地下工程风险管理PPT课件VIP

1,.,地下工程风险管理重庆赛迪工程咨询有限公司杨通武,.,2,一、风险评估的重要性二、风险评估的内容三、风险点识别的常用技术四、地质风险方面工程实例五、地下工程风险管理的监理工作,.,3,一、风险评估的重要性,1、所谓风险,包括两个基本要素:一是风险是活动或事件发生的潜在可能性;二是对工程产生不良或不利的后果。2、风险评估：包括风险分析、评价，对风险危害性及其处置措施进行决策的过程3、风险类型：A.人员伤亡风险工程建设相关人员、第三方人员的安全和健康B.环境影响风险a对土地、水资源、动植物；b施工中产生的水土、空气污染、光电辐射、噪声、振动等；c对建筑物、道路、管线；d周边环境改变对本工程影响C.经济损失风险工程本身或对第三方产生的直接或间接的经济损失D.工期延误风险工程建设工期延长及非合理性工期提前E.社会影响风险工程建设引起的非正常安全转移安置、社会负面影响或不稳定及政府公信力丧失等,.,4,地下工程风险分类,地质条件本身风险如断层、软土、粉细沙、溶腔、地质漏斗、风化深槽水文条件风险如地下水位高、地下暗河、溶腔高压积水等，水文条件往往与地质条件一起作用地下管线风险军事、电力、市政等管线邻近既有建筑物、构筑物的风险既有的房屋、道路、隧道等,.,5,地下工程风险评估的必要性,隧道与地下工程与其他工程相比,其隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性更为突出,加大了施工技术的难度和建设的风险性。风险评估是隧道与地下工程风险管理的核心,是系统地识别工程风险和科学合理地管理风险之间重要的纽带,是决策分析的基础。,.,6,风险评估的依据,1、由现在工程的特点决定的2、由现在工程的地质条件决定的3、由现有的技术条件决定的,.,7,1、现在工程的特点,施工的难度越来越大施工的要求越来越高施工的工期越来越紧施工的单价越来越低施工离不开风险评估，需要高水平的风险评估,.,8,2、现在工程的地质条件的特点,工程地质环境越来越复杂各种地质灾害越来越频发人员物质损失越来越严重为了防治地质灾害，保证施工安全，需要高水平的风险评估,.,9,3、现有的技术条件,成熟的传统工程地质方法对于工作区的岩石、构造、地下水有一个初步的了解。各种先进的超前设备主要有包括TRT、TSP、TGP、地质雷达、超前水平钻、红外探水、地表浅层物探技术在内的设备大量使用。,.,10,二、在下工程风险评估的内容,工程勘察阶段风险管理工程设计阶段风险管理工程施工阶段风险管理,.,11,地下工程勘察中常见的地质风险,.,12,.,13,地下工程设计阶段风险因素分析,.,14,环境设施重要性划分影响分区表,.,15,地下工程各类施工方法的工程自身风险等级,.,16,.,17,风险评估的内容之一-超前地质预报,1、长距离超前地质预报2、短距离超前地质预报3、超前地质预报的验证及反馈,.,18,1、长距离超前地质预报,地下工程施工地区的工程地质评价包括：岩石、构造、地下水、不良地质灾害分析。现场超前地质预报的探测工作包括：TSP、TGP、TRT、大地电磁等手段。,.,19,2、短距离超前地质预报,地质雷达超前水平钻孔掌子面岩石分析这三项工作与长距离超前地质预报相互印证、互为补充，以达到最好的超前预报精度。,.,20,3、超前地质预报的验证和反馈,隧道变形监控量测隧道掌子面岩石素描,.,21,三、风险识别的常用技术,1、工程区内的宏观地质调查主要是常规的工程地质工作2、伴随工程的各种风险识别技术1）地震波反射技术2）地质雷达探测技术3）钻探法4）掌子面地质素描,.,22,1、工程区内的宏观地质调查,隧道隧洞所在地区不良地质宏观预报，宏观预报是施工地质灾害超前预报不可或缺的基础、是第一道工序。这其中勘察设计资料是十分重要的。,.,23,1）地震波反射技术目的减少勘测的时间、提高隧道掘进的安全系数和效率。提高描绘隧道面前方地层地质状况的精确度。,2、伴随工程的风险识别工作,.,24,工作原理地震反射波技术,如光波在镜面发生反射一样，岩体中传播的地震波在断层构造破碎带、不同岩性接触带、软弱岩层带、以及岩溶发育带等界面发生反射、绕射和散射，发生波型变换、衰减、干涉等现象。应用地震波反射技术目前的设备有TRT、TSP、TGP等几类超前预报系统。,地震反射波技术工作原理,.,25,2）地质雷达超前探测地质雷达(GroundPenetratingRadar,简称GPR)方法是一种用于探测地下介质分布的广谱电磁技术。一套完整的地质雷达通常由雷达主机、超宽带收发天线、毫微秒脉冲源和接收机以及信号显示、存贮和处理设备等组成。,.,26,3）钻探法,A、超前水平钻,超前水平钻主要有冲击钻和回旋取芯钻，根据钻机的声音、钻速、取芯情况探测掌字面前方的地质情况。特别是掌子面前方隐伏的含水岩溶构造尤其重要。,.,27,宜万铁路某隧道超前水平钻孔剖面示意图,.,28,超前水平钻孔示意图,.,29,B、超前钎探和径向钎探主要采用风钻和凿眼台车在现场施做，尤其适用于岩溶多发地区，是超前水平钻的重要补充。,.,30,4）掌子面地质素描,掌子面地质素描的内容1、位置：地质素描在隧道施工全过程中进行，正洞、平导、辅助导坑及掌子面素描。,.,31,A、电磁波反射法,主要是地质雷达，对于在掌子面前方10m30m内的主要大型地质提前判断较为准确。,.,32,B、红外探测主要是红外探测仪，对于掌子面前方静水有较好的探测效果,.,33,C、直流电法,主要为高分辨直流电法仪，可用于路基、桥基、隧道断层、含水层探测及配合声波进行地层分级评价。,.,34,四.地质风险方面的工程实例,4.1地质灾害的分类本文主要是本着地质灾害本身的规模、突涌物成分、形成地区来进行分类的，初步分为下列6种：岩溶地区水砂混合物突发型特大突涌灾害富水区隐伏含水构造引发的特大型突水灾害强风化岩溶地区稳定型特大突涌灾害富水区非可溶岩石接触界限引发的中型突水灾害断层破碎带引发的泥砾石型特大突涌灾害岩溶陷落柱引发的泥砾石型特大突涌灾害,.,35,4.2各种灾害的特征,4.2.1岩溶地区泥砂混和物突发型特大突涌灾害宜万铁路马鹿箐隧道“1.21”特大突水事故2006年1月21日10：50，隧道平导PDK255978.1掌子面突然崩塌，发生突水与突泥，总突水量约72104m3，洞内泥沙沉积总量约7104m3。11人死亡，直接经济损失7912.9298万元。,.,36,宜万铁路马鹿箐隧道特大突水事故照片,马鹿箐隧道是宜万铁路22座长、特长隧道之一，全长7879m，最大埋深600m。2006年1月21日发生特大突水事故，最大突水量达30104立方公尺/h，造成重大损失。为查明突水来源，在突水区附近约5平方公里范围内采集不同类型的水样21个，淤泥样2个，采用水文地球化学方法对这些水样进行水化学分析和同位素分析，还对淤泥和部分水样做了14C测年。通过对比样品分析结果，认为突水来源为年代较老的溶洞封存水。,.,37,4.2.2富水区隐伏含水构造引发的特大型突水灾害,宜万铁路的野三关隧道2007年8月4日21时发生重大透水事故，掌子面一台120挖掘机（约32t）二台斯太尔自卸车（约21t）、一台沃尔沃装载机（约25t）、一台50装载机（约21t）冲到约500m远的地方，块石堆积隧道长度约400m，掌子面附近的隧道断面基本堵实，导致52人被困。造成10人死亡，直接经济损失为3658.46万元。,.,38,施工区地表岩溶地貌,.,39,4.2.3强风化岩溶地区稳定型特大突涌灾害,渝遂高速公路云雾山隧道右线浅埋段YK40+466于2005年12月9日发生特大突泥地质灾害。突泥量达20300m3，在地表YK40+444处出现了一约14m直径的陷穴，白沙河支流被截断，河水直接灌入洞内，同时在隧道左线靠近右线地面陷穴一侧也出现了4个直径约11.5m的小型陷穴，其延伸方向指向YK40+444处地表陷穴,.,40,4.2.4富水区非可溶岩石接触界限引发的中型突水灾害,台缙高速苍岭隧道于2005年3月23日在隧道左线K101+558处，发生的突水，开始突水时具有一定的承压性，在隧道中水平喷射距离达5m左右，突水量达到800m3/d，水质清澈，无泥沙等物质，后突水流量逐渐减少。也无承压现象，水质清澈，无泥沙等物质。突水淹没了掌子面的施工设备，造成隧道左线停工两天。,.,41,突泥淤塞的隧道,.,42,4.2.5断层破碎带引发的泥砾石型特大突涌灾害,西格铁路的关角隧道2008年5月16日，3#斜井掌子面X5+66处中部2个钻孔有水涌出57m，水量很大，具有承压性，在掌子面有大股地下水涌出，最大涌水量约9000-9500m3/h，掌子面后斜井被淹约330m。造成3#斜井停工48d。,.,43,4.2.6岩溶陷落柱引发的泥砾石型特大突涌灾害,2002年9月10日,圆梁山隧道进口正洞DK354+879里程14：30掌子面突然爆开,一股强大的狂风从掌子面向外挤压,随之,大规模硬塑可塑状黏土喷出,约30s时间内,涌泥喷至DK354+635(喷射距离244m)塞满下导坑4200m3空间,事故造成8人死亡，2500余万元的损失。,.,44,4.4风险识别工作的思路,总的来说就是：地质工作是基础明确目的为先导测后验证是关键选取最佳的方案,.,45,地质工作是基础,在工作前隧道外的地质调查。在工作中隧道内的掌子面素描。,.,46,在工作前隧道外的地质调查。,宏观预报是施工地质灾害超前预报不可或缺的基础、是第一道工序。这其中设计资料是十分重要的。,.,47,地层地质调查地质构造调查水文地质调查岩溶地质调查,宏观地质调查主要包括,.,48,寻找不良地质的的识别标志,为下一步的工作打下一个坚实的基础,.,49,在工作中隧道内的掌子面素描,掌子面地质素描的内容对已进行的超前地质预报工作的验证，为下一步的调整做准备。地质素描在隧道施工全过程中进行，正洞、平导、辅助导坑及掌子面素描。,.,50,明确目的为先导,根据地下工程遇到的问题进行风险识别，明确工作的“目的”,.,51,a、地下工程施工中遇到的岩石问题,主要是软岩大变形，围岩级别变化超过2-3级，这时施工需要高水平的超前地质预报，提供有力支撑。,.,52,b、地下工程施工中遇到的构造问题,主要是遇到断裂构造、引起隧道施工后大变形，有可能影响隧道施工安全时，施工需要高水平的超前地质预报，提供有力支撑。,.,53,c、地下工程施工中遇到的岩溶问题,主要是由于岩溶构造发育，导致可能出现的水砂混合物突涌灾害，严重影响隧道施工安全，这时施工需要高水平的超前地质预报，提供有力支撑。,.,54,d、技术手段决定我们的预报目的,成熟的传统工程地质方法对于工作区的岩石、构造、地下水有一个初步的了解。各种先进的设备主要有TSP200、TSP202、TSP203、TSP203Plus、地质雷达、超前水平钻、红外探水、地表浅层物探技术在内的设备大量使用。日益完善的风险评估体系主要是各种解译技术、分析技术的成熟。,.,55,测后验证是关键,依据各种量测的数据、资料进行验证是进行风险有效控制的关键,.,56,选取最佳的超前预报方案,正确认识工作区域的地质情况正确选取设备和手段正确采集现场的各种工地质信息正确解译和判读资料,.,57,五、地下工程风险管理的监理工作,1、特殊及复杂条件地下工程的风险管理2、风险管理中监理工作内容3、风险管理对监理工程师的要求,.,58,特殊及复杂条件地下工程的风险管理,大口径管线、穿越保护性建筑、军事区或重要设施，这是地下工程重要风险点，采用事前调查、申报审核、合理施工保护等措施降低风险地下障碍物将直接影响正常施工，通常情况应将地下障碍物预先清除，特殊情况下需在施工中直接切削穿越的，应制定有效的风险控制措施浅覆土层指隧道覆土小于1倍隧道直径的工况，易造成开挖面失稳和隧道上浮，并加剧土体扰动和损失量而导致塌陷小半径区段是指隧道曲线半径小于50倍施工隧道，这对隧道轴线控制存在风险,.,59,大坡度段是指隧道轴线大于3%的工况，大坡度段易造成标高控制和水平运输困难小净距隧道施工是指两隧道间距小于隧道直径0.6倍的邻近施工，在施工中应严格控制参数，加强监测，并对两隧道之间区域实施地基加固措施穿越江河段是指所建隧道处在江河下的工况，穿越江河段施工时易形成开挖面与江河贯通以及隧道渗漏的风险。通常可提高开挖面稳定性、改善隧道抗位移变形能力、以及加强隧道防喷涌渗漏的风险控制措施,.,60,风险管理中监理工作内容,应将建设风险管理纳入正常监理工作应确保现场施工监理人员及时到位审查施工单位的施工方案，评估施工单位建设风险管理实施情况应对工程质量、安全和进度进行风险检查应审查监理工作内容不全或失察风险对重大建设风险施工，应在施工前检查施工方风险预防措施是否到位，并旁站作好记录对施工方存在的建设风险或违反风险管理的行为，监理方有责任向施工方提出警告，不听劝阻或情节严重的，监理方有权停工处置，并及时上报建设单位应对施工