紅嶺隧道施工階段災(zāi)害風(fēng)險評估《地鐵災(zāi)害與防護技術(shù)》西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)課程設(shè)計

課程名稱：地鐵災(zāi)害與防護技術(shù)2、學(xué)會風(fēng)險評估的專家調(diào)查法、層次分析法、矩陣法、核對表法等；4、了解交通事故、用電事故、火災(zāi)事故等其它風(fēng)險因素和相應(yīng)的風(fēng)險事件。1、閱讀紅嶺隧道設(shè)計資料和施工圖階段風(fēng)險評估結(jié)果；指導(dǎo)教師(簽章) 4.1事故發(fā)生概率等級標(biāo)準(zhǔn) 4.2經(jīng)濟損失等級標(biāo)準(zhǔn) 4.3風(fēng)險等級標(biāo)準(zhǔn) 4.4風(fēng)險接受準(zhǔn)則 5.1風(fēng)險評估對象及目標(biāo) 6.2突水、突泥地段 6.4其他風(fēng)險控制措施 紅嶺隧道位于山西省長治市境內(nèi)，進口位于平順縣北耽車鄉(xiāng)立家長村東，出口位于北耽車村南，隧道進出口交通相對便利。地形起伏，植被不發(fā)育。隧道里程DK556+723～DK561+575，全長4852m。進、出口線路設(shè)計路肩標(biāo)高分別為767.319m、714.275m，洞身最大埋深約410米。隧道洞身坡度采用單面下坡，本隧道為單洞雙線隧道，左線和右線線間距4m。設(shè)計行車速度為120km/h。建2.風(fēng)險評估程序求；東南沿海鐵路福建公司安質(zhì)部文件《廈深線梁山隧道施工階段風(fēng)險管理計劃》（東南安質(zhì)[2008]40號）等相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合廈深線工程建設(shè)實際情況，紅嶺隧道隧（1）、對施工階段的初始風(fēng)險進行評價，分別確定各風(fēng)險因素對安的概率和損失。分析各風(fēng)險因素的影響程度，主要確定風(fēng)險因素影響對（2）、提出各風(fēng)險因素的等級及殘留風(fēng)險等級，綜合確定紅嶺隧道隧（4）、上級單位對風(fēng)險評估報告進行審定，并針對高度風(fēng)險等級評審，形成隧道安全風(fēng)險評審意見。3.風(fēng)險評估方法專家調(diào)查法是用函詢的方法征求專家意見進行風(fēng)險分析與預(yù)測的方法，一般步①將項目基本信息和歸納的問題提供給專家；②專家匿名提出意見；③歸納專家意見，形成意見統(tǒng)計結(jié)果；④反饋給專家，專家匿名再提出意見；⑤反復(fù)多次后，將歸納總結(jié)的意見提供給決策者作為決策的依據(jù)。該方法采用歸納統(tǒng)計將大多數(shù)人的意見和少數(shù)人的意見都包含在內(nèi)，避免了一般歸納法不全面的弊端。采用該方法的預(yù)測時間不宜過長，越長準(zhǔn)確性越差。本方法分析結(jié)果往往受組織者、參加者的主觀因素影響，可能存在偏差。核對表法是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，找出所有可能存在的風(fēng)險，然后以提問的方①將工程風(fēng)險系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)；②運用事故樹，找出引起風(fēng)險事件的風(fēng)險因素，作為檢查表的基本檢查項目；④根據(jù)風(fēng)險因素的風(fēng)險等級，依次列出風(fēng)險清單。核對表一般應(yīng)包括序號欄、檢查項目欄、判斷欄（以“是”或“否”來回答）和備注欄（與檢查項目有關(guān)的需說明的事項）四個項目。該方法能消除或減低忽視某些風(fēng)險因素的可能性，是風(fēng)險識別的一種有效和可靠方法，可用于施工過程中判斷風(fēng)險因素是否存在，也可用在發(fā)生事故后幫助查找事故原因。由于在項目過程中風(fēng)險因素會發(fā)生改變，故在應(yīng)用中應(yīng)定期檢查風(fēng)險清單的內(nèi)容是否齊全。風(fēng)險矩陣法是采用概率理論對風(fēng)險因素發(fā)生的概率和后果進行評估的方法，一①確定風(fēng)險評估指標(biāo)；②確定每個風(fēng)險因素的后果等級；③確定每個風(fēng)險因素的概率等級；④將風(fēng)險發(fā)生的概率等級和后果等級分別列在風(fēng)險矩陣圖上，二者垂直坐標(biāo)交點區(qū)域即為風(fēng)險等級。該方法操作簡單，容易得到風(fēng)險評估的結(jié)果。層次分析法是按照一定的規(guī)律把決策過程層次化、數(shù)量化，是一種對多方案或①建立系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)；上一層某個因素的同層諸因素，用成對比較法和1~9比較尺度構(gòu)造成對比較矩陣，直至最下層；大特征根及對應(yīng)特征向量，特征向量即為該比較矩陣中各因素權(quán)重值；④計算當(dāng)前一層風(fēng)險相對總目標(biāo)的排序權(quán)重；該方法可以有效地對影響評估目標(biāo)的風(fēng)險因素進行定量化分析，并比較各因素4.風(fēng)險等級評估在綜合考慮了地形地質(zhì)條件、原勘測、設(shè)計有關(guān)資料后，將各種風(fēng)險因素導(dǎo)致所對應(yīng)的概率大小和等級標(biāo)準(zhǔn)見表1。概率范圍概率范圍中心值概率等級描述概率等級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災(zāi)難性的很嚴(yán)重的嚴(yán)重的較大的輕微的后果等級54321經(jīng)濟損失（萬元）>1000300～10030～100估與管理暫行規(guī)定》風(fēng)險等級標(biāo)準(zhǔn)將風(fēng)險指數(shù)分為“極高(Ⅰ級）、高度(Ⅱ級）、后果等級后果等級概率等級很可能5很不可能1輕微的1較大的2低度（IV級）嚴(yán)重的3很嚴(yán)重的4災(zāi)難性的5鐵路隧道風(fēng)險接受準(zhǔn)則與采取的風(fēng)險處理措施如表4。處理措施處理措施風(fēng)險等級低度(Ⅳ級）接受準(zhǔn)則高度(Ⅱ級）中度(Ⅲ級）極高(Ⅰ級）不可接受此類風(fēng)險最大，必須高度重視并規(guī)避，否則極高(Ⅰ級）不可接受要不惜代價將風(fēng)險至少降低到不期望的程度。5.風(fēng)險評估內(nèi)容評估對象：紅嶺隧道的安全風(fēng)險評估。評估目標(biāo)：根據(jù)施工地質(zhì)、資源配置及施工方案進行風(fēng)險評估，提出相應(yīng)的隧道施工安全措施，著重于施工管理、措施評價和落實。通過風(fēng)險評估與管理，建立完整的風(fēng)險評估與管理體系，切實有效地控制各類風(fēng)險，將各種風(fēng)險降低至可接受5.3.1塌方泥等地質(zhì)災(zāi)害。5.3.2突水（泥、石）地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用會加劇巖體的失穩(wěn)和坍落。紅嶺隧道突水（泥、石）的主要風(fēng)險因素為為弱風(fēng)化白云巖、灰?guī)r及灰?guī)r泥巖互層巖中，局5.3.3交通事故交通管理不到位，安全警示標(biāo)志、限速標(biāo)志不全，裝載、運輸設(shè)施未按照安全技術(shù)規(guī)程作業(yè)，作業(yè)人員與輸設(shè)施搶道。洞內(nèi)通風(fēng)照明不足，能見度差。5.3.4用電事故作業(yè)地段照明未使用安全電壓，供電線路未采用三相五線制，用電設(shè)備未采用5.3.5火災(zāi)事故未定期組織對參建員工進行消防教育；易燃易爆物品管理不到位；洞內(nèi)電焊、氣割作業(yè)未實施明火使用申請；現(xiàn)場消防器材不足、實效。紅嶺隧道安全風(fēng)險評估記錄詳細(xì)列于附表，其中：6.風(fēng)險對策措施及時反饋”的施工原則。加強超前地質(zhì)預(yù)報工作。對開挖面前方地層采取TSP203、超前地質(zhì)鉆孔進行中長距離預(yù)報；采用地質(zhì)素描法和鉆爆施工時用長炮眼孔進行短距離預(yù)報，判明地層和含水情況，為超前支護和止水提供依據(jù)，及時修改或加強超前支護和支護參數(shù)。察開挖工作面巖性變化，遇有探孔突水、突泥和整體性變差等現(xiàn)象，及時調(diào)整施工加強施工監(jiān)控量測，實行信息化施工。對地表沉降、拱頂下沉、圍巖收斂進行量測，及時對數(shù)據(jù)進行整理分析，及時反饋于設(shè)計和施工，及時優(yōu)化設(shè)計參數(shù)和施工方法。當(dāng)量測數(shù)據(jù)表明圍巖收斂變形接近控制標(biāo)準(zhǔn)的警戒值時，盡快采取加強措施進行加固，抑制變形，防止因變形突變引起塌方。管棚、揭示前5米超前周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預(yù)加固，通過加固周邊圍巖，提高其自承能力，減少圍巖松弛變形。開挖后及時按審批的方案施工初期支護并封閉成環(huán)，必要時快速封閉掌子面、增設(shè)臨時仰拱與臨時對撐加固初期支護。巖不得大于70m。軟弱圍巖地段等應(yīng)提前進行二襯施工、密切注意隧道施工穩(wěn)定性變更設(shè)計。請建設(shè)指揮部組織設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位四方現(xiàn)場勘察，根據(jù)圍巖的實際情況，優(yōu)化支護參數(shù),增加格柵或型鋼鋼架支護。身開挖以弱爆破為主，機械開挖為輔，采用減震爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制開挖進尺，及嚴(yán)格控制開挖工序，尤其是一次開挖進尺。臺階法開挖時，Ⅳ級圍巖上臺階一仰拱一次開挖進尺不能超過3m；Ⅴ級圍巖上臺階一次開挖進尺不能超過1榀拱架間距，中下臺階一次開挖進尺不能超過2榀拱架間距，仰拱一次開挖進尺不能超過3m，杜絕各種違章施工?？刂票蒲b藥量，減小對軟弱破碎圍巖的擾動。良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、性質(zhì)進行詳細(xì)的預(yù)報，預(yù)判前方地質(zhì)條件和地下水情況，超前局部注漿等方案。突水、突泥段施工：及時反饋”的施工原則；采用TSP203+超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)、紅外探水儀、鉆機超前探孔和每個循環(huán)開挖前采用超長鉆桿鉆孔等探測手段對前方圍巖進行綜合預(yù)測預(yù)報，判識掌子面前方圍拱部φ89大管棚、超前局部注漿、揭示前5米超前周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預(yù)加固進行封堵，以加固地層并堵水，減少水量，降低地下水對軟弱圍巖的軟旋噴超前加固圈+拱墻大管棚超前支護及補充注漿+掌子面水平旋噴改良預(yù)加固”的每班配一名技術(shù)人員值班全過程監(jiān)控、指導(dǎo)；配置足夠的抽排水設(shè)備，采用恰當(dāng)?shù)呐潘胧?，使地下水能順著預(yù)設(shè)的各種管溝排出洞外，以降低地下水位，減少地下工程的滲水量。洞身DK559＋100～DK561+570隧道出口段為寒武系中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r，鮞狀該段隧道洞身埋深較深，巖質(zhì)較硬易發(fā)生巖暴現(xiàn)象。嚴(yán)格堅持“短進尺、多循環(huán)、以防為主、防治結(jié)合”的原則組織施工，該段施工過程中采取的主要措施：局部巖體表面的剝落、崩裂等現(xiàn)象；（2）技術(shù)措施：1)選用預(yù)先釋放部分能量的方法。用超前鉆孔釋放能量或噴射高壓水沖洗法，先期將巖層的原始應(yīng)力釋放，以減少巖爆的發(fā)生。②中等巖爆地段在邊墻及拱部隧道開挖輪廓線10～15cm范圍內(nèi)打設(shè)注水孔，分應(yīng)力。④采用預(yù)裂爆破以釋放預(yù)應(yīng)力。2)加強光面爆破技術(shù)，使開挖輪廓線圓順，降低巖爆發(fā)生的強度。選用與硬巖相匹配的水膠炸藥。周邊眼間距較無巖爆地段適當(dāng)加密，周邊眼采用小藥卷不偶合裝藥，嚴(yán)格控制藥量，盡可能3)局部增設(shè)錨桿及鋼筋網(wǎng)或采用鋼架錨噴支護等手段進行防護，盡可能減少巖層暴露時間，減少巖爆發(fā)生。①對于巖爆強烈的開挖面，可采用超前錨桿對開挖面前方的圍巖進行鎖定。②在拱部及兩側(cè)側(cè)壁布置預(yù)防巖爆的短錨桿，錨桿長度宜為2m左右，間距宜6.4.1交通安全控制措施應(yīng)確保裝載、運輸設(shè)施良好工作狀態(tài)，裝載、運輸設(shè)施按照安全技術(shù)規(guī)程作業(yè)，安全警示標(biāo)志、限速標(biāo)志齊全，作業(yè)人員與運輸設(shè)施按道行駛。洞內(nèi)通風(fēng)照明能見度滿足行車要求，同時加強所有參建人員交通安全教育，遵守交通安全規(guī)章制度，確保安全行駛。6.4.2用電安全控制措施供電系統(tǒng)始端、末端必須作重復(fù)接地；但線路較長時，線路中間應(yīng)增設(shè)重復(fù)接地，與設(shè)備相匹配。不得用一個開關(guān)直接控制二臺及以上的用電設(shè)備。③熔斷器的規(guī)格應(yīng)滿足被保護線路和設(shè)備的要求；熔體不得削小或合股使用，嚴(yán)禁用金屬絲代替，熔體應(yīng)有保護罩，管型熔斷器不得無管使用，有填充材料的熔斷器不得改裝使用；熔體熔斷后必須查明原因并排出故障后方可更換，裝好保護罩④電焊機的外殼應(yīng)可靠接地，不得多臺串聯(lián)接地，電焊機的裸露導(dǎo)電部分和轉(zhuǎn)動部分應(yīng)裝安全保護罩；電焊機的電源線必須絕緣良好。使用泡沫滅火器或干砂滅火6.4.3消防安全控制措施隧道內(nèi)嚴(yán)禁明火作業(yè)。防水板鋪設(shè)、鋼筋安裝施工區(qū)域設(shè)置有效且足夠的消防7.風(fēng)險評估匯總紅嶺隧道風(fēng)險因素類別有兩種，分別為地質(zhì)因素和隧道技術(shù)因素；依據(jù)詳勘結(jié)果和本階段隧道設(shè)計情況，對本工程風(fēng)險評估及采用的對策如下表5。風(fēng)險事件地形、地質(zhì)條件及下穿建（構(gòu)）筑物情況地形、地質(zhì)條件及下穿建（構(gòu)）筑物情況情況殘留里程區(qū)段應(yīng)對措施里程區(qū)段應(yīng)對措施厚度（m）DK556+730~DK556+756DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575發(fā)育巖體破碎，擾動易發(fā)生坍4～77出口為強風(fēng)化鮞狀灰?guī)r節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，邊坡穩(wěn)定性差加強超前地質(zhì)預(yù)報。進行超前鉆孔探測，加強排水措施DK556+983~DK561+504加強超前地質(zhì)預(yù)報。進行超前鉆孔探測，加強排水措施DK556+983~DK561+504Ⅲ級低度發(fā)育，發(fā)育有溶洞風(fēng)險產(chǎn)生的原因風(fēng)險產(chǎn)生的原因DK556+983～DK561+504段，為弱風(fēng)化白云巖、灰?guī)r及灰?guī)r泥巖互層巖中，局部灰?guī)r巖溶發(fā)育，發(fā)育有溶洞，易發(fā)生突水、涌泥地質(zhì)災(zāi)害進口為強風(fēng)化白云巖節(jié)理發(fā)育巖體破碎，擾動易發(fā)生坍塌，邊坡穩(wěn)定性差；出口為強風(fēng)化鮞狀灰?guī)r節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，邊坡穩(wěn)定性差，易洞身DK559＋100～DK561+570隧道出口段為狀構(gòu)造，局部節(jié)理發(fā)育易發(fā)生掉塊，開挖時應(yīng)做好測量工作及時支護，該段隧道洞身埋深較深，巖質(zhì)較硬易發(fā)生巖暴現(xiàn)象。交通管理不到位，安全警示標(biāo)志、限速標(biāo)志作業(yè)人員與輸設(shè)施搶道。洞內(nèi)通風(fēng)照明不足，能見度差。作業(yè)地段照明未使用安全電壓，供電線路未未定期組織對參建員工進行消防教育；易燃易爆物品管理不到位；洞內(nèi)電焊、氣割作業(yè)未實施明火使用申請；現(xiàn)場消防器材不足、實效。風(fēng)險清單表紅嶺隧道審核序號1風(fēng)險事件23456類別地質(zhì)施工施工施工2012-12-21施工階段人員傷亡工期延誤人員傷亡工期延誤人員傷亡人員傷亡人員傷亡人員傷亡初始風(fēng)險等級表紅嶺隧道序號1234567風(fēng)險因素DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK556+983~DK561+504DK559＋100~DK561+570交通運輸管理現(xiàn)場臨時用電管理施工現(xiàn)場防火管理風(fēng)險事件突水、突泥巖爆交通事故用電事故火災(zāi)事故概率等級4424333后果等級1131222風(fēng)險等級風(fēng)險因素權(quán)重表風(fēng)險因素權(quán)重表紅嶺隧道紅嶺隧道序號1234567風(fēng)險因素DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK556+983~DK561+504DK559＋100~DK561+570交通運輸管理現(xiàn)場臨時用電管理施工現(xiàn)場防火管理風(fēng)險事件突水、突泥巖爆交通事故用電事故火災(zāi)事故安全風(fēng)險概率等級4424333后果等級1131222權(quán)重值4464666說明：在《鐵路隧道風(fēng)險評估與管理暫行規(guī)定》附表中，權(quán)重值意指多重風(fēng)險評估時某一個特定風(fēng)險的份量。本表安全風(fēng)險評估僅涉及到安全，權(quán)重值實際應(yīng)為1，考慮到各安全風(fēng)險因素的重要性，表中相應(yīng)實際數(shù)值以矩陣乘積風(fēng)險因素綜合權(quán)重表編號日期2012-12-21隧道名稱紅嶺隧道審核階段施工階段序號風(fēng)險因素綜合權(quán)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現(xiàn)場臨時用電管理16.7%高度7施工現(xiàn)場防火管理16.7%合計100%風(fēng)險期望損失表風(fēng)險期望損失表紅嶺隧道紅嶺隧道序預(yù)計損失（萬期望損失風(fēng)險因素風(fēng)險事件期望概率DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575DK561+504突泥DK559＋100~DK561+5705交通運輸管理交通事故6現(xiàn)場臨時用電管理用電事故7施工現(xiàn)場防火管理火災(zāi)事故風(fēng)險對策措施表隧道名稱紅嶺隧道序號1DK556+730~DK556+756DK561+524~DK5616+575事件23456DK556+983~DK561+504DK559+100~DK561+570交通運輸管理現(xiàn)場臨時用施工現(xiàn)場防火管理2012-12-21施工階段2012-12-21施工階段安全風(fēng)險對策措施加強超前地質(zhì)預(yù)報。進行超前鉆孔探測，加強按照“先柔后剛、先放后抗”的施工原則，采化隧道開挖方法、進行圍巖應(yīng)力釋放等一系列保持裝載、運輸設(shè)施良好工作狀態(tài)，裝載、運洞內(nèi)通風(fēng)照明能見度滿足行車要求。嚴(yán)格現(xiàn)場臨時用電管理，作業(yè)地段照明使用安全電壓，供電線路采用三相五線制，用電設(shè)備開關(guān)箱專人負(fù)責(zé)。加強對作業(yè)員工的消防安全教育，嚴(yán)格明火審評估階段施工階段時間2012-12-21地質(zhì)概況設(shè)計情況紅嶺隧道長度4852m線別雙線隧道里程DK556+723～DK561+575，全長4852m。進、出口線路設(shè)計路肩標(biāo)高分別為767.319m、714.275m，洞身最大埋深約410米。隧道總體完整，無地層構(gòu)造，局部灰?guī)r巖溶發(fā)育，發(fā)育有溶洞，地下水較不發(fā)育。洞身巖石較堅固，施工進入頁巖及灰?guī)r泥灰?guī)r互層時須嚴(yán)可能產(chǎn)生變形，施工時應(yīng)加強超前支護。寒武系灰?guī)r地層產(chǎn)狀較緩近于水平，隧道進口段、進口淺里段強—弱風(fēng)化巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育，隧道進口至DK557+200處埋深較淺風(fēng)化呈度深易發(fā)生坍塌掉塊。洞室位于頁巖夾泥灰?guī)r及薄層灰層中（該紅嶺隧道位于山西省長治市境內(nèi)，進口位于平順縣北耽車鄉(xiāng)立家長村東，出口位于北耽車村南