 开始作业 6 炸材运输爆炸1 运输车辆不合要求 作业人员或 同 一作业 场所其 他人员 死亡 1 保养不当 设备失灵 2 设备带 病 运转 1 使用不安全设备 7 左右洞装药 爆破 放炮 1 爆破时另一洞人员未及时撤离 2 左 右洞不符合错开间距规程 作业人员死亡 1 操作工序设计或配置不安 全 1 操作错误 8 初期支护坍塌 1 未按设计要求施工 2 施工材料不 符合要求 作业人员或 同 一作业场所其他 人员 死亡 1 个人防护用品缺 失 2 照明 光线不良 3 通风效率低 4设备 带病运转 1 物体存放不当 2 操作错误 六 风险估测 六 风险估测 1 1 风险估测方法 风险估测方法 风险估测是采用定性或定量的方法对风险事故发生的可能性及严重程度进 行数量估算 指南 4 4 3节中要求 一般风险源的风险估测 不宜过分强调 精确量化 评估小组可自行设计简单风险等级判定标准 或参考检查表法 LEC 法 以相对风险等级来确定 向南隧道采用LEC法进行风险估测 L为发生事故 的可能性大小 E为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度 C为一旦发生事故 会造成的损失后果 风险分值D LEC 2 2 量化分值标准 量化分值标准 为了简化计算 将事故发生的可能性 施工人员暴露时间 事故发生后果 划分不同的等级并赋值 具体划分如下表 事故发生可能性事故发生可能性 L L 等级划分及赋值等级划分及赋值 分数值事故发生的可能性分数值事故发生的可能性 10完全可以预料1可能性小 完全意外 6相当可能0 5很不可能 可以设想 3可能 但不经常0 1极不可能 人员暴露时间人员暴露时间 E E 等级划分及赋值等级划分及赋值 分数值暴露于危险环境的频繁程度分数值暴露于危险环境的频繁程度 10连续暴露2每月一次暴露 6每天工作时间内暴露1每年几年次暴露 3每周一次 或偶然暴露0 5非常罕见地暴露 事故后果严重程度事故后果严重程度 C C 等级划分及赋值等级划分及赋值 分数值发生事故产生的后果分数值发生事故产生的后果 10010 人以上死亡7严重 403 9 人死亡3重大 致残 151 2 人死亡1引人注意 根据公式 D LEC 就可以计算作业的危险程度 并判断评价危险性的大小 其中 的关键还是如何确定各个分值 以及对乘积值的分析 评价和利用 LECLEC 法评估结果分段法评估结果分段 D 值危险程度D 值危险程度 320 极其危险 不能继续作 业 20 70一般危险 需要注意 160 320高度危险 要立即整改 20稍有危险 可以接受 70 160显著危险 需要整改 3 3 风险估测 风险估测 经评估小组讨论 对照 指南 以及采用工程类比等方法 得出如下图所 示的LECLEC分值 并计算得风险大小 LECLEC法风险估测计算法风险估测计算 风险源风险估测序号 作业内容潜在事故类型事故发生 可能性L 人员暴露 频率E 后果严重 程度C 风险大小D 1 洞口挖掘作 业 坍塌 机械伤害 3 6354 2 洞口施工支 护 钢拱架 坍塌 36354 3 洞口支护喷 射 混凝土 坍塌 36354 4 钻孔 坍塌 机械伤害 6 615540 5 盲炮检查和 危 石清理 坍塌 放炮 6615540 6初期支护坍塌66401440 从计算结果可以知道各个工序作业中存在的危险因素的风险大小 对照上 表可得出对应的危险程度 危险程度为极其危险和高度危险的应列入重大风险 源进一步进行风险评估 危险程度在显著危险 含显著 以下的 我们在施工 中采取必要措施降低其风险程度 达到风险可控的目的 五 重大风险源评估五 重大风险源评估 一 重大风险源评估思路 一 重大风险源评估思路 重大风险源指风险源相对比较复杂 存在较大的不可预见性 引发的事故 严重性较大 必须从结构设计 环境因素 施工方法 安全管理等角度进行控 制和防范的风险源 结合专项风险评估的结果 经评估小组讨论决定 坍塌 洞口失稳 放炮 为向南隧道重大风险源 重大风险源评估思路 按指南要求 建立评估风险矩阵 评估事故发 生的可能性 预测事故后果 进行评估 参照风险矩阵 确定风险等级 二 风险矩阵的建立 二 风险矩阵的建立 按照 指南 的要求 用事故发生的可能性 事故后果严重程度建立风险矩阵 表 各表如下 事故发生可能性等级表 事故后果严重程度表 专项风险等级分为四级 低度 I I级 中度 IIII级 高度 IIIIII级 极高 IVIV级 表表1313 专项风险等级标准专项风险等级标准 结合向南隧道实际 隧道中 强风化围岩较破碎 易发生坍塌事故 隧道 洞口强风化围岩很破碎 施工方法复杂 易发生洞口失稳事故 炸材运输违反 爆破安全规程 易发生爆炸事故 左右洞同时装药爆破 易发生放炮事故 以 下将坍塌 洞口失稳 放炮列为重大风险源进行评估 三 施工管理引发的事故可能性评估指标 三 施工管理引发的事故可能性评估指标 按 指南 的要求 建立人的因素及施工管理引发的事故可能性的评估指 标体系 按下表计算向南隧道指标分值M 表表2222 安全管理评估指标体系安全管理评估指标体系 评估指标分类分值得分说明 三级 3 二级 2 一级 11 总包企业资质 A 特级 0 无资质 1 专业及劳务分 包企业资质有资质 00 针对当前作业的主要分包企 业 发生过重大事 故 3 发生过较大事 故 2 发生过一般事 故 1 历史事故情况 C 未发生过事故 00 指项目部主要管理人员从事 过的工程项目上曾经发生的 事故情况 无经验 2 经验不足 1 作业人员经验 D 经验丰富 00 从特种作业人员 一线施工 人员的工程经验考虑 不足 2 从 三类人员 的持证 在 岗情况考虑 基本符合规定 11 安全管理人员 配备 E 符合规定 0 不足 2 基本符合规定 11 安全投入 F 符合规定 0 不符合合同要 求 2 基本符合合同 要求 1 机械设备配置 及管 理G 符合合同要求 00 可操作性较差 2 可操作性一般 11 专项施工方案 H 可操作性强 0 向南隧道施工企业广西路桥建设有限公司资质为公路工程总承包一级 总 包企业资质A为1分 未进行劳务和专业分包 专业级劳务分包企业资质B为0分 历史未发生过事故 C为0分 一线施工人员的工程经验丰富 作业人员经验D为 0分 三类人员 持证上岗 基本符合规定 安全管理人员配备E为1分 本 项目安全投入基本符合规定 安全投入F为1分 机械设备配置及管理符合合同 要求 G为0分 专项施工方案可操作性一般 H为1分 计算 M A B C D E F G H 1 0 0 0 1 1 0 1 4分 由评估指标分值M对照下表可得 折减系数 0 9 四 坍塌事故风险评估 四 坍塌事故风险评估 1 1 可能性评估 可能性评估 建立评估指标建立评估指标 表表 26 向南隧道施工区段坍塌事故可能性评估指标向南隧道施工区段坍塌事故可能性评估指标 评估指标分类分值得分说明 级 4 54 级 3 级 2 围岩级别 A 级 0 1 可根据围岩节理发育情 况和岩性适当调整分值 存在宽度50m以上的大规模断层破碎带 3 4 存在宽度20m以上50m以下的中等规模断层破碎带 2 存在宽度20m以下的小等规模断层破碎带 11 断层破碎 情况 B 不存在断层破碎带 0 岩溶管道式涌水 1 5 线状 股状 1 2 渗水状态 C 线状 1 0 渗水状态应考虑天气影 响因素 干 滴渗 0 90 9 工程地质条件与设计文件相比较差 2 3 工程地质条件与设计文件基本一致 11 地质符合 性 D 施工控制与设计 0 由监理工程师确认 施工方法不适合水文地质条件要求 2 3 施工方法基本适合水文地质条件要求 11 施工方法 E 施工方法完全适合水文地质条件的要求 0 可参照有关技术标准确 定是否适合 级围岩衬砌到掌子面距离在200m以上或 全断面开挖衬砌到掌子面距离在 250m以上 4 5 级围岩衬砌到掌子面距离在120m 以上 200m以下或全断面开挖衬砌到掌 子面距离在 160m以上 250m以下 3 级围岩衬砌到掌子面距离在70m以上 120m以下或全断面开挖衬砌到掌子 面距离在 120m以上 160m以下 2 a 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 0 1 1 一次性仰拱开挖长度在8m以上 2 3 施工步距 F a b b 一次性仰拱开挖长度在8m以下 0 11 二衬距掌子面的 距离 是影响隧道稳定性的一 个重要因素 本指标主 要考虑施工时台阶法施 工 全 断面法施工二 衬是否及时跟上 计算公式P C A B D E F 合计 6 93 向南隧道V V围岩 无 围岩 级别占隧道总长比例较小 但围岩情况较差 取A A的分值为4 4分 隧址区域围岩为风化砂岩 围岩稳定性较差 围岩破碎B B为1 1 分 根据水文资料 由于隧道区进口标高地下水流失快 水量较小 岩体局部 有干 滴渗水现象 C取值0 9分 工程地质条件与设计文件基本一致 D取值1 1 分 施工方法基本适合水文地质条件的要求 故E E值定为1 1分 施工方案中 要 求二衬根据量测数据分析结果及时施作确定二衬施工时间 距离掌子面一般均 在70m以下 仰拱开挖一般在5 7m左右 施工步距F a b 1 1 2分 2 2 可能性评估 可能性评估 确定可能性等级确定可能性等级 隧道施工区段坍塌事故可能性分值P C A B D E F 0 9 0 9 4 1 1 1 2 7 74分 8 对照 指南 表27隧道施工区段坍塌 事故可能性等级标准 从表中可以看出 本隧道发生坍塌的可能性为可能 等级为3级 3 3 坍塌事故危险性评估 坍塌事故危险性评估 隧道如果发生坍塌 会造成暴露在施工作业环境中的3 10名作业人员发生 死亡事故 后果较为严重 参照风险矩阵表 坍塌事故为高度 风险 需制定风险消减措施 五五 洞口失稳风险评估洞口失稳风险评估 1 1 建立评估指标 建立评估指标 参考 指南 中其他重大危险源可能性指标建立的步骤及方法 重新建立 向南隧道洞口失稳可能性评估指标 如下表所示 向南隧道洞口失稳可能性评估指标向南隧道洞口失稳可能性评估指标 评估指标分类分值得分 级 4 4 5 54 级 3 级 2 围岩级别 A A 级 0 1 可根据围岩节理 发 育情况和岩性 适当 调整分值 施工方法 B B施工方法不适合水文地质条件的要求 2 3 可参照有关技术 施工方法基本适合水文地质条件的要求 11 施工方法完全适合水文地质条件的要求 0 标 准确定是否适 合 洞口存在较严重偏压 3 洞口存在可矫正偏压 22 洞口偏压 C C 洞口无偏压 0 1 计算公式P A B C 合计 6 3 2 2 指标赋值 指标赋值 围岩级别A A 本隧道洞口为V V级围岩 围岩情况较差 经评估小组讨论A A分值 取4 4分 施工方法B B 本隧道施工方法选用采用双侧壁导坑法施工 基本适合水文地 质条件要求 故B B分值为1 1分 洞口偏压C 本隧道洞口存在较严重的偏压 洞口偏压C为2分 3 3 确定可能性等级 确定可能性等级 隧道施工区段洞口失稳事故可能性分值计算公式为 P A B C 0 9 4 1 2 6 3 隧道施工区洞口失稳事故可能性等级标准隧道施工区洞口失稳事故可能性等级标准 计算分值事故可能性描述等级 8 12 很可能 4 5 8 可能 3 2 5 偶然 2 0 2 不可能 1 发生洞口失稳可能性为可能 等级为3级 4 4 洞口失稳事故危险性评估 洞口失稳事故危险性评估 事故发生后 会造成暴露在施工作业环境中的3 10名作业人员发生死亡事 故 后果较为严重 参照风险矩阵表 洞口失稳事故为高度 风险 需制定风险消减措施 六 爆破施工放炮事故风险评估 六 爆破施工放炮事故风险评估 1 1 建立评估指标 建立评估指标 参考 指南 中其他重大危险源可能性指标建立的步骤及方法 建立向南 隧道爆破施工可能性评估指标 如下表所示 向南隧道爆破施工可能性评估指标表向南隧道爆破施工可能性评估指标表 评估指标分类分值得分 炸材储存 领用不符合手续 未能及时退库 2 30 炸材储存 领用 退库基本符合手续 11 炸材储存及 领发手续A 炸材储存领用符合手续 并及时退库 00 运输车辆 装卸爆破器材不合安全要求 3 40 运输车辆 装卸爆破器材基本符合安全要求 1 21 炸材运输及 装卸B 运输车辆 装卸爆破器材符合安全要求 00 爆破作业违反爆破安全规程 3 40 爆破作业基本符合爆破安全规程 1 22 爆破作业C 爆破作业符合爆破安全规程 00 计算公式P A B C 合计 3 6 2 2 指标赋值 指标赋值 炸材储存及领发手续A 由于人员培训不到位 作业人员可能会私藏炸材 经评估小组讨论A A分值取1 1分 炸材运输及装卸B 炸材运输车辆状况不良 经评估小组讨论B B分值取1 1分 爆破作业C 爆破施工会出现警戒不到位或安全距离不足等现象 经评估小 组讨论C C分值取2 2分 3 3 确定可能性等级 确定可能性等级 本隧道施工区段爆破施工放炮可能性分值计算公式为 P A B C 0 9 1 1 2 3 6 爆破施工放炮事故可能性等级标准爆破施工放炮事故可能性等级标准 计算分值事故可能性描述等级 8 12 很可能 4 5 8 可能 3 2 5 偶然 2 0 2 不可能 1 发生爆破施工放炮事故可能性为偶然 等级为2级 4 4 爆破施工放炮事故危险性评估 爆破施工放炮事故危险性评估 事故发生后 会造成暴露在施工作业环境中的3 10名作业人员发生死亡事 故 后果较为严重 参照风险矩阵表 爆破施工放炮事故为中度 风险 有显著风险 需 加强管理不断改进 七 绘制风险分布图 七 绘制风险分布图 完成重大风险源估测后 根据隧道工程进度表 绘制施工安全风险分布图 将重大风险源的风险等级用不同颜色在隧道纵断面上的分布情况标识出来 施工安全风险分布表施工安全风险分布表 坍塌洞口失稳爆破施工放炮事故 序 号 施工区段 可能 性等 级 严重 等级 程度 风险 等级 可能 性等 级 严重 等级 程度 风险 等级 可能 性等 级 严重 等级 程度 风险 等级 1 ZK135 630 ZK135 710 ZK136 160 ZK136 230 级围岩共 150 米 YK135 615 YK35 700 YK136 190 YK36 258 级围岩共 153 米 可能高度 高度 级 可能高度 高度 级 偶然中度 中度 级 2 YK135 700 YK135 760 YK136 100 YK136 190 级围岩共 150 米 偶然中度 中度 级 偶然中度 中度 级 ZK135 710 ZK135 770 ZK136 080 ZK136 160 级围岩共 140 米 3 ZK135 770 ZK136 080 级围岩共 310 米 YK135 760 YK136 100 级围岩共 340 米 不太 可能 低度 低度 级 偶然中度 中度 级 施工安全风险分布图施工安全风险分布图 终点 K349 015 小明山隧道 2195m 起点 K346 820 小明山隧道 2195m 终点 ZK349 020 小明山隧道 2195m 起点 ZK346 825 小明山隧道 2195m 13 6 14 0 13 613 6 14 014 0 13 4 13 613 6 14 0 16 2 13 8 16 2 13 4 13 6 ZK135 630 ZK135 71 0 ZK135 710 ZK135 770 ZK135 770 ZK136 080 ZK136 080 ZK 136 160 ZK136 160 ZK 136 230 桩号 YK135 615 YK35 700 YK135 700 YK135 760 YK135 760 YK136 100 YK136 100 YK 136 190 YK136 190 YK 36 258 围岩等级 级 级 级 级 级 地质情况进出洞口为全 强风化砂岩 洞身为强 中风化砂岩 坍塌柳州端出口浅埋段容易发生坍塌 洞口失稳 进洞口为 强风化砂 岩段存在 失稳 出洞口全 强风化砂岩 浅埋段存在 局部偏压 爆破施工放炮事 故 爆破施工的管理 起爆过程的控制 易发生一洞起爆另一洞施工人员 未撤出等原因 六 风险控制措施六 风险控制措施 一 风险接受准则 一 风险接受准则 按照 指南 要求 一般风险源由施工企业按照常规制定控制措施 重大 风险源按照预案 预警 预防等三阶段制定控制措施 表表3333 风险接受准则风险接受准则 向南隧道爆破施工放炮事故属中度 可接受 风险 需采取一定的监测措 施 隧道坍塌和洞口失稳属高度 不期望 风险 需采取处理措施并加强监测 防止事故发生 二 一般风险源控制措施 二 一般风险源控制措施 一般风险源指风险源相对简单 影响因素间关联性较低 运用一般知识与 经验即可防范的风险源 主要包括触电 高处坠落 物体打击 车辆伤害等事 故 1 1 安全用电及洞内电气设备安全保证措施 安全用电及洞内电气设备安全保证措施 1 电工应经专门训练 应熟悉电气安全知识和触电急救方法 并经考试 合格后 持电工证方能上岗 所有用电气线路一律经电工安装接电 严禁私自 接线用电 所有施工人员掌握安全用电的基本知识和所有设备性能 用电人员 各自保护好设备的负荷线 地线和开关 发现问题及时找电工解决 严禁非专 业电气操作人员乱动电器设备 2 安装变压器必须符合电业部门的要求 并设专人管理 施工用电要尽 量保持三相平衡 现场的变 配 电设备处 必须备有灭火器材和高压安全用 具 非电工人员严禁接近带电设备 3 现场所有用电设备必须按规定设置漏电保护装置 严格按照TN S系统 布置 三级配电 二级保护 一机一闸一漏 动照线路分开设置 隧道内的照 明灯光应保证亮度充足 均匀及不闪烁 隧道内用电线路 均应使用防潮绝缘 导线 并按规定的高度用磁瓶悬挂牢固 不得将电线挂在铁钉和其他铁件上 或捆扎在一起 如使用电缆亦应牢固地悬挂在高处 不得放在地上 4 隧道内各部的照明电压应为 开挖 支撑及衬砌作业地段为12 36V 成洞地段为110 220V 手提作业灯为12 36V 在潮湿及漏水隧道中的电灯应使 用防水灯口 5 检修电气设备时应按下列要求进行 电气设备的检修必须由电工进行 他人不得任意操作 工作中如遇停电应拉下开关 切断电源 检修结束必须仔 细检查各项设备的情况 没有异常 方可合闸 大型电气设备检修应在切断电 源 设好防护后进行 并在开关处设置警示标牌 工作完成后方可拆除 如需 进行送电试验时 必须在认真检查并与有关部门联系后 方可进行 6 移动式电气机具设备应用橡胶电缆供电 并经常注意理顺 跨越道路 时 应埋入地下或做穿管保护 7 电气设备的传动带 转轮 飞轮等外露部位必须安设防护罩 8 直接向洞内供电的馈线上 严禁设置自动重合闸 手动合闸时与洞内 值班人员联系 9 应有自备电源 以免因电网停电造成工程损失和出现事故 自备电源 和电网之间 要有联锁保护 2 2 安全焊接作业 安全焊接作业 1 电焊机应安设在干燥 通风良好的地点 焊接作业10米范围内严禁存 放易燃 易爆物品 焊接周围应备有消防设备 更换场地 移动电焊机时 必 须切断电源 检查现场 清除焊渣 2 电焊机应设置单独的开关箱 按照要求装设漏电保护器 交流弧焊机 变压器的一次侧电源线长度不应大于5m 进线处必须设置防护罩 电焊机械的 二次线应采用防水橡皮护套铜芯软电缆 电缆长度不应大于30m 把线 地线不 得与钢丝绳 各种管道 金属构件等接触 严禁采用金属构件或结构钢筋代替 二次线的地线 交流电焊机应装配防二次侧触电保护器 3 电焊作业人员应按照规定经特种作业资格培训考核合格后 持证上岗 作业时应穿戴防护用品 在高空焊接时 必须系好安全带 施焊完毕 拉闸上 锁 在潮湿地点工作 电焊机应放在木板上 操作人员应站在绝缘胶板或木板 上操作 4 严禁在带压力的容器和管道上施焊 焊接带电设备时 必须先切断电 源 焊把线不得放在电弧附近或者炽热的焊缝旁 不得碾压焊把线 5 气焊时先开乙炔阀点火 后开氧气阀调整火焰 关闭时先关乙炔阀 再关闭氧气阀 作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀 不得弯折胶管断气 若乙炔管着火 先关熄炬火 可用弯折前面一段软管方法止火 6 乙炔发生器与氧气瓶不得同放一处 距易燃易爆品不得少于10m 严 禁用明火检验是否漏气 氧气 电石应随用随领 下班后送回专用库房 7 氧气瓶 乙炔发生器受热不得超过35 避免碰撞 剧烈震动和强烈 阳光曝晒 防止火花和锋利物件碰撞胶管 气瓶 氧气表及焊割工具的表面 严禁沾污油脂 乙炔发生器不得放在电线的正下方 8 点火时焊枪不得对人 正在燃烧的焊枪不得随意乱放 3 3 洞内防火安全保证措