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隧道施工風險評估范文1
關鍵詞:隧道工程;風險評估;斷層破碎帶;富水區;圍巖塌方;突水突泥 文獻標識碼:A
中圖分類號:U455 文章編號:1009-2374(2017)07-0162-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.077
1 工程概述
蓮崗隧道起止樁號K151+867.81~K154+284,設計長度為2416.19m,最大埋深約252m,為單洞雙線隧道;隧址場區屬丘陵地貌。丘坡自然坡度20°~30°,植被發育,地面最大標高306m,隧道最大埋深約252m。隧道右側60m外為長坑水庫,溢洪道標高36.7m,比隧道標高低12~18m。
根據勘察揭示,隧道穿越場地的地層為第四系沖洪積碎石土(Q4)碎石土,中密,主要分布在隧道出口。下部為燕山期晚期花崗巖(γ5),按風化程度可分為全、強、弱風化三層。隧道Ⅴ級圍巖116.19m,占5.1%;Ⅳ級圍巖260m,占11.3%;Ⅲ級圍巖150m,占6.5%;Ⅱ級圍巖1771m,占77.1%。
蓮崗隧道洞身穿越多條斷層,多條節理裂隙密集帶。隧道場地地下水類型主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水,地質鉆深測出涌水量為1560m3/d,隧道單位長度最大涌水量為2.01m3/d,最大涌水量_2364m3/d,屬弱富水區,在隧道開挖后,由于卸荷、偏壓等效應使地應力重新分配,可能導致潛部裂隙張開,其導水能力增強,易使地表水溪水漏失,流量減少。
隧址區內主要不良地質現象包括危巖落石等。
2 蓮崗隧道風險評估內容和評估方法
2.1 風險評估程序
按照《鐵路隧道風險評估與管理暫行規定》的要求,結合蓮崗隧道的實際情況,確定風險評估基本程序如下:(1)施工前針對本隧道地質資料,確定可能產生風險因素發生的概率和可能造成的損失;(2)確定風險因素對施工安全的影響程度,分析各風險因素的影響范圍;(3)對各風險因素的等級進行定性分析,最終確定隧道施工風險等級;(4)根據隧道風險等級選擇最合理的施工方案、防護措施;(5)將風險評估報告及防護措施報上級單位進行審查,并提出修正意見;(6)經過上級部門及相關專家的評審,完善風險評估報告并嚴格執行。
2.2 風險評估流程圖
2.3 評估內容
根據蓮崗隧道的地質成因,工期要求,現有施工水平,對洞門施工、隧道開挖及支護,二次襯砌、隧道防排水、通風等每一項工作進行風險評估,找出風險源。本次針對塌方(垮塌)、斷層涌水、進洞風險、危巖落石等進行風險評估。
2.4 風險指標體系
蓮崗隧道風險指標體系見表2:
2.5 風險源清單表
根據設計和地勘資料分析蓮崗隧道風險類型,可能產生風險的原因及風險源,可能產生的嚴重后果見“蓮崗隧道風險清單表”。
3 超前地質預報與風險評估
3.1 地質勘探和現場調查資料
根據設計單位提供的地質資,蓮崗隧道共有9條斷層(其中4條斷層與水庫連通)及兩個節理裂隙密集帶。隧道施工時,先采用地質雷達儀、紅外線探水儀、地震波反射法和常規地質法等儀器設備,分別對施工掌子面前方30~100m范圍內的隧道圍巖進行探測,對各種儀器所探測的前方圍巖情況、圍巖間水源補給、巖體內涌水量大小及壓力等情況進行綜合分析。同時通過超前地質預報發現圍巖中的軟弱夾層、異常帶和巖體破碎帶等,找出易坍塌、塌方段、可能產生的危巖落石段等風險事件。
3.2 地質素描確定巖性,控制風險事件
地質素描的目的,每次爆破后或掌子開挖后,對掌握掌子面正面和側面進行量測,及時掌握圍巖產狀、結構、巖性、穩定程度、是否存在危巖落石情況以及圍巖裂隙、不良氣體濃度等,繪制掌子面地質素描圖和洞身地質素描圖。當初期支護完成后,檢查噴射混凝土是否開裂和掉塊現象并做出記錄,施工中監測地表水文狀態大小時間及形成的態勢,分析地表水對隧道施工對的影響,確定施工控制措施,根據地質素描圖和監測記錄掌握開挖掌子面是否安全,施工方案是否得當,積累施工資料和施工經驗。
3.3 TSP203超前地質預報系統,控制風險事件
充分利用TSP203超前地質預報系統,由于TSP203超前地質預報系統具有高分辨率的隧道折射地震(微地震)勘探能力,可監測斷裂和巖石強度降低地帶的圍巖狀況,其監測距離150~300m內。其目的是為了預測圍巖的物理特性和巖石類型的變化、破碎帶、破裂區、陷穴的出現等,對施工方案及時進行補救或修改,確定安全的爆破方案,確定掘進尺寸等。
3.4 地質雷達預報,控制風險事件
應用電磁波反射原理進行探測。由于地質雷達儀能隧道圍進行短距離(30~40m以內)的監測預報,并能精確分析巖性結構變化情況。在施工過程中我們經常采用地質雷達作為探測隧道圍巖的補充手段,同時用以檢測二次初襯砌的質量。
3.5 紅外探水,控制風險事件
紅外探水儀由于操作方便,能每20m測量一次。并且準確率高,因此用它來監測隧道圍巖是否存在裂隙水和涌水,但對水量、水壓等重要參數無法預報。
3.6 利用超前水平鉆探,控制風險事件
當采用紅外探水儀探測到隧道掌子面前方存在涌水或裂隙水時,為了明確水量大小及壓力值則需要采用超前水平鉆探進行探測,采用超前水平鉆探可以明確了解掌子面前方圍巖組成,巖性等資料,對圍巖級別的判斷提供有力依據,并對下一步施工方案的確定指明了方向。
3.7 隧道施工監控量測,控制風險事件
按照《鐵路隧道監控量測技術規范》(TB10121-2007)及“鐵建設【2010】120號”文的相關要求進行監控量測。監測各施工階段圍巖支護狀態、確保施工安全,超前地質預制系統數據,對幫助確定安全合理的開挖和支護方案起到了十分重要的作用,施工過程中的監控測量數據,則是考量初期支護設計參數是否安全合理的一個重要依據,同時也是考量二次襯砌和仰拱的施做時間的一個重要依據。
3.8 蓮崗隧道過程控制措施
在施工過程中,要更加注意單一超前地質預報的局限性,同時僅憑設計地質勘探資料和現場調查資料進行對比分析是不夠的,針對性地采用超前地質預報監測手段,綜合分析判斷圍巖的巖性、風化程度、斷層位置及狀況、涌水量及涌水壓力等,確定合理的施工方案,并進行動態監控,對不足的地方及時進行調整。
蓮崗隧道施工主要是針對坍塌、塌方,斷層涌水,危巖落石,環境影響等風險事件提出對策措施。
4 主要風險及對策措施
4.1 蓮崗隧道坍塌、塌方施工對策措施
蓮崗隧道經地質斷層破碎帶,且涌水量大,在隧道開挖后極易產生坍塌、塌方現象,洞門施工時處理不當也容易導致邊坡失穩坍塌。針對本隧道的施工特點,經過風險評估后,將采用以下應對措施:(1)明洞及洞門段地質穩定性差,開挖時采用人工配合機械由上而下進行。遇到較大孤石或少量硬質巖時,風鉆打眼、微藥量解體,風鎬修鑿輪廓或非電控制光面爆破,不得擾動邊坡,影響邊坡穩定。洞門處棄碴采用裝載機或挖掘機裝車,然后運輸到環保局規定卸碴地點卸車。邊坡開挖前做好排水系統,開挖坡度按設計圖實施,當開挖到洞口時施作洞門,開成穩定的進洞狀態。結合邊坡地形穩定程度,坡面用錨桿、鋼筋網、噴砼作為臨時防護,以確保施工安全;(2)明洞的防排水施工與隧道的排水側溝及洞頂的截、排水設施統籌考慮,明洞外模拆除后及時施作防水涂料及墻后排水盲溝,在明、暗洞分界處設環向止水帶,洞門施工完成后,進一步完善洞外排水系統,確保洞外安全,防止坍塌、塌方現象發生;(3)掌握圍巖的發展變形規律,確定安全的施工方案,嚴格按照工藝工法的要求進行施工,嚴格控制爆破藥量,減少對圍巖的擾動,及時施工初期支護;(4)當遇塌方體前進行預支護,支護方法根據圍巖穩定程度,采用注漿大管棚輔以注漿小導管或直接用注漿小導管注漿,穩定塌方體。對塌方體采用短進尺、分階段開挖以策安全,對塌方體的支護做到隨挖隨支,以減少圍巖暴露時間;(5)塌方體段二次襯砌工作緊跟開挖工作面進行,力求盡早襯砌成環;(6)加強監控量測頻率,及時發現圍巖變形,迅速采取有效的處理措施。
4.2 危巖落石的應對措施
蓮崗隧道部分地質巖性為巖體破碎,巖芯呈砂狀土狀,原巖結構可辨,手捏易散、碎,浸水易軟化、崩解,常夾有球狀強~弱風化孤石。危巖在外應力的作用下常突然下落,危害性大,且性質復雜極易造成危巖落石,危害施工安全。
危巖落石分布于蓮崗隧道洞口邊坡處,洞內遇到圍巖破碎、堆積松散也容易產生危巖落石。
(1)在洞門外修筑排水設施,防止巖體被水浸泡,發生脫落。采用掛網+錨桿+噴射混凝土防護;(2)開挖時,對洞內不穩定的危巖落石及時清理干凈,及時支護,形成保護;(3)加強監控監測,確定危巖落石的面積和范圍,及時防護確保安全。
4.3 蓮崗隧道斷層富水地段施工控制措施
本隧道存在斷層富水地段,極易產生突然涌水、涌泥現象危及施工安全,在風險評估中將本隧道斷層涌水施工方案進行重點評估。
(1)采用超前地質預報手段和通過正洞已開挖地段實測涌水量來推斷未開挖地段的涌水量;(2)超前水平鉆孔:當采用物探法探測前方有可能出現突泥、突水時,利用水平鉆機鉆孔,探水孔直徑一般為50~120mm,鉆孔外插角為10°,每次鉆進20~30m,保留5m止漿盤巖,暫時封閉水量較小的探孔,只留一個噴距最大的探孔量測噴出水的距離;(3)斷層、富水地段的施工原則。斷層、富水地段施工原則為“以堵為主、限量排放”,有效堵塞滲水通道,降低圍巖的滲水能力,確保隧道施工安全和施工質量;(4)探水及注漿。采用超前鉆探探測水量。根據探水孔涌水量及涌水壓力大小決定注漿止水的施工方法;(5)全嗝駟∧蛔⒔止水。當接近斷層破碎帶且水量較大可能發生突水地段時,采用超前帷幕預注漿和開挖后徑向補充注漿形式封堵地下水流。超前帷幕注漿的注漿范圍為襯砌外5m或8m,單孔注漿漿液擴散半徑為4m。超前注漿每一循環注漿長度為30m,開挖22m,保留8m止漿巖盤。
壓力注漿按先外圈后內圈、先下后上、先疏后密的順序,分批進行,同一圈孔間隔施工。巖層破碎容易造成坍孔時采用分段前進式注漿,為避免鉆孔串漿,可以鉆一孔注一孔。
4.4 蓮崗隧道環境影響施工控制措施
施工中根據蓮崗隧道施工可能對環境造成的不利影響,制定了詳細的施工方案,在施工過程中將嚴格按照施工方案進行施工。
5 結語
蓮崗隧道是深茂鐵路的重難點工程,隧道洞身穿越多條斷層,多條節理裂隙密集帶,在隧道開挖后,由于卸荷、偏壓等效應使地應力重新分配,可能導致潛部裂隙張開,其導水能力增強,易使地表水溪水漏失,流量減少。此外,蓮崗隧道長度較大。綜上所述,蓮崗隧道風險較高。所以,在施工過程中,通過加強監控量測,及時掌握圍巖以及支護的狀態等措施盡可能保證結構的穩定性,保障施工安全,確保隧道工程質量。
參考文獻
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隧道施工風險評估范文2
關鍵詞:路橋隧道;安全施工;風險評估;風險控制
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
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A
根據《公路橋梁、隧道安全評估指南》、《橋梁隧道設計施工有關標準補充規定》及《公路隧道作業要點手冊》的有關內容、及實施性施工組織設計,筆者結合目前路橋隧道工程安全風險評估的現狀,分析了針對隧道工程安全風險評估所頒布的指南、管理辦法等相關制度文件,并總結了保證評估結果客觀性的過程控制方法以及踐行安全風險評估技術宗旨的方式,通過對目前風險評估過程中存在問題的剖析,本文提出了解決問題的思路,以促使評估成果滿足安全風險評估技術針對性、客觀性的要求。
隧道工程風險分級和接受準則。
(1)、事故發生概率的等級分成四級,見下表
注:a.當概率值難以取得時,可用頻率代替概率。
b.中心值代表所給區間的對數平均值。
(2)、然后對事故發生后果進行人員傷亡和經濟損失的等級分析(表格這里就不一一畫出了):一是人員傷亡等級標準,二是直接經濟損失等級標準(其中不含恢復重建的費用)。
(3)、環境影響等級標準
注:“臨時的”意思是在隧道工程施工工期內可以改變好環境;“長期的”意思是在施工工期以內不能改變好環境,但不是永久的,在以后的時間里可以改變的;“永久的”含義為不可逆轉或不可恢復的。
(4)、專項風險等級標準
根據事故發生的概率和后果等級,將風險等級分為四級:極高(Ⅳ級)、高度(Ⅲ級)、中度(Ⅱ級)和低度(Ⅰ級)。
風險接受準則與采取的風險處理措施
我們可以將風險分為四個等級:低、中、高、極高。并且根據等級設計相應的接受準則:可忽略、可接受、不期望、不可接受。然后我們再根據接受準則設計出相應處理措施和監測措施等。做好相應的技術準備,在后面的施工中根據風險接受準則與采取的風險處理措施的規定,針對不同的風險事件、結合現場的實際情況擬采取相應的技術對策。并且隨著施工的進行,我們要不斷的測定安全風險等級,隨時改變風險處理措施,做到緊張有序地施工,確保萬無一失。
在進行路橋隧道工程中,我們必須成立工程風險評估與管理小組組長、副組長及小組成員必須分好工(組長:負責安全評估與管理工作的領導工作。制定施工階段風險評估工作實施細則。副組長:根據分組的情況開展本組的管理工作,并向組長負責。成員:在組長及副組長的領導下,開展安全評估與管理工作,成立搶險小組,并落實各項具體措施;與項目部其它相關部門緊密聯系,共同抓落實,從人、財、物各方面給予安全評估與管理工作切實的保障。),并且設立安全評估與管理小組辦公室(日常工作由項目部安全部負責),設立值班電話等。
4、總結
由于采用了相應的風險對策措施,加強施工過程中風險動態管理,隧道施工的風險會相應地降低,但不可能完全消除,結合初始風險評估結果和制定的對策措施,對隧道殘留風險進行評估。根據施工的進展對實行動態跟蹤管理,定期反饋,發現問題及時與相關單位進行溝通,不斷完善處理措施。項目部領導小組將根據審批后的風險評估方案進行日常工作的實施,有效的開展工程安全風險評估和管理工作,深入現場調查研究,制定合理安全保障措施,確保安全、按期完成路橋隧道工程的施工任務。
這僅是風險管理與控制的開始。在下一步的施工過程中還要加強監控,對風險做好動態管理,從而達到控制風險、減少損失、確保施工安全目的。
參考資料
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[2]吳波.隧道施工安全風險管理研究與務實[M].北京:中國鐵道出版,2010
隧道施工風險評估范文3
關鍵詞:隧道施工;風險管理;基于Web;分布式
中圖分類號:U41 文獻標識碼:A文章編號: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
隨著經濟的飛速發展,中國的基礎設施建設技術水平也長足地進步,甚至在國際上有著廣泛的影響??墒牵诠こ淌┕ぶ?,尤其在地下隧道施工中,事故頻發,給施工者帶來財產甚至生命損失,給企業、國家造成巨額經濟損失。究其原因,我國對隧道施工的風險管理起步較晚,缺乏成熟的隧道施工風險管理體系。近年來,國家對隧道施工中存在的風險給予了高度重視并對風險管理給予了大力支持,出現了許多行之有效的風險識別和風險評估的科學方法。但是,由于風險的不確定性和風險管理的復雜性,在短時間內很難形成一個全面適應的風險管理體系,隧道風險管理專家的成功經驗仍然在風險管理中占主導作用。
包括隧道施工在內的各種地下施工工程風險極高。我們不禁要問:這些事故是如何發生的呢?有什么規律?是否可以避免?若不能避免,是否可以事先預測事故發生的可能性,是否可以預估事故造成的損失?采取什么措施才能減少事故的發生,將事故的損失降到最低程度? 所有這些問題屬于風險管理范疇。本文將介紹一種基于Web的分布式隧道施工風險管理方法并進行軟件實現。
1 管理方法
1.1 建標準化庫
如表1所示,我們將事故發生概率定義為5個等級,由低到高分別是:很不可能、不可能、偶然、可能、很可能;將后果定義為5個等級,由低到高分別是:輕微、較重、嚴重、很嚴重、災難。根據這個風險等級標準,我們將對任何一個事故的發生概率、經濟損失程度、人員傷亡級別、誤工等級、環境影響、第三方損失、對環境影響、社會信譽損失、風險接受能力、風險處理措施等風險因素確定一個數值,建一個風險管理標準化庫,以用于下一步的風險識別、風險評估和風險處理中。
1.2 風險計劃
風險管理計劃是風險管理工作中非常重要的也是非常基礎的總體性工作,在此工作中,對如何利用風險管理標準化庫進行風險識別,如何進行風險評估,如何處理和跟蹤風險進行安排。成立風險管理領導機構和風險管理組織,確定組織成員及其在風險管理中職責。比如:咨詢單位、設計單位、監理單位、監測單位和施工單位分別是哪些單位,其職責是什么。
1.3 風險識別
風險識別的過程包括分析風險因素、建立初步識別清單和確定風險事故,即利用風險調研表或檢查表建立初步風險清單。風險識別方法很多,如:核查表法、專家調查法、層次分析法、項目結構分解法。作者將這些方法進行獨特設計、分別實現,并將它們集成到一個系統中。在進行具體的風險管理是,可以任選其中一種方法。要注意的是:風險識別不是一次性完成的事,它是在項目的實施過程中自始至地進行著。風險識別的結果是風險清單。圖1是作者與北京駿威立達有限公司合作開發的隧道風險管理系統(簡稱JWRM,下同)所提交的一張風險清單。
1.4 風險評估
風險評估包括了風險估計和風險評價兩部分。
通過風險識別,我們知道了有哪些風險事件、風險因素,采用定量和定性相結合的方法對風險事件發生概率、同級風險因素的相互關聯性以及產生的后果進行評估,從而得出風險概率和風險產生后果對項目工程目標的影響程度。
風險評估方法很多,不同的風險評估方法有各自的算法,JWRM對它們分別實現并集成在一起。比如,在R=P*C矩陣法中,首先確定工程風險管理專家成員并分別給他們設置權威指數,對風險管理專家進行相關調查,包括對被授權的工程項目的風險因素概率調查、風險因素后果調查、風險因素權重調查,對調查結果進行定量處理,將處理結果輸入風險管理系統JWRM。系統根據相應算法自動進行統計,最后形成隧道施工風險、隧道施工風險概率分布、隧道施工風險等級接受準則等。
1.5 風險處理和跟蹤
風險處置措施主要有四種:風險消除、風險降低、風險轉移、風險自留。
依據風險評估的結果,從風險應對措施數據庫選取或新建一個或多個可行的風險處置方案,并進行方案比對、優化和選取,然后提出一個經濟、安全、合理的風險處置方案。
1.6 風險報告自動生成
隧道風險評估報告是隧道風險評估過程的記錄,應將風險評估的過程、采用的評估方法、獲得的評估結果等寫入評估報告。風險評估報告應該內容全面,數據完整,客觀公正,提出的對策措施全面、且具有可操作性。圖2是JWRM根據風險計劃、識別、評估等所得數據,自動生成工程的風險報告書。
2 實現
作者與北京駿威立達有限公司合作,將第2部分介紹的風險管理思想實現為隧道施工風險管理系統,簡稱JWRM。
2.1 基本流程
JWRM將風險管理流程分為工程項目基本信息維護、風險計劃、風險識別、風險估計和評價、風險處理及監控、風險報告書自動生成等六大模塊,采用風險數據庫作為后臺數據支持。如圖3所示。
2.2 系統技術架構
JWRM實現是基于J2EE技術架構體系,它是在JW Framework信息化平臺上進行開發的,各使用者用IE等瀏覽器登錄本系統。如圖4所示。
2.3 系統拓樸結構
JWRM是基于Web的網絡分布式管理,它可管理上萬個工程。對同一工程的風險管理,涉及人員(領導、風險管理專家、工程項目部經理、工程項目部工程技術人員及相關人員)均可在不同地點對同一工程進行風險管理工作。
如圖5所示:風險管理數據庫和JWRM系統可安裝在集團總部的信息中心,各工程部及風險管理專家均可通過Internet仿問JWRM功能而進行風險管理工作,集團公司領導不管是在自己的辦公室或在外地出差,均可上網監控所轄工程項目的風險管理情況。
3 結論
隧道施工風險管理是一個復雜的系統工程,涉及眾多專業工程技術人員,有工程項目管理者、集團公司工程管理者和科研院校的風險管理專家。他們工作地點分散,對風險管理是一個不利因素。JWRM為隧道風險管理提供了一個平臺,使風險管理參與者不受工作場地的限制,可隨時對隧道工程進行風險辨識、風險評估、實時處理、實時監控和跟蹤??梢哉f,JWRM建立了一套初步的風險管理體系。隨著技術的進步,這套體系會越來越完備。
參考文獻:
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隧道施工風險評估范文4
關鍵詞:公路隧道工程;施工安全風險;管理方案
1公路隧道工程施工現場安全管理現狀問題
1.1施工現場存在安全隱患公路隧道工程大多屬于地下工程,地下視覺條件相對較差,不易發現潛存的風險,所處地理位置特殊,如果周邊地理結構松動,就很容易出現坍塌問題。其次,地下工程空氣質量相對較差,一旦某種有害氣體超標或者泄漏,就很容易導致中毒和爆炸事故。
1.2公路隧道工程施工現場監理制度不完善
和歐美企業相比,國內監理企業因為起步晚、發展遲緩而存在各種缺陷,不少監理企業并未達到甲等資質,內部管理模式不完善,不能根據隧道工程安全施工標準要求構建科學合理的監理制度。
1.3施工安全管理技術落后
部分施工企業在開展隧道工程安全監管工作的過程中依然使用傳統人工模式,未充分發揮智能監控設備的作用,不僅安全監督管理效率低下,需要投入大量的人工成本,而且很難及時發現安全風險問題,無法杜絕施工隱患。
2隧道施工安全風險與現場管理方案
2.1明確監理企業安全監督管理責任
優化隧道工程施工安全風險與現場管理方案,必須同步發揮施工企業和監理企業的作用,明確監理企業安全監督管理責任,構建科學可行的安全監理制度,引入先進的安全施工技術,量化安全監管流程,運用遠程監控技術和智能化技術對施工現場進行全方位監控。其次,監理工程師須認真查看隧道工程施工方案與施工圖紙,及時完善細節問題,確保施工方案的安全性和圖紙的精確性。另外,避免隧道工程在施工過程中出現安全隱患問題,監理工程師須著重細化整個施工期間和驗收期間的安全監督管理工作,配合施工企業嚴格檢驗施工材料與機械設備的安全質量。另一方面,監理企業應注意引導全體監理工程師全面提高自身的職業技能,依法履行工作職責。
2.2堅持施工風險控制原則
從整體結構來看,公路隧道工程施工風險原則主要包括動態化控制原則、多維度控制原則和分級控制原則。其中,動態化控制原則是指公路隧道工程施工屬于一項動態作業,施工點并非一成不變,在施工作業中,會隨著施工進度和施工點的變化而產生不同的風險因素,例如隔水層和圍巖區的施工風險就不同。一般來講,隔水層在開挖過程中有時會出現大量的涌水問題,圍巖區如果處理不當,就會導致因巖石松動而發生坍塌事故,所以,在施工風險管控工作中,必須堅持動態化控制原則,根據施工環境、施工進度的變化采取相應的預防措施。多維度控制原則主要是指在隧道施工中,要從多個方面來加強風險預防工作。在正式施工前,施工企業應全面考察施工范圍內的氣候環境、水文條件與地質結構,準確預測施工過程中可能會遇到的風險和隱患,根據分析結果制定風險控制對策。其次,要做好圍巖測量工作,科學劃分圍巖等級,針對不同等級進行采取相應的測量方式。如果發現圍巖結構并未達到穩定性標準要求,就不能直接進行挖掘,需要采取支護措施,以免隧道在施工中出現巖石坍塌事故。分級控制原則是指在公路隧道工程施工中將風險等級分為低度等級、中度等級、高度等級和極高等級,相比而言,低度等級大多在風險可控范圍之內,一般無須采用處理措施,只需要借助智能化技術進行監控以便于發現異常情況。中度風險在可控范圍內,需要采用較為簡單的相關技術進行控制。高度風險存在高危險性,對此需要采取專業處理措施,進行全方位監控,同時要確保風險控制成本不高于風險本身所造成的損失。極高風險帶有突發性和不可避免性,例如在隧道施工中有時需要用炸藥進行爆破,而爆破過程中難免會誘發爆炸、坍塌、山崩、滑坡等高危風險,對于這種風險,應盡力避免,同時,要綜合運用各種科學技術方法控制風險,在此環節,無須考慮風險控制成本。
2.3把握好水平桿的角度
水平桿在公路隧道工程施工中發揮的作用至關重要,在施工過程中,必須把握好水平桿的角度,在設置縱向水平桿的過程中,要將其安置在立桿內側。目前,縱向水平桿的接長方式有兩種:對接口連接和搭接。無論是采用哪種接長方式,均需滿足兩項基本規定:第一,交錯布置縱向水平桿的對接扣件,不要把兩根相鄰縱向水平桿的接頭設置在同步或同跨內,確保不同步或不同跨的兩個相鄰接頭水平方向所錯開的距離不低于50mm。第二,搭接長度不能小于1m,應該將等間距設置在3個旋轉扣件并進行固定,端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿桿端得距離不應小于100mm。此外,對于橫向水平桿,必須為主節點處安置一根橫向水平桿,同時,主節點處兩個直角扣件之間的中心距不能超過150mm。與此同時,要將雙排腳手架靠墻一端的外伸長度控制在0.4L和500mm以內。另一方面,對于非主節點處的橫向水平桿,須按照支撐腳手板的等間距進行設置,間距不得超過縱距的1/2。此外,在立桿接長過程中,除了頂層頂步以外,其他各層與各步接頭均需要采取對接扣件進行連接。而且,對接和搭接應符合三項標準規定:第一,交錯布置立桿上的對接扣件,不要把兩根相鄰立桿的接頭設置在同步區域內,而且,對于同步內相隔一根立桿的兩個相隔接頭,要將它們在高度方向所錯開的距離控制在500mm以上。第二,各接頭從中心到主節點的距離必須小于步距的1/3。第三,要將搭接長度控制在1m以內,在雙管立桿中,副立桿的高度不能少于三步,鋼管的長度不得少于6m。
2.4科學搭建隧道內部腳手架
在搭建隧道工程腳手架之前,施工技術人員應認真編制所有與施工方案相關的資料,確保腳手架懸挑梁平面定位圖、側面示意圖和各種參數的精確度,準確核算懸挑梁和錨固件的受力指數,然后,將所有資料提交給施工企業技術管理人員負責審批。其次,在選用和組裝懸挑架結構的過程中,技術人員應該將腳手架一端的荷載統一轉移到底部形成剛性框架,對于懸挑架,必須選用型鋼材料制作而成的,與此同時,應結合懸挑架的荷載參數以及懸挑的具體長度進行精挑細選,切忌選用腳手架鋼管充當主挑梁。此外,需要注意的是,在采用槽鋼做挑梁時必須做好防側彎工作。再次,在組織懸挑梁時,必須將其平整擱置于梁板面之上進行錨固。同時,要注意將懸挑腳手架的立桿底部安置在非常牢固的區域,并加以固定,以此避免底部產生位移。另一方面,在懸挑梁外端設置鋼絲繩的過程中,需要對絲繩進行反拉,要將反拉鋼絲繩和懸挑梁的夾角控制在60°以上,而且,反拉鋼絲繩的過程中,必須和周邊隧道結構進行錨固,避免腳手架松動。同時,要注意將腳手架底層的步距控制在2m以內,必須將立桿和連墻件以及隧道工程進行穩固連接,根據標準要求控制連墻件之間的距離。除此之外,所設置的腳手板層數不能大于施工方案所設計的層數,要鋪滿腳手板并進行綁扎牢固,避免出現探頭板,同時要科學設置≥180mm的擋腳板,為作業層加設好防護欄桿。
2.5做好公路隧道工程施工風險評估工作
全面做好公路隧道工程施工風險評估工作,必須量化施工風險評估流程,依次做好隧道工程施工風險識別、施工風險評價、施工風險決策與施工風險控制工作。其中,隧道工程施工風險識別是整個風險評估工作的基礎,工程管理人員應聯合監理工程師以及全體施工技術人員認真分析已有的信息與潛存風險,準確識別各種風險因素,判斷施工風險所造成的影響,并將分析判斷結果納入施工風險評估系統中。施工風險評價工作與風險識別工作緊密銜接,該項工作能夠根據已經識別的風險因素及其影響評價出各種風險的危害程度與危害范圍,使施工風險評價體系更為健全。在具體評價工作中,工程管理人員會聯合監理工程師、設計師和施工專業技術人員綜合采用核對表法、專家調查法、情景分析法、層次分析法和人工智能網絡法來分析、判斷和評價施工風險因素,構建風險系統與施工風險管理模型,準確核算風險分布概率。施工風險決策工作通常與施工方案設計工作同步進行,在設計施工方案的過程中,工程管理人員會綜合考慮各種風險因素,將風險應對方案納入施工方案之中。施工風險控制工作是公路隧道工程施工風險評估工作的最后環節,也是頗為重要的環節。通常,在施工開展之前以及施工初期,工程管理人員已經制定了一系列風險控制方案,然而,公路隧道工程施工是一項動態作業,風險不是一成不變的,對此,需要做好風險再評估工作,針對具體風險采取專業控制措施,從而將施工風險所帶來的損失降到最低。
3結語
綜上所述,確保隧道工程項目施工的順利竣工,避免出現施工安全風險問題,施工企業應堅持動態化控制原則、多維度控制原則和分級控制原則,健全施工現場監管機制,把握好水平桿的角度,科學搭建隧道內部腳手架,充分借助智能化設備做好施工現場全方位監控工作,量化施工風險評估流程,依次做好隧道工程施工風險識別、施工風險評價、施工風險決策與施工風險控制工作。
參考文獻
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隧道施工風險評估范文5
錢七虎院士在中國地下工程安全風險管理進展、挑戰及對策中指出隧道工程建設信息化技術的發展方向,包括開展基于大數據技術的TBM/盾構施工的分析與控制研究,以及數字隧道向智慧隧道的發展,提出智慧隧道“智”體現四個方面:透徹感知、全面互聯、深度整合、智能服務。
巖土工程施工工序復雜、工種繁多,施工事故不僅與設計、操控有關,還與地層、地下水、環境等因素相聯系,造成很多事故機理難以完全摸清,且在風險評估過程中,由于人類本身經驗的相對缺乏、風險評估的時間不充裕,或者風險管理實施者主觀的不確定性等原因,可能造成風險因素識別不全面、風險評估可參考性不強、風險對策不合理等后果,從而使得風險管理達不到其原定的目標,甚至失效。為了充分、有效地利用人類以前的風險評估經驗,吸取以往的事故教訓,神經網絡、(BR( (ase-Based Reasoning,案例推理)、RBR( Rule-Based Reasoning,規則推理)等智能化分析工具應用于巖土工程施工安全評估能夠很好地解決風險評估過程中時間、經驗不足的問題。
華中科技大學的劉博基于案例(((BR)和基于規則((RBR)混合模式設計地鐵施工安全事故案例庫的結構化模型,其搜集了國內外(國內為主)71個地鐵工程施工安全事故案例,分析典型案例的表示形式、內容特征及統計規律,并通過對特征的相似性、案例庫的有效性和可操作性分析,論證歷史案例重用的可行性。葉婷婷等將案例推理的原則應用到構建集成情境的地鐵施工安全動態辨識知識庫中,運用案例推理和專家識別的方法構建知識庫的主要運轉方式,分別運用案例推理、專家識別實現知識庫自動識別器、人機識別器的運轉,并通過雙方相互融合、相互促進實現知識庫運轉。李興高針對泥餅等盾構掘進中典型事故,基于典型事故掘進參數數據,利用BP神經網絡實現故障識別和分析,對于泥餅故障,文獻選用了扭矩、推力、推進速度、閘門壓力、出土溫度作為神經網絡的輸入指標,以事故發生與否作為輸出指標。
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隧道施工風險評估范文6
關鍵詞:風險管理,隧道,地下工程
中圖分類號:U455文獻標識碼: A 文章編號:
1引言
隨著全球范圍內城市現代化建設的不斷發展和人們對便捷交通需求的不斷擴大,隧道及地下工程得到了系統的發展和廣泛的應用。隧道及地下工程具有隱蔽性、復雜性和不確定性等突出特點,因此,在其建設和運營中都存在大量風險因素,并且隨著近年來隧道的開挖直徑和開挖深度的不斷增大、截面形狀發展的多種多樣,隧道工程的風險性也與日俱增。這些風險因素以一定的概率引發風險事故,風險事故的發生將帶來一系列我們所不愿意看到的風險損失后果,包括經濟損失、人員傷亡以及對周邊環境和社會造成的負面影響。面對隧道及地下工程中存在的大量風險因素,如何合理評價工程的風險水平,如何選擇高效的風險控制措施,從而進行科學合理的工程決策,就成了擺在工程師面前的問題。因而,迫切需要對隧道及地下工程風險管理進行研究。
2風險管理的基本步驟
隧道及地下工程風險管理的基本步驟大致可分為三個方面:風險辨識、風險評估、風險決策。
2.1 風險辨識
風險的辨識是首先找出可能產生的風險的位置及產生風險的因素,它是風險管理的基礎。主要是要回答以下問題:有哪些風險應當考慮;引起這些風險的主要因素是什么;這些風險所引起的后果嚴重程度如何。它就是要找出風險之所在和引起風險的主要因素,并對其后果做出定性的估計。風險辨識是進行風險分析時首要進行的重要工作,它能幫助我們對問題做長遠的、全面的考慮。
風險辨識所使用的主要方法包括:分析的方法(分解法、合理預測、故障樹);專家調查方法(Brain-storming、德爾菲)等。
按照工程的時間順序,可將工程風險劃分為:開工前、施工中以及完工使用。
2.2 風險評估
風險評估就是對危險發生的概率及其后果作出定量的估計,也就是對風險作出定量的量測。它有主觀估計與客觀估計之分。對客觀估計比較容易進行定量計算并容易被人們所接受。但是由于地下工程資料的缺乏,使得我們對地下工程進行風險評估時不能單純依靠客觀估計,必須引入主觀估計。
風險評估所使用到的主要方法有:常用的概率分布法、概率樹、外推法、蒙特卡羅法等等。
2.3 風險決策
風險決策是對存在的風險如何處理的問題。對一個項目進行風險評估并不是風險越小越好,風險越小意味著使風險減少的投入越大。在項目風險識別、評估后,要根據項目總體目標,規劃并選擇合理的風險管理對策,以盡可能的降低項目風險的潛在損失和提高對項目風險的控制能力。
一般而言,風險管理主要有以下的四種對策:風險避免、風險緩和、風險轉移以及風險自留。
3隧道及地下工程風險因素分析
地下工程的一個最大的特點就是投資巨大,就隧道工程而言,從目前國內各個城市發展軌道交通的設計規模來看,平均造價基本上在5億元/公里左右,并且在建項目的規模達到上千億。而地下工程與其他工程相比,又具有隱蔽性、復雜性和不確定性等特點,投資風險大,無論是設計、施工、運營都會遇到很多困難和障礙。因此對隧道及地下工程的風險因素分析就顯得尤為重要。
3.1 地質、水文條件
工程水文地質條件是隧道及地下工程設計和施工最重要的基礎資料,地質水文不確定性主要源于地質水文條件的復雜、勘查不清。工程所在區域的水文地質條件是經過漫長的地質年代形成的,經歷了各種各樣的自然和人為因素作用,其介質特性表現出很大的隨機變異性。同時,地層中還存在大量水的活動與作用,如:地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質勘探、現場和室內試驗等設備條件的限制,人們只能通過個別測試點的試驗和若干試樣的室內試驗對巖土地質、水文參數做出量測估計。大量的試驗統計結果表明,巖土體的水文地質物理力學參數存在極度的不確定性,具有很高的空間隨機變異特性,這些復雜因素的存在給隧道及地下工程建設帶來了巨大的風險。
(l)地質條件,主要包括:地層空間層次隨機分布,不同巖土介質材料的物理力學性質與參數,巖土介質在切削攪拌后的流動性、粘性和變形以及各種不良地質情況(如潛在有害氣體的侵入)等。
(2)水文資料方面,主要包括:巖土的滲透性、含水量、流向與流速,水位、水壓和水的沖刷力,水的腐蝕性,水的補給來源等。
(3)地層中的其它障礙物,主要包括:建筑或其它構筑物基礎,各種管線設施,廢棄構筑物,其它孤立物(如孤石或江底的沉船)等等。
3.2 工程決策和管理
工程決策和管理是隧道及地下工程風險發生的外在孕險因素。在工程的規劃、設計、施工和運營等全壽命周期內,最主要的問題是建設的決策、管理和組織。隧道及地下工程與其他工程項目相比,由于具有工程本身的隱蔽性、復雜性和不確定性等突出特點,工程投資風險很大,無論是哪個階段,都會遇到很多工程決策、管理和組織問題。從工程立項規劃開始,工程建設選址、工程的設計與施工技術方案決策、工程的施工組織管理、施工安全和質量監控、技術人員的人為判斷或操作失誤等,每項中都存在大量風險因素,工程決策和管理決定工程內在孕險因素是否最終發生風險。
3.3 施工技術、設備和操作
隧道及地下工程建設中,建設隊伍、機械設備、施工操作技術水平等對工程的建設風險都有直接的影響。由于工程施工技術方案與工藝流程復雜,且不同的工法有不同的適用條件,貿然采取某種方案、技術和設備,如出現設備類型與水文、地質和邊界條件不匹配,機械設備發生停機、故障或失效,勢必會導致施工風險事故的發生。同時,整個工程的建設周期長、施工環境條件差,施工人員很容易發生人為不良操作或操作失誤,進一步加劇各種風險事故的發生的可能性和風險損失后果。
3.4 工程周邊環境條件
工程周圍環境條件不確定性主要包括周圍建筑物、已有隧道、地下管線和道路等。隧道及地下工程所建區域周圍的地面和地下環境設施一般都很復雜,尤其是城市繁華地帶。周邊環境的復雜性主要體現在:
(l)地面構筑物的使用年限、結構類型(框架結構、磚混結構、磚結構)、基礎類型(如條形基礎、樁基等)和文物價值;
(2)構筑物與隧道及地下工程之間的空間位置關系;
(3)臨近已有的隧道和地下工程運營保護狀況;
(4)周邊道路及管線的類別、年限、材料及施工方法;
(5)周圍生態環境狀況和社會群體等。在隧道及地下工程的建設過程中,無論采用何種工法或工藝都會不可避免的對以上這些構筑物和人群造成直接或間接的影響或破壞。