公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南隧道案例2011年培训资料.ppt
《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南隧道案例2011年培训资料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南隧道案例2011年培训资料.ppt(59页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南隧道案例2011年 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目目 录录工程概况2专项风险评估4风险控制措施6总体风险评估3风险评估报告编制7重大风险评估5概述11.1.概述概述1.1案例项目简介案例项目简介南村隧道南村隧道为108国道(南村石门营段)改建工程标段之一。地处北京市门头沟区永定镇与潭柘寺镇交界处,隧道西洞口位于潭柘寺镇南村以东约450m处,隧道东洞口位于永定镇苛罗坨村西。A线长1348m,B线长1395m。南
2、村苛罗坨村1.1.概述概述1.2编制说明编制说明(1)一致性本案例按照公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(以下简称:指南)内容和要求进行编制。(2)指导性本案例以北京门头沟区南村隧道为案例,进行施工阶段安全风险评估。案例旨在进一步解释评估的步骤和方法,对施工安全风险评估起到指导性作用。本案例中采用的方法并非唯一的评估方法,评估小组可按指南要求,结合项目实际,选择合适的评估方法。2.2.工程概况工程概况2.1工程地质条件工程地质条件(1)地质条件南村隧道为越岭岩质隧道,主要为变质长石石英砂岩及硬绿泥石石英千枚岩。场地地形起伏大,隧道进口处最低标高约为210m,山脊最高处标高约为375m,相对
3、高差达165m,整体为构造低山剥蚀地貌。(2)不良地质通过对拟建隧道周围调查,在隧道进口处西北角约100m处发现废弃的南村煤矿。根据现场钻探资料、高密度电阻率法测得视电阻率无明显异常及对场地采空区的调查,在拟建隧道位置未发现采空区。2.2.工程概况工程概况2.2围岩级别围岩级别隧道围岩有为级或级,围岩稳定性较差。隧道名称IVV明洞洞门形式长度(m)比例(%)长度(m)比例(%)进口出口进口出口南村隧道A线1348m60046.668853.430m30m削竹式削竹式南村隧道B线1395m60045.272754.830m38m削竹式削竹式2.2.工程概况工程概况2.3水文气象条件水文气象条件隧
4、道附近无河流,根据场地周围调查及钻探揭露情况,隧道底板标高以上未见地下水,隧道位置及附近地区也未发现泉水出露。隧道场地地下水主要为基岩裂隙水,其补给方式主要为大气降水、地表水渗入、灌溉水及其它各层基岩裂隙水之间的补给,排泄方式主要以地下渗流的方式向临近的沟谷、低地排泄。隧道区属中纬度大陆性季风气候,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽湿润,冬季寒冷干燥,四季分明,干湿冷暖变化明显。2.2.工程概况工程概况2.4隧道设计概况隧道设计概况(1)隧道整体设计本隧道是双洞双向行驶一级公路隧道,隧道标准断面轮廓为11.55m,限高5m。南村隧道属长隧道,内设有2个人行横通道,1个车行横通道。采用钻爆法施
5、工,进出口洞门形式采用削竹式。2.2.工程概况工程概况2.4隧道设计概况隧道设计概况(2)明洞衬砌为降低洞外路基开挖形成的高边坡,缓解洞口偏压,减少洞口段病害的发生,同时考虑到抗震和环保的要求,隧道洞口段结合地形、地质情况设置了一段明洞。明洞采用钢筋混凝土拱形结构。2.2.工程概况工程概况2.4隧道设计概况隧道设计概况(3)隧道浅埋段衬砌洞身段衬砌均按新奥法原理设计,根据隧道埋深、围岩级别、地质条件设计了相应的衬砌断面形式。初期支护初期支护采用喷、钢拱架支护;并视地层、地质条件增加管棚、小导管等预加固措施;二二次衬砌次衬砌采用混凝土或钢筋混凝土衬砌。2.2.工程概况工程概况2.5施工组织概况施
6、工组织概况(1)开挖和支护洞口加强段、V级围岩段均采用单侧壁导洞法开挖,IV级围岩段采用上、下台阶法开挖。围岩级别施工方案超前支护初期支护二次衬砌预留变形喷C20混凝土钢筋网间距钢格栅C25混凝土仰拱C25混凝土IV级上、下台阶无20cm拱、墙6.5焊网20 x20cm钢格栅拱架,纵向间距1m50cm钢筋混凝土50cm素混凝土10cmV级单侧壁导洞42超前注浆小导管,L=3.5m,倾角1030度25cm拱、墙6.5焊网20 x20cm钢格栅拱架,纵向间距0.75m60cm钢筋混凝土60cm钢筋混凝土12cm洞口加强段单侧壁导洞108管棚(长度比洞口加强段长2m),间距45cm,倾角13度25c
7、m拱、墙6.5焊网20 x20cmI18型钢拱架,纵向间距0.75m60cm钢筋混凝土60cm钢筋混凝土12cm(根据现场实验确定)明洞段明挖70cm钢筋混凝土2.2.工程概况工程概况2.5施工组织概况施工组织概况(2)监控量测隧道施工过程中主要采用以下监控量测方法。项目名称方法及工具布置必测项目地表下沉精密水平仪每5一个断面,每断面至少3个测点周边位移收敛计或测杆每10一个断面,每断面2-3对测点拱顶下沉水平仪、水准尺、测杆每10一个断面,每断面至少3对测点选测项目地质超前预报地震法超前预报仪TSP203间隔100一个断面锚杆轴力锚杆拉拔器每10一个断面,每断面至少3根锚杆围岩内位移(洞内设
8、点)洞内钻孔中安设单点或多点式位移计每代表地段1-2断面,每断面1520对测点围岩压力压力盒每代表地段2-10断面,每断面25对测点钢支撑内外力支柱压力计或其他测力计每1050榀钢支撑一对测力计地质和初期支护观察岩性。结构面产状及支护裂隙观察,地质罗盘全长度开挖后及初期支护后进行2.2.工程概况工程概况2.5施工组织概况施工组织概况(3)隧道掘进循环时间和进度计算根据工程数量、分项工程进度、工期计算表计算施工所需的时间,掘进时间、衬砌施工时间,路面施工时间,总工期约20个月。围岩级别工序(含洞口段)备注清理(min)6060出碴(min)200200包括测量锚杆、挂网、拱架(min)12015
9、0喷砼(min)5080不在正常班次循环中超前支护(min)200240钻孔(min)150150装药爆破(min)6060通风(min)3060时间统计(min)8701000小时统计(h)14.516.6循环进尺(m)0.82.5月生产能力(m/月)40108每月以30天计2.2.工程概况工程概况2.6风险评估依据风险评估依据(1)国家层面标准规范交通部公路桥隧建设隧道安全风险评估管理办法(试行稿);公路隧道施工技术规范(JTJ 042-94);公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)(2)设计勘察文件108国道(南村-石门营段)改造工程南村隧道详细勘察阶段岩土工程勘察报告河北中核岩土工
10、程有限责任公司;108国道(南村-石门营段)改建工程实施性施工组织设计;第五篇第一册南村隧道施工图设计说明书3.3.总体风险评估总体风险评估3.1总体风险评估思路总体风险评估思路总体风险评估指开工前开工前根据桥梁或隧道工程的地质环境条件、建设规模、结构特点等孕险环境与致险因子,评估桥梁或隧道工程整体风险,估测其安全风险等级。属于静态评估。评估思路:评估思路:结合项目实际,遵循指南要求,建立评估体系;根据项目情况,参照评估体系,选择合适的分值;建立评估等级,并确定本项目的等级。3.3.总体风险评估总体风险评估3.2建立风险评估体系建立风险评估体系评估体系建立方法:参照指南要求;评估小组集体讨论;
11、工程类比;咨询专家。评估指标分 类分值说明地质G=(a+b+c)围岩情况a1.、围岩长度占全隧长度70%以上3-4根据设计文件和施工实际情况确定。2.、围岩长度占全隧长度40%以上、70%以下23.、围岩长度占全隧长度20%以上、40%以下14.、围岩长度占全隧长度20%以下0瓦斯含量b1.隧道洞身穿越瓦斯地层2-32.隧道洞身附近可能存在瓦斯地层13.隧道施工区域不会出现瓦斯0富水情况c1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质2-32.有部分可能发生涌水突泥的地质13.无涌水突泥可能的地质0开挖断面A1.特大断面(单洞四车道隧道)42.大断面(单洞三车道隧道)33.中断面(单洞双车道隧道)24
12、.小断面(单洞单车道隧道)1隧道全长L1.特长(以上)42.长(大于、小于)33.中(大于、小于)24.短(小于)1洞口形式S1.竖井32.斜井23.水平洞1洞口特征C1.隧道进口施工困难2从施工便道难易、地形特点等考虑。2.隧道进口施工较容易13.3.总体风险评估总体风险评估3.3总体评估总体评估(1)分值选择A、B线级围岩比例分别为53.4%和54.8%。围岩情况a分值为2分。因南村隧道穿越含煤地层,瓦斯含量b分值为2分。隧道附近无河流,隧道底板标高以上未见地下水。富水情况c,无涌水突泥可能的地质,分值为0分。评估指标分 类分值说明地质G=(a+b+c)围岩情况a1.、围岩长度占全隧长度7
13、0%以上3-4根据设计文件和施工实际情况确定。2.、围岩长度占全隧长度40%以上、70%以下23.、围岩长度占全隧长度20%以上、40%以下14.、围岩长度占全隧长度20%以下0瓦斯含量b1.隧道洞身穿越瓦斯地层2-32.隧道洞身附近可能存在瓦斯地层13.隧道施工区域不会出现瓦斯0富水情况c1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质2-32.有部分可能发生涌水突泥的地质13.无涌水突泥可能的地质03.3.总体风险评估总体风险评估3.3总体评估总体评估(1)分值选择隧道为单洞双车道隧道,开挖断面A为中断面,分值为2分。隧道A线长1348m,B线长1395m,隧道全长L分值为3分。隧道洞口选用水平洞,
14、分值为1分。洞口级围岩,采用CD法施工,进口施工难度大,洞口特征C2分。评估指标分 类分值开挖断面A1.特大断面(单洞四车道隧道)42.大断面(单洞三车道隧道)33.中断面(单洞双车道隧道)24.小断面(单洞单车道隧道)1隧道全长L1.特长(以上)42.长(大于、小于)33.中(大于、小于)24.短(小于)1评估指标分 类分值洞口形式S1.竖井32.斜井23.水平洞1洞口特征C1.隧道进口施工困难22.隧道进口施工较容易13.3.总体风险评估总体风险评估3.3总体评估总体评估(2)风险大小及等级按指南3.3.3节中要求,建立风险分级,如下表所示。指南3.3.2节中要求,隧道工程施工安全总体风险
15、大小计算公式为:R=G(A+L+S+C)。将南村隧道确定的数值代入,得隧道工程施工安全风险R=G(A+L+S+C)=(a+b+c)(A+L+S+C)=24。南村隧道施工安全总体风险等级为(极高风险)(极高风险)。风险等级计算分值R等级(极高风险)22分及以上等级(高度风险)14-21分等级(中度风险)7-13分等级(低度风险)0-6分4.4.专项风险评估专项风险评估4.1专项风险评估思路专项风险评估思路专项风险评估指是将总体风险评估等级为级(高度风险)及以上隧道工程中的施工作业活动施工作业活动(或施工区段)作为评估对象。根据其作业风险特点以及类似工程事故情况,进行风险源普查,并针对其中的重大风
16、险源进行量化估测,提出相应的风险控制措施,属于动态评估。评估思路:评估思路:将某一阶段的施工工序分解;结合分解的工序,进行危险源普查,列出风险源普查清单;用系统安全方法对辨识出的危险源进行定性评估;选用合适的评估方法,对辨识出的危险源进行定量评估。4.4.专项风险评估专项风险评估4.2施工作业程序分解施工作业程序分解参照指南4.2.6节中作业工序分解情况,结合南村隧道项目实际,经评估小组讨论和咨询专家后,将南村隧道施工作业程序分解:分部工程分项工程单位作业洞口工程洞口开挖清表作业挖掘作业爆破作业超前管棚支护钢拱架喷射混凝土洞身开挖钻爆作业人工钻孔装药与起爆通风危石清除(找顶)洞内运输装渣无轨运
17、输卸渣爆破器材运输分部工程分项工程单位作业洞身衬砌初期支护立拱架铺设钢筋网喷射混凝土二次衬砌铺设防水层绑扎二次衬砌钢筋浇筑二次衬砌混凝土填充仰拱混凝土隧道路面基层面层(沥青)混凝土浇筑养生交通工程交通安全设施高处作业机电设施机电安装4.4.专项风险评估专项风险评估4.3风险源普查风险源普查通过与现场施工人员座谈、评估小组讨论、专家咨询、工程类比等方式,结合指南中关于公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类型对照表,分析得出风险源普查清单。1.洞口开挖2.钻爆作业3.盲炮检查和找顶本隧道洞口为级围岩,采用CD法施工,施工难度较大,易发生坍塌等事故。钻孔阶段易发生塌方、机械伤害等事故。4.初期支
18、护盲炮检查和找顶易发生爆炸、物体打击等事故。立钢拱架期间易发生塌方、机械伤害等事故。4.4.专项风险评估专项风险评估4.3风险源普查风险源普查通过与现场施工人员座谈、评估小组讨论、专家咨询、工程类比等方式,结合指南中关于公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类型对照表,分析得出风险源普查清单表。序号风险源判断依据1洞口开挖本隧道洞口为级围岩,采用CD法施工,施工难度较大,易发生坍塌等事故。2钻爆作业钻孔阶段易发生塌方、机械伤害等事故。3盲炮检查和危石清理盲炮检查和找顶易发生爆炸、物体打击等事故。4初期支护立钢拱架期间易发生塌方、机械伤害等事故。4.4.专项风险评估专项风险评估4.4风险分析风
19、险分析按指南4.3.1节中要求,采用系统安全工程的方法,从人、机、料、法、环分析致险因子。序号单位作业内容潜在的事故类型致险因子受伤害人员类型伤害程度不安全状态不安全行为1洞口挖掘作业坍塌机械伤害1.施工方法不符合设计要求;2.机械带“病”运转;3.围岩破碎施工难度大。作业人员重伤1.防护不当;2.设备带病运转;3.保养不当,设备失灵;4.个人防护用品缺失;5.照明光线不良;6.通风效率低。1.开动、关停机器未给信号;2.操作错误;3.物体存放不当;4.未“敲帮问顶”开始作业。2洞口施工支护钢拱架坍塌1.施工方法不符合设计要求;2.围岩破碎施工难度大。作业人员重伤3洞口支护喷射混凝土坍塌1.机
20、械带“病”运转;2.围岩破碎施工难度大。作业人员重伤4钻孔坍塌机械伤害1.钻孔不符合设计要求;2.机械带“病”运转;3.围岩破碎施工难度大。作业人员或同一作业场所其他人员死亡5盲炮检查和危石清理坍塌放炮1.作业人员无经验;2.安全防护设施不符合规定。作业人员死亡6初期支护坍塌1.未按设计要求施工;2.施工材料不符合要求。作业人员或同一作业场所其他人员死亡4.4.专项风险评估专项风险评估4.5风险估测风险估测(1)风险估测方法风险估测是采用定性或定量的方法对风险事故发生的可能性及严重程度进行数量估算。指南4.4.3节中要求:一般风险源的风险估测,不宜过分强调精确量化,评估小组可自行设计简单风险等
21、级判定标准,或参考检查表法、LEC法,以相对风险等级来确定。本案例采用LEC法进行风险估测:L为发生事故的可能性大小;E为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度;C为一旦发生事故会造成的损失后果。风险分值D=LEC。4.4.专项风险评估专项风险评估4.6风险估测风险估测(2)量化分值标准为了简化计算,将事故发生的可能性、施工人员暴露时间、事故发生后果划分不同的等级并赋值。事故发生可能性L 暴露频繁程度E 事故产生后果C分数值事故发生的可能性10完全可以预料6相当可能3可能,但不经常1可能性小,完全意外0.5很不可能,可以设想0.1极不可能分数值暴露于危险环境的频繁程度10连续暴露6每天工作时间内暴
22、露3每周一次或偶然暴露2每月一次暴露1每年几次暴露0.5非常罕见暴露分数值发生事故产生的后果10010人以上死亡4039人死亡1512人死亡7严重3重大,伤残1引人注意4.4.专项风险评估专项风险评估4.6风险估测风险估测(2)量化分值标准根据公式D=LEC就可以计算作业的危险程度,并判断评价危险性的大小。其中的关键还是如何确定各个分值,以及对乘积值的分析、评价和利用。D值危险程度320极其危险,需加强监控,采取全面的降低风险的安全措施。160-320 高度危险,需加强监控,采取必要的降低风险的安全措施。70-160显著危险,需加强监控,采取安全措施。20-70一般危险,需要注意。20稍有危险
23、,可以接受。4.4.专项风险评估专项风险评估4.6风险估测风险估测(3)风险估测经评估小组讨论,以及采用工程类比等方法,得出如下图所示的LEC分值,并计算得风险大小。序号风险源风险估测作业内容潜在的事故类型事故发生可能性L人员暴露频率E后果严重程度C风险大小D1洞口挖掘作业坍塌机械伤害363542洞口施工支护钢拱架坍塌363543洞口支护喷射混凝土坍塌363544钻孔坍塌机械伤害66155405盲炮检查和危石清理坍塌放炮66155406初期支护坍塌664014405.5.重大风险源评估重大风险源评估5.1重大风险源评估思路重大风险源评估思路重大风险源指风险源相对比较复杂,存在较大的不可预见性,
24、引发的事故严重性较大,必须从结构设计、环境因素、施工方法、安全管理等角度进行控制和防范的风险源。结合专项风险评估的结果,经评估小组讨论决定:坍塌、瓦斯爆炸和洞口失稳为南村隧道重大风险源。重大风险源评估思路:重大风险源评估思路:按指南要求,建立评估风险矩阵;评估事故发生的可能性,预测事故后果,进行评估;参照风险矩阵,确定风险等级。5.5.重大风险源评估重大风险源评估5.2风险矩阵的建立风险矩阵的建立按照指南5.1.5和5.1.6节中要求,用事故发生的可能性、事故后果严重程度建立风险矩阵表。概率范概率范围围中心中心值值概率等概率等级级描述描述概率等概率等级级0.31很可能40.03-0.30.1可
25、能30.003-0.030.01偶然20.0030.001不太可能1等等级级1 12 23 34 4定性描述一般较大重大特大人员伤亡人员死亡(含失踪)人数3或重伤人数103人员死亡(含失踪)人数10或10重伤人数5010人员死亡(含失踪)人数30或50重伤人数100人员死亡(含失踪)人数30或重伤人数100等等级级1 12 23 34 4定性描述一般较大重大特大经济损失(万元)Z1010Z5050Z500Z500事故发生可能性等级人员伤亡等级直接经济损失等级事故后果严重程度5.5.重大风险源评估重大风险源评估5.2风险矩阵的建立风险矩阵的建立按指南5.1.7节中要求,专项风险等级分为四级:低度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 公路 桥梁 隧道 工程施工 安全 风险 评估 指南 案例 2011 培训资料
限制150内