隧道施工風(fēng)險評估范文

時間:2023-03-20 13:39:54

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隧道施工風(fēng)險評估

篇1

關(guān)鍵詞隧道風(fēng)險評估

中圖分類號: U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

1前言

近些年來,隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展,隧道施工作業(yè)的安全風(fēng)險、安全事故增多,為減少重特大生產(chǎn)安全事故發(fā)生,有效控制施工風(fēng)險,降低人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,從隧道工程的地址環(huán)境條件、建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等孕險環(huán)境與致險因子入手,對隧道施工安全的風(fēng)險評價的程序和方法進(jìn)行探索性研究,達(dá)到隧道施工安全風(fēng)險評價超前策劃、積極應(yīng)對控制的目的。

2 評價流程

2.1編制依據(jù)

按照根據(jù)交通部文件《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南(試行)》有關(guān)要求,結(jié)合國道324改線工程建設(shè)實(shí)際情況以及相關(guān)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)定。

2.2隧道概況

2.2.1、地理位置及工程范圍

寨仔山隧道為分離式雙線隧道,隧道全長1875m(左線1852m),屬長隧道,隧道最大埋深約為194m,單洞建筑限界:凈高5.0m,隧道凈寬10.25m,緊急停車帶單洞建筑限界:凈高5.0m,隧道凈寬13.0m。隧道進(jìn)洞口位于R=12000m的豎曲線上,隧道左右線洞內(nèi)縱坡均為-0.8%的單向坡。

2.2.2、地形地貌概況

隧道區(qū)地貌屬構(gòu)造、剝蝕形成的低山,隧道穿越北西走向的低山區(qū),地表起伏較大,山體植被較發(fā)育,部分地段見有基巖出露。

2.2.3、地質(zhì)情況

隧道區(qū)范圍內(nèi)地層巖性為素填土、填石、粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化、散體狀強(qiáng)風(fēng)化、碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,下伏基巖為燕山早期第三次侵入花崗巖。

地下水主要為基巖裂隙水,賦存于基巖裂隙、節(jié)理中,水量較貧乏,富水性不均。主要接受大氣降水補(bǔ)給,以泉形式向地勢低洼及溝谷處逕流排泄。本隧道區(qū)地表水為大氣降水,雨季時,水量豐富,對隧道施工和營運(yùn)無影響,地下水主要賦存于基巖裂隙中,主要接受大氣降水的補(bǔ)給,基巖透水性弱,對隧道影響較小,隧道施工范圍地下水穩(wěn)定水位埋深6.90~12.50m。

2.2.4、總體施工方案

本隧道以Ⅲ、Ⅳ級圍巖為主,隧道正洞除洞口Ⅴ級圍巖淺埋、扁壓段采用三臺階七步法開挖外,其他均采用臺階法或全斷面法開挖施工,按錨噴構(gòu)筑法施工,采用光面爆破。

開挖前進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報,隧道施工過程中加強(qiáng)監(jiān)控量測,以掌握圍巖動態(tài)和支護(hù)工作狀態(tài),及時調(diào)整隧道的施工和支護(hù)方案,保障圍巖穩(wěn)定和施工安全。全隧除洞口段采用斜切或斜切延伸襯砌外,其余段落均采用復(fù)合式襯砌。各工作面施工均采用無軌運(yùn)輸,仰拱全幅超前拱墻施工,整體式液壓模板臺車襯砌,壓入式通風(fēng)。

3、風(fēng)險評估程序和風(fēng)險評估方法

3.1、風(fēng)險評估程序

(1)對施工階段的初始風(fēng)險進(jìn)行評價,分別確定各風(fēng)險因素對安全風(fēng)險發(fā)生的概率和損失。分析各風(fēng)險因素的影響程度,主要確定風(fēng)險因素影響對施工安全的影響。

(2)提出各風(fēng)險因素的等級及殘留風(fēng)險等級,綜合確定寨仔山隧道隧道風(fēng)險等級。

(3)根據(jù)評價結(jié)果制定相應(yīng)的風(fēng)險對策專項(xiàng)施工方案并確定監(jiān)控責(zé)任。

(4)上級單位對風(fēng)險評估報告進(jìn)行審定,并針對高度風(fēng)險等級,組織專家組評審,形成隧道安全風(fēng)險評審意見。

(5)國道324改線工程項(xiàng)目經(jīng)理部各負(fù)其責(zé),做好隧道風(fēng)險過程管理。

施工階段風(fēng)險評估流程圖

滿足直至整個隧道完工

3.2、風(fēng)險評估方法

以專家調(diào)查法為主線,綜合運(yùn)用風(fēng)險層次分析法、矩陣法、核對表法。

3.3、風(fēng)險分級及接受標(biāo)準(zhǔn)

(1)事故發(fā)生概率等級標(biāo)準(zhǔn)

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)致相應(yīng)事故發(fā)生的的概率及后果分別用1~5五個數(shù)值來表示,其中,概率等級 “1”~“5”分別代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”,

(3)風(fēng)險等級標(biāo)準(zhǔn)

后果等級“1”~“5”分別代表“輕微的”、“較大的”、“嚴(yán)重的”、“很嚴(yán)重的”、“災(zāi)難性的”;并定義概率及后果的估值的乘積為風(fēng)險指數(shù),依據(jù)《鐵路隧道風(fēng)險評估與管理暫行規(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)、中度(Ⅲ級)、低度(Ⅳ級)”四個等級。其事故發(fā)生概率、后果等級與風(fēng)險等級(指數(shù))關(guān)系如表5所示:

風(fēng)險等級關(guān)系 表5

(4)風(fēng)險接受準(zhǔn)則

公路隧道風(fēng)險接受準(zhǔn)則與采取的風(fēng)險處理措施如表6。

風(fēng)險接受準(zhǔn)則表6

4、風(fēng)險評估內(nèi)容

4.1、總體風(fēng)險評估內(nèi)容

隧道工程施工安全總體風(fēng)險評估主要考慮隧道地質(zhì)條件、建設(shè)規(guī)模、氣候與地形條件等評估指標(biāo),評估的分類、賦值標(biāo)準(zhǔn)可參見隧道工程總體風(fēng)險評估指標(biāo)體系表7。

根據(jù)本標(biāo)段寨仔山隧道的實(shí)際情況如下:

圍巖情況:Ⅴ、Ⅵ級圍巖長度占全隧道長的20%

隧道施工區(qū)域不會出現(xiàn)瓦斯

有部分可能發(fā)生涌水突泥的地質(zhì)

開挖斷面:中斷面(單洞雙車道隧道)

隧道全長:左洞長1852m,右洞長1875m,累計單洞長3727m

洞口形式:水平洞

洞口特征:隧道進(jìn)口施工困難

可以確定出寨仔山隧道工程施工安全總體風(fēng)險大小為:R=G(A+L+S+C)=(1+0+0)(2+3+1+2)=8

屬于等級Ⅱ(中度風(fēng)險)。

4.2、總體風(fēng)險評估結(jié)論

寨仔山隧道工程施工安全總體風(fēng)險大小為:8分,風(fēng)險等級屬于:等級Ⅱ(中度風(fēng)險)。 雖然總體風(fēng)險評估為Ⅱ,但根據(jù)作業(yè)風(fēng)險特點(diǎn)以及類似工程事故情況。需進(jìn)行專項(xiàng)風(fēng)險評估。

5、專項(xiàng)風(fēng)險評估基本程序

5.1寨仔山隧道鉆爆法施工作業(yè)程序分解及危險源普查和辨識

風(fēng)險源辨識是風(fēng)險評估的基礎(chǔ),包括3個步驟:工程資料的收集整理、施工作業(yè)程序分解、施工作業(yè)可能發(fā)生的安全事故辨識,從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面對可能導(dǎo)致事故的致險因子進(jìn)行分析,制定風(fēng)險源風(fēng)險分析表。

5.2重大風(fēng)險辨識

根據(jù)《公路隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南》,施工階段風(fēng)險評估應(yīng)在施工圖階段風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)施性施工組織設(shè)計對寨仔山隧道進(jìn)行評估,主要側(cè)重于施工安全,重點(diǎn)對塌方、涌水突泥、洞口塌方、瓦斯爆炸等典型風(fēng)險進(jìn)行評估。

根據(jù)本標(biāo)段寨仔山山隧道工程施工區(qū)段坍塌事故可能性實(shí)際情況如下:

1)圍巖級別A:Ⅳ、Ⅴ級

2)斷層破碎情況B:存在寬度20m以下小規(guī)模斷層破碎帶

3)滲水狀態(tài)C:干—滴滲

4)地質(zhì)符合性D:工程地質(zhì)條件與設(shè)計文件基本一致

5)施工方法E:施工方法基本適合水文地質(zhì)條件的要求

6)施工步距F:a,Ⅴ、Ⅵ級圍巖襯砌到掌子面距離在70m以下或全斷面開挖襯砌到掌子面距離在120m以下。b、一次性仰拱開挖長度在8m以下

折減系數(shù)Γ為:1.

可以確定出寨仔山隧道工程施工區(qū)段坍塌事故可能性為:P=1*(0.9*4+1+1+1+2)=9。等級為3,可能發(fā)生坍塌事故。

根據(jù)本標(biāo)段寨仔山隧道工程施工區(qū)段瓦斯爆炸事故可能性實(shí)際情況如下:

瓦斯含量A:無瓦斯

洞內(nèi)通風(fēng)B:洞內(nèi)掌子面最小風(fēng)速達(dá)標(biāo)

機(jī)械設(shè)備防爆情況C:采用防爆設(shè)備

瓦斯監(jiān)測體系D:洞內(nèi)瓦斯監(jiān)測體系完備

折減系數(shù)Γ為:1.

可以確定出寨仔山隧道工程施工區(qū)段瓦斯爆炸事故可能性為:

P=1*0*(1+2+1)=0,等級為0,不存在瓦斯爆炸的可能性。

根據(jù)本標(biāo)段寨仔山隧道工程施工區(qū)段涌水突泥事故可能性實(shí)際情況如下:

巖溶發(fā)育程度A:巖溶不發(fā)育,有巖溶裂隙、小溶洞發(fā)育

斷層破碎帶B:施工區(qū)段不存在斷層破碎帶或較大裂隙

周圍水體情況C:隧道周圍不存在補(bǔ)給性水體

折減系數(shù)Γ為:1.

可以確定出寨仔山隧道工程施工區(qū)段涌水突泥事故可能性為:

P=1*1*(1+0)=1,等級為1 不可能發(fā)生涌水突泥事故。

6、對策措施及建議

6.1、 風(fēng)險對策措施

按照評估的結(jié)果,寨仔山隧道涌水突泥分值為1,瓦斯爆炸分值為0,均為不可能發(fā)生的風(fēng)險,屬于可忽略的風(fēng)險范圍,此類風(fēng)險較小,不需采取風(fēng)險處理措施和監(jiān)測。坍塌分值為9,風(fēng)險等級為3,可能發(fā)生坍塌事故,屬于高度(Ⅲ級)的風(fēng)險類別為不期望風(fēng)險,此類風(fēng)險較大,必須采取風(fēng)險處理措施降低風(fēng)險并加強(qiáng)監(jiān)測,且滿足降低風(fēng)險的成本不高于風(fēng)險發(fā)生后的損失。

6.2、隧道易坍塌對策措施

(1)加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報工作。對開挖面前方地層進(jìn)行探測預(yù)報,判明地層和含水情況,為超前支護(hù)和止水提供依據(jù),及時修改或加強(qiáng)超前支護(hù)和支護(hù)參數(shù)。尤其是施工開挖接近設(shè)計探明的富水帶時,要認(rèn)真及時地分析和觀察開挖工作面巖性變化,遇有探孔突水、突泥、滲水增大和整體性變差等現(xiàn)象,及時調(diào)整施工方法。

(2)加強(qiáng)施工監(jiān)控量測,實(shí)行信息化施工。對地表沉降、拱頂下沉、圍巖收斂進(jìn)行量測,及時對數(shù)據(jù)進(jìn)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(qiáng)措施進(jìn)行加固,抑制變形,防止因變形突變引起坍塌。

(3)據(jù)不同地質(zhì)情況和開挖方式,采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿加固地層的超前支護(hù)措施,注漿選材視不同巖層和地下水情況分別采用水泥漿、水泥—水玻璃雙液漿,通過注漿加固周邊圍巖,提高其自承能力,減少圍巖松弛變形。

(4)對不同圍巖,分別采取上部弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法、短臺階法、全斷面法等開挖方法。上部預(yù)留核心土法分步開挖時,支護(hù)要及時閉合成環(huán),每一環(huán)支護(hù)均施作鎖腳錨桿,加強(qiáng)支護(hù),防止拱腳下沉和內(nèi)移,引起過大變形,導(dǎo)致拱部巖層坍塌。

(5)嚴(yán)格控制開挖工序,尤其是一次開挖進(jìn)尺,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。

(6)保證施工質(zhì)量。超前預(yù)注漿固結(jié)止水、鋼架制作、支護(hù)和襯砌混凝土質(zhì)量必須符合設(shè)計及規(guī)范要求。

(7)施工期間,洞口應(yīng)常備一定數(shù)量的搶險材料,如方木、型鋼鋼架等,以備急用。

6.3、洞口危石地段對策措施

洞口段施工遵循先防護(hù)后開挖的原則。施工過程中加強(qiáng)對邊仰坡的監(jiān)測,在異常時立即停止施工,對坡面危石進(jìn)一步處理。施工順序:清除坡面危石加固坡面評估加固措施防護(hù)施工。

7、 風(fēng)險評估結(jié)論

經(jīng)風(fēng)險評估,寨仔山隧道的塌方、洞口失穩(wěn)等屬于高度風(fēng)險(Ⅲ級)。為確保安全風(fēng)險得到有效控制和管理,按照本次評估的風(fēng)險對策措施并制訂專項(xiàng)安全施工方案進(jìn)行重點(diǎn)管理和控制。

結(jié)束語:由于隧道施工過程中人的因素、物的狀態(tài)以及施工管理缺陷等等因素不斷地改變,所以施工安全風(fēng)險風(fēng)險評估需要動態(tài)管理,根據(jù)實(shí)際情況持續(xù)改進(jìn)。才能達(dá)到預(yù)防為主的目的。

參考資料

《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南(試行)》

篇2

關(guān)鍵詞:橋梁施工,安全評估,措施

中圖分類號:TU997文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

Abstract:Security risks exist in the construction of highway bridge has been the focus of supervision industry security. Establish safety risk assessment system in the construction phase, the construction safety of qualitative or quantitative risk estimate, can enhance security risk awareness, keep a major workplace accidents. This article to illustrate the importance of assessment on the construction of actual case, provide a reference for similar projects.

Key words:bridge construction, safety assessment, measures

1.概述

1.1施工安全風(fēng)險評估簡介

1.1.1評估的重要性

公路橋梁和隧道工程施工環(huán)境條件復(fù)雜,施工組織實(shí)施困難,作業(yè)安全風(fēng)險高居不下,一直以來是行業(yè)安全監(jiān)管的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在施工階段建立安全風(fēng)險評估制度,通過定性或定量的施工安全風(fēng)險估測,能夠增強(qiáng)安全風(fēng)險防范意識,改進(jìn)施工措施,規(guī)范預(yù)案預(yù)警預(yù)控管理,有效降低施工風(fēng)險,嚴(yán)防重特大事故發(fā)生。

施工安全風(fēng)險評估是公路橋梁和隧道工程設(shè)計風(fēng)險評估在實(shí)施階段的深化和落實(shí),根據(jù)項(xiàng)目施工組織設(shè)計內(nèi)容,尋找、辨識和評價該工程施工過程中可能存在的風(fēng)險源的種類和程度,提出合理可行的安全對策及建議。其基本目的是貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針,為公路橋梁和隧道工程施工階段的安全管理提供科學(xué)依據(jù),確保建設(shè)項(xiàng)目施工期間實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),使事故和危害引起的損失最少。

1.1.2評估原則

本次評估以國家現(xiàn)行的有關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以《銅南宣高速公路復(fù)工階段缺陷修復(fù)及變更設(shè)計兩階段施工圖設(shè)計》、《各合同段項(xiàng)目施工組織設(shè)計》為基礎(chǔ),用科學(xué)的評估方法和規(guī)范的評估程序,遵循《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南(試行)》有關(guān)要求[1],堅持政策性、科學(xué)性、公正性、針對性等原則,以嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度開展該工程的施工安全風(fēng)險評估工作。

1.1.3評估內(nèi)容

公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估包括總體風(fēng)險評估和專項(xiàng)風(fēng)險評估兩項(xiàng)內(nèi)容。

總體風(fēng)險評估是在橋梁和隧道工程開工前,根據(jù)橋梁或隧道工程的地質(zhì)環(huán)境條件、建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等孕險環(huán)境與致險因子,估測橋梁或隧道工程施工期間的整體安全風(fēng)險大小,確定靜態(tài)條件下的安全風(fēng)險等級。

專項(xiàng)風(fēng)險評估是當(dāng)橋梁或隧道工程總體風(fēng)險評估等級達(dá)到Ⅲ級(高度風(fēng)險)及以上時,將其中高風(fēng)險的施工作業(yè)活動(或施工區(qū)段)作為評估對象,按照施工組織設(shè)計所確定的施工工法,分解施工作業(yè)程序,結(jié)合工序(單位)作業(yè)特點(diǎn)、環(huán)境條件、施工組織等致險因子及類似工程事故情況,進(jìn)行風(fēng)險源普查,并針對其中重大風(fēng)險源進(jìn)行量化評估,提出相應(yīng)的風(fēng)險控制措施。

2 評估過程和評估方法

2.1 風(fēng)險評估過程

2.1.1風(fēng)險評估總體要求

根據(jù)相關(guān)規(guī)定,風(fēng)險評估過程一般包括以下幾個步驟:

1)準(zhǔn)備階段

(1)成立專項(xiàng)評估小組,明確職責(zé)分工,其中小組負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)具有5年以上工程管理經(jīng)驗(yàn);

(2)明確評估對象和范圍,收集國內(nèi)外相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn),了解同類工程的事故情況;

(3)現(xiàn)場查勘評估對象的地理、水文、氣象條件,收集工程建設(shè)有關(guān)資料。

2)開展總體風(fēng)險評估

根據(jù)設(shè)計階段風(fēng)險評估結(jié)果(若有),以及類似結(jié)構(gòu)工程安全事故情況,用定性和定量相結(jié)合的方法初步分析本項(xiàng)目孕險環(huán)境與致險因子,估測施工中發(fā)生重大事故的可能性,確定項(xiàng)目總體風(fēng)險等級。

3)確定專項(xiàng)風(fēng)險評估范圍

總體風(fēng)險評估等級達(dá)到Ⅲ級(高度風(fēng)險)及以上的橋梁或隧道工程,應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)風(fēng)險評估。其他風(fēng)險等級的橋梁或隧道工程可視情況開展專項(xiàng)風(fēng)險評估。

4)開展專項(xiàng)風(fēng)險評估

(1)按照施工組織設(shè)計所確定的施工工法,分解施工作業(yè)程序;

(2)選擇合適的評估方法,結(jié)合工序(單位)作業(yè)特點(diǎn)、環(huán)境條件、施工組織等致險因子,辨識施工作業(yè)活動中典型事故類型,建立風(fēng)險源普查清單;

(3)對風(fēng)險源進(jìn)行風(fēng)險分析和估測,確定重大風(fēng)險源及其風(fēng)險等級。

5)確定風(fēng)險控制措施

根據(jù)風(fēng)險接受準(zhǔn)則的相關(guān)規(guī)定,明確重大風(fēng)險源的監(jiān)測、監(jiān)控、預(yù)警措施及應(yīng)急預(yù)案[2]。

2.2風(fēng)險評估方法

2.2.1 橋梁施工總體風(fēng)險評估方法

按照《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估制度與指南解析》推薦的橋梁施工總體風(fēng)險評估方法,橋梁工程施工安全風(fēng)險總體評估主要考慮橋梁建設(shè)規(guī)模、地質(zhì)條件、氣候環(huán)境條件、地形地貌、橋位特征及施工工藝成熟度等評估指標(biāo)[3]。

橋梁工程施工安全總體風(fēng)險大小計算公式為:R=A1+A2+A3+A4+A5+A6,其中,

A1指橋梁建設(shè)規(guī)模所賦分值;

A2指工程所處地質(zhì)條件所賦分值;

A3指工程所處氣候環(huán)境條件所賦分值;

A4指工程所處地形地貌所賦分值;

A5指橋位特征所賦分值;

A6指施工工藝成熟度所賦分值。

評估指標(biāo)體系中各指標(biāo)所賦分值應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際,綜合考慮各種因素的影響程度而定,數(shù)值應(yīng)取整數(shù)。評估指標(biāo)也可以根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)的增加或刪減,同時風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)也須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整[4]。計算得到總體風(fēng)險值R后,對照下表確定橋梁工程施工安全總體風(fēng)險等級。

表2-2-2 橋梁工程施工安全總體風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)險等級 計算分值R

等級Ⅳ(極高風(fēng)險〕 14分及以上

等級Ⅲ(高度風(fēng)險) 8-13分

等級Ⅱ(中度風(fēng)險) 5-8分

等級Ⅰ(低度風(fēng)險) 0-4分

對總體風(fēng)險等級在III級(高度風(fēng)險)及以上的橋梁工程,納入專項(xiàng)風(fēng)險評估范圍。評估小組應(yīng)根據(jù)總體風(fēng)險評估情況,提出專項(xiàng)風(fēng)險評估中需要重點(diǎn)評估的風(fēng)險源。其他風(fēng)險等級的橋梁工程,視情況確定是否開展專項(xiàng)風(fēng)險評估。

3.安全評估案例

3.1某橋梁工程概況

(1)交通運(yùn)輸情況

本線所經(jīng)地區(qū)地表水系屬長江水系,地表和地下水豐富。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及沿線部分工點(diǎn)的水質(zhì)分析資料可知,地下水對混凝土無腐蝕性。本線路靠近國道,施工機(jī)械、物資等均可由國道引入施工現(xiàn)場,交通方便。公路自然區(qū)劃為屬Ⅳ3、Ⅳ5區(qū)長江中游平原中濕區(qū)、江南丘陵多濕區(qū)。

(2)地形、地質(zhì)條件

項(xiàng)目沿線為沿江丘陵平原區(qū),由一級階地、二級階地兩個個微地貌形態(tài)組成。本標(biāo)段無不良地質(zhì)情況。區(qū)域地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層分區(qū),工程沿線出露的地層為下古生界、上古生界、中生界及新生界地層,缺失前志留系地層,巖漿活動強(qiáng)烈,分布廣泛,主要為燕山晚期形成,主要巖體有:高嶺劉巖體。本項(xiàng)目內(nèi)的褶皺形成于印支期,燕山期,喜山早期凹陷盆地也較發(fā)育。褶皺軸向?yàn)楸睎|向,背斜則相對緊密,向斜及坳陷盆地多開闊。

(3)氣候

本項(xiàng)目屬于亞熱帶溫潤季風(fēng)氣候區(qū),氣候特征是:氣候溫暖濕潤,四季分明,雨量充沛集中,光照充足。年平均氣溫15.7-16.0℃,年極端最高氣溫41.7℃,年極端最低氣溫-16.7℃。多年平均降水量1280-1370,降雨年季、年內(nèi)分配不均,年最小降水量760.8,年最大降水量2100,一日最大降水量為249.9。

(4)地震

根據(jù)多年地震資料記載,評估區(qū)內(nèi)未發(fā)生破壞性地震。評估區(qū)主要受中強(qiáng)地震影響所致。評估區(qū)地震活動的強(qiáng)度、頻度相對比較低,屬于弱發(fā)震區(qū)。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),本區(qū)屬地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震動峰加速度分區(qū)為0.05g(地震烈度Ⅵ度區(qū)),橋隧構(gòu)造物按Ⅶ度設(shè)防。

3.2該橋梁總體風(fēng)險評估

表3-2-1橋梁總體風(fēng)險評價情況[5]

評估指標(biāo) 分類標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)分值 在建工程實(shí)際情況 評估

分值

建設(shè)規(guī)模(A1) 單孔跨徑LK (總長L)超過或達(dá)到國內(nèi)外同類橋型最大單孔跨徑LK(總長L) 6-8 橋梁全長336米,單孔跨徑30米。 1

LK<150米或L>1000米 3-5

100米≤L≤1000米或40米≤LK≤150米 1-2

L<100米或LK<40米 0-1

地質(zhì)條件(A2) 不良地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域(包括巖溶、滑坡、泥石流、空區(qū)、強(qiáng)震區(qū)、雪崩區(qū)、水庫坍岸區(qū)等) 4-6 橋址區(qū)沒有對路線有直接影響崩塌、滑坡、泥石流及斷裂構(gòu)造等不良地質(zhì)現(xiàn)象,區(qū)內(nèi)總體工程地質(zhì)條件較好,基本不影響施工安全因素。 1

存在不良地質(zhì)災(zāi)害,但不頻發(fā)或存在特殊性巖土,影響施工安全及進(jìn)度 1-3

地質(zhì)條件較好,基本不影響施工安全因素 0-1

氣候環(huán)境條件(A3) 極端氣候事件多發(fā)區(qū)域〔洪水、強(qiáng)風(fēng)、雨雪、臺風(fēng)等) 4-6 I類環(huán)境,屬于溫帶季風(fēng)氣候 1

氣候環(huán)境條件一般,可能影響施工安全,但不顯著 2-3

氣候條件良好,基本不影響施工安全 0-1

地形地貌條件(A4) 山嶺區(qū) 峽谷、山間盆地、山口等險要區(qū)域 4-6 平原微丘區(qū) 1

一般區(qū)域 0-3

平原區(qū) 0-1

橋位特征(A5) 跨江、河、海灣 通航等級1級-3級 4-6 跨河,無通航要求 1

通航等級4級-6級 2-3

通航等級7級及等外 0-1

陸地 跨線橋〔公路、鐵路等)及其他特殊橋 3-6

施工工藝成熟度(A6) 新技術(shù)、新工藝,新設(shè)備國內(nèi)首次應(yīng)用 2-3 施工工藝十分成熟,國內(nèi)有相關(guān)應(yīng)用,本項(xiàng)目的技術(shù)人員大部分都參與過類似橋梁的施工。 0

施工工藝較成熟,國內(nèi)有相關(guān)應(yīng)用 0-1

根據(jù)橋梁工程安全總體風(fēng)險大小計算公式計算風(fēng)險值R:

R=A1+A2+A3+A4+A5+A6=5

根據(jù)橋梁工程施工安全總體風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn),該大橋?yàn)榈燃墳棰蚣?,屬中度風(fēng)險。不需要進(jìn)行專項(xiàng)風(fēng)險評估[6]。

4.結(jié)語

通過對該橋梁建設(shè)資料進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上,根據(jù)同類或相似工程建設(shè)過程中發(fā)生的若干安全事故特點(diǎn),辨識該橋梁施工過程中各項(xiàng)作業(yè)活動、作業(yè)環(huán)境、施工設(shè)備、危險物品等所潛在的風(fēng)險,并對其進(jìn)行定性、定量分析,明確各類危險源的種類及危害程度,進(jìn)而從安全技術(shù)和組織管理等方面提出可行的安全對策和實(shí)施措施,提高工程項(xiàng)目施工期間的安全度,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn):

1.張磊.成安渝高速公路龍泉山二號隧道安全風(fēng)險評估分析.[J].《路基工程》,2013年.O3期:142~147

2.董路鈺.復(fù)雜地質(zhì)條件下軌道交通隧道施工風(fēng)險評估研究.[D].2012年.重慶大學(xué)

3.郭東塵鋼--混結(jié)合連續(xù)梁橋施工階段風(fēng)險評估研究.[D].2012年.北京交通大學(xué)

4.《建筑工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》.[S].(中華人民共和國國務(wù)院令【2003】第393號)

篇3

關(guān)鍵詞:地鐵;風(fēng)險分析;風(fēng)險評估

0 引 言

地鐵工程與地面工程項(xiàng)目相比,由于其所處介質(zhì)的復(fù)雜性和不確定性,因而在建設(shè)階段存在很大的風(fēng)險。工程建設(shè)中由于人為或非人為因素導(dǎo)致工程事故,從而造成巨大經(jīng)濟(jì)損失、引起嚴(yán)重社會影響的例子不勝枚舉,如:2003 年上海 4 號線聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)中的事故,2004 年廣州地鐵塌方事故及 2004 年新加坡地鐵工作井事故[1]。

從地鐵項(xiàng)目立項(xiàng)開始,如何選擇合理的技術(shù)方案、如何減少工程對周邊環(huán)境的影響等問題的決策和執(zhí)行都需要綜合風(fēng)險和效益。風(fēng)險評估通過計算風(fēng)險效益來選擇風(fēng)險控制措施以降低各種風(fēng)險,為工程決策提供依據(jù)。

目前,風(fēng)險管理已經(jīng)在隧道工程中有一定應(yīng)用。Einstein H H 指出了隧道風(fēng)險分析的特點(diǎn)和理念[2];Snel A J M 和 Hasselt D R S van 提出了“IPB”風(fēng)險管理模式;Stuzk R 將風(fēng)險分析技術(shù)應(yīng)用于公路隧道;Nilsen B 對海底隧道風(fēng)險進(jìn)行了深入分析;國際隧協(xié)頒布的 Guidelines for tunneling risk management[5]為隧道工程風(fēng)險管理提供了參照標(biāo)準(zhǔn)。20 世紀(jì) 90 年代初,上海地鐵 1 號線在工可階段完成了風(fēng)險評估,首次將風(fēng)險評估應(yīng)用于國內(nèi)地鐵隧道。李永盛等完成的崇明越江通道工程風(fēng)險分析研究課題[6],是國內(nèi)第一個對大型軟土盾構(gòu)隧道工程進(jìn)行風(fēng)險評估的項(xiàng)目;陳龍對軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道的技術(shù)風(fēng)險分析進(jìn)行了比較系統(tǒng)和完善的研究[7]。

地下工程的決策、管理和組織貫穿于工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運(yùn)營期。目前上海市政府已經(jīng)把重大工程的風(fēng)險管理提上了日程。本文針對上海地鐵 11 號線的工可階段進(jìn)行了風(fēng)險評估,研究了建設(shè)中各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工程的施工環(huán)境、工藝、質(zhì)量和安全等方面可能存在的風(fēng)險事故,并采用專家調(diào)查法和層次分析法對各風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行了評估,得到了定量的風(fēng)險估計,為工程的決策、招投標(biāo)及工程保險等提供了較為可靠的科學(xué)依據(jù)。

1 工程概況及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

上海地鐵 11 號線(R3 線)線路呈西北–東南走向,線路長約 59.41 km,共設(shè) 27 座車站,見圖 1。其中主線(城北路站—上南路站)從嘉定經(jīng)中心城至臨港新城,長約 46.6 km,設(shè) 23 座車站;支線(嘉定新城站—墨玉路站)連接上海國際賽車場和安亭汽車城,長約 12.81 km,設(shè) 4 座車站[8]。

地鐵 11 號全線由高架段和地下盾構(gòu)段組成,不僅有地下隧道風(fēng)險特點(diǎn),并且有高架段風(fēng)險以及它們之間的銜接風(fēng)險;其沿途經(jīng)過不少繁華地段,將在 9 個車站與 14 條軌道線路換乘,多次穿越河流(如黃浦江和吳淞江等)、重要公路(如 A12 高速公路)、鐵道線(如滬寧鐵路)。由于這些特定的工程性質(zhì),風(fēng)險評估對其尤為重要。

其施工過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工程包括:①高架跨越地面道路施工;②高架跨越河道工程施工;③盾構(gòu)穿越滬寧鐵路施工;④盾構(gòu)穿越合流污水總管施工;⑤盾構(gòu)穿越內(nèi)環(huán)高架施工;⑥盾構(gòu)相鄰交疊穿越施工;⑦盾構(gòu)穿越地鐵 3 號線施工;⑧盾構(gòu)穿越吳淞江施工。

2 風(fēng)險評估

2.1 風(fēng)險評估流程

風(fēng)險評估通常分為 3 個步驟:

(1)風(fēng)險辨識:分析工程施工期所有的潛在風(fēng)險因素并進(jìn)行歸類;整理、篩選,重點(diǎn)考慮那些對目標(biāo)參數(shù)影響較大的風(fēng)險因素。

(2)風(fēng)險估計:對風(fēng)險因素發(fā)生概率和后果進(jìn)行分析和估計。

篇4

關(guān)鍵字:連續(xù)剛構(gòu)橋風(fēng)險評估評估流程結(jié)構(gòu)方案

中圖分類號:U448.23文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

一、概述

風(fēng)險評估是通過深入討論風(fēng)險發(fā)生機(jī)理,辨識風(fēng)險源,并利用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法測算風(fēng)險事故發(fā)生的概率及損失程度,然后制定應(yīng)對策略,降低風(fēng)險發(fā)生的概率及其可能導(dǎo)致的損失。為加強(qiáng)公路橋梁和隧道工程安全管理,增強(qiáng)安全風(fēng)險意識,優(yōu)化工程建設(shè)方案,提高工程建設(shè)和運(yùn)營安全性,2010年9月1日,交通運(yùn)輸部批準(zhǔn)實(shí)施了《公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全風(fēng)險評估指南》,對建設(shè)條件,施工工藝以及結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的節(jié)后工程開展風(fēng)險評估工作。

二、評估方法

(一)定量評估方法

此方法以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),通過建立數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用數(shù)值分析和數(shù)學(xué)計算,對風(fēng)險進(jìn)行量化,將風(fēng)險造成的損失頻率、損失程度以及其它有關(guān)因素結(jié)合起來考慮,分析風(fēng)險造成的影響。主要有失效概率法、蒙特卡羅法等。

(二)定性評估方法

此方法以評估人員的分析能力,借助經(jīng)驗(yàn)及專家意見對風(fēng)險進(jìn)行分析與判斷,是一種感性直觀的方法。主要用于對無法量化和量化水平較低的風(fēng)險進(jìn)行分析評價,或者在定量聯(lián)系的基礎(chǔ)上做定性分析,得出更加可靠的結(jié)果。主要有檢查表法、頭腦風(fēng)暴法、專家調(diào)查法等。

(三)定量定性評估方法

此方法兼顧了定性評估方法和定量評估方法的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)各自的不足,能更好達(dá)到對工程項(xiàng)目的各項(xiàng)風(fēng)險進(jìn)行可靠的評估。

三、工程背景及評估過程

(一)工程簡介

某五跨大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,橋跨布置:60+120+120+120+60m。主橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋,橋面為兩幅,分離式,寬2×15m,箱梁為單箱單室截面。采用midas civil有限元程序進(jìn)行建模計算,整體模型如下:

圖1有限元計算模型

(二)評估過程

風(fēng)險評估從建設(shè)條件、施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)方案、運(yùn)營管理四個方面進(jìn)行,評估過程按照風(fēng)險識別、風(fēng)險估測、風(fēng)險評價、風(fēng)險控制進(jìn)行,首先確定風(fēng)險評估的范圍與對象,然后進(jìn)行風(fēng)險源的識別,確定主要風(fēng)險源與次要風(fēng)險源,計算其風(fēng)險概率與風(fēng)險損失,對其風(fēng)險進(jìn)行安全性評價,最后根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行風(fēng)險控制及應(yīng)急預(yù)案。

(三)評估結(jié)果

本文主要對該剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行評估,作用效應(yīng)采用以下三種組合:

組合I:恒載+基礎(chǔ)沉降+汽車荷載+人群

組合II:恒載+基礎(chǔ)沉降+汽車荷載+人群+體系升溫+正溫差

組合II:恒載+基礎(chǔ)沉降+汽車荷載+人群+體系降溫+負(fù)溫差

表1主梁持久狀況承載能力極限狀態(tài)安全驗(yàn)算

評估小組依據(jù)《公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全風(fēng)險評估指南》中的方法和程序,通過搜集資料、現(xiàn)場查看、專家咨詢、專家調(diào)查等工作,對該橋方案進(jìn)行了風(fēng)險評估:結(jié)論如下:

主要風(fēng)險為:主梁下?lián)吓c開裂、施工期間風(fēng)致失穩(wěn)、掛籃施工風(fēng)險等。

該方案設(shè)計風(fēng)險等級為II級,風(fēng)險水平可以接受。

四、結(jié)語

在今后的橋梁建設(shè)過程中,為了將風(fēng)險損失降到最低,為橋梁工程的建設(shè)提供科學(xué)的決策,風(fēng)險評估技術(shù)變的越來越重要,尤其是對建設(shè)條件復(fù)雜、技術(shù)難度大的橋梁更應(yīng)該進(jìn)行風(fēng)險評估研究。

參考文獻(xiàn):

關(guān)于在初步設(shè)計階段實(shí)行公路橋梁和隧道工程安全風(fēng)險評估制度的通知(交公路發(fā)〔2010〕175號)〔S〕.中華人民共和國交通運(yùn)輸部,2010.

中交公路規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司.公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全評估指南(試用本)〔R〕北京:中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司,2008.

橋梁工程風(fēng)險評估.阮欣,陳艾榮,石雪飛.北京:人民交通出版社,2008.

作者簡介:

篇5

關(guān)鍵字:公路隧道,風(fēng)險評估流程,風(fēng)險管理,風(fēng)險決策

中圖分類號: U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

1緒論

任何風(fēng)險都是客觀存在的,主要是因?yàn)榭陀^世界存在眾多不確定性的因素以及人類主觀認(rèn)識的局限性。公路隧道工程風(fēng)險可以理解為全周期風(fēng)險,即在隧道規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段和運(yùn)營階段可能遇到風(fēng)險,是決策者因客觀條件不確定性而做出的項(xiàng)目決策與預(yù)期目標(biāo)發(fā)生多種偏離的結(jié)果。公路隧道風(fēng)險評估過程包括風(fēng)險管理的四個方面,即風(fēng)險識別、風(fēng)險估計、風(fēng)險評價和風(fēng)險對策。

2公路隧道工程風(fēng)險評估基本原理

公路隧道工程風(fēng)險評估時首先是對隧道工程中存在的風(fēng)險因素進(jìn)行全面識別,找出所有可能面臨的風(fēng)險因素和風(fēng)險事件,然后采用概率論的方法對存在的風(fēng)險因素和事件進(jìn)行概率計算,從而根據(jù)所占比例的大小確定出風(fēng)險的嚴(yán)重程度,這其中就包含了定量或定性的方法。通過與單個風(fēng)險評價準(zhǔn)則相對比,對單個的風(fēng)險進(jìn)行風(fēng)險評價,進(jìn)而對隧道工程整體風(fēng)險可接受準(zhǔn)則比較,確定該風(fēng)險因素或事件是否在工程建設(shè)的可接受范圍之內(nèi),從而根據(jù)其評價結(jié)果制出相應(yīng)的對策來降低這些風(fēng)險因素或事件對公路隧道工程的實(shí)施產(chǎn)生的影響。

2.1風(fēng)險識別

風(fēng)險識別要采用一定的方法或手段,將影響公路隧道工程的風(fēng)險因素識別出來,并對其進(jìn)行量化的整個過程。

公路隧道結(jié)構(gòu)體系和施工過程復(fù)雜,而目前國內(nèi)隧道風(fēng)險事件的整理資料相對比較匱乏,并且研究分析處于初期階段,所以說常常采用專家調(diào)查法來識別隧道風(fēng)險,再通過發(fā)放一些問卷的方式,通過德爾菲法來比較專家調(diào)查法識別結(jié)果,從而校核其結(jié)果是否在可接受的范圍之內(nèi),最終確定影響隧道工程的重要風(fēng)險因素。

2.2風(fēng)險估計

所謂風(fēng)險估計就是對一層中識別出的風(fēng)險因素根據(jù)概率論的概念,給出某一工程風(fēng)險發(fā)生的概率以及可能引起后果的性質(zhì)和概率,風(fēng)險估計主要包括風(fēng)險概率估計和風(fēng)險損失估計兩個方面。

(1)風(fēng)險概率估計

通常情況下,對風(fēng)險概率的估計可采用客觀概率估計法和主觀概率估計法,但同時在實(shí)施過程中也存在著許多問題??陀^概率估計法是利用項(xiàng)目風(fēng)險同一事件或類似的風(fēng)險事件的相關(guān)數(shù)據(jù)資料,對某一風(fēng)險因素進(jìn)行客觀性估計,但是要準(zhǔn)確估算出客觀概率,需要結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目獲得足夠多的數(shù)據(jù)信息,但是對于公路隧道而言,大多數(shù)的風(fēng)險事件都是隱蔽的、不確定的,可能會在未來某一時刻某一地點(diǎn)發(fā)生,所以說是不可能實(shí)時實(shí)地進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)測試的,獲取數(shù)據(jù)信息就很困難。主觀概率估計法是專家基于經(jīng)驗(yàn)、知識或類似事件的比較從而做出的風(fēng)險估計,在風(fēng)險數(shù)據(jù)很難獲取時主觀概率估計成為首選,但是整個估計過程甚至結(jié)果都很模糊,不能做出準(zhǔn)確的分析。所以說在數(shù)據(jù)信息相對缺乏的條件下,進(jìn)行風(fēng)險概率估計,應(yīng)該將主觀概率估計法與客觀概率估計法很好地結(jié)合起來,形成很好的銜接和過渡,這樣既可以有效地避免因過多地依賴決策者的主觀意識,又可以對風(fēng)險進(jìn)行客觀性的估計,具有較高的可靠性。但目前對風(fēng)險進(jìn)行概率估計的方法像蒙特卡洛模擬,不足以應(yīng)用到現(xiàn)在大規(guī)模、高風(fēng)險的公路隧道工程項(xiàng)目中。本文主要結(jié)合以往的風(fēng)險評估方法,并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),提出了將主觀概率估計向客觀概率估計靠攏的一種估計方法,即憑借公路隧道專家的經(jīng)驗(yàn)判斷,通過一定的計算方法,將這種定量方法和定性方法結(jié)合起來,在實(shí)踐中可以滿足工程要求精度,具有一定的可行性。

(2)風(fēng)險損失估計

公路隧道工程風(fēng)險損失的研究分析主要是集中于國民經(jīng)濟(jì)損失和財物損失兩個方面,但事實(shí)上要準(zhǔn)確的估算出工程風(fēng)險損失,除了以上的兩個方面外,還需要估算出環(huán)境損失、直接或間接經(jīng)濟(jì)損失等各個方面,但是這對于目前的隧道工程風(fēng)險評估分析而言是非常困難的,因?yàn)榇嬖诤芏嗖淮_定的因素。除了傳統(tǒng)的套用一些經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)評價公式外,公路隧道風(fēng)險評估能否也可以采用風(fēng)險發(fā)生概率的類似方法,通過專家的經(jīng)驗(yàn)判斷,通過一定計算方法,使主觀概率盡量與客觀概率接近,將這種定量方法和定性方法結(jié)合起來,值得我們分析研究。

2.3風(fēng)險評價

公路隧道工程項(xiàng)目風(fēng)險評價是在對隧道工程中存在的風(fēng)險進(jìn)行充分識別后,并根據(jù)定性定量的方法對其進(jìn)行概率估計,確定影響公路隧道工程質(zhì)量、成本、進(jìn)度的主要風(fēng)險因素,從而對主要風(fēng)險因素進(jìn)行的風(fēng)險評價。首先通過建立綜合考慮風(fēng)險概率與風(fēng)險后果的施工風(fēng)險評價模型,計算確定影響項(xiàng)目總體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要風(fēng)險的數(shù)值大小;然后根據(jù)公路隧道相關(guān)風(fēng)險接受準(zhǔn)則和評價標(biāo)準(zhǔn),對影響公路隧道總體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要風(fēng)險進(jìn)行綜合的分析與評價,判斷和檢驗(yàn)隧道工程存在的主要風(fēng)險因素是否可以被接受,并根據(jù)計算出的概率值確定影響隧道施工的主要風(fēng)險因素,并將它們按照重要度進(jìn)行劃分等級,這樣可以有效地對存在的風(fēng)險采取一定的措施進(jìn)行躲避或消除,保證公路隧道的施工安全。那么對于公路隧道而言,其復(fù)雜性就決定了隧道風(fēng)險評價是一個多目標(biāo)的優(yōu)化問題,所以說要想對公路隧道存在的主要風(fēng)險因素進(jìn)行評價,就需要運(yùn)用綜合性的評價方法,即對存在的影響隧道預(yù)期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的所有風(fēng)險因素通過專家調(diào)查法進(jìn)行綜合評價其權(quán)值。

2.險決策

風(fēng)險決策是對通過風(fēng)險識別、風(fēng)險估計、風(fēng)險評價所確定出的影響公路隧道質(zhì)量、進(jìn)度、成本的主要風(fēng)險因素所采取避讓或消除措施,針對同一類風(fēng)險因素,需要從眾多方案中選出最優(yōu)的解決方案,并在施工過程中加以實(shí)施,保證風(fēng)險管理的最后一個環(huán)節(jié)有的放矢。

3公路隧道工程項(xiàng)目風(fēng)險評估流程

要想對工程項(xiàng)目存在的風(fēng)險進(jìn)行有效的管理,就需要按照合理的風(fēng)險評估流程來進(jìn)行,充好識別顯現(xiàn)的以及隱蔽的風(fēng)險,并對其定性定量的評價,采取有效的措施將風(fēng)險降至最小。

對于公路隧道工程項(xiàng)目的風(fēng)險評估:

(1)在前期準(zhǔn)備階段要充分勘察和掌握工程項(xiàng)目情況,盡可能收集與工程項(xiàng)目有關(guān)的信息資料,包括隧道工程背景資料、設(shè)計資料、氣象資料、地質(zhì)資料等。

(2)針對工程項(xiàng)目的組成部分劃分評價層次單元,這樣可以很好地對其進(jìn)行專題型評價;

(3)對劃分出的各評價層次單元中可能出現(xiàn)或隱蔽的風(fēng)險事故進(jìn)行分類識別;

(4)結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況分析各個風(fēng)險事故的原因、發(fā)生工況,并對損失后果進(jìn)行分析;

(5)運(yùn)用定性、定量的綜合評價方法對可能發(fā)生的風(fēng)險事故進(jìn)行合理的評價;

(6)針對隧道工程可能存在的各個風(fēng)險事故提出有效的、最優(yōu)化的控制措施;

(7)綜合各評價層次單元所存在的風(fēng)險事故的評價結(jié)果,對各評價單元進(jìn)行評價;

(8)將各評價單元的評價匯總成隧道工程的總體風(fēng)險評價;

(9)確定相應(yīng)的風(fēng)險評價結(jié)果并提出一些合理的建議和意見;

(10)最終編制公路隧道工程項(xiàng)目的風(fēng)險評估報告。

4結(jié)論

將本文所提出的綜合分析方法運(yùn)用在近幾年的公路隧道工程項(xiàng)目風(fēng)險分析上,驗(yàn)證了該方法的可行性與實(shí)用性,但是還是需要將風(fēng)險從定性分析盡量向定量分析靠近,這樣就能更好地對公路隧道工程項(xiàng)目風(fēng)險進(jìn)行管理。

參考文獻(xiàn)

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[2]鞏春領(lǐng).大跨度斜拉橋施工風(fēng)險分析與對策研究:博士學(xué)位論文[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2006

篇6

關(guān)鍵詞:風(fēng)險評估;山區(qū)橋梁;專家調(diào)查法;風(fēng)險概率;風(fēng)險損失

中圖分類號:K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

山區(qū)高速公路地形地質(zhì)復(fù)雜,構(gòu)造物多,橋梁隧道總長占路線長度的比例大。受地形條件影響,山區(qū)高速公路橋梁中彎坡橋多,高墩大跨多,墩臺形式多,設(shè)計中不僅要協(xié)調(diào)好橋梁各細(xì)部構(gòu)造與地形地質(zhì)之間的關(guān)系[1],還要考慮到施工場地條件的限制等多方面的影響[2]。針對山區(qū)高速公路橋梁以上特點(diǎn),在設(shè)計過程中對特殊橋梁進(jìn)行安全風(fēng)險評估就顯得尤為重要。

1 工程概況

東溪河特大橋跨越東溪河,橋梁沿著山坡傾斜方向布設(shè),橋位處基巖,上部危巖及巖溶發(fā)育,橋下跨越X520縣道,該縣道距離設(shè)計橋面約249m。

地形地質(zhì)條件

橋址區(qū)屬中高山構(gòu)造剝蝕地貌,大橋橫跨東溪河,河流在此由東轉(zhuǎn)向北又轉(zhuǎn)向東,河谷形態(tài)呈‘V’字型峽谷,河床底部堆積碎石及卵石,兩岸為基巖山坡,植被發(fā)育。河谷左岸坡面植被發(fā)育,坡形較完整,近坡腳處為鄉(xiāng)村級公路。河谷右岸下陡上緩,坡面較平直。

橋址區(qū)出露地層巖性主要為三疊系大冶組(T1d)灰?guī)r,少量第四系殘坡積(Qel+dl)粉質(zhì)粘土(耕植土)。大橋處主要構(gòu)造為龍泉向斜,于東溪河處斜跨龍泉向斜核部,與龍泉向斜小角度相交。在河流右岸陡壁上,可見巖層擠壓緊密具層間褶曲現(xiàn)象,坡頂處僅見有少量掉塊現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場觀測,左岸公路開挖斷面上,可見沿節(jié)理裂隙面巖塊垮落現(xiàn)象,裂隙發(fā)育深度15-20m。

工程方案簡介

(1)連續(xù)剛構(gòu)橋方案

本方案跨徑布置為(3x30+110+200+110)m,總長420m,見圖1,主橋上部采用單箱單室箱型斷面。主橋采用對稱懸臂掛籃施工,兩邊現(xiàn)澆梁段根據(jù)地形、地質(zhì)條件采用支架施工或者托架施工。下部結(jié)構(gòu)主墩為空心薄壁墩,墩梁固結(jié),基礎(chǔ)采用承臺和群樁基礎(chǔ),嵌巖樁設(shè)計,橋臺均為重力U型橋臺。

圖1 連續(xù)剛構(gòu)橋橋型布置圖

(2)疊合梁斜拉橋方案

本方案跨徑布置為(200+320)m,長520m,邊跨設(shè)置輔助墩,采用半漂浮體系,見圖2。主梁采用疊合梁結(jié)構(gòu),橋總寬32.8m,鋼主梁梁高2.9m,混凝土厚26cm,主梁標(biāo)準(zhǔn)梁段長度為12m。橋塔柱均采用空心箱型結(jié)構(gòu)斷面,高300m,輔助墩采用空心薄壁墩,高64m。主橋上部結(jié)構(gòu)施工采用主梁工廠預(yù)拼裝后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場,通過以主塔做依托搭設(shè)的吊機(jī)按順序起吊,然后通過主梁橋面拼裝小車懸臂拼裝構(gòu)件,并搭設(shè)預(yù)制混凝土板,最后進(jìn)行斜拉索的張拉。

圖2 疊合梁斜拉橋橋型布置圖

2 風(fēng)險源識別

初步設(shè)計階段一般采用專家調(diào)查法進(jìn)行風(fēng)險評估,評估的流程為先通過資料收集、現(xiàn)場調(diào)研、專家咨詢等確定風(fēng)險源,然后通過專家調(diào)查評級評估風(fēng)險源發(fā)生概率,最后對調(diào)查表進(jìn)行整理、統(tǒng)計確定風(fēng)險等級并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施[3] [4]。根據(jù)評估指南的要求,風(fēng)險源主要包括以下幾方面。

2.1 建設(shè)條件風(fēng)險

因兩個方案均處于同一橋位區(qū),所以兩者的建設(shè)條件風(fēng)險基本一致,主要從以下幾個方面進(jìn)行評估。

(1)地質(zhì)條件風(fēng)險:主要存在高邊坡風(fēng)險、危巖風(fēng)險以及地震風(fēng)險。

(2)氣象條件風(fēng)險:主要存在寒潮、大霧以及峽谷風(fēng)的風(fēng)險。其中風(fēng)荷載為主要風(fēng)險源。

(3)水文條件風(fēng)險:山洪將對橋梁施工造成一定的影響。對施工設(shè)備如施工支架造成沖擊,存在施工結(jié)構(gòu)毀壞、經(jīng)濟(jì)損失及工期延遲的風(fēng)險。

(4)通行運(yùn)輸條件及施工環(huán)境風(fēng)險:橋址附近有山間公路,但等級低,運(yùn)輸條件差;山勢陡峻,不易修筑施工便道,可能延誤工期。另外大樁號側(cè)的棄渣運(yùn)輸問題也是該橋位區(qū)尤為重要的問題。對于疊合梁的斜拉橋施工,需要考慮預(yù)制場地的設(shè)置問題。

2.2 結(jié)構(gòu)方案風(fēng)險

連續(xù)剛構(gòu)橋方案:連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)形式和跨度的不斷創(chuàng)新和突破,在施工和運(yùn)營中大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁出現(xiàn)的病害屢見不鮮,結(jié)合山區(qū)橋梁高墩的特點(diǎn)該方案結(jié)構(gòu)風(fēng)險主要體現(xiàn)在混凝土主梁開裂、混凝土主梁下?lián)虾蜆蚨斩丈硎Х€(wěn)三個方面風(fēng)險。

疊合梁斜拉橋方案:隨著斜拉橋跨度的增大,成橋階段的穩(wěn)定性問題成為結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的風(fēng)險之一。另外,對于該橋型方案來說,混凝土橋面板開裂,鋼結(jié)構(gòu)腐蝕和斜拉索失效也是存在的風(fēng)險源。

2.3 施工方案風(fēng)險

連續(xù)剛構(gòu)橋方案:存在主梁混凝土和鋼筋工程施工風(fēng)險、掛籃施工風(fēng)險、支架失效風(fēng)險、體系轉(zhuǎn)換風(fēng)險、施工便道風(fēng)險、橋墩基礎(chǔ)施工風(fēng)險、意外事故風(fēng)險和施工監(jiān)控風(fēng)險等。

疊合梁斜拉橋方案:存在鋼主梁加工制作缺陷風(fēng)險、橋面板施工風(fēng)險、施工措施風(fēng)險、索塔及基礎(chǔ)施工風(fēng)險、意外事故風(fēng)險和施工監(jiān)控風(fēng)險等。

該橋位于山谷區(qū),兩側(cè)地形陡峭,人跡罕至,地形條件十分復(fù)雜,橋梁兩端均與隧道相接,橋址區(qū)地貌屬中高山構(gòu)造剝蝕地貌,小樁號側(cè)陡坡上巖層擠壓緊密,可見少量層間褶曲,坡頂處見有少量掉塊現(xiàn)象,因此在施工過程中應(yīng)注意橋隧連接施工風(fēng)險和橋下道路安全防護(hù)風(fēng)險。

由于施工條件的限制,須在隧道貫通后才能進(jìn)行兩側(cè)橋臺的施工,因此施工時若橋臺施工無法完成,將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)處于大懸臂澆筑階段,無法合攏,結(jié)構(gòu)受氣溫、風(fēng)、地震等荷載因素影響較大,影響施工工期。

2.4 運(yùn)營管理風(fēng)險

一般來講,大橋在運(yùn)營管理期的風(fēng)險是多樣化的,橋梁與環(huán)境之間的相互作用是長期的,同時也具有較大的偶然性,各種不利因素均可能對大橋未來運(yùn)營造成影響,本橋兩個方案存在的風(fēng)險主要包括汽車超載風(fēng)險、危險品運(yùn)輸風(fēng)險、災(zāi)害天氣風(fēng)險、養(yǎng)護(hù)風(fēng)險和車輛撞擊風(fēng)險[5]。

3風(fēng)險評估結(jié)果

參照《公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全風(fēng)險評估》中的安全風(fēng)險發(fā)生概率等級標(biāo)準(zhǔn)和安全風(fēng)險損失等級標(biāo)準(zhǔn),通過專家調(diào)查法,向橋梁工程領(lǐng)域的10位專家發(fā)出的問卷調(diào)查表得到初步評估結(jié)果,并進(jìn)行整理和分析,得出各個橋型不同風(fēng)險源的風(fēng)險等級。

表1連續(xù)剛構(gòu)橋方案風(fēng)險評估表

表2疊合梁斜拉橋方案風(fēng)險評估表

由表1和表2可知,連續(xù)剛構(gòu)橋方案和疊合梁斜拉橋方案各風(fēng)險因素的安全風(fēng)險水平大部分集中在Ⅰ級和Ⅱ級。Ⅱ級為中風(fēng)險,風(fēng)險水平有條件接受,工程有進(jìn)一步實(shí)施預(yù)防措施以提升安全性的必要。

4 風(fēng)險應(yīng)對措施

根據(jù)以上分析,兩個方案風(fēng)險評估結(jié)果均為Ⅱ級。針對相應(yīng)的風(fēng)險,擬采取以下應(yīng)對措施。

(1)建設(shè)條件風(fēng)險:施工前清除危巖、加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定情況評估,查明裂隙帶發(fā)育情況對橋墩處的影響;對地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域可采取錨索及噴射砼方式進(jìn)行防護(hù);對橋梁結(jié)構(gòu)施工狀態(tài)的抗風(fēng)性能進(jìn)行深入分析,進(jìn)一步驗(yàn)證懸臂施工的抗風(fēng)穩(wěn)定性,并提出相應(yīng)的風(fēng)險控制措施;山區(qū)橋梁施工存在一定難度和風(fēng)險,施工場地及施工道路關(guān)系到施工安全和效率,通過臨時道路改造,可改善場地及運(yùn)輸條件。

(2)結(jié)構(gòu)方案風(fēng)險:充分重視結(jié)合段的重要性,根據(jù)已有同類橋梁結(jié)合段缺陷,采取有針對性的設(shè)計、施工措施;設(shè)計中應(yīng)控制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平,并對應(yīng)力集中區(qū)域在設(shè)計角度上應(yīng)考慮相應(yīng)的構(gòu)造措施或應(yīng)力調(diào)整措施來避免因應(yīng)力集中造成的混凝土結(jié)構(gòu)開裂;通過改變拉索形狀、采用結(jié)構(gòu)措施等達(dá)到抑制拉索振動的目的。

(3)施工方案風(fēng)險:掛籃運(yùn)至工地后,應(yīng)先試拼以發(fā)現(xiàn)由于制作不精確及運(yùn)輸中發(fā)生變形造成的問題;為保證支架的穩(wěn)定性,剛度及強(qiáng)度,消除支架非彈性變形,需采用支架預(yù)壓措施;做好施工便道地勘,掌握不良地質(zhì)路段,做好施工便道設(shè)計,做好施工監(jiān)管;與隧道在工期上進(jìn)行銜接,力保先貫通隧道,保證橋臺在最大懸臂前施工完成;對于橋下道路在施工區(qū)域應(yīng)進(jìn)行安全遮擋防護(hù)。

(4)運(yùn)營管理風(fēng)險:建立大橋的健康監(jiān)測系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)超載、超限車輛對橋梁產(chǎn)生的威脅和病害,并及時進(jìn)行加固維修處理;在大橋運(yùn)營過程中,裝有危險品的車輛過橋時,應(yīng)嚴(yán)加控制;加強(qiáng)施工管理,能見度低禁止高空和危險作業(yè);大霧天氣限速或限行;設(shè)計融冰、除冰措施,限制通行。

參考文獻(xiàn)

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[3] 連文峰,路繼平.桐山溪特大橋安全風(fēng)險評估[J].武漢:公路交通科技,2012(6):313-317.

篇7

隧道初步設(shè)計階段安全風(fēng)險評估的目標(biāo)是對設(shè)計文件中同深度比選的多個方案進(jìn)行安全風(fēng)險評估。根據(jù)評估結(jié)果,視風(fēng)險等級對初步設(shè)計方案進(jìn)行修改完善,若風(fēng)險等級極高時,應(yīng)對初步設(shè)計方案重新論證。公路隧道一般采用鉆爆法施工,鉆爆法隧道安全風(fēng)險事件主要有洞口失穩(wěn)、塌方、突水涌泥、巖爆、結(jié)構(gòu)風(fēng)險、營運(yùn)安全、環(huán)境保護(hù)等,每個風(fēng)險事件由若干個導(dǎo)致事件發(fā)生的風(fēng)險源組成,如造成洞口失穩(wěn)風(fēng)險事件的風(fēng)險源有地形地貌、地質(zhì)條件、進(jìn)洞方案設(shè)計、施工因素等。結(jié)合文獻(xiàn)要求及并在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,建立公路隧道初步設(shè)計階段安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系,

2集對分析法確定評估指標(biāo)的權(quán)重

2.1集對分析理論簡介集對分析(setpairanalysis,SPA)理論是一種新型的處理模糊和不確定知識的數(shù)學(xué)工具,能有效地分析和處理不精確、不一致、不完整等各種不確定性。其核心思想是認(rèn)為任何系統(tǒng)都是由確定性和不確定性信息構(gòu)成的,特點(diǎn)是對問題的不確定性“客觀承認(rèn)、系統(tǒng)描述、定量刻畫、具體分析”。SPA的基礎(chǔ)是集對,關(guān)健是聯(lián)系度。所謂集對,是由一定聯(lián)系的兩個集合所組成的對子。給定2個集合A和B,并設(shè)這2個集合組成集對H=(A,B),在具體問題背景W下對集對H的特性展開分析,并用聯(lián)系度表示,即:jNPiNFNS(1)式中:μ為集合A和B的聯(lián)系度;N為集對H特性的個數(shù);S為2個集合A和B所共同具用特性的個數(shù);P為2個集合相對立特性的個數(shù);F為2個集合既不相互對立,又不共同具有特性的個數(shù),F(xiàn)=N-P-S。若令NSa,NFb,NPc,則式(1)可簡寫為:abicj(2)式中:μ為聯(lián)系度;a、b、c分別為集合A和B的同一度、差異度和對立度;abc1。從式(2)可知,聯(lián)系度從2個集合的同一性、差異性和對立性3個方面來確定系統(tǒng)確定關(guān)系和不確定關(guān)系以及兩種關(guān)系的相互作用,能更為全面地刻畫事物的特征與提高信息的利用率,而且能統(tǒng)一處理模糊、隨機(jī)和信息不完全導(dǎo)致的各種不確定性。

2.2不確定AHP法的評估指標(biāo)權(quán)重區(qū)間計算不確定AHP法在比較判斷矩陣時用區(qū)間標(biāo)度來表示每2個比較因素的相對重要程度,區(qū)間標(biāo)度仍然采用基于1~9比例標(biāo)度法。顯然,采用區(qū)間標(biāo)度可較好地反映專家對評估指標(biāo)主觀判斷的不確定性,也符合專家的思維習(xí)慣。因此,筆者引入該方法來確定各評估指標(biāo)的權(quán)重區(qū)間。

1)確定單個專家的評價指標(biāo)比較區(qū)間數(shù)

設(shè)某一子指標(biāo)體系,其評價指標(biāo)有n個,它構(gòu)成的集合為nU,12,邀請L位專家基于1~9比例標(biāo)度法對評價指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較,并采用區(qū)間數(shù)表示相互間重要程度,設(shè)第k位(k=1,2,L)專家給出的評價指標(biāo)i與j之間的比較區(qū)間數(shù)為:kijkijkijAa,b~(3)其中,kija和kijb為該區(qū)間的下限和上限值

2)專家權(quán)重的確定

由于專家工作經(jīng)驗(yàn)、學(xué)術(shù)背景及對所評估項(xiàng)目的了解程度不同,專家的權(quán)重也不盡一樣。專家自身的權(quán)重主要考慮職稱、從事隧道工程時間、對工程風(fēng)險理論及方法的熟悉程度及對本隧道工程了解程度而綜合確定,由于職稱、從事隧道工程時間等幾個指標(biāo)的重要程度相近,可以認(rèn)為各指標(biāo)權(quán)重是相同的,將各位專家實(shí)際情況對應(yīng)的分指標(biāo)相對權(quán)值相加,然后進(jìn)行歸一化處理,則可得專家自身的權(quán)重,記為k。

3)構(gòu)造不確定區(qū)間數(shù)判斷矩陣

L位專家確定的評價指標(biāo)權(quán)重區(qū)間綜合在一起得到各評價指標(biāo)權(quán)重區(qū)間的矩陣為:kijLkijkaa1(4)kijLkijkbb1(5)因此,可得到不確定區(qū)間數(shù)判斷矩陣:111,11,111,1,11,1,,~1122221212121211,abab,ababababAnnnnnnnn(6)

2.3基于SPA的評估指標(biāo)權(quán)重確定方法式(12)給出了評價指標(biāo)的權(quán)重區(qū)間,由于0,1~jw,權(quán)重區(qū)間jw~把區(qū)間0,1分成了j0,w、jjw,w、w,1j3部分,這3部分的意義分別表示:“確定能夠達(dá)到的程度”、“不能確定是否達(dá)到的程度”和“確定不能達(dá)到的程度”。引入SPA,將“確定能夠達(dá)到的程度”、“不能確定是否達(dá)到的程度”和“確定不能達(dá)到的程度”分別看成“同一性”、“差異性”、“對立性”,從同、異、反3個角度描述評價指標(biāo)權(quán)重的區(qū)間值。因此,權(quán)重區(qū)間jw~與區(qū)間0,1組成集對后的聯(lián)系度表達(dá)式可表示為:abicjjjjj(13)其中:jjaw,jjjbww,jjc1w,這里i,j為差異度和對立度系數(shù),僅起標(biāo)記作用。分別從確定性與不確定性兩部分來確定評價指標(biāo)權(quán)重大小[12]。確定性區(qū)間的相對權(quán)重為:nkkkjjjacacp111(14)不確定性區(qū)間的相對權(quán)重為:nkkjjbbq111(15)根據(jù)式(14)和式(15),得出風(fēng)險評估指標(biāo)的綜合權(quán)重計算公式,即:nkjjjjjpqpqw1(16)通過式(16)計算,從確定性與不確定性兩個方面來確定評估指標(biāo)的權(quán)重,更具有科學(xué)性、合理性。

3工程實(shí)例分析

3.1工程概況岐山隧道左洞長8036m、右洞長8040m,左右洞平均長8038m,屬于特長隧道。隧道洞身巖層主要以侏羅紀(jì)南園組凝灰熔巖為主,洞身見輝綠巖脈體侵入,屬較硬-堅硬巖,巖體較破碎-較完整,對隧道洞身圍巖的穩(wěn)定較有利,洞身圍巖級別一般為Ⅴ~Ⅱ級。隧道進(jìn)出洞口處地形均較陡,斜坡上覆土層主要為殘坡積層、強(qiáng)風(fēng)化巖層,垂向厚度一般較大,散體結(jié)構(gòu),濕水易軟化,拱部、側(cè)壁穩(wěn)定性很差,易產(chǎn)生坍塌,成洞條件差。隧道區(qū)地下水主要為強(qiáng)-中風(fēng)化層、構(gòu)造裂隙中的孔隙潛水及下部基巖裂隙水,地下水位標(biāo)高高于路面設(shè)計高程,隧道單洞最大總涌水量約12423.2m3/d,正常涌水量約8395.5m3/d,巖層富水性中等。

3.2風(fēng)險事件與風(fēng)險源辨識根據(jù)本項(xiàng)目具體情況及結(jié)合文獻(xiàn)的相關(guān)規(guī)定,采用專家調(diào)查法和檢查表法進(jìn)行風(fēng)險事件與風(fēng)險源分辨識。

3.3專家權(quán)重的確定邀請5位隧道方面的專家對本隧道進(jìn)行風(fēng)險評估,專家權(quán)重在表3對應(yīng)的相對權(quán)值基礎(chǔ)上,考慮每位專家實(shí)際情況確定對應(yīng)的權(quán)值,然后求和并歸一化處理,得到每位專家實(shí)際權(quán)重0.221,0.209,0.186,0.209,0.175k,

3.4單一風(fēng)險事件評估以洞口失穩(wěn)風(fēng)險事件為例,說明其具體過程。

3.4.1洞口失穩(wěn)風(fēng)險事件各風(fēng)險源權(quán)重的確定

1)構(gòu)造比較區(qū)間數(shù)

5位專家對“洞口失穩(wěn)U1”所對應(yīng)的第2層指標(biāo)“地質(zhì)條件U11”、“地形地貌U12”、“進(jìn)洞方案設(shè)計U13”、“施工因素U14”進(jìn)行比較,構(gòu)造的比較區(qū)間數(shù)為:[1/9,1/7][1/7,1/5][1/4,1/3]11[1/5,1/3][1/3,1]11[3,4][1/3,1]11[1,3][5,7]11[1,3][3,5][7,9]~1Aij[1/8,1/7][1/6,1/5][1/4,1/3]11[1/5,1/3][1/3,1]11[3,4][1/2,1]11[1,3][5,6]11[1,2][3,5][7,8]~2Aij[1/8,1/7][1/6,1/5][1/5,1/3]11[1/4,1/3][1/3,1]11[3,5][1/2,1]11[1,3][5,6]11[1,2][3,4][7,8]~3Aij[1/8,1/7][1/7,1/5][1/4,1/3]11[1/5,1/3][1/3,1]11[3,4][1/3,1]11[1,3][5,7]11[1,3][3,5][7,8]~4Aij[1/9,1/7][1/6,1/5][1/4,1/3]11[1/4,1/3][1/3,1]11[3,4][1/2,1]11[1,3][5,6]11[1,2][3,4][7,9]~5Aij

2)構(gòu)造不確定區(qū)間數(shù)判斷矩陣

根據(jù)公式(4)和式(5)得到考慮專家權(quán)重0.221,0.209,0.186,0.209,0.175k后的評價指標(biāo)之間的不確定區(qū)間數(shù)判斷矩陣:[0.1195,0.1429][0.1564,0.2000][0.2407,0.3333]1.00001.0000[0.2181,0.3333][0.3333,1.0000]1.00001.0000[3.0000,4.1860][0.4283,1.0000]1.00001.0000[1.0000,3.0000][5.0000,6.4300]1.00001.0000[1.0000,2.4300][3.0000.4.6390][7.0000,8.3960]~A

3)評估指標(biāo)權(quán)重區(qū)間的計算

利用式(7)~式(11)得到評價指標(biāo)“地質(zhì)條件U11”、“地形地貌U12”、“進(jìn)洞方案設(shè)計U13”、“施工因素U14”的權(quán)重區(qū)間:0.4335,0.5763,0.2404,0.3823,0.1396,0.2145,0.0472,0.0579~w4)通過SPA將評價指標(biāo)的區(qū)間權(quán)重轉(zhuǎn)化為精確值,得到各評價指標(biāo)的權(quán)重。將各評價指標(biāo)權(quán)重區(qū)間w~分別與區(qū)間0,1組成集對,然后根據(jù)式(13)將權(quán)重區(qū)間分別轉(zhuǎn)化為聯(lián)系度:0.43350.1428i0.4237j1;0.24040.1419i0.6177j2;0.13960.0749i0.7855j3;0.04720.0107i0.9421j4根據(jù)式(14)、式(15)分別計算評價指標(biāo)確定性和不確定性區(qū)間的權(quán)重值,并進(jìn)行歸一化為:0.4828,0.2977,0.1693,0.0502jp0.2362,0.2364,0.2549,0.2726jq按照式(16)將確定性區(qū)間權(quán)重與不確定性區(qū)間權(quán)重組合在一起,求得“地質(zhì)條件U11”、“地形地貌U12”、“進(jìn)洞方案設(shè)計U13”、“施工因素U14”的綜合權(quán)重為w0.4726,0.2918,0.1789,0.0567。

3.4.2洞口失穩(wěn)風(fēng)險事件評估結(jié)果分析請5位專家分別根據(jù)文獻(xiàn)[8]的風(fēng)險發(fā)生概率等級標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險損失等級標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險等級標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合隧道的實(shí)際情況,評估隧道洞口失穩(wěn)風(fēng)險事件各風(fēng)險源的風(fēng)險等級,綜合專家的評估結(jié)果得出各風(fēng)險源的風(fēng)險等級。最后根據(jù)各風(fēng)險源的風(fēng)險等級與對應(yīng)的權(quán)重計算風(fēng)險事件的綜合分值為2.4726,得出洞口失穩(wěn)風(fēng)險為Ⅱ級偏上用同樣的方法,可以得到岐山隧道各風(fēng)險事件的風(fēng)險情況。其中,各2級指標(biāo)(風(fēng)險源)權(quán)重的具體計算可根據(jù)上述公式用Matlab軟件編制程序完成。由于篇幅的限制,2級指標(biāo)權(quán)重的計算及風(fēng)險評估過程在此不再贅述,本工程各風(fēng)險事件評估結(jié)果。岐山隧道風(fēng)險事件評估結(jié)果Table6AssessmentresultsofriskeventsofQishantunnel風(fēng)險事件風(fēng)險事件評估結(jié)果風(fēng)險事件風(fēng)險事件評估結(jié)果綜合分值等級綜合分值等級洞口失穩(wěn)2.4726Ⅱ級偏上結(jié)構(gòu)風(fēng)險2.032Ⅱ級偏上塌方2.482Ⅱ級偏上營運(yùn)安全1.832Ⅱ級偏下突水涌泥2.212Ⅱ級偏上環(huán)境保護(hù)1.212Ⅰ級偏上巖爆1.123Ⅰ級偏上。

3.5隧道總體風(fēng)險評估首先,請5位專家分別用傳統(tǒng)的AHP法確定7個風(fēng)險事件的權(quán)重,結(jié)果為“0.21630.21320.15440.09210.10930.11240.10230.22110.21620.15140.08160.11550.10360.11060.18250.23320.14840.09330.12320.11830.10110.17210.25620.14780.08240.12210.11730.10210.16290.25510.14910.09400.11950.11690.1025~uw其次,將上述專家確定的各風(fēng)險事件權(quán)重值分別乘以專家權(quán)重值0.221,0.209,0.186,0.209,0.175k并相加,則得風(fēng)險事件的最終權(quán)重:w0.1900,0.2358,0.150,10.0885,0.118,10.1137,0.1038u最后,將風(fēng)險事件的最終權(quán)重值乘以表6對應(yīng)的風(fēng)險事件綜合分值并相加,進(jìn)而得到隧道總體風(fēng)險分值2.0605,風(fēng)險等級為Ⅱ級。通過對岐山隧道初步設(shè)計階段風(fēng)險等級的評價,該隧道不存在“IV級、極高”等級的風(fēng)險,洞口失穩(wěn)、塌方、突水涌泥、結(jié)構(gòu)風(fēng)險、營運(yùn)安全的風(fēng)險等級為“II級、中度”,巖爆和環(huán)境保護(hù)的風(fēng)險等級為“Ⅰ級、低度”。綜合考慮各風(fēng)險事件,岐山隧道初步設(shè)計階段風(fēng)險等級為“II級、中度”。根據(jù)風(fēng)險接受準(zhǔn)則可知,風(fēng)險水平有條件接受,工程就進(jìn)一步實(shí)施預(yù)防措施以提升安全性的必要。

1)進(jìn)出口的洞口失穩(wěn)及塌方風(fēng)險較大,在下階段施工圖設(shè)計中予以重視;

2)襯砌結(jié)構(gòu)的合理性需要在施工過程中進(jìn)一步進(jìn)行檢驗(yàn),因此,在制定監(jiān)測方案時,應(yīng)重點(diǎn)考慮對應(yīng)的風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測,如對淺埋偏壓段落、全斷面注漿堵水段落襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)測,及時反饋,進(jìn)行變更設(shè)計;

3)隧道工程強(qiáng)調(diào)動態(tài)設(shè)計,針對地勘資料不足或不準(zhǔn)確的情況,加強(qiáng)施工過程中的超前地質(zhì)預(yù)報,及時變更設(shè)計,是控制風(fēng)險的有效手段。

4結(jié)論

1)不確定AHP法在比較判斷矩陣時用區(qū)間標(biāo)度來表示每2個比較因素的相對重要程度,可較好地反映專家對評估指標(biāo)主觀判斷的不確定性,也符合專家的思維習(xí)慣。

2)導(dǎo)致隧道公路隧道發(fā)生風(fēng)險事件的各項(xiàng)風(fēng)險因素具有復(fù)雜性、模糊性、隨機(jī)性的特點(diǎn),專家對這些信息了解程度不確定,用不確定AHP法構(gòu)造不確定區(qū)間數(shù)判斷矩陣,考慮專家權(quán)重后得到評估指標(biāo)的權(quán)重區(qū)間,既符合工程實(shí)際,又具有可靠性。

3)不確定AHP法給出的指標(biāo)權(quán)重為區(qū)間數(shù),使用并不方便,需要將區(qū)間權(quán)重轉(zhuǎn)化為精確權(quán)重。評價指標(biāo)的權(quán)重區(qū)間在是在一定范圍內(nèi)變化的確定性與不確定性區(qū)間,引入SPA理論,計算評價指標(biāo)的確定性區(qū)間的相對權(quán)重與不確定性區(qū)間的相對相重,并綜合得到評價指標(biāo)的精確權(quán)重,充分體現(xiàn)了該方法的優(yōu)越性和科學(xué)性。

篇8

摘要:在地鐵工程建設(shè)中,區(qū)間隧道多采用盾構(gòu)法施工,如何加強(qiáng)盾構(gòu)施工安全管理與風(fēng)險防范,確保施工安全,已成為軌道交通建設(shè)日益關(guān)注的問題。本文通過對地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險的分析,探討了盾構(gòu)施工風(fēng)險的評估方法。

引言

盾構(gòu)隧道施工法是指使用盾構(gòu)機(jī),一邊控制開挖面及圍巖,使之不發(fā)生坍塌失穩(wěn),一邊進(jìn)行隧道掘進(jìn)、出渣,并在機(jī)內(nèi)拼裝管片形成襯砌、實(shí)施壁后注漿,從而不擾動圍巖而修筑隧道的方法。盾構(gòu)施工的主要原理就是盡可能在不擾動圍巖的前提下完成施工,從而最大限度地減少對地面建筑物及地基內(nèi)埋設(shè)物的影響。為了達(dá)到這一目的,除了刀盤和盾構(gòu)鋼殼可以被動地產(chǎn)生支護(hù)作用以外,使用壓力艙內(nèi)泥土或泥水壓力平衡開挖面上的作用土壓力和水壓力;使用壁后注漿及時充填由開挖產(chǎn)生的盾尾空隙,主動地控制圍巖應(yīng)力釋放和變形是盾構(gòu)技術(shù)的關(guān)鍵。在進(jìn)行地鐵盾構(gòu)施工過程中,保證施工安全進(jìn)行至關(guān)重要,本文主要對地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險進(jìn)行分析,探討盾構(gòu)施工的風(fēng)險評估方法。

1 盾構(gòu)施工事故的分類

在盾構(gòu)隧道施工中,按照事故的發(fā)生特點(diǎn),主要分為機(jī)械事故和施工技術(shù)事故兩大類。

1.1 機(jī)械事故

一般的盾構(gòu)項(xiàng)目,機(jī)械使用較多,相對應(yīng)的事故也較多,大約占一半以上,主要有龍門吊事故、盾構(gòu)機(jī)事故、管片安裝機(jī)事故等。

1.1.1 管片吊機(jī)事故

上海地鐵4號線6標(biāo)段施工中,盾構(gòu)管片拼裝機(jī)起吊密封突然失效,導(dǎo)致管片脫落,砸傷下部安裝工人2名,原因:由于密封失效,沒有及時發(fā)現(xiàn),管片失去吸力而突然下落。防范措施:嚴(yán)格設(shè)備維護(hù)檢查制度,尤其要重視管片拼裝機(jī)的可靠性檢查,例如密封膠圈有無損壞,起吊抓舉頭具是否可靠等,消除安全隱患,同時,管片拼裝過程中,管片拼裝機(jī)下部嚴(yán)禁有人工作。

1.1.2 電器事故

施工過程中,由于盾構(gòu)掘進(jìn)中功率大,能耗高,容易出現(xiàn)電力安全事故,必須給子重視。某現(xiàn)場盾構(gòu)的10 kV高壓電纜,由于安裝接頭保護(hù)不當(dāng),突然擊穿,造成火災(zāi),并導(dǎo)致盾構(gòu)掘進(jìn)停止lOh,因此,要重視施工動力線的安全保護(hù)措施,嚴(yán)格執(zhí)行電力高壓進(jìn)洞的安裝與施工規(guī)范,做到安全第一,萬無一失。

1.1.3 運(yùn)輸設(shè)施的安全施工

與盾構(gòu)配套的有軌運(yùn)輸設(shè)備,要注意電瓶車的溜車防撞(包括管片車、砂漿車等),以及軌道道岔的安全運(yùn)營等。武漢地鐵施工中就曾經(jīng)出現(xiàn)電瓶車剎車失靈,導(dǎo)致列車溜車撞壞盾構(gòu)機(jī)的嚴(yán)重事故,損失200多萬元,停工近1個月。因此,對運(yùn)輸軌道車輛的剎車性能日常檢測,軌道、道岔設(shè)備的安全性能檢測等應(yīng)給子足夠的重視。

1.2 施工技術(shù)事故

主要是指由于施工工藝不當(dāng)導(dǎo)致的技術(shù)事故。這類事故多為惡性事故,往往造成些人員傷亡或造成一定經(jīng)濟(jì)損失。

1.2.1 地面沉降導(dǎo)致的安全事故

地面沉降一般可分為3類。第1類:非正常沉降,主要是施工中盾構(gòu)操作失誤而引起的,如盾構(gòu)操作過程中,各類參數(shù)設(shè)置錯誤、超挖、注漿不及時。第2類:災(zāi)害性沉降,主要指施工中盾構(gòu)開挖面有突發(fā)性急劇流動,甚至暴發(fā)性崩塌,使地面塌陷。主要原因是遇到地下水壓大或透水性強(qiáng)的顆粒狀土體不良地質(zhì)條件。第3類:盾構(gòu)的選型不合適或出現(xiàn)較大失誤,如成都某地鐵由于選型失誤,多次造成掘進(jìn)過程中的地表沉陷事故,無法正常施工。

1.2.2 盾構(gòu)隧道的防洪排水設(shè)施不具備或能力不足導(dǎo)致的安全事故

武漢過江公路隧道、重慶嘉陵江排污隧道等盾構(gòu)隧道施工過程中均出現(xiàn)過水從洞外倒排進(jìn)隧道的事故,造成較大的損失。因此,施工中要做好防災(zāi)預(yù)案安排。

1.2.3 管片拼裝事故

拼裝過程中,管片擠損或破裂,導(dǎo)致涌水,使施工面臨較大的技術(shù)風(fēng)險。所以,必須重視管片的安裝工藝和技術(shù)方法,注意掘進(jìn)參數(shù)的控制,采用相應(yīng)的技術(shù)手段,控制姿態(tài)的調(diào)整,科學(xué)進(jìn)行管片的安裝順序和安裝步驟。同時注重管片拼裝的質(zhì)量,防止漏水,防止管破裂等;施工中管片的上浮是一般盾構(gòu)施工中比較常見的問題,如果得不到有效的控制,會引起很大的麻煩,要采取相應(yīng)的技術(shù)措施,嚴(yán)格控制管片上浮。

1.2.4 氣體爆炸事故

盾構(gòu)施工中,需要采取相應(yīng)的消防、通風(fēng)措施以及火火措施等,要加強(qiáng)自動報警與預(yù)防手段,消防,通風(fēng)措施必須跟上,同時注意檢測氣體。

2 施工安全風(fēng)險評估方法

由于水文地質(zhì)條件的不可預(yù)見、施工技術(shù)的可靠性、社會環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等因素對地鐵工程項(xiàng)目的影響較大,所以系統(tǒng)全面地評估地鐵工程項(xiàng)目的風(fēng)險與其他一般性建設(shè)項(xiàng)目相比難度更大。為保證地鐵建設(shè)安全順利的進(jìn)行,需要重點(diǎn)分析和評估地鐵施工的風(fēng)險源的關(guān)鍵部分,找出可能的風(fēng)險因素和重點(diǎn)預(yù)防環(huán)節(jié)和部位,并且結(jié)合風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn),對重大風(fēng)險源的危險程度進(jìn)行分級,為制定有效的管理和技術(shù)措施提供依據(jù)。在風(fēng)險評估時要先劃分評估單元,然后選擇評估方法進(jìn)行風(fēng)險評估,有時需要采用多種評估方法結(jié)合的手段。

目前風(fēng)險評估分析方法有很多種,根據(jù)原理和特點(diǎn)的不同,基本上可分為定性分析法、定量分析法、綜合分析法三類,在工程應(yīng)用中它們有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。

2.1 定性安全分析法

定性分析法又稱“非數(shù)量分析法”。主要憑借預(yù)測人員的、主觀判斷和分析能力,結(jié)合豐富的知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、專家意見以及預(yù)測人員的邏輯判斷能力分析與判斷風(fēng)險的一類方法。該方法一般由預(yù)測人員或?qū)<腋鶕?jù)獲取的信息,直接對研究對象打分或判斷,經(jīng)過歸納、總結(jié),得出風(fēng)險分析結(jié)論。使用這類方法,要求分析預(yù)測人員專業(yè)知識相當(dāng)高和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)豐富,并且主觀和邏輯判斷能力強(qiáng)。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是無需建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算,簡單易懂、節(jié)約時間與資源,不受統(tǒng)計數(shù)據(jù)限制,適應(yīng)性較強(qiáng),應(yīng)用范圍廣泛。缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度不高,其數(shù)據(jù)處理有一定難度,分析人員的主觀因素對分析結(jié)果影響大。

2.2 定量安全分析法

定量風(fēng)險分析法根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、同類系統(tǒng)和類似系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用科學(xué)方法構(gòu)造數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量化評價的一種方法。

該種方法的優(yōu)點(diǎn)是以客觀、定量的數(shù)據(jù)為依據(jù),結(jié)合精確的數(shù)學(xué)模型計算來實(shí)現(xiàn),避免了主觀因素的影響,結(jié)果準(zhǔn)確較高,科學(xué)性和可靠性較強(qiáng)。其缺點(diǎn)是過程復(fù)雜,耗費(fèi)時間與資源,統(tǒng)計數(shù)據(jù)不足或不精確會產(chǎn)生一定的片面性和局限性。

2.3 定性定量綜合分析法

該種方法是結(jié)合定性分析與定量分析方法綜合分析風(fēng)險。該方法既有定性分析法特點(diǎn),又有定量分析法的特點(diǎn),彌補(bǔ)了兩者各自的不足。

根據(jù)定性分析與定量分析在方法中的比重和決定作用,該法又分為兩類:①定性半定量分析法,該類方法以定性分析為主,定量計算為輔,例如層次分析法、風(fēng)險矩陣分析法、模糊綜合評估法等;②定量半定性分析法,該類方法以定量計算為主,定性分析為輔,例如事件樹分析法、故障樹分析法、影響圖法、CM工模型等。

3 結(jié)論

盾構(gòu)法隧道施工,掘進(jìn)速度快、質(zhì)量優(yōu)、對周圍環(huán)境影響小、施工安全性相對較高,但盾構(gòu)施工技術(shù)有著自身的特點(diǎn),安全管理和風(fēng)險防范工作只有適應(yīng)盾構(gòu)施工的特點(diǎn),才能利用盾構(gòu)的優(yōu)勢、克服傳統(tǒng)隧道施工的劣勢,真正做好軌道交通的安全工作。輔之以信息化監(jiān)控技術(shù)和第三方監(jiān)測制度能極人地發(fā)揮風(fēng)險防范的重要作用,確保軌道交通建設(shè)又好又快地推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]張少夏,黃宏偉.影響隧道施工工期的風(fēng)險分析「J}.地下空問與工程學(xué)報.2005 (06)

篇9

【關(guān)鍵詞】鐵路;隧道;建設(shè);質(zhì)量;安全管理;風(fēng)險預(yù)警

1 工程概況

某鐵路隧道全長4890m,沿線通過低山區(qū),影響該隧道施工安全風(fēng)險因素主要包括斷層引起的塌方和周圍的水系統(tǒng)可能導(dǎo)致的涌水突泥危險,屬于典型的淺埋隧道施工安全風(fēng)險,最淺處距離地面 4m左右。其中Ⅱ級圍巖2865 m,Ⅲ級圍巖175m,Ⅳ級圍巖250m,Ⅴ級圍巖1315m。其他隧道下穿本隧道,存在隧道交叉施工情況,也是該隧道施工的風(fēng)險因素之一。需要采取一套切實(shí)可行、合理有效的隧道施工安全監(jiān)測及風(fēng)險預(yù)警方案。

2 鐵路隧道結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件情況對軟弱圍巖段進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報,以了解掌子面前方地質(zhì)情況,為正確選擇開挖斷面、支護(hù)設(shè)計參數(shù)和優(yōu)化施工方案提供依據(jù),并為預(yù)防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災(zāi)害性事故及時提供信息,保證施工安全。并結(jié)合對隧道典型斷面監(jiān)控量測,來掌握圍巖的變化動態(tài),對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評價,提供判斷圍巖和支護(hù)系統(tǒng)基本穩(wěn)定的依據(jù),及時掌握圍巖的變化動態(tài),采取相應(yīng)的措施,確保隧道工程施工安全,對隧道施工進(jìn)行安全監(jiān)控。典型斷面的監(jiān)控量測應(yīng)由具備一定監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)實(shí)力的第三方監(jiān)測單位完成,以保證數(shù)據(jù)的精確性和真實(shí)可靠性。每個典型監(jiān)測斷面應(yīng)包括下列監(jiān)測項(xiàng)目:

(1)地表沉降( 隧道淺埋段) 。淺埋隧道段圍巖一般具有軟弱、破碎、自穩(wěn)時間極短等特性,施工方法不妥極易發(fā)生冒頂塌方或地表下沉。淺埋隧道開挖時可能會引起地層沉陷而波及地表,因此,通過地表沉降觀測來了解地表下沉的范圍以及下沉量的大小、地表下沉量隨掌子面推進(jìn)的變化規(guī)律,以判斷淺埋段隧道拱頂圍巖的穩(wěn)定程度。

(2)周邊位移( 收斂) 。①周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力變化的最直觀反映,量測周邊位移可為判斷隧道空間的穩(wěn)定性提供可靠的信息; ②根據(jù)變位速度判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度,為二次襯砌提供合理的支護(hù)時機(jī)。

(3) 拱頂沉降。拱頂沉降觀測的作用是判斷圍巖穩(wěn)定性及進(jìn)行位移反分析,為二次襯砌的實(shí)施提供依據(jù)。

(4)鋼架應(yīng)力。①判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)長期使用的可靠性以及安全程度;②檢驗(yàn)初次襯砌設(shè)計的合理性,積累資料為判定提供依據(jù)。

(5)圍巖壓力。圍巖壓力觀測的作用是監(jiān)控圍巖的穩(wěn)定性,保證施工安全并為二次襯砌的構(gòu)造、實(shí)施時間等提供依據(jù)。

(6)二次襯砌應(yīng)力。①了解二次襯砌的受力條件;②判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)長期使用的可靠性及安全程度;③檢驗(yàn)二次襯砌設(shè)計的合理性,積累資料為判定提供依據(jù)。上述監(jiān)測斷面間距隨著圍巖類別的不同而不同,地表沉降觀測、周邊位移觀測以及拱頂沉降觀測均為必測項(xiàng)目,在圍巖級別為Ⅴ~Ⅵ時,斷面間距為5~10m;圍巖級別為Ⅳ時,斷面間距為10~30m;圍巖級別為Ⅲ時,斷面間距為30~50m。對于鋼筋應(yīng)力、圍巖壓力及二次襯砌應(yīng)力為選測斷面,一般每個代表性地段選擇一個斷面。

(7)地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報。地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報的主要目的是查明隧道掌子面前方20m 左右范圍內(nèi)軟弱圍巖及裂隙發(fā)育的分布情況,為隧道施工工藝及施工方法的選擇提供依據(jù)。

3 鐵路隧道施工安全管理和風(fēng)險預(yù)警模型

鐵路隧道施工安全監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)采用三層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)采集層主要將超前地質(zhì)預(yù)報的地質(zhì)數(shù)據(jù)、自動采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及監(jiān)控量測數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)庫中;數(shù)據(jù)庫層主要將前期采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲,同時進(jìn)行智能的數(shù)據(jù)分析與判斷、數(shù)據(jù)整合,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)險預(yù)報警; 數(shù)據(jù)訪問層/展示層主要將前期數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、信息化的展示,通過強(qiáng)大的 GIS 平臺可以直觀地看到預(yù)報警信息,同時可以及時方便地查詢預(yù)警信息、風(fēng)險情況以及應(yīng)急處理情況。

4 鐵路隧道施工安全管理和風(fēng)險預(yù)警平臺的功能

4.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集與整合

整套系統(tǒng)考慮到了目前監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的三種主要方式: 人工錄入、儀器自動采集并實(shí)時傳輸和通過數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入。能夠提供直觀易用的交互界面,以適應(yīng)各種監(jiān)測手段; 同時要對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別與篩選,保證采集到真實(shí)有效的監(jiān)測數(shù)據(jù),確保后續(xù)安全評估與技術(shù)分析的科學(xué)性和可靠性。同時,系統(tǒng)也將集成超前地質(zhì)預(yù)報與自動化監(jiān)控量測設(shè)備( 斷面儀、激光測量設(shè)備) 等,使得系統(tǒng)具備實(shí)時統(tǒng)計、查詢工程施工現(xiàn)狀的功能。此外,系統(tǒng)中存儲著豐富的既有工程資料信息,包括地形資料、基礎(chǔ)地質(zhì)資料( 地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、不良地質(zhì)) 、勘探資料( 鉆孔、物探等) 、試驗(yàn)成果、以及工程設(shè)計信息,把監(jiān)測數(shù)據(jù)與這些基礎(chǔ)信息進(jìn)行有效的整合,將極大地提高后續(xù)安全與風(fēng)險評估的高效性與通用性。

4.2 監(jiān)測實(shí)時分析

海量監(jiān)測數(shù)據(jù)隱含著豐富的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、周邊環(huán)境影響等安全信息,應(yīng)在采集的同時對其進(jìn)行初步的分析與趨勢判斷,向管理者與技術(shù)人員實(shí)時提供直觀的時程曲線、空間動態(tài)曲線、安全儲備余量、測點(diǎn)發(fā)展速率等圖表與文字信息,為下一步安全分析與風(fēng)險評估提供分析依據(jù)。監(jiān)測實(shí)時分析技術(shù)有助于對采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷,能夠全面反映數(shù)據(jù)異常波動的情況,有效控制人員因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素引起的異常,從而有效地甄別監(jiān)測數(shù)據(jù)異常是否屬于工程安全問題引起的波動。

4.3 安全評估

定期對監(jiān)測工程進(jìn)行安全評估,是施工安全控制的重要內(nèi)容,是對工程安全狀態(tài)的進(jìn)一步分析。通過監(jiān)測實(shí)時分析匯總情況,系統(tǒng)自動形成某時期內(nèi)工程監(jiān)測安全評估報告初稿,技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)場施工工況,編輯定稿,提交到系統(tǒng)中。在定稿過程中,技術(shù)人員可利用系統(tǒng)工具定制諸如橫縱斷面、各類型曲線對比等分析內(nèi)容,導(dǎo)入各種圖表文字等補(bǔ)充內(nèi)容,完善安全評估報告。

4.4 風(fēng)險預(yù)警

當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過臨界值或警戒值,經(jīng)系統(tǒng)自動判斷或人工判斷確認(rèn)后,則啟動異常分析處理機(jī)制,由相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)分析,對于特別危險的監(jiān)測點(diǎn),還需要啟動遠(yuǎn)程專家會診,形成專家鑒定意見。如果鑒定意見一致判定為超過安全控制范圍,則需要進(jìn)一步啟動預(yù)警或報警機(jī)制,采取應(yīng)急預(yù)案迅速解決現(xiàn)場安全問題。異常分析處理流程要標(biāo)準(zhǔn)化,并且靈活高效,結(jié)合技術(shù)人員、專家分析與經(jīng)驗(yàn)判斷,使管理各方能夠迅速采取措施,把安全風(fēng)險降到最低。

5 結(jié)語

自隧道工程開工以來,從未發(fā)生重大生產(chǎn)安全事故,初步達(dá)到了對淺埋隧道和立體交叉隧道施工安全風(fēng)險監(jiān)測和預(yù)警效果,在以后的實(shí)踐中,針對變形( 位移) 監(jiān)測、壓力( 應(yīng)力) 監(jiān)測、影像信息收集、溫度監(jiān)測、氣體監(jiān)測等多元信息進(jìn)行計算分析,確立隧道施工安全風(fēng)險預(yù)警閾值,根據(jù)不同鐵路隧道施工風(fēng)險影響因素采用不同預(yù)警模型,還需要進(jìn)一步研究和探索。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:隧道工程;安全管理;意義;內(nèi)容;措施

中圖分類號:U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人流量的增多,對交通的依賴日漸增強(qiáng),這也使得隧道工程的建設(shè)顯得日益重要。隧道工程的建設(shè)在不占用地表面積的情況下,大幅度的減小運(yùn)輸壓力,將大大有利于運(yùn)輸效率的提升,但是隧道因?yàn)樵诘乇碇率┕ぃこ淌┕l件十分復(fù)雜,施工的風(fēng)險高,在復(fù)雜的施工條件下,如果對隧道的技術(shù)把握不好,如果再加上隧道施工過程中對遇到的問題處理不好,管理不善,那會對施工過程中的安全造成很大的威脅,直接關(guān)系到施工人員的生命安全。隧道事故的發(fā)生已經(jīng)給人們帶來了慘痛的教訓(xùn),因此,加強(qiáng)隨道施工項(xiàng)目的安全管理,根據(jù)險道施工特點(diǎn)建立一整套可行的風(fēng)險管理體系,己經(jīng)成為了險道施工中的當(dāng)務(wù)之急。

由于我國風(fēng)險管理在隧道領(lǐng)域應(yīng)用較晚,這方面的理論和應(yīng)用還不夠系統(tǒng)和完善,仍然存在著很多不足之處,但是隨著險道工程的不斷增加和人們風(fēng)險意識水平的提高,我國的隧道工程風(fēng)險管理也會達(dá)到一個新的水平。

一、施工項(xiàng)目安全管理的意義

(1)有利于決策科學(xué)化。例如,膠州灣海底險道項(xiàng)目總投資32.98億元,廣深港獅子洋險道投資11.8億,可以看出投資巨大是隧道建設(shè)的一大特點(diǎn)。任何項(xiàng)目如果不能夠進(jìn)行科學(xué)的決策,設(shè)計、規(guī)劃等方面出現(xiàn)問題,很有可能會導(dǎo)致投資的失敗。對于險道工程項(xiàng)目一旦失敗無論對個人還是國家都將造成巨大損失。惡劣的環(huán)境條件以及復(fù)雜的地質(zhì)情況使險道施工過程中稍有不慎就可能釀成重大災(zāi)害事故。董家山險道瓦斯爆炸事故、宜萬鐵路野三關(guān)險道突水突石事故、宜萬鐵路高陽寨險道將塌事故等一些其他的燧道爆炸事故己經(jīng)給我們敲響了警鐘。通過對隧道工程開展安全管理工作,為決策者提供真實(shí)有效的科學(xué)數(shù)據(jù),使得決策科學(xué)化以及準(zhǔn)確化,促進(jìn)工程安全程度和利益的最大化。

(2)有利于降低事故發(fā)生,降低經(jīng)濟(jì)損失。隧道工程項(xiàng)目不僅工藝復(fù)雜、技術(shù)要求高,而且受外界環(huán)境和地質(zhì)條件的影響較大,隨著近幾年隧道工程的不斷增多,工程事故頻發(fā),通過隧道項(xiàng)目安全管理,可以對險道安全有一個全面、深入的認(rèn)識。宜萬鐵路被認(rèn)為是世界上最難修的鐵路,而線上野三關(guān)險道由于地質(zhì)條件十分復(fù)雜,被稱為“亞洲地質(zhì)博物館”。因此,鐵道部要求對該險道進(jìn)行風(fēng)險評估與管理工作。并于2004年,召開了 “宜萬線野三關(guān)險道工程風(fēng)險評估及控制”的專家會議。經(jīng)過充分討論分析出該險道涌突水、突泥是一項(xiàng)對安全性影響較為嚴(yán)重的風(fēng)險。正如專家分析的那樣2007年8月,野三關(guān)險道發(fā)生了嚴(yán)重的突水突泥事故,導(dǎo)致52名工人被困,所幸事先對事故的發(fā)生有所準(zhǔn)備,經(jīng)過緊張的搶救工作絕大多數(shù)工人被救出。

(3)是項(xiàng)目圓滿完工的保障。險道工程項(xiàng)目管理的目標(biāo)包括成本、工期、質(zhì)量和安全四個主要方面。隧道工程建設(shè)有其環(huán)境的特殊性,極有可能出現(xiàn)事故,若事故發(fā)生就會導(dǎo)致項(xiàng)目損失,會對工程的進(jìn)度造成影響;同時,嚴(yán)重的事故還可能會造成施工人員的傷亡。因此,隧道施工必須進(jìn)行安全管理。項(xiàng)目之初,做好應(yīng)急準(zhǔn)備工作,制定應(yīng)急措施,可以保證在施工中進(jìn)行有目的的控制,將事故的發(fā)生或者發(fā)生后的損失降到最低,保證了工程的成本,同時對施工人員的人身安全提供了保障。

二、隧道工程施工項(xiàng)目安全管理的內(nèi)容

實(shí)施施工項(xiàng)目的安全管理需要認(rèn)真的執(zhí)行,同時對于安全管理,需要掌握科學(xué)的原則,根據(jù)實(shí)際情況確定不同的方案,不能進(jìn)行無序的工作,需要進(jìn)行有效的安全管理,至少應(yīng)該做好以下三項(xiàng)工作:

(一)建立好健全的施工項(xiàng)目安全管理網(wǎng)絡(luò)體系,能夠確保網(wǎng)絡(luò)體系的正常運(yùn)行。在隧道施工之前,對施工場地進(jìn)行精確的勘測,對工程的整體概況有一個宏觀的把握,并對工程進(jìn)行分析研究,將隧道施工過程中可能出現(xiàn)的空險環(huán)境和致險因子全都給挖掘出來,以便于以后對其的管理工作。避免因前期工作準(zhǔn)備不充分,導(dǎo)致施工出現(xiàn)安全問題。

(二)做好對施工項(xiàng)目的風(fēng)險評估,制定風(fēng)險削減計劃和應(yīng)急措施,實(shí)現(xiàn)對施工項(xiàng)目事故隱患的實(shí)時監(jiān)控。通過風(fēng)險評估為決策者提供風(fēng)險水平定性或定量的結(jié)果,為決策者進(jìn)行決策提供依據(jù)。風(fēng)險的定量分析可以采用模糊綜合評價、事故樹分析法、層次分析法、影響圖法等方法。

(三)進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計,采用科學(xué)的布置,充分的利用好人、物、環(huán)境,實(shí)行安全施工。隧道施工需要許多專業(yè)性、綜合性很強(qiáng)的的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真設(shè)計好每一步的施工計劃,讓每一步都能夠完美銜接,避免出現(xiàn)環(huán)節(jié)脫落現(xiàn)象,防止不安全事故的發(fā)生。

三、項(xiàng)目安全管理的措施

(一)進(jìn)行有效的安全宣傳工作

隧道安全生產(chǎn)是構(gòu)成和諧社會的一個重要的組成部分,直接關(guān)系到施工人員的生命安全,與民群眾的切身利益有很大的關(guān)系。提高隧道建設(shè)系統(tǒng)全體施工人員的安全意識,才能更好的進(jìn)行安全生產(chǎn)。大力宣傳國家出臺的相關(guān)性法律規(guī)范,讓隧道建設(shè)的管理人員和施工人員都能正確認(rèn)識到安全的重要性,對隧道工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例的內(nèi)容深思熟記,將安全工作落實(shí)到實(shí)際行動中。對于管理人員,在大力發(fā)展隧道項(xiàng)目工程的同時,要把安全宣傳放在安全生產(chǎn)工作的第一位,從實(shí)際出發(fā),正確處理好安全與發(fā)展二者之間的關(guān)系,確保隧道工程的發(fā)展穩(wěn)步向前。在一些危險區(qū)域,比如說在隧道出口處,對進(jìn)洞施工人員進(jìn)行詳細(xì)的安全講解,并牢記于心,在洞口樹立警示牌,標(biāo)明危險事項(xiàng),這樣可以提醒進(jìn)洞人員在進(jìn)行工作之間了解安全第一的重要性。確保員工在施工的過程中,遵守規(guī)定,降低風(fēng)險。

(二)做好預(yù)防工作

隧道施工工序繁雜,牽涉諸多方面的問題。在施工之前,要對在施工過程中可能出現(xiàn)的困難,潛在的問題做好預(yù)測并提出解決方案;了解隧道工作條件,進(jìn)行地質(zhì)、地形或者地物等的相關(guān)調(diào)查,掌控完備的施工信息,可以在施工時,有效的指導(dǎo)施工工作。同時,還要能夠提前或者及時發(fā)現(xiàn)問題,并及時有效的做好問題處理工作,還需要按相關(guān)規(guī)定認(rèn)真執(zhí)行,以免在險情出現(xiàn)時,出現(xiàn)手忙腳亂,不知所措的問題。

(三)加強(qiáng)隧道施工技術(shù)管理

隧道施工的安全實(shí)施通過隧道技術(shù)管理工作有效進(jìn)行得以保障。在制定施工方案的過程中,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析,做出判斷,充分考慮每一道工序在施工過程可能出現(xiàn)的危險情況,執(zhí)行切實(shí)有效的預(yù)防措施。施工過程中,充分的利用技術(shù)手段,了解隧道的地質(zhì)情況,比如綜合超前地質(zhì)預(yù)報手段等,這樣既可以探測隧道前方地質(zhì)條件又能順利進(jìn)行施工工作,及時規(guī)避潛在的技術(shù)風(fēng)險。

結(jié)語

我國在隧道工程中項(xiàng)目管理工作起步晚,發(fā)展緩慢。這主要是由于我國的隧道工程建設(shè)時間短,受以往歷史原因,隧道工程技術(shù)欠發(fā)展。但是,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,尤其是西部大開發(fā)的開展,在西部地區(qū)一系列的隧道建設(shè)問題需要及時解決,這就需要對隧道建設(shè)中項(xiàng)目的安全管理投入更大的關(guān)注。切實(shí)保障施工人員的安全,對隧道工程項(xiàng)目安全管理進(jìn)行深入的思科,采取有效的措施,順利完成項(xiàng)目實(shí)施,更好地促進(jìn)隧道建設(shè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):