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隧道施工安全评估方案 (经典版)

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深圳市龙岗区红棉路市政工程隧道工程

隧道施工安全风险评估报告

根据深圳市交通工程安全监督站深交安监【2012】42号文件,关于进一步贯彻落实桥梁和隧道工程施工安全风险评估工作的通知,为了加强桥梁和隧道工程施工安全管理,优化施工组织方案,提高施工现场安全预控有效性,交通部于2011年5月颁布了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》(后文简称“指南”),对施工单位在开工前进行专项风险评估工作,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,评估隧道工程整体风险,估测其安全风险等级,经过整体风险评估,对于3级(高度风险)及以上等级的隧道工程,组织开展专项风险评估。红棉路隧道,在2012年底完成坳背路隧道拆迁之后,具备了隧道两端同时施工的条件,一端从隧道出口处下穿机荷高速掘进,一端在隧道入口处,向求水山掘进,目前,隧道入口定于6月份左右正式开始掘进,下穿机荷高速部分,由于以前未进行安全评估,虽然已经开工,仍纳入评估部分,文中重要语句,用加黑强调,一边阅读方便。 一、工程概况

1、工程概述

深圳市龙岗区红棉路西接布吉东西干道立交,东至龙岗中心城南通道,全长12.80公里,为双向六车道的城市Ⅱ级主干道。本标段工程为红棉路东段,设计桩号范围为K9+960~K11+360,设计道路长度1.4公里,隧道衬砌采用复合式,初期支护以钢架、锚杆、钢筋网、喷射砼共同组成联合支护系统,二次衬砌为模筑钢筋砼。

2、工程地质

线路原始地貌为低丘、台地及台地间沟谷地貌,隧道段地面起伏较大,表层多为坡、残积粘性土,强微风化砂岩,人工填土层及种植土层,隧道段下伏强风化砂岩、强风化炭质砂岩。

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3、水文条件

沿线的地下水主要有赋存与素填土及冲洪积砂层中,为上层滞水及潜水,在下伏基岩中赋存有裂隙水。地下水主要由大气降水补给,水位随季节而变。地下水对混凝土结构具弱分解类腐蚀、无结晶类及结晶分解复合类腐蚀。

4、主要技术指标

道路等级:主线,城市Ⅱ级主干道。计算行车速度:主线50km/h; 路面设计标准荷载:BZZ—100;

设计年限:道路交通量20年,路面使用年限15年;交通等级:重交通; 抗震烈度:Ⅶ设防,基本地震加速度值为0.10g;防水等级:S8。 5、施工分段 下穿机荷高速段

左线:明洞42m,6级围岩:163m;右线:明洞43m,6级围岩:177m; 下穿求水山段

左线:465m,明洞:40m,5级围岩: 270m,4级围岩: 155m; 右线:500m,明洞:52m,5级围岩: 413m,4级围岩:35m。 6、隧道截面 图1开挖断面图

开挖断面,高度最高位置11m,宽度,最宽位置为16m,顶部圆弧尺寸为7605mm和8223m两种,基本情况如上图所示。

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7、本工程的重难点

穿越机荷高速也是本工程最大的重难点,隧道在出口端左线ZK10+765~ ZK10+928(163m)和右线YK10+800~ YK10+977(177m)下穿机荷高速公路,埋深6m~8m,开挖跨度约16m,覆跨比 (H/D)小于0.5(覆跨比小于0.6为超浅埋),地质主要为人工素填土、淤泥质土、粉质黏土、强风化泥质砂岩、松散松软结构构成,围岩等级为Ⅵ级。围岩无自稳能力,隧道雨季时期掌子面有水流、渗水出现。由于受软弱围岩地质、地下水、行车强动载的影响,开挖过程极易出现坍塌。

右线隧道YK10+662~YK10+785里程123m的范围,为暗挖浅埋段,地质主要由回填土及强风化砂岩组成,施工存在较大风险,前期对此段进行地表注浆加固处理,并利用工作井施工了25m直径108mm的管棚,作为超前支护。 二、隧道整体评估

1、评估依据 (1)国家标准规范

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》(JTJ0-98) (2)设计勘察文件

地质勘探院出的地质勘探资料; 红棉路实施性施工组织设计; 红棉路隧道工程设计图纸; 2、基本思路

隧道工程施工安全总体风险评估主要考虑隧道地质条件,建设规模,气候与地形条件等评估指标。通过评估指标的分类,赋值标准计算风险等级进行评估。按照实事求是原则、风险管理的主动性、及时性和动态性原则,以保证风险评估全面、可靠,风险处理合理、有效,反馈及时。安全风险评估主要对造成人员伤

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亡、财产损失、工程经济损失等风险事件进行评估。对总体风险评估,危险性达到 3级(高度风险)及以上等级的隧道工程,组织开展专项风险评估。

整体评估的基本步骤: (1)风险评估的对象及目标;

(2)本项目结合实际情况,遵循指南要求,建立评估体系; (3)根据项目情况,参照评估体系,选择合适的分值; (4)建立评估等级,并确定本项目整体评估的等级; 3、风险评估的对象及目标

(1)风险评估对象为红棉路隧道整段区间,

左线:ZK10+970~ 300,共计670m;右线为:YK11+020~ 300,共计720m; (2)风险评估的目标

风险评估的目标:通过对安全风险评估工作,识别所有潜在的风险因素,确定风险等级,提出风险处理措施,将各类风险降到可控水平,从而达到保障安全、保证工期、提高效益的目的。

4、建立风险评估体系

风险评估体系由项目经理领导,各部门成员参与。

图2 风险评估组织机构

副组长(生产副经理): 蔡钦茂 风险评估组织成员: 唐 鹏 奥朋飞 何学金 彭从荣 4

组长(项目经理): 张新立 副组长(项目常务经理): 任又钧 副组长(技术负责人): 杨孝成,雷亚峰

5、整体性风险评估

整体性风险评估,首先根据“指南”中隧道工程总体风险评估指标体系表,对地质G、开挖断面A、隧道长度L、洞口形式S、洞口特征C,根据红棉路求水山隧道的实际情况进行打分,根据得分判断其安全等级。

表1 隧道工程总体风险评估指标体系

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总体风险评估指标取值: (1)G地质 a围岩情况

本隧道根据前面分段得知,左线5级围岩270m,6级163m,右线5级围岩413m,6级177m,共计5和6围岩L1=270+163+413+177=1023m。

隧道总长度:L2=670+720=1390m。

5和6围岩占隧道总长度L1/L2=1023/1390=73.6%,围岩情况取a=3分; b瓦斯含量,本隧道根据地质勘探资料显示不会出现瓦斯,故b=0分; c富水情况,本隧道在部分区段含有地下水,故c=1分; G=(a+b+c)=3+0+1=4分

(2)A开挖断面,本隧道为单洞三车道大断面,A=3分

(3)L隧道全长,本隧道全长1390m,介于1000m和3000m之间,属于长隧道, 故L=3分;

(4) S洞口形式,本隧道为水平洞,S=1分;

(5)C洞口特征,本隧道进口施工较为容易,属于第二种情况,C=1分; (6)总计得分: R=G(A+L+S+C)=4*(3+3+1+1)=32分 6、风险等级的确定

根据隧道工程施工安全总体风险分级标准,确定总体风险分级,本项目得分32分,高于22分,属于等级4(极度风险),

表2 隧道工程施工安全总体风险分级标准 风险等级 等级4(极高风险) 等级3(高度风险) 等级2(中度风险) 等级1(低度风险) 6

计算分值R 22分及以上 14~21分 7~13分 0~6分

根据指南,对于总体风险评高于3级(高度风险)的隧道工程,需要组织开展专项风险评估,红棉路隧道等级4(极度风险),以下为专项风险评估。 三、专项风险评估

1、基本思路

专项评估前首先按照施工组织设计所确定的施工工法,分解施工作业程序,结合工序特点、环境条件等致险因子,辨识施工作业活动中典型事故类型,建立风险普查清单,通过风险分析和估测,确定重大风险源,按照“指南”的指标体系,评估重大风险源的风险等级,确定的风险控制措施。

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图3 专项风险评估流程图

分析事故的致险因子 专项风险评估流程图: 系统安全工程 方法 确定物的不安全状态、 人的不安全行为 风险分析 资料收集和现场勘察 施工作业程序分解 相关人员调查 评估小组讨论 分析主要事故类型 专家咨询 风险源辨识 成立风险评估小组 形成 风险源普查清单表

形成 风险分析表 一般风险源 检查表法 LEC法 风险矩阵法 指标体系法 桥梁 形成 风险估测汇总表 重大风险源 动态评估 形成 重大风险源风险等级表 风险估测 风险控制措施建议 风险控制 评估过程记录及签字 编写评估报告

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2、整体方案简要介绍 2.1开挖方案

根据土体地质的不同,开挖选择三种方法进行 4级围岩:按照环向开挖预留核心土法; 5级围岩:按照双侧壁导坑法开挖;

6级围岩:按照双侧壁导坑带临时仰拱的开挖; 方法依次进行开挖;

台阶拉开距离:上下台阶之间拉开距离,各台阶错开长度3-5米; 开挖控制:检测开挖断面超挖值,拱部控制在15㎝左右,边墙控制在10㎝,严格控制欠挖,拱墙和拱脚以上1m内断面严禁欠挖。

开挖方式:IV级围岩采用留核心土环形开挖施工法,Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工工法,Ⅵ级围岩采用双侧壁导坑法(带临时仰拱)。 (2)隧道暗洞部分施工流程介绍

IV级围岩留核心土环形开挖施工法程序: ①、超前注浆小导管施工 ②、上导坑开挖 ③、拱部初期支护

(格栅拱架、中空注浆锚杆、挂双层网片、喷锚) ④、核心土开挖 ⑤、中槽开挖 ⑥、左右两侧开挖落地 ⑦、边墙初期支护

⑧、仰拱浇筑混凝土、仰拱回填

⑨、防水层铺设、钢筋绑扎、模板台车就位、二衬混凝土浇筑 Ⅴ双侧壁导坑法施工程序:

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①、超前注浆小导管施工

②、两侧导坑开挖(每个掌子面错开10~15m)。 ③、侧导坑初期支护和临时支护

格栅拱架、中空注浆锚杆、挂双层网片、喷锚;

④、中间上部开挖,初期和临时支护;每次拆撑长度不超6m; ⑤、中间中部开挖; ⑥、中间下部开挖,支护; ⑦、分段拆除临时支撑;

⑧、仰拱浇筑混凝土、仰拱回填;

⑨、防水层铺设、钢筋绑扎、模板台车就位、二衬混凝土浇筑。 Ⅵ双侧壁导坑法(带临时仰拱)分部法施工程序: ①、拱部超前大管棚和超前注浆小导管施工;

②、两侧上导坑开挖和临时仰拱(每个掌子面错开10~15m); ③、两侧上导坑初期支护和临时支护

(格栅架、中空注浆锚杆、挂双层网片和喷锚); ④、两侧下导坑开挖;(每个掌子面错开10~15m) ⑤、两侧下导坑初期支护和临时支护

(格栅架、中空注浆锚杆、挂双层网片和喷锚); ⑥、中间上部开挖和临时仰拱; ⑦、中间上部支护和临时仰拱支护; ⑧、中间中部开挖 ⑨、中间下部开挖,支护;

⑩、分段拆除临时支撑(每次拆撑长度不超过6m); ⑾、分段施做仰拱、仰拱回填;

⑿、防水层铺设、全断面模筑二次混凝土衬砌;

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2.2超前支护

超前支护主要采用超前小导管和管棚支护,在隧道入口出左右线各设置65根直径108管棚,超前小导管采用Φ42钢管,延开挖轮廓180°布置,环纵间距0.3 m×1.5m,采用1:0.5~1:1水灰比水泥浆进行注浆。隔栅拱架主筋为4根 28的钢筋,“8”字筋采用B14钢筋,隔壁和临时仰拱,采用工22a型工字钢。

2.2初支施工

清除松动的石块,超挖的部分在初喷时找平。钢筋网片,8@200mm×200mm 钢筋网片要满铺于钢架之间;喷射混凝土C20网喷混凝土;初喷混凝土分段、分片、分层、由下而上进行,分段长度不大于6m。

2.3二衬防水施工

材料选用1.5mm厚PVC防水板+350g/㎡无纺布;施工缝:拱墙及仰拱纵、环向施工缝均设置两道防水措施,拱墙环向施工缝采用缓膨型橡胶止水条+外贴式橡胶止水带防水(300mm宽)。变形缝:变形缝在明暗分界处及地质或结构断面变化较大处设置,宽20mm采用中埋式橡胶止水带+外贴式止水带+填缝材料+嵌缝材料进行防水处理。

2.4二衬钢筋施工

材料二衬主筋B28,间距165mm,环向钢筋B18间距165mm。

2.5二衬混凝土施工

分层浇筑:每层厚度为40~60cm,从一端向另外一端,两侧对称浇筑。振捣顺序:下料入仓后,用插入式振捣棒采用单一的行列形式,从一侧到另一侧按顺序振捣,以免漏振。振捣中移动振捣器时注意电力线绞缠和磨损,防止漏电,振捣时间 每一振点的捣固延续时间,宜为15~30s,隔20~30min后进行第二次复振,使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落;振捣间距,振捣时的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣器与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍,避免碰撞钢筋、模板等;振捣深度在浇筑过程中正确控制间歇时间,上层混凝土在下

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层混凝土初凝之前浇筑完毕,使上下层混凝土之间更好的结合。

2.5隧道监控量测

监控量测由专门量测小组实施量测计划,通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,施工结构物的安全状态和对环境的影响并进行全面的监控,以判定围岩稳定性,支护、衬砌可靠性。并把监测结果反馈设计、指导施工。

依据提供的工程地质、水文地质图,中线附近各居民生活、生产关系密切的地下水、建筑物等进行监测。监测内容主要为水位、水质的变化以及当地的气象与降水,建筑物的不均匀沉降等。监测手段主要为测量、摄影、笔记等。必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况。

3、风险源的识别和分解 3.1施工工序分解

根据红棉路隧道施工具体的施工次序和方法,对每一步施工工序进行分解,按照先分部工程,下分分项工程,在分单位作业,以单位作业作为最小的施工项,进行工序分解,分解如表3所示

表3 红棉路隧道施工工序分解

分部工程 分项工程 单位作业 清表作业 挖掘作业 洞口开挖 超前管棚作业 围护桩作业 洞口工程 锚杆作业 挂钢筋网作业 洞口边仰坡防护 喷射混凝土作业 管棚导向墙作业 截水沟作业 12

备注 无

土方开挖作业 钢筋绑扎作业 明洞施工 模板作业 混凝土作业 土方开挖作业 开挖作业 洞身开挖 洞内运输 运输作业 超前小导管作业 钢拱架安装作业 初期支护 钢筋网片作业 初支混凝土作业 临时拱架拆除作业 洞身衬砌 铺设防水层作业 预埋件作业 绑扎二衬钢筋作业 二衬施工 模板台车作业 二衬混凝土作业 回填注浆作业 安全标示安装作业 安全 安全设备安装作业 交通设施 机电 监控

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超前小导管作业 通风作业 装载作业 无 机电设备安装作业 监控设备安装作业

3.2风险源清单

施工作业程序分解后,通过项目部人员的调查,以及评估小组讨论,对隧道施工过程中单位作业里面可能发生的典型事故类型进行列表,并形成了风险源普查清单,详细见表4。

表4 红棉路隧道工程施工安全风险普查清

序号 1 2 3 风险源 洞口开挖 洞体开挖 洞体开挖 开挖过程出现洞体大变形事故 立钢拱架期间发生钢架失稳倒斜事故。 4 初期支护 钢拱架安装出现大的变形事故 钢筋施工时对人划伤、刺伤事故 5 二衬施工 高空作业时高空坠落事故 二衬模板加固不牢坍塌、跑模事故 6 7 施工用电 机械使用 违章作业,人员触电事故 机械师用时对人体造成的伤害事故 判断依据 出现边坡失稳,山上土体滑落的事故 开挖过程出现坍塌事故。 开挖过程出现管涌事故 4、风险分析

通过评估小组从人、机、料、法环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析,重点分析: (1)致险因子包括:

a)人员活动、作业能力及其他因素; b)作业场所内设施、设备及物料等; c)作业场所外对施工人员安全的影响; (2)可能受到事故伤害的人员类型包括:

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a)作业人员本身 b)同一作业场所的其他作业人员 c)周围其他人员 (3)事故发生的原因包括:

a)机械设备故障 b)人为失误 c)自然灾害等 (4)人员伤害程度包括: a)死亡 b)重伤 c)轻伤 4.1致险因子分析方法

鱼刺图分析法,是致险因子有效的分析方法,能简洁明了的反应出施工过程中存在的致险因子,以下是隧道塌方事故致险因子鱼刺分析图:

图4 隧道坍塌事故鱼刺图分析图

通过对单位作业潜在事故致险因子的分析,以及受伤作业人员类型,伤害程度的分析,得出风险源风险分析图4,如下所示:

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4.2风险源风险分析表

表5 风险源风险分析

序号 单位作业内容 潜在的事故类型 致险因子 受伤害 伤害 人员类型 程度 重伤 1.防护不当; 1.开动、关停机器重伤 2.设备带故障作业; 未给信号; 3.设备老化失灵; 重伤 4.个人防护用品缺失; 2.操作错误; 3.物体存放不当; 5.照明光线不良,造成4.未进行详实作盲目施工; 死亡 业交底开始作业。 6.通风效率低。 死亡 不安全状态 不安全行为 1 洞口挖掘作业 1.施工方法不符合设计要求; 坍塌 2.机械带故障运作; 作业人员 机械伤害 3.围岩破碎施工难度大。 1.施工方法不符合设计要求; 作业人员 2.围岩破碎施工难度大。 1.机械带故障运作; 作业人员 3.围岩破碎施工难度大。 1.钻孔不符合设计要求; 作业人员、坍塌 2.机械带故障运作; 同一场合其机械伤害 3.围岩破碎施工难度大。 他作业人员 作业人员、1.未按设计要求施工; 坍塌 同一场合其2.施工材料不符合要求。 他作业人员 2 3 4 洞口施工 坍塌 支护钢拱架 洞口支护 坍塌 喷射混凝土 钻孔 5 初期支护

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4.3红棉隧道里程对应围岩等级及开挖方法如下: 左线670m

ZK10+300~ZK10+340,明洞部分,40m

ZK10+340~ZK10+0,Ⅴ级围岩,200m,双侧壁导坑法施工; ZK10+0~ZK10+565,Ⅳ级围岩,25m,环形开挖预留核心土法施工; ZK10+565~ZK10+585,Ⅴ级围岩,20m,双侧壁导坑法施工;

ZK10+585~ZK10+715,Ⅳ级围岩,130m,环形开挖预留核心土法施工; ZK10+715~ZK10+750,Ⅴ级围岩,35m,双侧壁导坑法施工; ZK10+750~ZK10+765,Ⅴ级围岩,15m,双侧壁导坑法施工;

ZK10+765~ZK10+928,6级围岩,163m,双侧壁导坑法,带临时仰拱; 右线720m

YK10+300~YK10+352, 明洞部分,52m;

YK10+352~YK10+605, Ⅴ级围岩,253m,双侧壁导坑法施工; YK10+605~YK10+0, Ⅳ级围岩,35m,环形开挖预留核心土法施工; YK10+0~YK10+785, Ⅴ级围岩,145m,双侧壁导坑法施工; YK10+785~YK10+800, Ⅴ级围岩,15m,双侧壁导坑法施工;

YK10+800~YK10+977, 6级围岩, 177m,双侧壁导坑法,带临时仰拱;

表6 风险估测汇总

风险源 编号 作业内容 故类型 坍塌 亡 1 隧道挖掘作业 重大,伤机械伤害 残 17

风险估测 严重程度 可能性 人员伤亡 经济损失 1~2人死50≤Z<500相当可能 重大 10≤Z<50较大 可能,但中度 不经常 高度 小 风险大潜在的事

隧道施工支护2 钢拱架 隧道支护喷射3 混凝土 4 隧道初期支护 坍塌 坍塌 坍塌 重大,伤残 重大,伤残 3~9人死亡 10≤Z<50较大 10≤Z<50较大 50≤Z<500重大 50≤Z<500 可能,但中度 不经常 可能,但中度 不经常 可能,但高度 不经常 可能性5 隧道二衬施工 坍塌 严重 重大 小,完全 中度 意外 5、风险等级的确定

根据指南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,通过对D值得计算,得出红棉路求水山隧道施工作业中,危险源的危险程度,其中各个参数的解释如下,风险分值D=LEC: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。 (1)量化分值标准

LEC风险评测的第一步,是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。

表7 LEC取值对应

事故发生可能性L 事故发 分值 生的可能性 10

暴露频繁程度E 暴露于危险环境分值 的频繁程度 10 连续暴露 18

事故产生后果C 发生事故 分值 产生的后果 100 10人以上死亡 完全可以预料

每天工作时间内6 相当可能 6 暴露 每周一次或偶然3 可能,但不经常 可能性小,完全 1 意外 很不可能,可以 0.5 设想 0.1 极不可能 0.5 非常罕见暴露 1 引人注意 1 每年几次暴露 3 重大,伤残 2 每月一次暴露 7 严重 3 暴露 15 1~2人死亡 40 3~9人死亡 (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,本案中采用这种方法,计算准确度的关键是各个分值的确定。

表8 D值对应危险程度

D值 >320 危险程度 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 20-70 <20 显著危险,需加强监控,采取安全措施。 一般危险,需要注意。 稍有危险,可以接受。 6、风险估测

分值计算,D=LEC,根据红棉路隧道施工的实际情况取值,计算风险大小D值,通过D查上表危险程度表5,确定风险的大小。

根据地质情况和开挖方法,通过查表7对LEC进行赋值,隧道初期支护坍塌事故可能性赋值L=3,E=6,C=7,得D=720分,隧道开挖作业坍塌事故赋值L=7,E=6,C=15,得分D=630。

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风险估测表9

风险源 序号 作业内容 故类型 坍塌 1 隧道挖掘作业 机械伤害 2 3 4 5 隧道施工支护钢拱架 隧道支护喷射混凝土 隧道初期支护 隧道二衬施工 坍塌 坍塌 坍塌 坍塌 3 3 3 3 1 6 6 6 6 3 15 3 3 40 7 270 720 21 可能性L 露频率E 重程度C 大小D 7 6 15 630 潜在的事事故发生风险估测 人员暴后果严风险当D值大于320时,危险程度为极其危险,需加强监控,采取全面的降低风险的安全措施,上述作业内容中,隧道初期支护和隧道开挖作业潜在事故坍塌,其D值分别为720,和630,为极其危险。 四、重大风险源评估

1、重大风险源的确定

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,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,隧道初期支护和隧道开挖作业潜在事故坍塌为极其危险,经评估小组讨论决定:坍塌为求水山隧道重大风险源事故类型。

2、评估思路

(1)按指南要求,建立评估风险矩阵;

(2)评估事故发生的可能性,预测事故后果,进行评估; (3) 参照风险矩阵,确定风险等级。 3、判断标准

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事故可能性等级标准,按照事故严重程度,分四个标准,主要考虑人员的伤亡和直接经济损失。 (1)可能性标准

表10 事故发生可能性等级标准

等 级 4 3 2 1 (2)人员伤亡标准

表11 人员伤亡等级标准

等级 定性描述 1 一般 2 较大 3 重大 10≤人员死亡(含失踪)人数<30或 50≤重伤人数<100 4 特大 人员死亡(含失踪)人数≥30或 重伤人数≥100 定量判断区间(概率区间) >0.3 0.03-0.3 0.0003-0.03 <0.0003 定性判断描述标准 频繁(很可能)发生 可能发生 偶然或很少发生 几乎不可能发生 人员死亡(含失3≤人员死亡(含人员伤亡 踪)人数<3或 失踪)人数<10或 重伤人数<10 (3)经济损失标准

10≤重伤人数<50 表12直接经济损失等级标准

等级 定性描述 1 一般 2 较大 3 重大 4 特大

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经济损失(万元) Z<10 10≤Z<50 50≤Z<500 Z≥500

(4)等级标准

严重程度等级 可能性等级 很可能 可能 偶然 不太可能 4 3 2 1 一般 1 高度Ⅲ 中度Ⅱ 中度Ⅱ 低度Ⅰ 较大 2 高度Ⅲ 高度Ⅲ 中度Ⅱ 中度Ⅱ 重大 3 极高Ⅳ 高度Ⅲ 高度Ⅲ 中度Ⅱ 特大 4 极高Ⅳ 极高Ⅳ 高度Ⅲ 高度Ⅲ ① 低度(Ⅰ级)表示有一般危险,需要注意; ② 中度(Ⅱ级)表示有显著风险,需加强管理不断改进; ③ 高度(Ⅲ级)表示高度风险,需制定风险消减措施; ④ 极高(Ⅳ级)表示极高风险,不可忍受风险,需纳入目标管理或制定管理方案。 表13 专项风险等级标准

4、折减系数的计算

(1)施工管理引发的事故可能性评估指标M值的计算

表14 可能性的评估指标体系

评估指标 三级 二级 总包企业资质 A 一级 特级 专业及劳务分包无资质 企业资质 B 有资质 分类 分值 3 2 1 0 1 0 3 22

说明 针对当前作业的主要分包企业。 指项目部主要管理人员从事历史事故情况 C 发生过重大事故

发生过较大事故 发生过一般事故 未发生过事故 无经验 作业人员经验 D 经验不足 经验丰富 不足 安全管理人员配基本符合规定 备 E 符合规定 不足 安全投入 F 基本符合规定 符合规定 不符合合同要求 机械设备配置及基本符合合同要求 管理G 符合合同要求 可操作性较差 专项施工方案 H 可操作性一般 可操作性强 (2)取值计算

2 1 0 2 过的工程项目上曾经发生的事故情况。 从特种作业人员、一线施工人1 员的工程经验考虑。 0 2 从“三类人”的持证、在岗1 情况考虑。 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 总包企业资质A,红棉路秋水山隧道为中铁一局承建A=1分; 专业及劳务分包企业资质 B,有资质,B=0分; 历史事故情况C,未发生过事故,C=0分; 作业人员经验D,经验丰富,D=0分;

安全管理人员配备 E,基本符合规定,E=1分;

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安全投入 F,基本符合规定,F=1分;

机械设备配置及管理G,基本符合合同要求,G=1分; 专项施工方案H,可操作性强,H=0分; 施工管理引发的事故可能性评估指标计算 M=a+b+c+d+e+f+g+h=1+0+0+0+1+1+1+0=4分

指标体系表15

计算分值M 折减系数γ M>12 1.2 9≤M≤12 1.1 6≤M≤8 1 3≤M≤5 0.9 0≤M≤2 0.8 红棉路隧道M=4分,根据上表3≤M≤5,可得:折减系数ϒ=0.9。

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5、坍塌事故评估

表16 隧道施工区段坍塌事故可能性评估指标

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(1)根据红棉路求水山隧道的实际情况选值: 围岩级别 A

按照隧道分段,下穿机荷高速部分为6级围岩,隧道入口到工作部分,为4级及5级围岩,综合考虑取值A=4分;

断层破碎情况 B

本案隧道在局部存在小规模断层破碎带,取值B=1分; 渗水状态 C

在下穿机荷高速段隧道,左线存在线状一股状渗水,取值C=1分; 地质符合性 D

根据前提的施工情况来判断,工程地质条件与设计文件相比较差,目前已经进行了补充勘探,取值D=2分;

施工方法E,施工方法基本适合水文地质条件的要求,取值E=1分; 施工步距 F=a+b

a求水山隧道6及5级围岩衬砌到掌子面距离只有15m~20m,取值a=1分; b隧道一次性仰拱开挖长度在8m以下,取值b=1;F=1+1=2(分) 6、坍塌事故可能性计算

(1)可能性评估——确定可能性等级,隧道坍塌事故可能性分值:由上求得 ϒ=0.9,A=4,B=1,C=1,D=2,E=1,F=2 P=ϒ(CXA+B+D+E+F)=0.9×(1×4+1+2+1+2)=9(分)

表17 隧道施工坍塌事故可能性等级标准

3-6

1-2

计算分值 12-19 7-11 事故可能性描述 很可能 可能 偶然 不可能 26

等级 4 3 2 1

P=9分,事故可能性描述为可能,等级为3级

表18人员伤亡表

等级 定性 描述 人员伤亡 1 一般 2 较大 3 重大 10≤人员死亡(含失踪)人数<30或 50≤重伤人数<100 4 特大 人员死亡(含失踪)人数≥30或 重伤人数≥100 人员死亡(含失踪)3≤人员死亡(含人数<3或 重伤人数<10 失踪)人数<10或 10≤重伤人数<50 隧道如果发生坍塌,会造成暴露在施工作业环境中的3至10名作业人员发生死亡事故,由上表查的,后果定性描述为较大,等级为2级。

(2)确定风险等级

有前面求得P=9分,事故可能性描述为可能,等级为3级,严重程度,由上表求得,后果定性描述为较大,等级为2级。查风险矩阵,横3纵2,得坍塌事 故为高度(Ⅲ级)风险,需制定风险消减措施。

表19 确定分析等级表

严重程度等级 可能性等级 很可能 可能 偶然 不太可能 4 3 2 1 一般 1 高度Ⅲ 中度Ⅱ 中度Ⅱ 低度Ⅰ 较大 2 高度Ⅲ 高度Ⅲ 中度Ⅱ 中度Ⅱ 重大 3 极高Ⅳ 高度Ⅲ 高度Ⅲ 中度Ⅱ 特大 4 极高Ⅳ 极高Ⅳ 高度Ⅲ 高度Ⅲ ① 低度(Ⅰ级)表示有一般危险,需要注意; ② 中度(Ⅱ级)表示有显著风险,需加强管理不断改进; ③ 高度(Ⅲ级)表示高度风险,需制定风险消减措施; ④ 极高(Ⅳ级)表示极高风险,不可忍受风险,需纳入目标管理或制定管理方案。 27

五、风险控制

1、风险接受准则

参照表风险接受准则要求,红棉路隧道坍塌属高度“不期望”风险,必须采取风险处理措施降低风险并加强监测,且满足降低风险的成本不高于风险发生后的损失。

表19 风险接受准则

风险等级 接受准则 处理措施 低度 中度 可忽略 可接受 不需采取风险处理措施和监测。 一般不需采取风险处理措施,但需予以监测。 必须采取风险处理措施降低风险并加强监测,且满足降低高度 不期望 风险的成本不高于风险发生后的损失。 必须高度重视,采取切实可行的规避措施并加强监测,否极高 不可接受 则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。 2、一般风险源控制措施

一般风险源指风险源相对简单,影响因素间关联性较低,运用一般知识与经验即可防范的风险源。控制措施,按照常规制定,已经有安全部门进行了落实和跟进,其主要包括触电、高处坠落、物体打击、车辆伤害等事故。 针对以上事故,施工单位需做好以下工作:

(1)建立健全各工种操作规程; (2)适时开展职工安全教育和培训; (3)做好安全交底;

(4)为职工配备防护用品,并做好安全防护; (5)施工现场做好警示标志;

(6)制定监督检查制度,定时开展检查工作。

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3、重大风险源的控制措施

重大风险源,现场施工应建立重大风险源 监控 和预警预报 体系 ,明确预警预报标准,通过对施工监控数据的动态管理,及时掌握其发展状态,发现异常或超过警戒值,应及时采取规避措施,做好风险事故处理准备工作。

本案中坍塌事故等级达到3级(高度风险),其施工作业活动区段,重大风险源监控与防治措施、应急预案,应按规定组织论证或复评估后方能实施。,具体处理措施参考表苏雕坍塌事故控制措施建议表如下:

表20 隧道坍塌事故控制措施建议

29

30

六、评估结论

1、重大风险源风险等级汇总

表21 重大风险源风险等级

风险源 编号 作业内容 故类型 坍塌 亡 1 隧道挖掘作业 重大,伤机械伤害 残 隧道施工支护2 钢拱架 隧道支护喷射3 混凝土 4 隧道初期支护 坍塌 亡 重大 50≤Z<500 5 隧道二衬施工 坍塌 严重 重大 意外 坍塌事故为高度(Ⅲ级)风险。 2、高度(Ⅲ级)风险存在部位及方式 2.1高度(Ⅲ级)风险存在部位

ZK10+765~ZK10+928,6级围岩,163m, YK10+800~YK10+977, 6级围岩, 177m,

其中隧道下穿机荷高速段,围岩等级为6,地质主要由人工填土层及种植土

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风险估测 严重程度 可能性 人员伤亡 经济损失 1~2人死50≤Z<500相当可能 重大 10≤Z<50较大 10≤Z<50较大 10≤Z<50较大 50≤Z<500可能,但中度 不经常 可能,但中度 残 重大,伤坍塌 残 3~9人死不经常 可能,但高度 不经常 可能性小,完全 中度 不经常 可能,但中度 重大,伤坍塌 高度 小 风险大潜在的事

层,坡残积黏性土,强微风化砂岩,强风化碳质砂岩,构造破碎带。

ZK10+340~ZK10+0,Ⅴ级围岩,200m; ZK10+565~ZK10+585,Ⅴ级围岩,20m; ZK10+715~ZK10+750,Ⅴ级围岩,35m; ZK10+750~ZK10+765,Ⅴ级围岩,15m; YK10+352~YK10+605, Ⅴ级围岩,253m; YK10+0~YK10+785, Ⅴ级围岩,145m; YK10+785~YK10+800, Ⅴ级围岩,15m;

以上部分为Ⅴ级围岩,地质主要由线路原始地貌为低丘、台地及台地间沟谷地貌,隧道段地面起伏较大,强微风化砂岩,隧道段下伏强风化砂岩、强风化炭质砂岩组成。

2.2高度(Ⅲ级)风险存在方式 (1)隧道挖掘作业; (2)隧道施工支护钢拱架; (3)隧道支护喷射混凝土; (4)隧道初期支护; (5)隧道二衬施工;

3、评估结果的科学性、可行性、合理性

本案严格按照《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》,进行风险源分析评估,经过严格的分析,采用了科学合理的评估办法,并查阅了大量的资料,评估结果科学准确,控制措施合理并具有可行性。

七、附件

关于进一步贯彻落实桥梁和隧道工程施工安全风险评估工作的通知

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