[ppt精品]高速公路工程施工危险源辨识及安全评价

高速公路工程施工危险源辨识及安全评价,1、在查阅大量相关文献和资料的基础上，综述国内外公路岩土爆破施工的研究及安全研究概况；综述各种危险有害因素。2、根据老集高速公路的工程概况和施工方案、侧重考虑利用爆破开挖岩土层及边坡的稳定性分析，对边坡支护结构进行检算。3、针对公路岩土爆破施工中可能产生的危险有害因素，选取层次分析安全评价方法,对岩土爆破施工进行安全评价。4、通过安全评价，辨识爆破中存在的危险源并提出安全对策措施。,2,论文的主要内容,国内现状 20世纪80年代初期，安全系统工程、安全评价引入我国，受到许多大中型企业和行业管理部门的高度重视。通过吸收；消化国外安全检查表和安全分析方法，机械、冶金、化工、航空、航天等行业的有关企业开始应用安全分析评价方法，如安全检查表(SCL)、事故树分析(FRA)、故障类型及影响分析(FMFA)、事件树分析(ETA)、预先危险性分析(PHA)、危险与可操作性研究(HAZOP)、作业条件危险性评价(LEC)等。此外，一些石油、化工等易燃、易爆危险性较大的企业，应用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法进行了安全评价，许多行业和地方政府有关部门制定了安全检查表和安全评价标准。然后由于我国公路施工工期短,质量不能得到最大限度的保证,施工过程中存在着施工人员安全意识差,管理不到位,施工机械老化及错误操作等等不安全的因素,而造成的安全事故发生的数量大幅度的上升。由于国家高度重视人员安全，所以安全的更多的信息应用到了施工过程中，并且在施工中有了更多的安全评价方法，及其评价体系。,国内外研究现状,国外现状日本是世界上较早进入高速公路建设国家之一，至今已有6000km以上的高速公路，对边坡的治理的工艺、技术、设备都具有国际先进水平。在日本常用的边坡的工程防护方法包括锚固、喷浆、构造物、挡土墙、栅栏等方式。其支护技术已经具有国际先进水平，并且其公路施工过程中的安全问题出现的很少。,老集高速的施工概况及地质水文条件,工程概况丹东至拉萨国道主干线是国家规划建设的国道主干线“五纵七横”之一，是连接我国华北和西北地区的重要干线，也是最重要的对外通道和经济主干线，老爷庙至集宁段高速公路是其中的一段，第四合同段起讫里程K300+000-K316+000，全长16km。路基施工采用爆破施工方法。,地质水文条件 本合同段位于内蒙古兴和县境内,属低山丘陵区,地面略有起伏。线路所经地区上部为第四系冲洪积成因的沉淀物（以砾石、砂砾和中细砂为主）；部分地段中部见第三系中新统灰黑色玄武岩，呈强风化碎石状，局部直接出露；下部地层为沉积的紫红砂质砂岩夹绿色砂砾岩，局部地段见巨厚层状白黄砂砾岩。 路线经过地区属典型大陆性气候,气候干燥,风天较多,降水量少且集中于6、7、8三个月，暴雨多。蒸发量大。昼夜温差大，属季节性冰冻区，地下水位于埋深一般12m。年平均气温4.2,绝对最低气温-33.8,绝对最高气温36,冰冻期11月至第二年3月,最大冻结深度191cm,最大积雪厚度18cm,平均年降水量419mm,平均风速5m/s,最大风速33m/s,主导风向西北风。 本合同段跨越的红土窑河，前河属季节河流，平时干枯无水还有少量常流水，只有在雨季发生暴雨，汇集形成山洪，洪峰历时较短。沿线地下水类型主要有：基岩裂隙水，玄武岩孔洞裂隙水及第四系松散层孔隙水，地下水受季节影响较大并受地貌、岩性等因素的综合控制，地下水位置埋深一般为1-2m。,安全评价方法,方法定义：所谓层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法，称为层次分析法。评价方法简单介绍：所谓层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法，称为层次分析法。层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后得用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。这里所谓“优先权重”是一种相对的量度，它表明各备择方案在某一特点的评价准则或子目标，标下优越程度的相对量度，以及各子目标对上一层目标而言重要程度的相对量度。层次分析法比较适合于具有分层交错评价指标的目标系统，而且目标值又难于定量描述的决策问题。其用法是构造判断矩阵，求出其最大特征值。及其所对应的特征向量W，归一化后，即为某一层次指标对于上一层次某相关指标的相对重要性权值。,安全评价体系,根据已有的安全评价体系对爆破施工进行安全评价,1 综合评判数学模型的建立根据拆除爆破施工的特点，结合各方面的经验，提出影响爆破施工安全的因素集U，由7个元素构成。U=U1,U2,U3,U4,U5,U6,U7,=(周边环境及建筑结构，设备配备，施工技术设计，防护设计，临爆组织及设计，安全管理，安全业绩。每个因素下面又分子因素集：周边环境及建筑结构U1=U11=周边环境及建筑结构。设备配备U2=(U21,U22)=凿岩设备，个人防护用品。施工技术设计U3=U31,U32,U33,U34)=钻孔，炮孔及药量，网络设计，爆破器材。防护设计U4=U41，U42，U43=飞石防护，地震波防护，冲击波防护）临爆组织及设计U5=U51，U52=安全区域划定，警戒人员组织。安全管理U6=U61，U62，U63，U64=人员培训，人员资格，操作规程，应急预案。安全业绩U7=U71=安全业绩。其中，凿岩设备主要指钻孔设备，炮孔及药量指炮孔位置、数量、孔距、排距及炮孔装药量等，爆破器材包括炸药、雷管、导爆管、传爆元件和起爆器等。根据习惯做法，提出如下的评价集：V=vl，v2，v3，v4=优，良，中，差；U、V两者都是有限论域。,2 确定因素的权重分配集利用层次分析法，将“拆除爆破施工安全”作为目标层A，因素集U下的7个元素UIU7作为准则层B，U1一U7下的17个元素构成了准则层C，评价集则构成了决策层D。表5-4将B1一B7的重要性作两两比较，确定一级矩阵A一B利用和积法，得到对应于AB矩阵最大特征值一的正规化特征向量的近似值：W=(0.30，0.08，0.33，0.09，0.09，0.07，0.04)，max=7.069162，CI=0.011527。准则层B元素个数n=7，所以通过查表确定平均一致性指标取132.CR=CI/RI=0.0081750.1其中CR为一致性指标。判断矩阵AB有较好的一致性，可以接受。,(2)确定二级判断矩阵。同理计算出B层对c层的判断矩阵W1一W7，假设W1一W7值如下U1CW1=(1)U2CW2=(0.14，0.86)U3CW3=(0.12，0.49，0.11，0.28)U4CW4=(0.65，0.23，0.12)U5CW5=(0.5，0.5)U6CW6=(0.10，0.10，0.28，0.52)U7CW7=(1)同时假设以上判断矩阵有较好的一致性，均可以接受。(3)层次总排序。进行层次总排序，得到因素层C的权向量：C=(0.30，0.01，0.07，0.04，0.16，0.04，0.09，0.06，0.02，0.01，0.04，0.04，0.01，0.01，0.02，0.04，0.04),3 确定隶属函数4 安全状况评价可以请4位以上爆破界专家对各评价因素的状况进行打分评价。本文以5人为例，根据隶属函数式(5-13)一式(5-16)确定其对应的隶属度，从而得到评判矩阵。假如专家1对某项目的因素层17个影响因素打分结果为(85，81，84，95，79，73，85，85，78，91，84，76，80，93，92，90，69)。专家1对“周边环境及建筑结构”这个因素打分为85，即x=85时，由式(5-13)一式(5-16)，有：优（x）=0.81良（x）=1中（x）=0.6差（x）=0,同理，可计算出其余16个元素分数的隶属度。将每个元素的隶属度作为矩阵的行元素，可得到评判矩阵R：,运用加权平均型模型，有：D1=CR=(0.71，0.92，0.67，0.11) 归一化后：D1=(0.29，0.38，0.28，0.05)同理，其他4位专家给出的评分亦可算出。将5位专家计算出来的评判结果相加并取平均值，即得D=(D1十D2十D3+D4+D5)/5 假设最后结果为优（x）=0.33良（x）=0.30中（x）=0.22差（x)=0.15 优（x）=0.33=max(0.33，0.30，0.22，0.15根据最大隶属度原则，则可判定该施工安全状况为“优秀”，及所谓的“安全”。,边坡支护稳定性检验,1边坡锚固三维模型本文的三维模型假定下滑体是个六面体,由坡面、坡顶面、下滑面、后剪切面、侧剪切面A和侧剪切面B组成。在模型中,还假设下滑体两边的侧剪切面及后剪切面的倾角都为。同时还假设稳定分析时,剪切面上的法向应力为0。这样假定对结算结果的影响是剪切面切向摩阻力由土体粘聚力与剪切面的面积相乘得到,而不考虑其摩擦角。剪切面和下滑面由岩质边坡的薄弱层确定,在边坡现场可以用地质罗盘测出其露出的薄弱层倾向和倾角.应该注意,如果边坡有多组的薄弱层,则需要定出多组的剪切面和下滑面.锚杆在模型中用一个集中力来模拟.把支护边坡所使用的所有锚杆的极限承载力相加,得到总的锚固力T。,2锚固力的三维模型在二维分析中,默认锚杆与下滑面在同一个竖直面,则只需考虑锚杆倾角.而锚杆支护三维稳定分析,需要考虑锚杆的倾角和倾向.设下滑方向的倾向和倾角,锚固力T倾向和倾角,则由锚固力T乘以锚固力与下滑方向的夹角即得到其在下滑方向的投影3稳定系数计算求出下滑体的体积,乘以土体容重,得到下滑体的重力W.如图6-1所示是下滑体的力学平衡示意图.用迭代的方法来求解稳定系数.先假设一个稳定系数的初值Fs0,则沿下滑面法线方向列平衡方程,4锚固倾向对稳定的影响在二维分析中,默认锚杆与下滑面在同一个竖直面,则只需考虑锚杆倾角,不用考虑锚杆倾向.在三维分析中,当下滑面倾向与锚杆倾向不同时,锚杆倾向的取值就需要研究。下面推导最优锚杆倾向。同样根据力学平衡,可得锚固力T所能提供的抗滑力为,危险源分析,土石方爆破的安全管理,土石方的爆破工程尤其是爆破的安全管理，需严格执行制度和施工规范。在这里重点谈谈土石方爆破作业的炸