红岭隧道施工阶段灾害风险评估《地铁灾害与防护技术》西南交通大学峨眉校区课程设计

课程名称：地铁灾害与防护技术2、学会风险评估的专家调查法、层次分析法、矩阵法、核对表法等；4、了解交通事故、用电事故、火灾事故等其它风险因素和相应的风险事件。1、阅读红岭隧道设计资料和施工图阶段风险评估结果；指导教师(签章) 4.1事故发生概率等级标准 4.2经济损失等级标准 4.3风险等级标准 4.4风险接受准则 5.1风险评估对象及目标 6.2突水、突泥地段 6.4其他风险控制措施 红岭隧道位于山西省长治市境内，进口位于平顺县北耽车乡立家长村东，出口位于北耽车村南，隧道进出口交通相对便利。地形起伏，植被不发育。隧道里程DK556+723～DK561+575，全长4852m。进、出口线路设计路肩标高分别为767.319m、714.275m，洞身最大埋深约410米。隧道洞身坡度采用单面下坡，本隧道为单洞双线隧道，左线和右线线间距4m。设计行车速度为120km/h。建2.风险评估程序求；东南沿海铁路福建公司安质部文件《厦深线梁山隧道施工阶段风险管理计划》（东南安质[2008]40号）等相关内容，结合厦深线工程建设实际情况，红岭隧道隧（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的概率和损失。分析各风险因素的影响程度，主要确定风险因素影响对（2）、提出各风险因素的等级及残留风险等级，综合确定红岭隧道隧（4）、上级单位对风险评估报告进行审定，并针对高度风险等级评审，形成隧道安全风险评审意见。3.风险评估方法专家调查法是用函询的方法征求专家意见进行风险分析与预测的方法，一般步①将项目基本信息和归纳的问题提供给专家；②专家匿名提出意见；③归纳专家意见，形成意见统计结果；④反馈给专家，专家匿名再提出意见；⑤反复多次后，将归纳总结的意见提供给决策者作为决策的依据。该方法采用归纳统计将大多数人的意见和少数人的意见都包含在内，避免了一般归纳法不全面的弊端。采用该方法的预测时间不宜过长，越长准确性越差。本方法分析结果往往受组织者、参加者的主观因素影响，可能存在偏差。核对表法是在系统分析的基础上，找出所有可能存在的风险，然后以提问的方①将工程风险系统分解为若干个子系统；②运用事故树，找出引起风险事件的风险因素，作为检查表的基本检查项目；④根据风险因素的风险等级，依次列出风险清单。核对表一般应包括序号栏、检查项目栏、判断栏（以“是”或“否”来回答）和备注栏（与检查项目有关的需说明的事项）四个项目。该方法能消除或减低忽视某些风险因素的可能性，是风险识别的一种有效和可靠方法，可用于施工过程中判断风险因素是否存在，也可用在发生事故后帮助查找事故原因。由于在项目过程中风险因素会发生改变，故在应用中应定期检查风险清单的内容是否齐全。风险矩阵法是采用概率理论对风险因素发生的概率和后果进行评估的方法，一①确定风险评估指标；②确定每个风险因素的后果等级；③确定每个风险因素的概率等级；④将风险发生的概率等级和后果等级分别列在风险矩阵图上，二者垂直坐标交点区域即为风险等级。该方法操作简单，容易得到风险评估的结果。层次分析法是按照一定的规律把决策过程层次化、数量化，是一种对多方案或①建立系统的递阶层次结构；上一层某个因素的同层诸因素，用成对比较法和1~9比较尺度构造成对比较矩阵，直至最下层；大特征根及对应特征向量，特征向量即为该比较矩阵中各因素权重值；④计算当前一层风险相对总目标的排序权重；该方法可以有效地对影响评估目标的风险因素进行定量化分析，并比较各因素4.风险等级评估在综合考虑了地形地质条件、原勘测、设计有关资料后，将各种风险因素导致所对应的概率大小和等级标准见表1。概率范围概率范围中心值概率等级描述概率等级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灾难性的很严重的严重的较大的轻微的后果等级54321经济损失（万元）>1000300～10030～100估与管理暂行规定》风险等级标准将风险指数分为“极高(Ⅰ级）、高度(Ⅱ级）、后果等级后果等级概率等级很可能5很不可能1轻微的1较大的2低度（IV级）严重的3很严重的4灾难性的5铁路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施如表4。处理措施处理措施风险等级低度(Ⅳ级）接受准则高度(Ⅱ级）中度(Ⅲ级）极高(Ⅰ级）不可接受此类风险最大，必须高度重视并规避，否则极高(Ⅰ级）不可接受要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。5.风险评估内容评估对象：红岭隧道的安全风险评估。评估目标：根据施工地质、资源配置及施工方案进行风险评估，提出相应的隧道施工安全措施，着重于施工管理、措施评价和落实。通过风险评估与管理，建立完整的风险评估与管理体系，切实有效地控制各类风险，将各种风险降低至可接受5.3.1塌方泥等地质灾害。5.3.2突水（泥、石）地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用会加剧岩体的失稳和坍落。红岭隧道突水（泥、石）的主要风险因素为为弱风化白云岩、灰岩及灰岩泥岩互层岩中，局5.3.3交通事故交通管理不到位，安全警示标志、限速标志不全，装载、运输设施未按照安全技术规程作业，作业人员与输设施抢道。洞内通风照明不足，能见度差。5.3.4用电事故作业地段照明未使用安全电压，供电线路未采用三相五线制，用电设备未采用5.3.5火灾事故未定期组织对参建员工进行消防教育；易燃易爆物品管理不到位；洞内电焊、气割作业未实施明火使用申请；现场消防器材不足、实效。红岭隧道安全风险评估记录详细列于附表，其中：6.风险对策措施及时反馈”的施工原则。加强超前地质预报工作。对开挖面前方地层采取TSP203、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，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥和整体性变差等现象，及时调整施工加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起塌方。管棚、揭示前5米超前周边注浆及揭示前5米超前帷幕注浆预加固，通过加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。开挖后及时按审批的方案施工初期支护并封闭成环，必要时快速封闭掌子面、增设临时仰拱与临时对撑加固初期支护。岩不得大于70m。软弱围岩地段等应提前进行二衬施工、密切注意隧道施工稳定性变更设计。请建设指挥部组织设计单位、监理单位、施工单位四方现场勘察，根据围岩的实际情况，优化支护参数,增加格栅或型钢钢架支护。身开挖以弱爆破为主，机械开挖为辅，采用减震爆破技术，严格控制开挖进尺，及严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺。台阶法开挖时，Ⅳ级围岩上台阶一仰拱一次开挖进尺不能超过3m；Ⅴ级围岩上台阶一次开挖进尺不能超过1榀拱架间距，中下台阶一次开挖进尺不能超过2榀拱架间距，仰拱一次开挖进尺不能超过3m，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。良地质体的位置、规模、性质进行详细的预报，预判前方地质条件和地下水情况，超前局部注浆等方案。突水、突泥段施工：及时反馈”的施工原则；采用TSP203+超前地质预报系统、红外探水仪、钻机超前探孔和每个循环开挖前采用超长钻杆钻孔等探测手段对前方围岩进行综合预测预报，判识掌子面前方围拱部φ89大管棚、超前局部注浆、揭示前5米超前周边注浆及揭示前5米超前帷幕注浆预加固进行封堵，以加固地层并堵水，减少水量，降低地下水对软弱围岩的软旋喷超前加固圈+拱墙大管棚超前支护及补充注浆+掌子面水平旋喷改良预加固”的每班配一名技术人员值班全过程监控、指导；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，减少地下工程的渗水量。洞身DK559＋100～DK561+570隧道出口段为寒武系中统张夏组鲕状灰岩，鲕状该段隧道洞身埋深较深，岩质较硬易发生岩暴现象。严格坚持“短进尺、多循环、以防为主、防治结合”的原则组织施工，该段施工过程中采取的主要措施：局部岩体表面的剥落、崩裂等现象；（2）技术措施：1)选用预先释放部分能量的方法。用超前钻孔释放能量或喷射高压水冲洗法，先期将岩层的原始应力释放，以减少岩爆的发生。②中等岩爆地段在边墙及拱部隧道开挖轮廓线10～15cm范围内打设注水孔，分应力。④采用预裂爆破以释放预应力。2)加强光面爆破技术，使开挖轮廓线圆顺，降低岩爆发生的强度。选用与硬岩相匹配的水胶炸药。周边眼间距较无岩爆地段适当加密，周边眼采用小药卷不偶合装药，严格控制药量，尽可能3)局部增设锚杆及钢筋网或采用钢架锚喷支护等手段进行防护，尽可能减少岩层暴露时间，减少岩爆发生。①对于岩爆强烈的开挖面，可采用超前锚杆对开挖面前方的围岩进行锁定。②在拱部及两侧侧壁布置预防岩爆的短锚杆，锚杆长度宜为2m左右，间距宜6.4.1交通安全控制措施应确保装载、运输设施良好工作状态，装载、运输设施按照安全技术规程作业，安全警示标志、限速标志齐全，作业人员与运输设施按道行驶。洞内通风照明能见度满足行车要求，同时加强所有参建人员交通安全教育，遵守交通安全规章制度，确保安全行驶。6.4.2用电安全控制措施供电系统始端、末端必须作重复接地；但线路较长时，线路中间应增设重复接地，与设备相匹配。不得用一个开关直接控制二台及以上的用电设备。③熔断器的规格应满足被保护线路和设备的要求；熔体不得削小或合股使用，严禁用金属丝代替，熔体应有保护罩，管型熔断器不得无管使用，有填充材料的熔断器不得改装使用；熔体熔断后必须查明原因并排出故障后方可更换，装好保护罩④电焊机的外壳应可靠接地，不得多台串联接地，电焊机的裸露导电部分和转动部分应装安全保护罩；电焊机的电源线必须绝缘良好。使用泡沫灭火器或干砂灭火6.4.3消防安全控制措施隧道内严禁明火作业。防水板铺设、钢筋安装施工区域设置有效且足够的消防7.风险评估汇总红岭隧道风险因素类别有两种，分别为地质因素和隧道技术因素；依据详勘结果和本阶段隧道设计情况，对本工程风险评估及采用的对策如下表5。风险事件地形、地质条件及下穿建（构）筑物情况地形、地质条件及下穿建（构）筑物情况情况残留里程区段应对措施里程区段应对措施厚度（m）DK556+730~DK556+756DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575发育岩体破碎，扰动易发生坍4～77出口为强风化鲕状灰岩节理发育，岩体破碎，边坡稳定性差加强超前地质预报。进行超前钻孔探测，加强排水措施DK556+983~DK561+504加强超前地质预报。进行超前钻孔探测，加强排水措施DK556+983~DK561+504Ⅲ级低度发育，发育有溶洞风险产生的原因风险产生的原因DK556+983～DK561+504段，为弱风化白云岩、灰岩及灰岩泥岩互层岩中，局部灰岩岩溶发育，发育有溶洞，易发生突水、涌泥地质灾害进口为强风化白云岩节理发育岩体破碎，扰动易发生坍塌，边坡稳定性差；出口为强风化鲕状灰岩节理发育，岩体破碎，边坡稳定性差，易洞身DK559＋100～DK561+570隧道出口段为状构造，局部节理发育易发生掉块，开挖时应做好测量工作及时支护，该段隧道洞身埋深较深，岩质较硬易发生岩暴现象。交通管理不到位，安全警示标志、限速标志作业人员与输设施抢道。洞内通风照明不足，能见度差。作业地段照明未使用安全电压，供电线路未未定期组织对参建员工进行消防教育；易燃易爆物品管理不到位；洞内电焊、气割作业未实施明火使用申请；现场消防器材不足、实效。风险清单表红岭隧道审核序号1风险事件23456类别地质施工施工施工2012-12-21施工阶段人员伤亡工期延误人员伤亡工期延误人员伤亡人员伤亡人员伤亡人员伤亡初始风险等级表红岭隧道序号1234567风险因素DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK556+983~DK561+504DK559＋100~DK561+570交通运输管理现场临时用电管理施工现场防火管理风险事件突水、突泥岩爆交通事故用电事故火灾事故概率等级4424333后果等级1131222风险等级风险因素权重表风险因素权重表红岭隧道红岭隧道序号1234567风险因素DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK556+983~DK561+504DK559＋100~DK561+570交通运输管理现场临时用电管理施工现场防火管理风险事件突水、突泥岩爆交通事故用电事故火灾事故安全风险概率等级4424333后果等级1131222权重值4464666说明：在《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》附表中，权重值意指多重风险评估时某一个特定风险的份量。本表安全风险评估仅涉及到安全，权重值实际应为1，考虑到各安全风险因素的重要性，表中相应实际数值以矩阵乘积风险因素综合权重表编号日期2012-12-21隧道名称红岭隧道审核阶段施工阶段序号风险因素综合权重重要度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现场临时用电管理16.7%高度7施工现场防火管理16.7%合计100%风险期望损失表风险期望损失表红岭隧道红岭隧道序预计损失（万期望损失风险因素风险事件期望概率DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK561+504突泥DK559＋100~DK561+5705交通运输管理交通事故6现场临时用电管理用电事故7施工现场防火管理火灾事故风险对策措施表隧道名称红岭隧道序号1DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575事件23456DK556+983~DK561+504DK559+100~DK561+570交通运输管理现场临时用施工现场防火管理2012-12-21施工阶段2012-12-21施工阶段安全风险对策措施加强超前地质预报。进行超前钻孔探测，加强按照“先柔后刚、先放后抗”的施工原则，采化隧道开挖方法、进行围岩应力释放等一系列保持装载、运输设施良好工作状态，装载、运洞内通风照明能见度满足行车要求。严格现场临时用电管理，作业地段照明使用安全电压，供电线路采用三相五线制，用电设备开关箱专人负责。加强对作业员工的消防安全教育，严格明火审评估阶段施工阶段时间2012-12-21地质概况设计情况红岭隧道长度4852m线别双线隧道里程DK556+723～DK561+575，全长4852m。进、出口线路设计路肩标高分别为767.319m、714.275m，洞身最大埋深约410米。隧道总体完整，无地层构造，局部灰岩岩溶发育，发育有溶洞，地下水较不发育。洞身岩石较坚固，施工进入页岩及灰岩泥灰岩互层时须严可能产生变形，施工时应加强超前支护。寒武系灰岩地层产状较缓近于水平，隧道进口段、进口浅里段强—弱风化岩层节理裂隙较发育，隧道进口至DK557+200处埋深较浅风化呈度深易发生坍塌掉块。洞室位于页岩夹泥灰岩及薄层灰层中（该红岭隧道位于山西省长治市境内，进口位于平顺县北耽车乡立家长村东，出口位于北耽车村南