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隧道施工风险评估范文1
关键词:隧道工程;风险评估;断层破碎带;富水区;围岩塌方;突水突泥 文献标识码:A
中图分类号:U455 文章编号:1009-2374(2017)07-0162-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.077
1 工程概述
莲岗隧道起止桩号K151+867.81~K154+284,设计长度为2416.19m,最大埋深约252m,为单洞双线隧道;隧址场区属丘陵地貌。丘坡自然坡度20°~30°,植被发育,地面最大标高306m,隧道最大埋深约252m。隧道右侧60m外为长坑水库,溢洪道标高36.7m,比隧道标高低12~18m。
根据勘察揭示,隧道穿越场地的地层为第四系冲洪积碎石土(Q4)碎石土,中密,主要分布在隧道出口。下部为燕山期晚期花岗岩(γ5),按风化程度可分为全、强、弱风化三层。隧道Ⅴ级围岩116.19m,占5.1%;Ⅳ级围岩260m,占11.3%;Ⅲ级围岩150m,占6.5%;Ⅱ级围岩1771m,占77.1%。
莲岗隧道洞身穿越多条断层,多条节理裂隙密集带。隧道场地地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水,地质钻深测出涌水量为1560m3/d,隧道单位长度最大涌水量为2.01m3/d,最大涌水量_2364m3/d,属弱富水区,在隧道开挖后,由于卸荷、偏压等效应使地应力重新分配,可能导致潜部裂隙张开,其导水能力增强,易使地表水溪水漏失,流量减少。
隧址区内主要不良地质现象包括危岩落石等。
2 莲岗隧道风险评估内容和评估方法
2.1 风险评估程序
按照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》的要求,结合莲岗隧道的实际情况,确定风险评估基本程序如下:(1)施工前针对本隧道地质资料,确定可能产生风险因素发生的概率和可能造成的损失;(2)确定风险因素对施工安全的影响程度,分析各风险因素的影响范围;(3)对各风险因素的等级进行定性分析,最终确定隧道施工风险等级;(4)根据隧道风险等级选择最合理的施工方案、防护措施;(5)将风险评估报告及防护措施报上级单位进行审查,并提出修正意见;(6)经过上级部门及相关专家的评审,完善风险评估报告并严格执行。
2.2 风险评估流程图
2.3 评估内容
根据莲岗隧道的地质成因,工期要求,现有施工水平,对洞门施工、隧道开挖及支护,二次衬砌、隧道防排水、通风等每一项工作进行风险评估,找出风险源。本次针对塌方(垮塌)、断层涌水、进洞风险、危岩落石等进行风险评估。
2.4 风险指标体系
莲岗隧道风险指标体系见表2:
2.5 风险源清单表
根据设计和地勘资料分析莲岗隧道风险类型,可能产生风险的原因及风险源,可能产生的严重后果见“莲岗隧道风险清单表”。
3 超前地质预报与风险评估
3.1 地质勘探和现场调查资料
根据设计单位提供的地质资,莲岗隧道共有9条断层(其中4条断层与水库连通)及两个节理裂隙密集带。隧道施工时,先采用地质雷达仪、红外线探水仪、地震波反射法和常规地质法等仪器设备,分别对施工掌子面前方30~100m范围内的隧道围岩进行探测,对各种仪器所探测的前方围岩情况、围岩间水源补给、岩体内涌水量大小及压力等情况进行综合分析。同时通过超前地质预报发现围岩中的软弱夹层、异常带和岩体破碎带等,找出易坍塌、塌方段、可能产生的危岩落石段等风险事件。
3.2 地质素描确定岩性,控制风险事件
地质素描的目的,每次爆破后或掌子开挖后,对掌握掌子面正面和侧面进行量测,及时掌握围岩产状、结构、岩性、稳定程度、是否存在危岩落石情况以及围岩裂隙、不良气体浓度等,绘制掌子面地质素描图和洞身地质素描图。当初期支护完成后,检查喷射混凝土是否开裂和掉块现象并做出记录,施工中监测地表水文状态大小时间及形成的态势,分析地表水对隧道施工对的影响,确定施工控制措施,根据地质素描图和监测记录掌握开挖掌子面是否安全,施工方案是否得当,积累施工资料和施工经验。
3.3 TSP203超前地质预报系统,控制风险事件
充分利用TSP203超前地质预报系统,由于TSP203超前地质预报系统具有高分辨率的隧道折射地震(微地震)勘探能力,可监测断裂和岩石强度降低地带的围岩状况,其监测距离150~300m内。其目的是为了预测围岩的物理特性和岩石类型的变化、破碎带、破裂区、陷穴的出现等,对施工方案及时进行补救或修改,确定安全的爆破方案,确定掘进尺寸等。
3.4 地质雷达预报,控制风险事件
应用电磁波反射原理进行探测。由于地质雷达仪能隧道围进行短距离(30~40m以内)的监测预报,并能精确分析岩性结构变化情况。在施工过程中我们经常采用地质雷达作为探测隧道围岩的补充手段,同时用以检测二次初衬砌的质量。
3.5 红外探水,控制风险事件
红外探水仪由于操作方便,能每20m测量一次。并且准确率高,因此用它来监测隧道围岩是否存在裂隙水和涌水,但对水量、水压等重要参数无法预报。
3.6 利用超前水平钻探,控制风险事件
当采用红外探水仪探测到隧道掌子面前方存在涌水或裂隙水时,为了明确水量大小及压力值则需要采用超前水平钻探进行探测,采用超前水平钻探可以明确了解掌子面前方围岩组成,岩性等资料,对围岩级别的判断提供有力依据,并对下一步施工方案的确定指明了方向。
3.7 隧道施工监控量测,控制风险事件
按照《铁路隧道监控量测技术规范》(TB10121-2007)及“铁建设【2010】120号”文的相关要求进行监控量测。监测各施工阶段围岩支护状态、确保施工安全,超前地质预制系统数据,对帮助确定安全合理的开挖和支护方案起到了十分重要的作用,施工过程中的监控测量数据,则是考量初期支护设计参数是否安全合理的一个重要依据,同时也是考量二次衬砌和仰拱的施做时间的一个重要依据。
3.8 莲岗隧道过程控制措施
在施工过程中,要更加注意单一超前地质预报的局限性,同时仅凭设计地质勘探资料和现场调查资料进行对比分析是不够的,针对性地采用超前地质预报监测手段,综合分析判断围岩的岩性、风化程度、断层位置及状况、涌水量及涌水压力等,确定合理的施工方案,并进行动态监控,对不足的地方及时进行调整。
莲岗隧道施工主要是针对坍塌、塌方,断层涌水,危岩落石,环境影响等风险事件提出对策措施。
4 主要风险及对策措施
4.1 莲岗隧道坍塌、塌方施工对策措施
莲岗隧道经地质断层破碎带,且涌水量大,在隧道开挖后极易产生坍塌、塌方现象,洞门施工时处理不当也容易导致边坡失稳坍塌。针对本隧道的施工特点,经过风险评估后,将采用以下应对措施:(1)明洞及洞门段地质稳定性差,开挖时采用人工配合机械由上而下进行。遇到较大孤石或少量硬质岩时,风钻打眼、微药量解体,风镐修凿轮廓或非电控制光面爆破,不得扰动边坡,影响边坡稳定。洞门处弃碴采用装载机或挖掘机装车,然后运输到环保局规定卸碴地点卸车。边坡开挖前做好排水系统,开挖坡度按设计图实施,当开挖到洞口时施作洞门,开成稳定的进洞状态。结合边坡地形稳定程度,坡面用锚杆、钢筋网、喷砼作为临时防护,以确保施工安全;(2)明洞的防排水施工与隧道的排水侧沟及洞顶的截、排水设施统筹考虑,明洞外模拆除后及时施作防水涂料及墙后排水盲沟,在明、暗洞分界处设环向止水带,洞门施工完成后,进一步完善洞外排水系统,确保洞外安全,防止坍塌、塌方现象发生;(3)掌握围岩的发展变形规律,确定安全的施工方案,严格按照工艺工法的要求进行施工,严格控制爆破药量,减少对围岩的扰动,及时施工初期支护;(4)当遇塌方体前进行预支护,支护方法根据围岩稳定程度,采用注浆大管棚辅以注浆小导管或直接用注浆小导管注浆,稳定塌方体。对塌方体采用短进尺、分阶段开挖以策安全,对塌方体的支护做到随挖随支,以减少围岩暴露时间;(5)塌方体段二次衬砌工作紧跟开挖工作面进行,力求尽早衬砌成环;(6)加强监控量测频率,及时发现围岩变形,迅速采取有效的处理措施。
4.2 危岩落石的应对措施
莲岗隧道部分地质岩性为岩体破碎,岩芯呈砂状土状,原岩结构可辨,手捏易散、碎,浸水易软化、崩解,常夹有球状强~弱风化孤石。危岩在外应力的作用下常突然下落,危害性大,且性质复杂极易造成危岩落石,危害施工安全。
危岩落石分布于莲岗隧道洞口边坡处,洞内遇到围岩破碎、堆积松散也容易产生危岩落石。
(1)在洞门外修筑排水设施,防止岩体被水浸泡,发生脱落。采用挂网+锚杆+喷射混凝土防护;(2)开挖时,对洞内不稳定的危岩落石及时清理干净,及时支护,形成保护;(3)加强监控监测,确定危岩落石的面积和范围,及时防护确保安全。
4.3 莲岗隧道断层富水地段施工控制措施
本隧道存在断层富水地段,极易产生突然涌水、涌泥现象危及施工安全,在风险评估中将本隧道断层涌水施工方案进行重点评估。
(1)采用超前地质预报手段和通过正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量;(2)超前水平钻孔:当采用物探法探测前方有可能出现突泥、突水时,利用水平钻机钻孔,探水孔直径一般为50~120mm,钻孔外插角为10°,每次钻进20~30m,保留5m止浆盘岩,暂时封闭水量较小的探孔,只留一个喷距最大的探孔量测喷出水的距离;(3)断层、富水地段的施工原则。断层、富水地段施工原则为“以堵为主、限量排放”,有效堵塞渗水通道,降低围岩的渗水能力,确保隧道施工安全和施工质量;(4)探水及注浆。采用超前钻探探测水量。根据探水孔涌水量及涌水压力大小决定注浆止水的施工方法;(5)全嗝驷∧蛔⒔止水。当接近断层破碎带且水量较大可能发生突水地段时,采用超前帷幕预注浆和开挖后径向补充注浆形式封堵地下水流。超前帷幕注浆的注浆范围为衬砌外5m或8m,单孔注浆浆液扩散半径为4m。超前注浆每一循环注浆长度为30m,开挖22m,保留8m止浆岩盘。
压力注浆按先外圈后内圈、先下后上、先疏后密的顺序,分批进行,同一圈孔间隔施工。岩层破碎容易造成坍孔时采用分段前进式注浆,为避免钻孔串浆,可以钻一孔注一孔。
4.4 莲岗隧道环境影响施工控制措施
施工中根据莲岗隧道施工可能对环境造成的不利影响,制定了详细的施工方案,在施工过程中将严格按照施工方案进行施工。
5 结语
莲岗隧道是深茂铁路的重难点工程,隧道洞身穿越多条断层,多条节理裂隙密集带,在隧道开挖后,由于卸荷、偏压等效应使地应力重新分配,可能导致潜部裂隙张开,其导水能力增强,易使地表水溪水漏失,流量减少。此外,莲岗隧道长度较大。综上所述,莲岗隧道风险较高。所以,在施工过程中,通过加强监控量测,及时掌握围岩以及支护的状态等措施尽可能保证结构的稳定性,保障施工安全,确保隧道工程质量。
参考文献
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隧道施工风险评估范文2
关键词:路桥隧道;安全施工;风险评估;风险控制
Pick to:
With the rapid development of traffic infrastructure construction in our country, road and bridge tunnel has become an important part of highway construction projects, road and bridge tunnel safety risk management is particularly important. Because the tunnel project has the construction is difficult and long construction period, large investment, many characteristics such as complexity of geological factors, making the entire bridge tunnel project construction process is full of a lot of uncertain risk factors, so in highway tunnel construction process may occur at any time the security risk of accident, necessary safety risk assessment and control measures can help to improve and to improve the quality of the construction technology and safety management, reduce the construction safety risk to the degree of control.
Key words: road and bridge tunnel; Safe construction; Risk assessment; Risk control
中图分类号:TU99 文献标识码:A
根据《公路桥梁、隧道安全评估指南》、《桥梁隧道设计施工有关标准补充规定》及《公路隧道作业要点手册》的有关内容、及实施性施工组织设计,笔者结合目前路桥隧道工程安全风险评估的现状,分析了针对隧道工程安全风险评估所颁布的指南、管理办法等相关制度文件,并总结了保证评估结果客观性的过程控制方法以及践行安全风险评估技术宗旨的方式,通过对目前风险评估过程中存在问题的剖析,本文提出了解决问题的思路,以促使评估成果满足安全风险评估技术针对性、客观性的要求。
隧道工程风险分级和接受准则。
(1)、事故发生概率的等级分成四级,见下表
注:a.当概率值难以取得时,可用频率代替概率。
b.中心值代表所给区间的对数平均值。
(2)、然后对事故发生后果进行人员伤亡和经济损失的等级分析(表格这里就不一一画出了):一是人员伤亡等级标准,二是直接经济损失等级标准(其中不含恢复重建的费用)。
(3)、环境影响等级标准
注:“临时的”意思是在隧道工程施工工期内可以改变好环境;“长期的”意思是在施工工期以内不能改变好环境,但不是永久的,在以后的时间里可以改变的;“永久的”含义为不可逆转或不可恢复的。
(4)、专项风险等级标准
根据事故发生的概率和后果等级,将风险等级分为四级:极高(Ⅳ级)、高度(Ⅲ级)、中度(Ⅱ级)和低度(Ⅰ级)。
风险接受准则与采取的风险处理措施
我们可以将风险分为四个等级:低、中、高、极高。并且根据等级设计相应的接受准则:可忽略、可接受、不期望、不可接受。然后我们再根据接受准则设计出相应处理措施和监测措施等。做好相应的技术准备,在后面的施工中根据风险接受准则与采取的风险处理措施的规定,针对不同的风险事件、结合现场的实际情况拟采取相应的技术对策。并且随着施工的进行,我们要不断的测定安全风险等级,随时改变风险处理措施,做到紧张有序地施工,确保万无一失。
在进行路桥隧道工程中,我们必须成立工程风险评估与管理小组组长、副组长及小组成员必须分好工(组长:负责安全评估与管理工作的领导工作。制定施工阶段风险评估工作实施细则。副组长:根据分组的情况开展本组的管理工作,并向组长负责。成员:在组长及副组长的领导下,开展安全评估与管理工作,成立抢险小组,并落实各项具体措施;与项目部其它相关部门紧密联系,共同抓落实,从人、财、物各方面给予安全评估与管理工作切实的保障。),并且设立安全评估与管理小组办公室(日常工作由项目部安全部负责),设立值班电话等。
4、总结
由于采用了相应的风险对策措施,加强施工过程中风险动态管理,隧道施工的风险会相应地降低,但不可能完全消除,结合初始风险评估结果和制定的对策措施,对隧道残留风险进行评估。根据施工的进展对实行动态跟踪管理,定期反馈,发现问题及时与相关单位进行沟通,不断完善处理措施。项目部领导小组将根据审批后的风险评估方案进行日常工作的实施,有效的开展工程安全风险评估和管理工作,深入现场调查研究,制定合理安全保障措施,确保安全、按期完成路桥隧道工程的施工任务。
这仅是风险管理与控制的开始。在下一步的施工过程中还要加强监控,对风险做好动态管理,从而达到控制风险、减少损失、确保施工安全目的。
参考资料
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隧道施工风险评估范文3
关键词:隧道施工;风险管理;基于Web;分布式
中图分类号:U41 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)11-2691-03
Method and Implementation Based on Web of Risk Management for Distributed Tunnel Construction
GONG Wen-hua1, LU Ling-xing2, ZHANG jing3, LI Ze-min1, CHEN bo1
(1.Information Engineering Department of AAFE, BeiJing 100072, China; 2.BeiJing JunWeiLiDa Technology Co. Ltd., BeiJing 100036, China; 3.JiuQuan Satellite Launch Center, DongFeng Spacecity 732750, China)
Abstract: This paper introduces an idea based on Web about how to deal with risk management in distributed tunnel construction and a software system realizing it. This system, based on risk management theory, using network technology, considering of the work environment characteristics underground in tunnel construction, can do comprehensive and effective risk management. It seeks to standardize risk events and risk factors, provides a complete solution and work platform for risk planning, risk identification, risk assessment, risk management, risk control, risk report generation to.
Key words: tunnel construction; risk management; Web-based; distributed
随着经济的飞速发展,中国的基础设施建设技术水平也长足地进步,甚至在国际上有着广泛的影响。可是,在工程施工中,尤其在地下隧道施工中,事故频发,给施工者带来财产甚至生命损失,给企业、国家造成巨额经济损失。究其原因,我国对隧道施工的风险管理起步较晚,缺乏成熟的隧道施工风险管理体系。近年来,国家对隧道施工中存在的风险给予了高度重视并对风险管理给予了大力支持,出现了许多行之有效的风险识别和风险评估的科学方法。但是,由于风险的不确定性和风险管理的复杂性,在短时间内很难形成一个全面适应的风险管理体系,隧道风险管理专家的成功经验仍然在风险管理中占主导作用。
包括隧道施工在内的各种地下施工工程风险极高。我们不禁要问:这些事故是如何发生的呢?有什么规律?是否可以避免?若不能避免,是否可以事先预测事故发生的可能性,是否可以预估事故造成的损失?采取什么措施才能减少事故的发生,将事故的损失降到最低程度? 所有这些问题属于风险管理范畴。本文将介绍一种基于Web的分布式隧道施工风险管理方法并进行软件实现。
1 管理方法
1.1 建标准化库
如表1所示,我们将事故发生概率定义为5个等级,由低到高分别是:很不可能、不可能、偶然、可能、很可能;将后果定义为5个等级,由低到高分别是:轻微、较重、严重、很严重、灾难。根据这个风险等级标准,我们将对任何一个事故的发生概率、经济损失程度、人员伤亡级别、误工等级、环境影响、第三方损失、对环境影响、社会信誉损失、风险接受能力、风险处理措施等风险因素确定一个数值,建一个风险管理标准化库,以用于下一步的风险识别、风险评估和风险处理中。
1.2 风险计划
风险管理计划是风险管理工作中非常重要的也是非常基础的总体性工作,在此工作中,对如何利用风险管理标准化库进行风险识别,如何进行风险评估,如何处理和跟踪风险进行安排。成立风险管理领导机构和风险管理组织,确定组织成员及其在风险管理中职责。比如:咨询单位、设计单位、监理单位、监测单位和施工单位分别是哪些单位,其职责是什么。
1.3 风险识别
风险识别的过程包括分析风险因素、建立初步识别清单和确定风险事故,即利用风险调研表或检查表建立初步风险清单。风险识别方法很多,如:核查表法、专家调查法、层次分析法、项目结构分解法。作者将这些方法进行独特设计、分别实现,并将它们集成到一个系统中。在进行具体的风险管理是,可以任选其中一种方法。要注意的是:风险识别不是一次性完成的事,它是在项目的实施过程中自始至地进行着。风险识别的结果是风险清单。图1是作者与北京骏威立达有限公司合作开发的隧道风险管理系统(简称JWRM,下同)所提交的一张风险清单。
1.4 风险评估
风险评估包括了风险估计和风险评价两部分。
通过风险识别,我们知道了有哪些风险事件、风险因素,采用定量和定性相结合的方法对风险事件发生概率、同级风险因素的相互关联性以及产生的后果进行评估,从而得出风险概率和风险产生后果对项目工程目标的影响程度。
风险评估方法很多,不同的风险评估方法有各自的算法,JWRM对它们分别实现并集成在一起。比如,在R=P*C矩阵法中,首先确定工程风险管理专家成员并分别给他们设置权威指数,对风险管理专家进行相关调查,包括对被授权的工程项目的风险因素概率调查、风险因素后果调查、风险因素权重调查,对调查结果进行定量处理,将处理结果输入风险管理系统JWRM。系统根据相应算法自动进行统计,最后形成隧道施工风险、隧道施工风险概率分布、隧道施工风险等级接受准则等。
1.5 风险处理和跟踪
风险处置措施主要有四种:风险消除、风险降低、风险转移、风险自留。
依据风险评估的结果,从风险应对措施数据库选取或新建一个或多个可行的风险处置方案,并进行方案比对、优化和选取,然后提出一个经济、安全、合理的风险处置方案。
1.6 风险报告自动生成
隧道风险评估报告是隧道风险评估过程的记录,应将风险评估的过程、采用的评估方法、获得的评估结果等写入评估报告。风险评估报告应该内容全面,数据完整,客观公正,提出的对策措施全面、且具有可操作性。图2是JWRM根据风险计划、识别、评估等所得数据,自动生成工程的风险报告书。
2 实现
作者与北京骏威立达有限公司合作,将第2部分介绍的风险管理思想实现为隧道施工风险管理系统,简称JWRM。
2.1 基本流程
JWRM将风险管理流程分为工程项目基本信息维护、风险计划、风险识别、风险估计和评价、风险处理及监控、风险报告书自动生成等六大模块,采用风险数据库作为后台数据支持。如图3所示。
2.2 系统技术架构
JWRM实现是基于J2EE技术架构体系,它是在JW Framework信息化平台上进行开发的,各使用者用IE等浏览器登录本系统。如图4所示。
2.3 系统拓朴结构
JWRM是基于Web的网络分布式管理,它可管理上万个工程。对同一工程的风险管理,涉及人员(领导、风险管理专家、工程项目部经理、工程项目部工程技术人员及相关人员)均可在不同地点对同一工程进行风险管理工作。
如图5所示:风险管理数据库和JWRM系统可安装在集团总部的信息中心,各工程部及风险管理专家均可通过Internet仿问JWRM功能而进行风险管理工作,集团公司领导不管是在自己的办公室或在外地出差,均可上网监控所辖工程项目的风险管理情况。
3 结论
隧道施工风险管理是一个复杂的系统工程,涉及众多专业工程技术人员,有工程项目管理者、集团公司工程管理者和科研院校的风险管理专家。他们工作地点分散,对风险管理是一个不利因素。JWRM为隧道风险管理提供了一个平台,使风险管理参与者不受工作场地的限制,可随时对隧道工程进行风险辨识、风险评估、实时处理、实时监控和跟踪。可以说,JWRM建立了一套初步的风险管理体系。随着技术的进步,这套体系会越来越完备。
参考文献:
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隧道施工风险评估范文4
关键词:公路隧道工程;施工安全风险;管理方案
1公路隧道工程施工现场安全管理现状问题
1.1施工现场存在安全隐患公路隧道工程大多属于地下工程,地下视觉条件相对较差,不易发现潜存的风险,所处地理位置特殊,如果周边地理结构松动,就很容易出现坍塌问题。其次,地下工程空气质量相对较差,一旦某种有害气体超标或者泄漏,就很容易导致中毒和爆炸事故。
1.2公路隧道工程施工现场监理制度不完善
和欧美企业相比,国内监理企业因为起步晚、发展迟缓而存在各种缺陷,不少监理企业并未达到甲等资质,内部管理模式不完善,不能根据隧道工程安全施工标准要求构建科学合理的监理制度。
1.3施工安全管理技术落后
部分施工企业在开展隧道工程安全监管工作的过程中依然使用传统人工模式,未充分发挥智能监控设备的作用,不仅安全监督管理效率低下,需要投入大量的人工成本,而且很难及时发现安全风险问题,无法杜绝施工隐患。
2隧道施工安全风险与现场管理方案
2.1明确监理企业安全监督管理责任
优化隧道工程施工安全风险与现场管理方案,必须同步发挥施工企业和监理企业的作用,明确监理企业安全监督管理责任,构建科学可行的安全监理制度,引入先进的安全施工技术,量化安全监管流程,运用远程监控技术和智能化技术对施工现场进行全方位监控。其次,监理工程师须认真查看隧道工程施工方案与施工图纸,及时完善细节问题,确保施工方案的安全性和图纸的精确性。另外,避免隧道工程在施工过程中出现安全隐患问题,监理工程师须着重细化整个施工期间和验收期间的安全监督管理工作,配合施工企业严格检验施工材料与机械设备的安全质量。另一方面,监理企业应注意引导全体监理工程师全面提高自身的职业技能,依法履行工作职责。
2.2坚持施工风险控制原则
从整体结构来看,公路隧道工程施工风险原则主要包括动态化控制原则、多维度控制原则和分级控制原则。其中,动态化控制原则是指公路隧道工程施工属于一项动态作业,施工点并非一成不变,在施工作业中,会随着施工进度和施工点的变化而产生不同的风险因素,例如隔水层和围岩区的施工风险就不同。一般来讲,隔水层在开挖过程中有时会出现大量的涌水问题,围岩区如果处理不当,就会导致因岩石松动而发生坍塌事故,所以,在施工风险管控工作中,必须坚持动态化控制原则,根据施工环境、施工进度的变化采取相应的预防措施。多维度控制原则主要是指在隧道施工中,要从多个方面来加强风险预防工作。在正式施工前,施工企业应全面考察施工范围内的气候环境、水文条件与地质结构,准确预测施工过程中可能会遇到的风险和隐患,根据分析结果制定风险控制对策。其次,要做好围岩测量工作,科学划分围岩等级,针对不同等级进行采取相应的测量方式。如果发现围岩结构并未达到稳定性标准要求,就不能直接进行挖掘,需要采取支护措施,以免隧道在施工中出现岩石坍塌事故。分级控制原则是指在公路隧道工程施工中将风险等级分为低度等级、中度等级、高度等级和极高等级,相比而言,低度等级大多在风险可控范围之内,一般无须采用处理措施,只需要借助智能化技术进行监控以便于发现异常情况。中度风险在可控范围内,需要采用较为简单的相关技术进行控制。高度风险存在高危险性,对此需要采取专业处理措施,进行全方位监控,同时要确保风险控制成本不高于风险本身所造成的损失。极高风险带有突发性和不可避免性,例如在隧道施工中有时需要用炸药进行爆破,而爆破过程中难免会诱发爆炸、坍塌、山崩、滑坡等高危风险,对于这种风险,应尽力避免,同时,要综合运用各种科学技术方法控制风险,在此环节,无须考虑风险控制成本。
2.3把握好水平杆的角度
水平杆在公路隧道工程施工中发挥的作用至关重要,在施工过程中,必须把握好水平杆的角度,在设置纵向水平杆的过程中,要将其安置在立杆内侧。目前,纵向水平杆的接长方式有两种:对接口连接和搭接。无论是采用哪种接长方式,均需满足两项基本规定:第一,交错布置纵向水平杆的对接扣件,不要把两根相邻纵向水平杆的接头设置在同步或同跨内,确保不同步或不同跨的两个相邻接头水平方向所错开的距离不低于50mm。第二,搭接长度不能小于1m,应该将等间距设置在3个旋转扣件并进行固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端得距离不应小于100mm。此外,对于横向水平杆,必须为主节点处安置一根横向水平杆,同时,主节点处两个直角扣件之间的中心距不能超过150mm。与此同时,要将双排脚手架靠墙一端的外伸长度控制在0.4L和500mm以内。另一方面,对于非主节点处的横向水平杆,须按照支撑脚手板的等间距进行设置,间距不得超过纵距的1/2。此外,在立杆接长过程中,除了顶层顶步以外,其他各层与各步接头均需要采取对接扣件进行连接。而且,对接和搭接应符合三项标准规定:第一,交错布置立杆上的对接扣件,不要把两根相邻立杆的接头设置在同步区域内,而且,对于同步内相隔一根立杆的两个相隔接头,要将它们在高度方向所错开的距离控制在500mm以上。第二,各接头从中心到主节点的距离必须小于步距的1/3。第三,要将搭接长度控制在1m以内,在双管立杆中,副立杆的高度不能少于三步,钢管的长度不得少于6m。
2.4科学搭建隧道内部脚手架
在搭建隧道工程脚手架之前,施工技术人员应认真编制所有与施工方案相关的资料,确保脚手架悬挑梁平面定位图、侧面示意图和各种参数的精确度,准确核算悬挑梁和锚固件的受力指数,然后,将所有资料提交给施工企业技术管理人员负责审批。其次,在选用和组装悬挑架结构的过程中,技术人员应该将脚手架一端的荷载统一转移到底部形成刚性框架,对于悬挑架,必须选用型钢材料制作而成的,与此同时,应结合悬挑架的荷载参数以及悬挑的具体长度进行精挑细选,切忌选用脚手架钢管充当主挑梁。此外,需要注意的是,在采用槽钢做挑梁时必须做好防侧弯工作。再次,在组织悬挑梁时,必须将其平整搁置于梁板面之上进行锚固。同时,要注意将悬挑脚手架的立杆底部安置在非常牢固的区域,并加以固定,以此避免底部产生位移。另一方面,在悬挑梁外端设置钢丝绳的过程中,需要对丝绳进行反拉,要将反拉钢丝绳和悬挑梁的夹角控制在60°以上,而且,反拉钢丝绳的过程中,必须和周边隧道结构进行锚固,避免脚手架松动。同时,要注意将脚手架底层的步距控制在2m以内,必须将立杆和连墙件以及隧道工程进行稳固连接,根据标准要求控制连墙件之间的距离。除此之外,所设置的脚手板层数不能大于施工方案所设计的层数,要铺满脚手板并进行绑扎牢固,避免出现探头板,同时要科学设置≥180mm的挡脚板,为作业层加设好防护栏杆。
2.5做好公路隧道工程施工风险评估工作
全面做好公路隧道工程施工风险评估工作,必须量化施工风险评估流程,依次做好隧道工程施工风险识别、施工风险评价、施工风险决策与施工风险控制工作。其中,隧道工程施工风险识别是整个风险评估工作的基础,工程管理人员应联合监理工程师以及全体施工技术人员认真分析已有的信息与潜存风险,准确识别各种风险因素,判断施工风险所造成的影响,并将分析判断结果纳入施工风险评估系统中。施工风险评价工作与风险识别工作紧密衔接,该项工作能够根据已经识别的风险因素及其影响评价出各种风险的危害程度与危害范围,使施工风险评价体系更为健全。在具体评价工作中,工程管理人员会联合监理工程师、设计师和施工专业技术人员综合采用核对表法、专家调查法、情景分析法、层次分析法和人工智能网络法来分析、判断和评价施工风险因素,构建风险系统与施工风险管理模型,准确核算风险分布概率。施工风险决策工作通常与施工方案设计工作同步进行,在设计施工方案的过程中,工程管理人员会综合考虑各种风险因素,将风险应对方案纳入施工方案之中。施工风险控制工作是公路隧道工程施工风险评估工作的最后环节,也是颇为重要的环节。通常,在施工开展之前以及施工初期,工程管理人员已经制定了一系列风险控制方案,然而,公路隧道工程施工是一项动态作业,风险不是一成不变的,对此,需要做好风险再评估工作,针对具体风险采取专业控制措施,从而将施工风险所带来的损失降到最低。
3结语
综上所述,确保隧道工程项目施工的顺利竣工,避免出现施工安全风险问题,施工企业应坚持动态化控制原则、多维度控制原则和分级控制原则,健全施工现场监管机制,把握好水平杆的角度,科学搭建隧道内部脚手架,充分借助智能化设备做好施工现场全方位监控工作,量化施工风险评估流程,依次做好隧道工程施工风险识别、施工风险评价、施工风险决策与施工风险控制工作。
参考文献
[1]杨程钟.浅议公路隧道施工安全风险管理[J].价值工程,2019,38(13):38-41.
隧道施工风险评估范文5
钱七虎院士在中国地下工程安全风险管理进展、挑战及对策中指出隧道工程建设信息化技术的发展方向,包括开展基于大数据技术的TBM/盾构施工的分析与控制研究,以及数字隧道向智慧隧道的发展,提出智慧隧道“智”体现四个方面:透彻感知、全面互联、深度整合、智能服务。
岩土工程施工工序复杂、工种繁多,施工事故不仅与设计、操控有关,还与地层、地下水、环境等因素相联系,造成很多事故机理难以完全摸清,且在风险评估过程中,由于人类本身经验的相对缺乏、风险评估的时间不充裕,或者风险管理实施者主观的不确定性等原因,可能造成风险因素识别不全面、风险评估可参考性不强、风险对策不合理等后果,从而使得风险管理达不到其原定的目标,甚至失效。为了充分、有效地利用人类以前的风险评估经验,吸取以往的事故教训,神经网络、(BR( (ase-Based Reasoning,案例推理)、RBR( Rule-Based Reasoning,规则推理)等智能化分析工具应用于岩土工程施工安全评估能够很好地解决风险评估过程中时间、经验不足的问题。
华中科技大学的刘博基于案例(((BR)和基于规则((RBR)混合模式设计地铁施工安全事故案例库的结构化模型,其搜集了国内外(国内为主)71个地铁工程施工安全事故案例,分析典型案例的表示形式、内容特征及统计规律,并通过对特征的相似性、案例库的有效性和可操作性分析,论证历史案例重用的可行性。叶婷婷等将案例推理的原则应用到构建集成情境的地铁施工安全动态辨识知识库中,运用案例推理和专家识别的方法构建知识库的主要运转方式,分别运用案例推理、专家识别实现知识库自动识别器、人机识别器的运转,并通过双方相互融合、相互促进实现知识库运转。李兴高针对泥饼等盾构掘进中典型事故,基于典型事故掘进参数数据,利用BP神经网络实现故障识别和分析,对于泥饼故障,文献选用了扭矩、推力、推进速度、闸门压力、出土温度作为神经网络的输入指标,以事故发生与否作为输出指标。
林鹏研发了一种在混凝土坝区为工人提供安全保护和各种服务的实时隧道定位系统,基于该系统,实现在线、实时跟踪、智能识别功能,还具有工人紧急呼叫、跟踪历史和位置查询等功能,现场应用表明,该算法可靠、准确(3-5米精度),可提供实时定位服务。
隧道施工风险评估范文6
关键词:风险管理,隧道,地下工程
中图分类号:U455文献标识码: A 文章编号:
1引言
随着全球范围内城市现代化建设的不断发展和人们对便捷交通需求的不断扩大,隧道及地下工程得到了系统的发展和广泛的应用。隧道及地下工程具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出特点,因此,在其建设和运营中都存在大量风险因素,并且随着近年来隧道的开挖直径和开挖深度的不断增大、截面形状发展的多种多样,隧道工程的风险性也与日俱增。这些风险因素以一定的概率引发风险事故,风险事故的发生将带来一系列我们所不愿意看到的风险损失后果,包括经济损失、人员伤亡以及对周边环境和社会造成的负面影响。面对隧道及地下工程中存在的大量风险因素,如何合理评价工程的风险水平,如何选择高效的风险控制措施,从而进行科学合理的工程决策,就成了摆在工程师面前的问题。因而,迫切需要对隧道及地下工程风险管理进行研究。
2风险管理的基本步骤
隧道及地下工程风险管理的基本步骤大致可分为三个方面:风险辨识、风险评估、风险决策。
2.1 风险辨识
风险的辨识是首先找出可能产生的风险的位置及产生风险的因素,它是风险管理的基础。主要是要回答以下问题:有哪些风险应当考虑;引起这些风险的主要因素是什么;这些风险所引起的后果严重程度如何。它就是要找出风险之所在和引起风险的主要因素,并对其后果做出定性的估计。风险辨识是进行风险分析时首要进行的重要工作,它能帮助我们对问题做长远的、全面的考虑。
风险辨识所使用的主要方法包括:分析的方法(分解法、合理预测、故障树);专家调查方法(Brain-storming、德尔菲)等。
按照工程的时间顺序,可将工程风险划分为:开工前、施工中以及完工使用。
2.2 风险评估
风险评估就是对危险发生的概率及其后果作出定量的估计,也就是对风险作出定量的量测。它有主观估计与客观估计之分。对客观估计比较容易进行定量计算并容易被人们所接受。但是由于地下工程资料的缺乏,使得我们对地下工程进行风险评估时不能单纯依靠客观估计,必须引入主观估计。
风险评估所使用到的主要方法有:常用的概率分布法、概率树、外推法、蒙特卡罗法等等。
2.3 风险决策
风险决策是对存在的风险如何处理的问题。对一个项目进行风险评估并不是风险越小越好,风险越小意味着使风险减少的投入越大。在项目风险识别、评估后,要根据项目总体目标,规划并选择合理的风险管理对策,以尽可能的降低项目风险的潜在损失和提高对项目风险的控制能力。
一般而言,风险管理主要有以下的四种对策:风险避免、风险缓和、风险转移以及风险自留。
3隧道及地下工程风险因素分析
地下工程的一个最大的特点就是投资巨大,就隧道工程而言,从目前国内各个城市发展轨道交通的设计规模来看,平均造价基本上在5亿元/公里左右,并且在建项目的规模达到上千亿。而地下工程与其他工程相比,又具有隐蔽性、复杂性和不确定性等特点,投资风险大,无论是设计、施工、运营都会遇到很多困难和障碍。因此对隧道及地下工程的风险因素分析就显得尤为重要。
3.1 地质、水文条件
工程水文地质条件是隧道及地下工程设计和施工最重要的基础资料,地质水文不确定性主要源于地质水文条件的复杂、勘查不清。工程所在区域的水文地质条件是经过漫长的地质年代形成的,经历了各种各样的自然和人为因素作用,其介质特性表现出很大的随机变异性。同时,地层中还存在大量水的活动与作用,如:地表径流、地下潜水和承压水等。由于地质勘探、现场和室内试验等设备条件的限制,人们只能通过个别测试点的试验和若干试样的室内试验对岩土地质、水文参数做出量测估计。大量的试验统计结果表明,岩土体的水文地质物理力学参数存在极度的不确定性,具有很高的空间随机变异特性,这些复杂因素的存在给隧道及地下工程建设带来了巨大的风险。
(l)地质条件,主要包括:地层空间层次随机分布,不同岩土介质材料的物理力学性质与参数,岩土介质在切削搅拌后的流动性、粘性和变形以及各种不良地质情况(如潜在有害气体的侵入)等。
(2)水文资料方面,主要包括:岩土的渗透性、含水量、流向与流速,水位、水压和水的冲刷力,水的腐蚀性,水的补给来源等。
(3)地层中的其它障碍物,主要包括:建筑或其它构筑物基础,各种管线设施,废弃构筑物,其它孤立物(如孤石或江底的沉船)等等。
3.2 工程决策和管理
工程决策和管理是隧道及地下工程风险发生的外在孕险因素。在工程的规划、设计、施工和运营等全寿命周期内,最主要的问题是建设的决策、管理和组织。隧道及地下工程与其他工程项目相比,由于具有工程本身的隐蔽性、复杂性和不确定性等突出特点,工程投资风险很大,无论是哪个阶段,都会遇到很多工程决策、管理和组织问题。从工程立项规划开始,工程建设选址、工程的设计与施工技术方案决策、工程的施工组织管理、施工安全和质量监控、技术人员的人为判断或操作失误等,每项中都存在大量风险因素,工程决策和管理决定工程内在孕险因素是否最终发生风险。
3.3 施工技术、设备和操作
隧道及地下工程建设中,建设队伍、机械设备、施工操作技术水平等对工程的建设风险都有直接的影响。由于工程施工技术方案与工艺流程复杂,且不同的工法有不同的适用条件,贸然采取某种方案、技术和设备,如出现设备类型与水文、地质和边界条件不匹配,机械设备发生停机、故障或失效,势必会导致施工风险事故的发生。同时,整个工程的建设周期长、施工环境条件差,施工人员很容易发生人为不良操作或操作失误,进一步加剧各种风险事故的发生的可能性和风险损失后果。
3.4 工程周边环境条件
工程周围环境条件不确定性主要包括周围建筑物、已有隧道、地下管线和道路等。隧道及地下工程所建区域周围的地面和地下环境设施一般都很复杂,尤其是城市繁华地带。周边环境的复杂性主要体现在:
(l)地面构筑物的使用年限、结构类型(框架结构、砖混结构、砖结构)、基础类型(如条形基础、桩基等)和文物价值;
(2)构筑物与隧道及地下工程之间的空间位置关系;
(3)临近已有的隧道和地下工程运营保护状况;
(4)周边道路及管线的类别、年限、材料及施工方法;
(5)周围生态环境状况和社会群体等。在隧道及地下工程的建设过程中,无论采用何种工法或工艺都会不可避免的对以上这些构筑物和人群造成直接或间接的影响或破坏。