【建筑】地鐵在建線路土建工程安全風險評估(宋敏華、呂培印)模版 - 副本

1、地鐵土建工程安全風險評估地鐵土建工程安全風險評估 北京城建設計研究總院北京城建設計研究總院 主要內(nèi)容介紹主要內(nèi)容介紹1. 1. 開展安全風險評估開展安全風險評估的的必要性必要性2. 2. 風險源（因素）辨識的方法風險源（因素）辨識的方法3. 3. 風險評估方法風險評估方法4. 4. 風險等級標準探討風險等級標準探討5. 5. 廣州地鐵在建某線路土建工程安全風險評估廣州地鐵在建某線路土建工程安全風險評估1.1.開展安全風險評估開展安全風險評估的的必要性必要性1）我國大陸近期規(guī)劃建設55條線路（至2014年），線路里程約合達到1500公里。新建地鐵短期內(nèi)集中上馬，有經(jīng)驗的勘察、設計和施工力量明顯不

2、足，使地鐵工程建設過程中的風險大大增加。2）地鐵工程相關(guān)技術(shù)標準不夠完善，潛在技術(shù)風險不容忽視。1.1.開展安全風險評估的必要性開展安全風險評估的必要性3）各地對于重大的安全和技術(shù)問題實行專家論證會制度，在一定程度上避免了決策失誤和安全事故的發(fā)生。但專家論證是針對某一點或一段進行，還沒有形成“工點-線路-線網(wǎng)” 全面性論證和全過程參與的機制，缺乏從系統(tǒng)性上解決安全問題的理念和手段。4）地鐵土建工程事故為我們敲響了安全的警鐘1.1.開展安全風險評估的必要性開展安全風險評估的必要性 新加坡地鐵新加坡地鐵上海地鐵上海地鐵 北京地鐵北京地鐵長長4040米米, , 寬寬1818米米 , , 坑深坑深6

3、61010米米臺灣高雄地鐵臺灣高雄地鐵 綜上所述，針對我國在建地鐵的實際情況，綜上所述，針對我國在建地鐵的實際情況，對地鐵建設工程開展全面的、系統(tǒng)的風險分析和對地鐵建設工程開展全面的、系統(tǒng)的風險分析和評估，采取合理的風險規(guī)避方法和控制措施，追評估，采取合理的風險規(guī)避方法和控制措施，追求本質(zhì)安全，對于最大限度地減少風險，降低事求本質(zhì)安全，對于最大限度地減少風險，降低事故的發(fā)生，全面提高地鐵工程建設安全管理的水故的發(fā)生，全面提高地鐵工程建設安全管理的水平是十分必要的。平是十分必要的。2. 2. 風險源（因素）辨識的方法風險源（因素）辨識的方法2. 2. 風險源（因素）辨識的方法風險源（因素）辨識的

4、方法 本文風險源辨識的思路是：依據(jù)在建線路地質(zhì)勘察報告、各方人員調(diào)研和現(xiàn)場踏勘情況，針對初步設計或施工圖設計、施工方（工）法對工程安全性及其周邊環(huán)境（建構(gòu)筑物、既有線、管線等）的影響，從風險的角度，參考國內(nèi)外各地特別是已修建地鐵的案例風險，結(jié)合國家、省及現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和標準要求，綜合風險調(diào)查法、專家調(diào)查法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)法，識別風險源或風險事件。3. 風險評估方法風險評估方法 選擇風險矩陣法進行風險評估。 該方法綜合考慮風險因素發(fā)生概率和風險后果，給出風險等級，用RPC表示，其中：R表示風險；P表示風險因素發(fā)生的概率；C表示風險因素發(fā)生時可能產(chǎn)生的后果。PC不是簡單意義的相乘，而是表示風險因素發(fā)生概率

5、和風險因素產(chǎn)生后果的級別的組合。RPC定級法是一種定性與定量相結(jié)合的方法，是目前國內(nèi)外比較推崇的風險評估方法之一。3. 3. 風險評估方法風險評估方法4. 風險等級標準探討風險等級標準探討4. 風險等級標準探討風險等級標準探討 有關(guān)風險等級的劃分標準，目前國內(nèi)外還沒有一個適應性強、便于實際操作的標準，例如：風險矩陣法考慮風險因素發(fā)生概率和風險后果，給出了風險等級的劃分標準（見下頁），但因缺乏明確的條件和過大的劃分區(qū)間，而使實際問題的等級劃分難以操作。在此，針對廣州地鐵土建工程實際情況，探討按工法等條件確定風險分級的標準。4. 風險等級標準探討風險等級標準探討后果描述后果描述 級別級別定義定義采

6、取相應措施采取相應措施后果可忽略 更少地引起次要結(jié)構(gòu)、次要系統(tǒng)或環(huán)境的破壞，更少的傷人、更少的職業(yè)病害。 可不采取控制措 施后果較輕 次要結(jié)構(gòu)、次要系統(tǒng)或環(huán)境破壞，輕度傷人、輕度職業(yè)病害。 可適當采取措施后果嚴重 主要結(jié)構(gòu)、主要系統(tǒng)或環(huán)境破壞，重度傷人、重度職業(yè)病。 必須采取措施災難性后果 結(jié)構(gòu)毀壞、系統(tǒng)失效或嚴重的環(huán)境毀壞，人員死亡。 必須排除4. 風險等級標準探討風險等級標準探討4 41 1 明挖段風險分級明挖段風險分級 4 41 11 1 基本風險分級基本風險分級 4 41 12 2 風險分級修正風險分級修正 4 41 12 21 1 考慮擾動影響的風險級別修正考慮擾動影響的風險級別修正

7、 4 41 12 22 2 考慮環(huán)境條件的風險級別修正考慮環(huán)境條件的風險級別修正 4 41 12 23 3 考慮地下水影響的風險級別修正考慮地下水影響的風險級別修正 413 風險分級標準風險分級標準4 42 2 盾構(gòu)法施工隧道風險分級盾構(gòu)法施工隧道風險分級41 明挖段風險分級明挖段風險分級 對于明挖基坑風險分級，由基坑深度、地下水條件、基坑周圍受擾動的程度和環(huán)境對基坑變形的敏感程度四大因素確定。具體因素采用定性劃分和定量指標兩種方法綜合確定?？紤]深度影響的明挖基坑風險分級作為基坑風險的基本分級，而具體風險級別則是在基坑風險基本分級的基礎上，考慮地下水影響、基坑周圍受擾動的程度和環(huán)境對基坑變形的

8、敏感程度等必要的因素進行修正。綜合各種因素后，明挖基坑風險分為六個等級。 風險隨基坑深度，或者說土壓力的增大而增大。按照土壓力隨基坑深度的變化規(guī)律，對基坑風險的影響分級，定為四個等級（），見表1。4 41 11 1 基本風險分級基本風險分級表表1 1 按基坑深度劃分的風險等級按基坑深度劃分的風險等級風險等級基坑深度h20m20mh29m29mh33m34m200m。符合下列情況之一時：1一般性的建（構(gòu)）筑物等2一般性的道路等； 3一般性的地下管線等；4距離江、河、湖、水道100200m。1）環(huán)境條件的分級環(huán)境條件的分級( (原文表4)符合下列情況之一時：1較重要的或?qū)Φ鼗冃蚊舾械慕ǎ?gòu)）筑物

9、等，包括各種結(jié)構(gòu)型式的建（構(gòu)）筑物、需保護的陳舊建（構(gòu)）筑物、高架橋等。2較重要的道路、鐵路、地下鐵道； 3較重要的地下管線，包括煤氣、上下水、通訊電纜、高壓電纜等4距離江、河、湖、水道50100m；符合下列情況之一時：1重要建（構(gòu)）筑物，包括國家保護建（構(gòu)）筑物、高架橋、人防工程等。2重要的道路、鐵路、地下鐵道； 3重要地下管線，包括煤氣管道、上下水管道、通訊電纜、高壓電纜等；4距離江、河、湖、水道50m。環(huán)境條件分級環(huán)境條件分級環(huán)境條件環(huán)境條件1）環(huán)境條件的分級環(huán)境條件的分級( (原文表4) 根據(jù)周圍環(huán)境對基坑變形的敏感程度和基坑工程對周圍環(huán)境可能造成的危害程度，修正基坑環(huán)境風險等級，如表

10、5。表表5 5 環(huán)境影響的修正環(huán)境影響的修正基本風險等級環(huán)境分級或（2）環(huán)境影響的修正環(huán)境影響的修正 出現(xiàn)下列任一情況，則在基本等級基礎上，提高一個風險等級。 （1）含水粉細沙、粉土層，開挖可能引起潛蝕、流沙和湧土； （2）基坑下有承壓水含水層，可能影響基坑的穩(wěn)定性； （3）地下水對巖土的軟化、蹦解、濕陷和潛蝕等； （4）施工降排水可能引起的兩側(cè)建筑物變形、市政道路的下沉、塌陷、地下水動態(tài)的變化和地下管線及各種設施的變形影響。4 41 12 23 3 考慮地下水影響的風險級別修正考慮地下水影響的風險級別修正 對于盾構(gòu)隧道風險分級，由盾構(gòu)隧道的圍巖類別與不良地質(zhì)條件、盾構(gòu)隧道的空間狀態(tài)（坡度、覆

11、土厚度、轉(zhuǎn)彎半徑、與相鄰隧道的空間距離）、地層受擾動的程度和環(huán)境對地層變形的敏感程度等因素確定。隧道的圍巖類別、不良地質(zhì)條件與地下水影響的風險分級作為盾構(gòu)隧道的基本分級，而具體風險級別則是在基本風險分級的基礎上，考慮盾構(gòu)隧道的空間狀態(tài)、地層受擾動的程度和環(huán)境對地層變形的敏感程度等必要的因素進行修正。綜合各種因素后，盾構(gòu)隧道風險分為六個等級。詳細的修正過程不再細述。4 42 2 盾構(gòu)法施工隧道風險分級盾構(gòu)法施工隧道風險分級5. 5. 廣州地鐵某線路土建工程安全風險評估廣州地鐵某線路土建工程安全風險評估5. 5. 廣州地鐵某線路土建工程安全風險評估廣州地鐵某線路土建工程安全風險評估 廣州地鐵在建某

12、線路，共有8個換乘站，14座明挖車站, 3座明暗挖結(jié)合車站；15.48km盾構(gòu)法施工區(qū)間, 1.56km明挖法施工區(qū)間。著重從地質(zhì)狀況風險、主體及圍護結(jié)構(gòu)施工階段風險、環(huán)境影響風險等幾個方面進行風險評估。5 51 1 地質(zhì)狀況風險分析地質(zhì)狀況風險分析5 52 2 主體及圍護結(jié)構(gòu)施工階段風險分析主體及圍護結(jié)構(gòu)施工階段風險分析5 53 3 環(huán)境影響風險分析環(huán)境影響風險分析5 4 4 工點的風險等級劃分工點的風險等級劃分5 55 5 對策措施建議對策措施建議5. 5. 廣州地鐵某線路土建工程安全風險評估廣州地鐵某線路土建工程安全風險評估5 51 1 地質(zhì)狀況風險分析地質(zhì)狀況風險分析5 51 11 1

13、 不良地質(zhì)和特殊巖土風險分析不良地質(zhì)和特殊巖土風險分析5 51 12 2 地下水不良作用的風險分析地下水不良作用的風險分析5 51 13 3 地質(zhì)資料完整度和勘察精度的風險分析地質(zhì)資料完整度和勘察精度的風險分析 5 52 2 主體及圍護結(jié)構(gòu)施工階段風險分析主體及圍護結(jié)構(gòu)施工階段風險分析5 52 21 1 明挖段（地下車站或區(qū)間）施工風險明挖段（地下車站或區(qū)間）施工風險5 52 22 2 盾構(gòu)法隧道施工風險盾構(gòu)法隧道施工風險5 52 21 11 1 圍護結(jié)構(gòu)施工風險圍護結(jié)構(gòu)施工風險 （1）地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)施工風險 （2）鉆孔灌注樁加止水帷幕施工風險 （3）內(nèi)支撐體系施工風險5 52 21 12

14、 2 施工降排水風險施工降排水風險5 52 21 1 明挖段（地下車站或區(qū)間）施工風險明挖段（地下車站或區(qū)間）施工風險5 52 21 13 3 基坑加固風險基坑加固風險 （1）基坑變形失穩(wěn) （2）對附近地面、建構(gòu)筑物的不利影響5 52 21 14 4 基坑開挖風險基坑開挖風險5 52 21 1 明挖段（地下車站或區(qū)間）施工風險明挖段（地下車站或區(qū)間）施工風險5 52 22 2 盾構(gòu)法隧道施工風險盾構(gòu)法隧道施工風險5 52 22 21 1 常規(guī)施工風險常規(guī)施工風險 （1）盾構(gòu)始發(fā)風險 （2）盾構(gòu)掘進風險 （3）盾構(gòu)到達風險 （4）管片拼裝風險 （5）附屬結(jié)構(gòu)施工風險5 52 22 22 2 特殊條件下的風險特殊條