百靖高速BJ-A13标晚伏隧道安全风险评估.doc

隧道施工安全风险评估报告
一、隧道安全风险评估编制依据
《公路工程技术标准》
《公路隧道施工技术规范》
《公路水泥砼路面设计规范》
《公路隧道设计规范》
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
《公路施工安全技术规程》
《公路桥梁与隧道工程施工安全风险评估指南》
项目风险管理方针及策略
项目设计和施工方面的文件
设计阶段风险评估成果
二、隧道工程概况
1、基本设计情况
晚伏隧道位于百色市德保县那甲乡晚伏村，穿越山体.隧道百色端洞口里程桩号左侧为K53+843.4—K54+190。4、右侧为K53+835-K54+182,隧道左右侧各长347m，为双洞单向行车小净距分离隧道；本隧道属短隧道，隧道断面采用三心圆曲墙式断面，半径分别为R1=15m和R2=5.85m。隧道建筑限界净宽为10。75m，净高为5m，双向四车道,设计行车速度100km/h。
2、主要技术标准
1、主要技术标准
设计速度:100km／h
建筑界限：10.75×5m
行车方向：单项行驶，双洞两车道。
汽车荷载等级：公路I级
地震峰值加速度为：0。05g，相对应的地震基本烈度为Ⅵ度
三、工程地质、水文、气象
隧址属构造深溶蚀低山区峰林山地地貌，隧道通过山体自然坡度变化较大,局部为陡崖。隧道穿越的山体自然山坡坡度多在35°～40°之间，南北向连接山体，山体植被稀疏,多为乔木和灌木。地表大部分覆盖残坡积土层,溶沟、溶槽底部及斜坡较陡处局部基岩出露，山坡植被较发育，但未见滑坡、塌方等不良地质现象。
隧道区位于桂西北中低山区,属中亚热带季风气候，气候宜人,多年平均气温在19。1℃~19.5℃；年平均降水量只有1440-1600mm，最大降水量2704.4mm，最小降水量850。8mm，降雨多集中在5~9月，占全年降雨总量的77％以上，年平蒸发量1201.1mm，最大为1370。8mm，最小为1022.9mm。
四、风险评估与管理的流程
1、施工阶段风险评估流程
见“施工阶段风险评估流程图"
施工阶段开始
检查施工图阶段所做的全部风险评估结果和相关数据资料，以及招投标和合同中反馈的信息
结合自身施工水平和现场情况对风险进行识别和管理
对风险进行评估
在施工组织计划中制定风险管理计划，包括预设的应对措施和残留风险的处理措施
全过程对残余风险进行风险监控
建立专门机构定期检查施工中实际地层条件和各种风险
检查结果是否满足要求

满足
不满足
改变预设的风险应对措施、施工方法和步骤，选择更优化的施工方案和管理措施
直至整个桥梁完工
实施变更后的施工方案和管理措施

施工阶段风险评估流程图
五、施工阶段风险评估过程和评估方法
根据《公路桥梁、隧道安全评估指南》、《桥梁隧道设计施工有关标准补充规定》及《公路隧道作业要点手册》的有关内容、及实施性施工组织设计，建立本标段隧道工程风险指标体系。
1、隧道工程风险分级和接受准则。
(1)事故发生概率的等级分成四级，见下表
概率等级标准
概率范围
中心值
概率等级描述
概率等级
〉0。3
1
很可能
4
0.03~0.3
0.1
可能
3
0.003～0.03
0。01
偶然
2
〈0. 003
0。001
不太可能
1
注：当概率值难以取得时,可用频率代替概率.
中心值代表所给区间的对数平均值.
（2)事故发生后果的等级分成四级
人员伤亡是指在参与施工活动过程中人员所发生的伤亡，依据人员伤亡的类别和严重程度进行分级，等级标准如下表示：
人员伤亡等级标准
后果定性描述
特大
重大
较大
一般
后果等级
4
3
2
1
人员伤亡数量(人）
F≥30或
SI100
10≤F<30或
50≤SI<100
3≤F<10或
10≤SI〈50
F〈3或
SI〈10
注：F=死亡人数 （含失踪) SI=重伤
（3)直接经济损失等级标准
经济损失是指风险事故发生后造成工程项目发生的各种费用的总和,包括直接费用和事故处理所需（不含恢复重建）的各种费用，如下表示：
直接经济损失等级标准
后果定性描述
一般
较大
重大
特大
后果等级
1
2
3
4
经济损失(万元)
Z<10
10≤Z<50
50≤Z<500
Z≥500
（4）环境影响等级标准
环境影响是指隧道施工对周围建(构）筑物破坏或损害、环境污染等，根据其影响程度进行分级，如表示.
环境影响等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
轻微的
后果等级
5
4
3
2
1
环境影响描述
永久的 且严重的
永久的但轻微的
长期的
临时的 但严重的
临时的 且轻微的
注:“临时的”含义为在施工工期以内可以消除；“长期的”含义为在施工工期以内不能消除，但不会是永久的；“永久的”含义为不可逆转或不可恢复的。
（5)专项风险等级标准
根据事故发生的概率和后果等级，将风险等级分为四级:极高（Ⅳ级）、高度（Ⅲ级）、中度（Ⅱ级）和低度（Ⅰ级）.
风险等级标准
后果等级
概率等级
一般
较大
重大
特大
1
2
3
4
很可能
4
高度
高度
极高
极高
可能
3
中度
高度
高度
极高
偶然
2
中度
中度
高度
高度
不太可能
1
低度
中度
中度
高度
（6）风险接受准则与采取的风险处理措施
风险接受准则与采取的风险处理措施表
风险等级
接受准则
处理措施
低度
可忽略
此类风险较小，不需采取风险处理措施和监测。
中度
可接受
此类风险次之，不需采取风险处理措施,但需予以监测.
高度
不期望
此类风险较大，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.
极高
不可接受
此类风险最大，必须高度重视并规避，否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。
六、施工阶段风险评估
施工准备情况风险因素核对表
施工准备情况
气象调查
与施工有关法令调查
设计文件的核对情况
实施性施工组织设计
其他
施工地质勘察风险因素核对表
施工地质勘察
资料收集情况
常规地质法情况（地质素描）
超前地质预报情况
其他
施工管理风险因素核对表
施工管理
培训情况
检测情况
应急预案情况
人员管理情况
施工队伍状况
机械装备程度
施工质量
施工经验辅助工法的掌握与应用
监理情况
其他
其他风险因素核对表
交通事故
司机
运输设备
交通管理
道路状况
其他
用电事故
用电设备
施工组织
设备状况
用电管理
其他
七、隧道工程风险分析
1、风险辨识的主要内容
风险辨识是风险评估与控制的基础。风险因素辨识是否全面、辨识的结果是否准确将影响风险评估和控制过程。风险辨识主要内容有：
（1)在隧道工程项目施工过程中有哪些风险应当考虑？
（2）引起这些风险的主要因素有哪些？
2、各项基本风险、引起风险的因素
根据设计现场勘察资料和给定的计图纸对晚伏隧道危险单元划分及风险分析：
(1）隧道洞口仰坡陡立，垂直节理发育,受雨水冲刷易形成溜滑，仰坡稳定性差。
（2）隧道洞身开挖易发生坍塌,尤其是V级浅埋段。
（3）二衬施工属于高空施工,存在人员高空坠落和高空坠物等危险因素。
(4）空压机等特种设备存在使用过程中出现故障的危险因素。
3、隧道工程总体风险评估指标体系
评分依据公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南.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,具体见下表。
晚伏隧道工程总体风险评估指标体系
评估指标
分类
分值
说明
地 质
G=(a+b+c)
围岩情况a
V、IV围岩长度占全隧道长度70％以上
3
根据设计文件和施工实际情况确定
瓦斯含量b
隧道施工区域不出现瓦斯
0
富水情况c
无涌水突泥可能发生的地质
0
开挖断面A
中断面(单洞双车道)
2

隧道全长L
短（小于500米）
1

洞口形式S
水平洞
1

洞口特征C
隧道进口施工较容易
1
便道、地形综合考虑
隧道施工安全总体风险大小计算公式为：
R=G(A+L+S+C)
晚伏隧道R=G（A+L+S+C）=3×(2+1+1+1)=15，14≤R＜21
依据隧道工程施工安全总体风险分级标准,晚伏隧道总体风险等级为III级（高度风险）。
4、隧道工程专项风险评估
施工作业程序分解后,通过相关人员调查、评估小组讨论、专家咨询等方式，分析评估单元中可能发生的典型事故类型，并形成风险源清单。
公路隧道工程施工安全风险源普查清单
序号
风险源
判断依据
1
洞口开挖
可能导致坍塌、机械伤害、物体打击、高处坠落
2
洞口边、仰坡防护
可能导致坍塌、物体打击、高处坠落
3
洞内运输
可能导致机械伤害
4
钻爆作业
可能导致坍塌、物体打击、高处坠落
5
初期支护
可能导致坍塌、物体打击、机械伤害、触电
6
二次衬砌
可能导致物体打击、高处坠落
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，具体填入下表：
风险源风险分析表
单位作业内容
潜在的事故类型
不安全状态
不安全行为
备注
洞口工程
坍塌
防护不当等
忽视安全、忽视警告等

物体打击
无防护等
操作错误等

高处坠落
无防护、无警示标志等
忽视警告标志等

洞身开挖
坍塌
防护不当等
忽视安全、忽视警告等

物体打击
无防护等
操作错误等

高处坠落
无防护、无警示标志等
忽视警告标志等

机械伤害
使用不安全设备等
设备带 “病"运转等

洞身衬砌
坍塌
防护不当等
忽视安全、忽视警告

物体打击
无防护等
操作错误等

高处坠落
无防护、无警示标志等
忽视警告标志等

洞身二砌
触电
未经许可开动、关停等
（电气)未接地等

机械伤害
使用不安全设备等
设备带 “病"运转等

5、重大风险源风险估测
隧道工程重大风险源风险估测采用定性与定量结合方法，事故的严重程度的估测方法采用专家调查法.事故可能性的估测方法采用指标体系法.
隧道施工区段坍塌事故可能性评估指标
评估指标
分类
分值
说明
围岩级别A
V、Ⅵ级
4
根据围岩节理发育情况
Ⅳ级
3
断层破碎情况B
不存在断层
0

渗水状态C
干，Ⅳ级有潮湿感
0.9
渗水状态应考虑天气影响
地质符合性D
施工控制与设计
0

施工方法E
施工方法基本适合水文地质条件的要求
1

施工步距
F=a+b
a
V围岩掌子面距离在70m以下
1
二衬距掌子面的距离影响隧道稳定性
b
一次性仰拱开挖长度在8m以下
1

隧道施工区段评估指标分值：
V级R=4+0.9+1+1+1=7.9
Ⅳ级R=3+0.9+1+1+1=6。9
人的因素及施工管理引发的事故可能性的评估指标体系
安全管理评估指标体系
评估指标
分类
分值
说明
总包企业资质A
一级
1
无
专业及劳务分包企业资质B
有资质
0
针对当前作业的主要分包企业
历史事故情况C
发生过一般事故
1
指项目部主要管理人员从事过的工程项目上曾经发生的事故情况
作业人员经验D
经验丰富
0
从特殊作业人员、一线施工人员的工程经验考虑
安全管理人员配置E
符合规定
0
三类人员持证在岗
安全投入F
符合规定
0

机械设备配置及管理G
基本符合合同要求
1

专项施工方案H
可操作性强
0

M=1+1+1=3，3≤M≤5，依据安全管理评估指标分值与折减系数对照表，折减系数γ为0。9.
典型重大风险源事故可能性等级划分：
V级施工区段事故可能性等级：P=R×γ=7.9×0。9=7.11， 7≤P≤11,属于Ⅲ级（可能）。
Ⅳ级施工区段事故可能性等级：P=R×γ=6.9×0。9=6.21, 3≤P≤6,属于Ⅱ级(偶然）.
专项风险等级依据风险矩阵法和指标体系法进行动态风险估测。
晚伏隧道重大风险源风险等级汇总表
序
号
施工区段
(里程桩号)
坍塌
大变形
可能性等级
严重程度等级
风险等级
可能性等级
严重程度等级
风险等级
1
V级施工区段
可能
较大
高度
可能
较大
高度
2
Ⅳ级施工区段
偶然
较大
中度
偶然
一般
中度
八、成立工程风险评估与管理
1、风险管理领导小组及工作职责
（1）、领导小组
组 长：何训林
副组长:王强、耿志国、雷涛、祝小军
各组成员如下：
①、隧道组：程海舰、尹威、张琼、王笑
②、桥梁组：撒元强、李伟伟、张鹏、李金轩
2、职责分工
(1）、组长：负责安全评估与管理工作的领导工作.制定施工阶段
风险评估工作实施细则。
（2）、副组长：根据分组的情况开展本组的管理工作，并向组长负责.
（3）、成员：在组长及副组长的领导下，开展安全评估与管理工作，成立抢险小组,并落实各项具体措施；与项目部其它相关部门紧密联系，共同抓落实,从人、财、物各方面给予安全评估与管理工作切实的保障。
3、安全评估与管理小组办公室
日常工作由项目部安保部部长李金轩负责，电话：[phone]
九、风险评估
本阶段风险评估以定性、半定量为主，结合现有统计数据及现行规范、规定,通过工程类比进行。根据已掌握的勘测、设计资料和隧道工程的施工情况分析确定各风险因素导致的风险事件可能发生的概率和可能产生的后果。
十、风险事件的技术对策
经过隧道风险评估，晚伏隧道被判定为高度风险，高度的风险事件为:V级施工区段坍塌，V级施工区段大变形。
根据风险接受准则与采取的风险处理措施的规定,针对不同的风险事件、结合现场的实际情况拟采取如下技术对策.
一、隧道坍塌风险事件的技术对策
1 坍塌风险等级归类
根据“隧道安全风险等级划分”的成果知：
风险被评定为“高度"等级的施工区段为：V级施工区段
2 风险处理对策
(1）根据公路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施之规定，中度风险是可接受的，相应的处理措施为“一般不需采取风险处理措施,但需予以监测”；高度风险“必须风险处理措施，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”。为此，项目部确定如下风险技术对策：
高度风险隧道施工区段：在加强施工监测的同时,加强超前地质预报工作，做好设计复核，尤其是现场地质核对和完整的地质分析工作.超前地质预报的主要方法确定为：地质分析法超前预测、超前水平钻孔探测、TSP203检测。制订专项安全技术措施和应急预案，并加强现场演练。
加强施工工艺管理与工序衔接控制，确保工程质量和工序紧跟;
积极与百靖高速公路总承包部以及监理单位、设计单位，变更设计方案，规避风险；加强监控量测，必要时,与专业设计人员密切配合，采用力学反演技术及时修参。编制隧道监控量测方案，认真实施监控量测，通过记录、分析，反馈,判识围岩稳定状态,确保施工安全。
依据《公路隧道监控量测技术规程》的规定，在监控量测与数据处理、分析的基础上，确定二次衬砌施做时间，确保及时施做二衬。
(2）加强施工监管，确保措施到位；加强工序管理，确保工序紧跟，尤其是开挖与初支、初支与衬砌以及仰拱超前施做与拱墙二次衬砌工序间的合理步距控制。
3洞口及明洞工程段防护技术措施
隧道洞口段工程包括洞口土石方开挖、边仰坡防护及洞口段衬砌、洞门施工等。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性,本着“早进晚出”、“减少开挖”的原则，洞口采用明挖法或拱部明挖边墙暗挖法施工。及时进行边仰坡防护施作并加强对山坡稳定情况的监测、检查，确保施工安全。具体施工工艺分述如下：
(1）洞口排水
首先施工隧道洞顶截水沟，截水沟距坡顶开挖线不小于5m,其坡度根据地形设置，但不应小于3‰,以免淤积。
（2)洞口边仰坡开挖与防护
根据设计图纸和施工现场布置,在洞口范围内测量放样边坡控制桩,按照设计坡比分层开挖，分层开挖高度2。0m，采用随开挖随防护。开挖洞口时以尽量减少破坏原有植被和岩体为原则,按设计坡度一次性整修到位，围岩破碎的部位用网喷锚杆加固。洞口场地用装载机辅以推土机整平压实。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要,合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。
4 软弱围岩及浅埋段预防坍塌、冒顶的其它技术措施
(1)施工中遵循“短进尺、强支护、早封闭、勤量测、早衬砌”的施工原则；调整开挖方法，优化开挖方法，视围岩稳定情况,决定喷砼封闭与出碴的先后顺序，原则上先初喷封闭，再行出碴，尔后复喷直到达到设计厚度.对IV、Ⅴ级围岩浅埋段，在掘进施工中很有可能出现塌方,为保证施工安全和质量，首先按设计图纸要求施工，做到短进尺，强支护，勤量测。及时施作小导管超前支护,如果小导管注浆压力和注浆量与设计要求相差太多，应停止施工，超前探孔，如实掌握隧道围岩情况，根据超前探孔地质资料，上报设计院，变更施工方案。每循环进尺控制在60至100cm之内。开挖后，对掌子面及拱顶初喷封闭，并及时施作钢架，锚喷支护。钢架间距严格按设计要求施做，必要时缩小钢架间距,钢架连接板处设置锁脚钢管.系统锚杆交错布置于钢架两侧并与钢架焊接牢固，钢筋网片紧贴初喷面，纵环向搭接至少一个网格长度，加强支护，确保施工安全。仰拱紧跟掌子面，距离保持在40m以内,使初期支护尽早封闭成环.
(2)加强监测，留足沉降量，保证施工安全和二次衬砌的设计厚度。
（3）加强超前地质预报，并结合监控量测分析,及时调整设计参数。
（4）有仰拱地段，须考虑超前施作开挖掌子面与仰拱，严格控制仰拱、回填及二次衬砌各工序间的步距，严格按规范作业,尽早完成二次衬砌浇筑.
（5)施工作业期间，值班技术24小时值守，随时记录工作掌子面的情况，遇到问题,及时汇报，防止错过最佳处理时间。
（6）进洞前,应对洞口段以及浅埋段的纵横断面进行测量,并绘制纵横断面图，确认浅埋情况，做到随时掌握洞顶覆岩土层的厚度,并据此调整支护参数和作业工序部署。
(7）做好进出洞人员登记，严格进洞资格控制管理，减少不必要的损害发生。
(8）做好应急预案,配备必备的抢险物资。
二、隧道大变形施工对策及安全技术措施
1 大变形风险等级归类
V级施工区段大变形为高度的风险事件。
2隧道大变形技术对策
（1）隧道开挖后出现大变形的病害特点
　　 隧道开挖后容易出现大变形的病害特点：
A隧道支护变形量较大，沿隧道右侧拱部范围内出现纵向开裂；
B施工面不封闭时,几小时后围岩会沿微节理面及层理面产生松弛破裂，在拱顶、洞壁及掌子面会出现响声，且有围岩剥落掉块，开挖轮廓逐渐呈不规则状等现象，之后暴露面呈显出破碎/较破碎状态；
C围岩应力释放缓慢，时间长，且具有突然大量释放的特点。使得锚喷支护变形开始不明显，继而突然开裂,变形发展较快;
D隧道进口段与出口段的出现偏压不对称性、非均匀性，隧道开挖后出现变形。
(2)控制变形的主要技术措施
控制原则
采用“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强"的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手，主动加固围岩,使之承受一部分荷载;二是加长加密锚杆，使支护的荷载传入基岩深部；三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量；四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬;五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强；六是加强隧道底部结构。
技术对策
A在掘进施工中很有可能出现变形，为保证施工安全和质量，首先按设计图纸要求施工，做到短进尺，强支护，勤量测。及时施作小导管超前支护，如实掌握隧道围岩情况，根据超前探孔地质资料，上报设计院，变更施工方案。每循环进尺控制在60至100cm之内。开挖后，对掌子面及拱顶初喷封闭，并及时施作钢架，锚喷支护。钢架间距严格按设计要求施做，必要时缩小钢架间距，钢架连接板处设置锁脚钢管。系统锚杆交错布置于钢架两侧并与钢架焊接牢固，钢筋网片紧贴初喷面，纵环向搭接至少一个网格长度，加强支护,确保施工安全。仰拱紧跟掌子面，距离保持在40m以内，使初期支护尽早封闭成环。
B隧道开挖后,现场技术员要立即对工程地质状况的观察,内容包括：工作面附近围岩岩性；节理发育程度，接触面充填物的性质，开挖面稳定状态的观察；开挖面有无松散坍塌剥落现象，有无地下水等观察.以上观察内容均需做好记录。
初期支护完成后,对初期支护的状况进行观察，内容包括支护锚杆是否被拉曲，喷层是否产生裂缝，剥离和剪切破坏，钢支撑有无被压曲现象等。洞外观察包括对洞口地表情况，地表沉陷，边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。
C加强监测，留足沉降量，保证施工安全和二衬的设计厚度。
D加强超前地质预报，并结合监控量测分析，及时调整设计参数。
E有仰拱地段,须考虑超前施作开挖掌子面与仰拱，严格控制仰拱、回填及二次衬砌各工序间的步距，严格按规范作业，尽早完成二次衬砌浇筑.
F施工作业期间，值班技术24小时值守，随时记录工作掌子面的情况，遇到问题，及时汇报，防止错过最佳处理时间。
G进洞前，应对洞口段以及浅埋段的纵横断面进行测量，并绘制纵横断面图，确认浅埋情况，做到随时掌握洞顶覆岩土层的厚度,并据此调整支护参数和作业工序部署。
H做好进出洞人员登记，严格进洞资格控制管理,减少不必要的损害发生.
I做好应急预案，配备必备的抢险物资。
十一、残余风险评估
由于采用了相应的风险对策措施，加强施工过程中风险动态管理，隧道施工的风险会相应地降低，但不可能完全消除，结合初始风险评估结果和制定的对策措施，对隧道残留风险进行评估。
根据施工的进展对实行动态跟踪管理，定期反馈，发现问题及时与相关单位进行沟通,不断完善处理措施。
项目部领导小组将根据审批后的风险评估方案进行日常工作的实施，有效的开展工程安全风险评估和管理工作，深入现场调查研究，制定合理安全保障措施，确保安全、按期完成百靖高速公路的施工任务。
十二、隧道风险评估结论
通过本次风险评估，认识到本标段水文地质条件较差，隧道Ⅴ浅埋易坍塌、大变形等施工难题，在施工过程中可能发生坍塌、高空坠物风险、人员高空坠落风险、触电风险、机械伤害风险、坍塌风险，这些风险事件均可能对隧道建设的安全、工期、投资及第三方造成不利影响。晚伏隧道，初始风险为Ⅲ级(高度）风险，但通过一系列对策措施，可将风险降至可接受区域。
这仅是风险管理与控制的开始。在下一步的施工过程中还要加强监控，对风险做好动态管理，从而达到控制风险、减少损失、确保施工安全目的.