修建公路隧道應(yīng)建立安全風(fēng)險(xiǎn)性、可靠性評(píng)估體系ppt課件

1、建筑公路隧道應(yīng)建立平安風(fēng)險(xiǎn)性、可靠性評(píng)價(jià)體系 中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕1. 今后就職何一項(xiàng)工程從規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工直到運(yùn)營(yíng)都應(yīng)進(jìn)展平安、風(fēng)險(xiǎn)性、可靠性評(píng)價(jià)體系的分析，目前在預(yù)可性和可行性研討報(bào)告中只進(jìn)展經(jīng)濟(jì)投資風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)，這是很狹義而不全面的。隨著公路隧道的增多，和水文地質(zhì)復(fù)雜性不確定性的存在，如何優(yōu)質(zhì)、快速、平安建成而不留隱患進(jìn)展運(yùn)營(yíng)，需進(jìn)展全方位、平安風(fēng)險(xiǎn)性、可靠性評(píng)價(jià)。2.評(píng)價(jià)的內(nèi)容分為四個(gè)階段應(yīng)思索的主要問(wèn)題見(jiàn)附表： 3. 一、線路規(guī)劃中影響、平安、風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)問(wèn)題 1、為保證隧道內(nèi)滿足行車視距要求，以及路面超高的變化以利運(yùn)營(yíng)平安，中短隧道內(nèi)應(yīng)制止設(shè)置S型反向曲線，長(zhǎng)大隧道必需設(shè)置時(shí)，在反

2、向曲線間必需設(shè)置一段緩和曲線或直線段，從司機(jī)平安操作出發(fā)，普通曲線長(zhǎng)度是不宜過(guò)短，同時(shí)小偏角、大半徑曲線容易使司機(jī)產(chǎn)生直線錯(cuò)覺(jué)易出現(xiàn)行車事故，曲線轉(zhuǎn)角應(yīng)大于7度為宜。4. 5.6.一、線路規(guī)劃中影響、平安、風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)問(wèn)題 2、隧道縱坡 普通為不小于0.3%、不大于3%，對(duì)于二、三、四級(jí)公路的中短隧道可適當(dāng)放寬到5%以下，隧道內(nèi)的變坡點(diǎn)不宜過(guò)多，要有較大直徑的豎曲線以滿足視距要求。 7.一、線路規(guī)劃中影響、平安、風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)問(wèn)題 3、隧道洞口經(jīng)常由于設(shè)置了緩和曲線進(jìn)洞，而引起交通事故不斷，所以聯(lián)絡(luò)洞口的線路應(yīng)為直線，洞口附近不易設(shè)置豎曲線，變坡點(diǎn)應(yīng)間隔洞門有一定間隔，凸形曲線上的車輛在接近變坡點(diǎn)時(shí)

3、，由于視距較小，經(jīng)常出現(xiàn)不平安事故。所以，在進(jìn)洞口附近更不宜設(shè)置較大的下坡和小直徑的平面曲線進(jìn)洞。出洞口附近更不宜設(shè)置較小的平面曲線，設(shè)計(jì)者應(yīng)思索壁洞效應(yīng)，在進(jìn)出洞口應(yīng)思索司機(jī)在生理上、心思上的變化，這是確保平安、防止風(fēng)險(xiǎn)之本。 8.一、線路規(guī)劃中影響、平安、風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)問(wèn)題 4、線路與隧道設(shè)置 線路與隧道設(shè)置原那么應(yīng)遵守在丘陵地帶以中、短隧道群為主，盡量取代半填半挖式的線路。上擋刷坡很高今后也不平安、費(fèi)用高，環(huán)境破壞嚴(yán)重，下?lián)趼坊吰绿幹靡埠茈y保證不下滑、不沉。 沿溝選線采用以橋代路，不破壞環(huán)境為宜。 9.10.11.12.一、線路規(guī)劃中影響、平安、風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)問(wèn)題 5、公路選線應(yīng)靠山、不占良田

4、，線路間距應(yīng)盡量接近，中間隔離帶，在滿足綠化、平安的前提下應(yīng)越窄越好，以節(jié)約土地，尤其耕地，2003年僅公路建立占用耕地達(dá)56.6萬(wàn)畝，比2002年添加40萬(wàn)畝，大手筆的占地設(shè)計(jì)不可取。 13.14.一、線路規(guī)劃中影響、平安、風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)問(wèn)題 6、越嶺線路的隧道宜長(zhǎng)不宜短，尤其北方應(yīng)將線路 標(biāo)高降到冰冷線以下。二郎山隧道為了縮短隧道長(zhǎng)度，靠西藏邊洞口仍在冰凍線以上，呵斥不能全天侯運(yùn)營(yíng)。秦嶺終南山隧道長(zhǎng)18km，是世界第二長(zhǎng)公路隧道，縮短線路65km，實(shí)現(xiàn)了全天侯平安運(yùn)營(yíng)。 15. 16. 17.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 1、隧道洞口位置、間距確實(shí)定原那么 1從洞口平安、環(huán)保

5、出發(fā)，應(yīng)遵守早進(jìn)晚出、不刷洞口仰坡，甚至可設(shè)置明洞段進(jìn)洞，應(yīng)追求環(huán)境效益第一、社會(huì)效益第二、工程本身效益第三的原那么，一味追求短而省錢的理念應(yīng)予抑制。 18. 19.20. 21. 22. 23.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 2隧道洞口應(yīng)選在從山梁上突凸處進(jìn)洞，切勿沿溝凹處進(jìn)洞，呵斥洞口引線處在深路塹之間，從水文、地質(zhì)條件評(píng)價(jià)，這都是最不利的斷層發(fā)育帶，給設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)會(huì)帶來(lái)許多長(zhǎng)久性的災(zāi)禍。 24. 25. 26. 27.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題3洞間距的設(shè)計(jì)原那么為宜近不宜連。尤其在脆弱地層段、城市隧道洞口場(chǎng)地緊張段等地，更應(yīng)遵守。連拱隧道從結(jié) 構(gòu)

6、設(shè)計(jì)、防水，施工難度上均存在很大的缺陷，已被已建好的工程所證明，保證不了開展和漏水，不是一個(gè)好的構(gòu)外型式、地鐵工程、鐵路工程在能夠的條件下均將連拱改為小間距隧道。28. 29. 30. 31. 32.33.34.35.36. 37.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 兩洞間距已不受2.5倍3倍洞徑的規(guī)定，當(dāng)時(shí)規(guī)范是按松散特沙基原理確定的，該實(shí)際已不符合目前施工技術(shù)不斷提高的要求，目前一些隧道設(shè)計(jì)已取消了這個(gè)規(guī)定，這是一大提高。 38. 39.40.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 4從運(yùn)營(yíng)通風(fēng)角度思索，防止上下行洞口污著空氣短路，既從上行排出洞口的廢氣，又被下行洞口的

7、進(jìn)風(fēng)帶進(jìn)去。因此，上下洞口之間應(yīng)設(shè)置高擋墻，或建筑小品，或?qū)⑸舷滦械亩纯谠诶锍躺襄e(cuò)開30m左右，不要設(shè)在一個(gè)橫斷面上。 41. 42. 43.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 2、支護(hù)構(gòu)造襯砌方式必需采用復(fù)合式襯砌，這對(duì)防水、防裂、運(yùn)營(yíng)通風(fēng)都有益處。一次支護(hù)設(shè)計(jì)荷載應(yīng)思索全部土壓力和部分水壓水，當(dāng)變位穩(wěn)定后可施作二次襯砌。二次襯砌本質(zhì)上是平安貯藏，但由于復(fù)合襯砌按連桿法計(jì)算，屬于超靜定構(gòu)造，多次實(shí)驗(yàn)量測(cè)證明，當(dāng)二次模筑襯砌做好后，荷 載會(huì)自動(dòng)將一次支護(hù)反受荷載的30%轉(zhuǎn)移到二次襯砌上，這正是超靜定構(gòu)造的特點(diǎn)，但決不應(yīng)了解為一次支護(hù)應(yīng)按70%荷載進(jìn)展設(shè)計(jì)，這種誤解經(jīng)常導(dǎo)致一次支護(hù)太

8、弱，呵斥施工過(guò)程中的塌方、變位過(guò)大，所以應(yīng)注重一次支護(hù)的設(shè)計(jì)，以調(diào)整順應(yīng)不同圍巖的受力，而不是用二次襯砌厚度來(lái)調(diào)整。 44. 45.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 3、從環(huán)保出發(fā)，從維護(hù)水資源出發(fā)，尤其不能因施工降低了地下水位而影響人居和農(nóng)田時(shí)，必需采用“以堵為主，限排為輔的防水設(shè)計(jì)原那么，二次襯砌應(yīng)按折減后的水壓力進(jìn)展設(shè)計(jì)。在巖溶、石灰?guī)r地域的隧道更應(yīng)注重這個(gè)問(wèn)題。取消中心水溝的設(shè)計(jì)構(gòu)思。設(shè)計(jì)兩邊水溝，水溝深應(yīng)低于路面以下20cm左右，是正確的。 46.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 4、洞口段及洞門要思索地震的影響，可設(shè)計(jì)不受力的斜洞門或不設(shè)洞門。洞口段普通

9、在30m50m處設(shè)一條減震變形縫，全洞不得變形縫。 47.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 5、隧道設(shè)計(jì)從平安出發(fā)不應(yīng)設(shè)計(jì)上下行共用一個(gè)隧道的做法，上下行應(yīng)分洞設(shè)置，兩洞之間的聯(lián)絡(luò)通道，尤其車輛通道應(yīng)適當(dāng)加密，以利防災(zāi)和調(diào)頭，通道兩端暢通，不設(shè)防風(fēng)門、該門對(duì)通風(fēng)作用不大，反而影響防災(zāi)。 48. 49. 50.51.52.53.54.55.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 6、構(gòu)造設(shè)計(jì)的首要義務(wù)是做好方案設(shè)計(jì)：構(gòu)造設(shè)計(jì)包含方案設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)、構(gòu)造創(chuàng)作、構(gòu)思、選型和構(gòu)造分析或核算兩個(gè)內(nèi)容，目前重分析、輕方案的做法很傳統(tǒng)，許多設(shè)計(jì)人員把構(gòu)造設(shè)計(jì)看成是規(guī)范加計(jì)算，很少注重構(gòu)造

10、創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)中采用低平安度帶來(lái)的節(jié)約僅能是工程造價(jià)降低12%，而引入的風(fēng)險(xiǎn)能夠貽患無(wú)窮，如一次支護(hù)平安度設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)?，是呵斥塌方的主要緣由之一。所以，把精神集中到方案設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)上來(lái)，跳出因方案陳舊又使資料耗費(fèi)目的過(guò)高、構(gòu)造平安度過(guò)低的設(shè)計(jì)誤區(qū)。 56.二、隧道勘測(cè)、設(shè)計(jì)階段在平安風(fēng)險(xiǎn)上應(yīng)留意的問(wèn)題 7、走信息化設(shè)計(jì)的道路 隧道和巖土工程嚴(yán)密相關(guān)，勘測(cè)在初步設(shè)計(jì)階段僅是宏觀的水文地質(zhì)，而不是施工中的水文地質(zhì)，這個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)叫“預(yù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必需結(jié)合工程所提示的水文地質(zhì)、巖土特性驗(yàn)證和修正本人的設(shè)計(jì)參數(shù)。否那么，會(huì)呵斥艱苦災(zāi)禍，在實(shí)際中增長(zhǎng)閱歷和判別才干。信息化設(shè)計(jì)的重要手段是用先進(jìn)的量測(cè)儀器進(jìn)展

11、及時(shí)量測(cè)、及時(shí)反響、及時(shí)研討、及時(shí)修正，要注重時(shí)空效應(yīng)所帶來(lái)的災(zāi)禍。 57.三、施工階段平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)注重的幾個(gè)問(wèn)題 1、必需將地質(zhì)超前預(yù)告做為工序配設(shè)備、配人員有費(fèi)用。 工程的風(fēng)險(xiǎn)、平安離不開超前預(yù)告，尤其在巖溶地域，假設(shè)不明確前方能否存在含泥砂、水的巖溶，將會(huì)呵斥大的人身傷亡。我國(guó)有近三分之二的巖溶地域，必需注重。 其預(yù)告手段必需采用幾種方法同時(shí)進(jìn)展檢測(cè)的綜合性預(yù)告。 58.三、施工階段平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)注重的幾個(gè)問(wèn)題 2、必需進(jìn)展信息化施工 量測(cè)是平安、優(yōu)質(zhì)建成隧道工程的重要手段，經(jīng)過(guò)量測(cè)可及時(shí)檢查施工方法能否妥當(dāng)、設(shè)計(jì)參數(shù)能否合理，各施工工序能否正確。目前運(yùn)用先進(jìn)的無(wú)尺量測(cè)儀器和軟件是非常

12、必要的。做到及時(shí)修正、決策，不及時(shí)，必帶來(lái)災(zāi)難。 59.三、施工階段平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)注重的幾個(gè)問(wèn)題 3、施工方法正確選擇 硬巖采用全斷面開挖法或超前導(dǎo)洞后部擴(kuò)展法，無(wú)軌運(yùn)輸、無(wú)軌裝碴；脆弱地層必需采用正臺(tái)階法，臺(tái)階不分長(zhǎng)、中短，一概一倍洞高，過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起大變形、塌方，過(guò)短會(huì)引起任務(wù)面失穩(wěn)。半斷面制止運(yùn)用。當(dāng)正臺(tái)階法滿足不了地層的穩(wěn)定，可采用CD法、CRD法和雙側(cè)臂導(dǎo)洞法等。 60. 61. 62. 63. 64.65.三、施工階段平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)注重的幾個(gè)問(wèn)題 4、輔助工法應(yīng)正確選用 長(zhǎng)管棚是公路愛(ài)采用的進(jìn)洞方法，但洞內(nèi)是不適宜，應(yīng)以小導(dǎo)管為主。特殊情況下才在洞內(nèi)采用長(zhǎng)管棚，該方法造價(jià)高，嚴(yán)重影響工

13、期，擾動(dòng)地層嚴(yán)重，采用深孔注漿以取代洞內(nèi)長(zhǎng)管棚。管棚直徑不宜過(guò)大，目前地鐵有向大直接開展的不好趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)計(jì)算和工程實(shí)際，當(dāng)管棚直徑超越 125mm時(shí)，對(duì)仰止變形已不明顯，反而浪費(fèi)。 66. 67.三、施工階段平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)注重的幾個(gè)問(wèn)題 5、正常設(shè)計(jì)、正常施工是確保平安、風(fēng)險(xiǎn)最小的良藥。 當(dāng)前政績(jī)工程必需制止，要有科學(xué)開展觀，合理的設(shè)計(jì)周期能全面優(yōu)化方案設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)，過(guò)短的設(shè)計(jì)周期和不合理的施工工期是違背科學(xué)的，趕工期、低造價(jià)是嚴(yán)重影響平安，可靠性的大忌，風(fēng)險(xiǎn)大、質(zhì)量低、百年壽命都不能實(shí)現(xiàn)。 68.三、施工階段平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)注重的幾個(gè)問(wèn)題 6、建立工地實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)把資料關(guān)：資料是占工程費(fèi)用的大頭

14、，對(duì)鋼筋、水泥、砂、石大宗料必需有嚴(yán)厲的投招標(biāo)優(yōu)選制度，甲方提供甚至監(jiān)理方規(guī)定都是可以的，但必需規(guī)范本人的制度和行為，從維護(hù)工程出發(fā)，維護(hù)各級(jí)干部出發(fā)，公開、透明、嚴(yán)厲檢驗(yàn)簽字擔(dān)任是搞好工程的先決條件，今天做為技術(shù)條件必需提出來(lái)。 69.四、公路隧道運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn) 1、隧道內(nèi)的設(shè)計(jì)速度可以是80km/h但真正運(yùn)營(yíng)速度不宜過(guò)高，普通不易超越60km/h，也就是1km長(zhǎng)的隧道1分鐘穿過(guò)去比用0.75分鐘穿過(guò)要平安，僅少了0.25分，有什么意義。因此，運(yùn)營(yíng)期間限制運(yùn)營(yíng)速度是平安行駛的前提，條件較差的隧道可以限制到40km/h也不會(huì)影響高速的效果。 70.四、公路隧道運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn) 2、應(yīng)分期、分批、安裝通風(fēng)

15、設(shè)備 普通一公里以下的隧道不設(shè)通風(fēng)和照明，用自然風(fēng)、活 風(fēng)、反光石是能實(shí)現(xiàn)節(jié)約運(yùn)營(yíng)的要求，經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)可化成零風(fēng)險(xiǎn)。 71. 72.四、公路隧道運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn) 對(duì)中、長(zhǎng)隧道，根據(jù)車流量、根據(jù)隧道上坡、下坡的特點(diǎn)可分洞、分階段設(shè)置，CO和可見(jiàn)度這兩個(gè)目的經(jīng)過(guò)射流通風(fēng)機(jī)和清掃路面能實(shí)現(xiàn)3km隧道不通風(fēng)的要求，加強(qiáng)管理可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的化解。對(duì)于大于3km以上的長(zhǎng)隧道，應(yīng)改善通風(fēng)的計(jì)算方法，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，以確定合理的通風(fēng)方式，豎井采用分半進(jìn)風(fēng)和抽風(fēng)的設(shè)計(jì)是不好的，隔板受力復(fù)雜，適用壽命不易保證，大型風(fēng)機(jī)耗電嚴(yán)重，都需仔細(xì)研討，普通6km長(zhǎng)的隧道，目前裝機(jī)容量到達(dá)5000kw左右，其運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)是較大的。 73.四、公路隧道運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn) 3、建立簡(jiǎn)易的報(bào)警、救災(zāi)、監(jiān)視措施。 手機(jī)報(bào)警、報(bào)警應(yīng)優(yōu)先思索，往往比火災(zāi)傳感器報(bào)警要快，要省費(fèi)用，要準(zhǔn)確，應(yīng)堅(jiān)持可靠、適用而不要追求先