軌道交通工程安全風險管理培訓課件(60頁).ppt
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2023-12-01
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1、軌道交通工程安全風險管理,01 工程風險管理概況,02 軌道工程風險管理,03 軌道工程主要風險及對策,01 工程風險管理概況,02 軌道工程風險管理,03 軌道工程主要風險及對策,01,1 工程風險管理基本概況,(1)風險定義,定義1:在給定情況和特定時間內,可能發生的結果之間的差異,差異越大則風險越大。定義2:風險是不期望發生事件的客觀不確定性。,01,(2)風險的三要素,風險要素的存在性風險事件發生的不確定性風險后果的不確定性,1 工程風險管理基本概況,01,(3)風險的分類,項目風險,技術性風險,非技術性風險,設計技術的風險,施工技術的風險,生產工藝及其他風險,自然環境的風險,政治法律2、的風險,經 濟 風 險,組織協調的風險,合 同 風 險,人 員 風 險,材料及設備風險,1 工程風險管理基本概況,風險管理的定義:風險管理是以最小的代價降低純粹風險的一系列程序。,(4)風險管理的定義,1 工程風險管理基本概況,01,2012年1月1日,建設部發布了城市軌道交通地下工程建設風險管理目管理規范(GB/T50652-2011),規范第十六章內容為“項目風險管理”,明確了項目風險管理過程應包括項目實施全過程的風險界定、風險辨識、風險評估和風險控制。,(4)風險管理的定義,1 工程風險管理基本概況,01,風險界定,風險估計,風險評價,管理目標劃分單元 建立標準,風險發生的可能性有多大定3、性估計風險后果程度,研究風險可能轉換的條件定量評價風險損失的大小評價項目整體風險等級,風險評估,風險處置措施與應急預案風險監測、跟蹤和記錄風險責任主體,風險控制,風險管理程序,主要的工作內容,(5)風險管理內容框架,1 工程風險管理基本概況,01,風險辨識,風險因素風險事故 風險篩選,檢查,規劃并決策,實施決策,風險分析評價,項目風險識別,檢查并發現新的項目風險,發生頻率潛在影響決策變量值,風險控制方案 回避 預防 降低風險保留方案風險轉移方案 保險 非保險,是否執行執行效果,(6)項目風險管理流程,1 工程風險管理基本概況,01,01 工程風險管理概況,02 完工驗收安排,03 軌道工程主要4、風險及對策,Contents Page,目錄,02 軌道工程風險管理,(1)城市軌道交通工程特點,2 軌道交通工程風險管理,02,建筑施工風險+地下作業產生基坑垮塌、地面坍塌、過度沉降至建構筑破壞,地質風險因素 環境風險因素 自然風險因素 技術風險因素 管理風險因素 工期風險因素 經濟風險因素,(2)軌道交通工程建設常見的風險因素,2、軌道交通工程風險管理,02,北京地鐵某車站支架坍塌,臺北某隧道坍塌,上海某隧道坍塌,廣州某深基坑坍塌,(3)軌道交通工程建設常見的風險因素,2、軌道交通工程風險管理,02,注重風險評估,強化源頭預防預控注重過程控制,強化各項安全措施注重應急管理,強化險情處置工作5、注重各方主體作用,強化安全責任落實注重監督指導,強化執法力度,(4)軌道交通工程建設風險管理體系,2、軌道交通工程風險管理,02,實施安全風險評估預控制度,通過事前對安全風險的有效辨識、風險評估、分級預控、專家把關等措施,消減安全風險,同時對不可避免的安全風險實施強化管理措施,制定專項應急預案,確保安全風險處于受控狀態。,注重風險評估,強化源頭預防預控,2、軌道交通工程風險管理,實施安全風險分級評估體系:進行風險分級,要求各建設、施工、設計單位建立安全風險評估體系,在軌道交通工程規劃、設計、施工等各個階段,開展多層次的風險評估。積極化解風險,減少施工困難:對于識別出來的安全風險,采取針對性措施6、,預先有效防范、降低甚至消除安全風險。突出重點,強化監督:對無法規避的重大危險源,采取強化監管措施,預防預控安全風險。,02,2、軌道交通工程風險管理,02,注重過程控制,強化各項安全措施,在軌道交通工程施工階段,按照關口前移、重心下移的管理思路,通過精細化、信息化、程序化的管理手段,強化動態管理,強化過程控制,監督措施和行為規范的有效執行,將風險防范落實與績效考核及獎懲制度掛鉤,保障軌道交通工程建設穩定、安全的生產形勢。,2、軌道交通工程風險管理,02,實施第三方監測:在施工單位監測的基礎上,必須由第三方監測單位對工程本身和周邊進行監測。實施關鍵節點施工前條件驗收:在安全風險較大關鍵節點施工7、前,進行施工前條件驗收,政府部門進行重點監管。動態管理安全隱患:通過現場排查、檢查、巡查、督查等方式,實現對安全隱患多層次、滾動式的排查整治。推行信息化監控措施:建立了軌道交通工程安全風險管理平臺系統及站點區間施工視頻監控系統。對于及時發現險情,及時上報,及時處置,控制險情的進一步發展起到積極作用。,2、軌道交通工程風險管理,02,嚴把地質超前預控關:對復雜地質條件必須采取地面補充勘探、物理勘探、超前地質預報等手段,全面掌握水文地質、工程地質情況。提高從業人員安全素質:各單位積極行動,開展各具特色的培訓教育工作。強化管理人員配備,提高安全管理能力:對施工技術及管理人員到位、履行情況進行檢查和考8、核強化設計、施工、管理一體化,提高安全防范能力:強化設計、施工、管理一體化,在施工圖設計、交底、專業綜合、現場施工等環節形成交叉、互動、互補、優化行為機制,建立綜合安全防范機制,解決設計、施工和管理脫節的問題,增強設計、施工與管理的統籌和協調。,2、軌道交通工程風險管理,02,注重應急管理,強化險情處置工作,軌道交通建設所面臨的地表建(構)筑物環境、地下管線環境、工程地質和水文地質環境的復雜性、多樣性和不確定性,加大了施工難度和安全風險,事故和險情還難免發生。為最大程度地控制險情發展,減少損失,保障公眾的生命財產安全,各參建單位積極強化應急管理工作:,實施“三級”應急管理體系:在施工單位、建設9、單位、政府部門三個層級,分別制定應急預案,組建應急搶險隊伍,配置應急搶險設備和物資,健全應急管理機構,形成分級響應,齊抓共管的應急管理格局。實現應急搶險統籌管理:建立應急物資儲備基地,實現應急搶險物資集中統籌管理,建立應急搶險專業隊,統一協調重大安全事件應急搶險。開展應急搶險演練:檢驗應急搶險隊伍水平,鍛練隊伍,積累經驗,強化應急管理工作。推行應急隊伍的激勵機制與動態管理機制:對應急搶險隊伍實行了合理激勵與動態管理機制,確保應急搶險隊伍訓練有素,準備充分,本領過硬。,2、軌道交通工程風險管理,02,注重各方主體作用,強化安全責任落實,建立安全責任體系建立安全生產考核機制實施安全生產獎懲機制,210、軌道交通工程風險管理,02,2、軌道交通工程風險管理,02,注重監督指導,強化執法力度,強化軌道交通工程制度建設實施分級管理制度落實安全預警制度強化安全執法力度,01 工程風險管理概況,02完工驗收安排,Contents Page,目錄,03 軌道工程主要風險及對策,02 軌道工程風險管理,明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法,在地面交通和環境允許的地方通常采用明挖法施工,明挖法具有施工作業面多、速度快、工期短、易保證工程質量和工程造價低等優點。但因對城市生活干擾大,應用受到各種因素的影響較大,是高風險工程,每年都會發生一系列深基坑事故,帶來巨大經濟損失和社會影響。,盾構法,礦山法區間,明挖法11、,礦山法,3 軌道工程主要風險及對策,03,深基坑主要風險有:,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,縱坡失穩基底隆起流砂、管涌承壓水引起坑底突涌,導致土體開裂錨桿(索)失效或內撐失穩淤泥地基發生觸變挖土層厚選擇不當引起基坑坍塌支護結構自身破壞導致邊坡失穩,3 軌道工程主要風險及對策,03,(1)縱坡失穩,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,原因及對策,(2)基底隆起,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,原因及對策,(3)流砂、管涌,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,原因及對策,3 軌道工程主12、要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,(4)支撐失穩,原因及對策,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,(5)支護結構自身破壞,原因及對策,(6)環境因素引起的風險事故,1)連降暴雨;,暴雨倒灌沖擊地下連續墻,雨水管滲流淘空周邊土體,地面塌陷,燃氣管斷裂,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,圍護結構剛度,被動土體基床系數,支撐剛度,水土壓力,開挖單元長度,支撐及時性,圍護結構插入比,設計,施工,變形控制要素,基坑周圍土體位移沉降產生的主要因素:,基坑外土體向坑內塑流圍護結構變形,3 軌道工程主要風險及對策,0313、,盾構法,礦山法區間,明挖法,礦山法,(7)對周邊環境沉降影響,礦山法是目前應用很廣的一種地鐵區間隧道施工方法,其突出優勢在于不影響城市交通,無污染、無噪聲,操作簡單靈活,而且適合于各種地層條件和各種尺寸與斷面形式的隧道和洞室,并且配合輔助工法,還可在有水地層甚至軟流塑地層中應用,加之國內豐富的勞動力資源,因此在城市的地鐵區間隧道修建中得到廣泛推廣。,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,隧道坍塌隧道突泥涌水隧道初支失穩建(構)筑物變形過大道路坍塌有毒氣體中毒爆破施工,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,礦山法施工主要風險有:,14、(1)隧道坍塌,一般發生在隧道開挖過程中或開挖完成后架設鋼格柵的過程中。坍塌前一般會有局部或小范圍掉塊。,風險特點,一般超前加固效果不好;開挖步距太大或鋼格柵架設不及時、噴射混凝土不及時;超挖嚴重導致開挖范圍超出超前注漿加固區;各種原因導致的鋼格柵封閉不及時或拱腳不實;帶水作業等。,產生原因(包括但不限于),3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,預防措施,施工前對影響地段進行空洞普查,采取注漿或其他措施回填,保證回填密實;加強開挖施工前的降水工作,確保隧道無水作業;加強超前支護施工質量,嚴格控制注漿量和注漿壓力;拱部開挖采用人工開挖,預留核心土,保證在加固范圍內15、開挖,嚴禁挖“神仙土”;開挖完成后及時架設鋼支撐和噴射混凝土;開挖過程中如出現小范圍的局部坍塌時,應立即停止開挖,并封閉開挖面,根據地質情況、坍塌范圍和部位,待制定可靠的防止繼續坍塌措施后方可繼續施工;開挖施工時,對地面道路采取鋪蓋鋼板等措施以增加路面的整體剛度;加強監控量測,根據監測結果調整施工工藝和參數。,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,(2)隧道突泥涌水,隧道突泥涌水一般發生在隧道開挖過程中,通常出現在隧道拱部。如出現突泥涌水可能會導致隧道坍塌,甚至坍塌至地面。,風險特點,隧道開挖過程中各種原因導致的水管突然破裂,或連通有強烈補給的地下水體,或在開挖16、過程中圍巖突然變化而相應的超前支護措施沒有及時改變。,產生原因(包括但不限于),拱部存在水囊,發生較大突水現象。,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,施工施工前,對沿線地層和管線進行一次普查,并采取可靠的保護措施;加強對不良地質提前采取加固處理措施;加強詳細調查地下水的補給來源,采取多種措施切斷其補給;開挖前加強降水工作,確保隧道開挖無水作業;在打設超前小導管時,如發現管內大股流水等異常情況,應立即封閉掌子面,待制定可靠措施后方可繼續施工;加強地質素描和超前地質預報工作;,預防措施,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,(3)隧17、道初支失穩,隧道隧道初支失穩往往發生在隧道開挖完成后,二次襯砌施工前,往往出現在有臨時仰拱或臨時中隔墻的大斷面隧道結構中。出現初支失穩前可能出現沉降或收斂過速過大的現象,同時可能伴隨噴射混凝土開裂等現象。,風險特點,臨時支撐的數量不足或剛度、強度不足;臨時支撐架設和聯接不及時或不符合要求;噴射混凝土不及時或不符合要求;由于背后回填注漿壓力過大或其他原因造成的導致初期支護承受過大荷載;在變形還沒有穩定時拆除臨時支撐或臨時支撐拆除時間、方式、順序等不符合要求。,產生原因(包括但不限于),3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,從超前支護、格柵間距、開挖步序、開挖臺階長18、度等方面嚴格按設計文件要求組織施工,對有臨時支撐的工法施工時,應嚴格控制每步的開挖斷面尺寸;保證格柵和縱向聯結筋,特別是臨時支撐的聯接和焊接質量;施工過程中防止臨時仰拱堆載過大和動載:在二次襯砌施工前,嚴格按設計及施工組織設計的要求的方式、時間和順序拆除臨時支撐;加強拱頂沉降、收斂和應力應變的監控量測工作,并加強對監測數據的整理分析,如發現異常立即停止施工,對初支進行加固;進行背后回填注漿時,隨時監測初支的變化情況,嚴格控制注漿壓力。,預防措施,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,(4)建筑物變形過大,建筑物變形一直隨著隧道施工的各個階段(甚至在竣工通車后一直19、持續變形)一般來說在隧道開挖過程中特別是仰拱封閉前是其變形速度較大的階段。建筑物變形過大可能導致建筑物破壞或危及使用甚至倒塌。,風險特點,控制沉降的措施不力;開挖過程中建筑物周邊出現坍塌;背后回填注漿不及時、不密實;保護措施不力或落實不力。,產生原因(包括但不限于),3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,施工前,對開挖影響范圍內所有建筑物進行一次普查。或施工前對建筑物進行安全評估;根據調查和評估所得的相關數據和資料,對建筑物周邊土體進行加固處理,或采取樁基隔離措施;隧道通過建筑物地段,從超前加固措施、開挖方法、支護手段等方面制定專門的措施,并在開挖過程中嚴格執行20、;加強監控量測工作。如發現沉降或收斂過大或異常,應立即停止開挖并及時注漿和補注漿,并根據監測結果調整施工參數;為方便施工過程中目標管理,根據隧道的不同施工階段對總變形值進行目標分解,分解到不同施工階段進行控制。,預防措施,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,(5)道路坍塌,道路坍塌一般發生在隧道開挖施工階段(有時在隧道開挖完成后,對隧道坍塌處未進行回填處理或回填不密實時,也可能引起道路坍塌)當隧道出現坍塌,同時對坍塌控制不力導致坍塌擴大至地面。,風險特點,凡是能引起拱頂坍塌的所有因素對坍塌控制不力時都可能引起道路坍塌,同時當出明小坍塌不回填或不及時回填時都可能21、引起道路坍塌。,產生原因(包括但不限于),3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,施工前對影響地段進行空洞普查,采取注漿或其他措施回填,保證回填密實;加強開挖施工前的降水工作,確保隧道無水作業;加強超前支護施工質量,保證超前小導管或管棚的數量、長度、外插如和搭接長度,嚴格控制注漿量和注漿壓力;拱部開挖采用人工開挖,預留核心土,保證在加固范圍內開挖,嚴禁挖“神仙土”;開挖完成后及時架設鋼支撐和噴射混凝土;開挖過程中如出現小范圍的局部坍塌時,應立即停止開挖,并封閉開挖面,根據地質情況、坍塌范圍和部位,待制定可靠的防止繼續坍塌措施后方可繼續施工;開挖施工時,對地面道路采22、取鋪蓋鋼板等措施以增加路面的整體剛度,使車輛通過時路面均勻受力;加強監控量測,根據監測結果調整施工工藝和參數。,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,(6)有毒氣體中毒,有毒氣體一般無色無味。有毒氣體中毒一般沒有預兆。,風險特點,當存有有毒氣體地層開挖暴露,其封閉層遭到破壞產生泄漏;施工時產生的有毒氣體不能及時排除都可能導致有毒氣體中毒。,產生原因(包括但不限于),有害氣體預防采取送氣方式,隧道內通風采用大功率、高性能風機,用風管送風至開挖面,送風有效距離大于2km,以確保遠距離通風的要求。加強隧道內空氣質量檢測,超過安全標準立即啟動應急預案。,預防措施,3 軌23、道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,(7)爆破控制,爆破方案炸藥控制啞炮檢查,預防措施,3 軌道工程主要風險及對策,03,盾構法,礦山法區間,礦山法,明挖法,盾構法施工作業均在地下進行,既不影響地面交通,又可減少對附近居民的噪音和振動影響,并且以其良好的防滲漏、施工安全快速、受埋深條件影響小等優點,已成為修建地鐵的主要施工方法。盾構法施工雖然具有很多優點,但由于施工技術、工藝品質及周圍的環境和巖土介質的特點,盾構法施工過程中不可避免地對隧道周圍環境造成影響,盾構施工過程會使周圍地層產生變形,嚴重者會造成地表建筑物產生不均勻沉降、開裂,甚至倒塌。,3 軌道工程主要風險24、及對策,03,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,3 軌道工程主要風險及對策,03,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,盾構施工風險控制重點,進出洞地層加固;(涌泥涌水)推進參數控制與調整、糾偏。(栽頭、管片拼裝質量)注漿(地表建(構)筑物沉降)聯絡通道施工。(涌泥涌水)不良地質處理。(盾構施工受阻)噴涌開倉換刀,盾構施工風險統計,刀盤結餅事故約為2%;土艙閉塞事故約為5%;噴涌事故約為7%;開挖面失穩事故約為2%;地表較大沉降事故約為5%;滲漏水事故約為7%;坍塌事故約為60%;剩余其他事故約為12%,,3 軌道工程主要風險及對策,03,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,掘進時注泡沫劑,改25、善土體的和易性,預防粘土結塊 盾構刀盤在設計上應考慮對泥巖的切削功能,使刀盤盡少出現粘結堵塞 也可以在刀盤背面和土艙胸板上增設空心攪動棒,增加攪拌強度和范圍,并且空心棒內還可以預留注水孔,以便清洗刀盤和土艙。空轉刀盤,使泥餅在離心力的作用下脫落,事故原因分析及對策,3 軌道工程主要風險及對策,03,(1)結餅,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,關閉螺旋輸送器情況下繼續掘進,讓切削下的土體擠出土艙內的水。采取這種措施時,要預防艙內壓力過高,造成盾構前方隆起、冒漿以及盾尾被擊穿等。提前采用氣壓平衡模式掘進,但要預防漏氣事件的發生。改善土體的和易性,使土體中的顆粒和泥漿成為一整體。盾構選型方面,螺26、旋輸送器選擇具有土塞效應的中軸式螺桿和簡短式螺桿。在盾構刀盤設計時,優化設計好刀盤的開口率和刀具,使切削進倉的顆粒較小且均勻。,3 軌道工程主要風險及對策,03,(2)噴涌,事故原因分析及對策,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,施工單位控制好壓力艙的應有壓力,防止開挖面失穩;為了保證開挖面的穩定,重要的是要使開挖下來的土砂具有塑性流動性,并使土砂確實充滿壓力艙內,同時還應是開挖下來的土砂具有止水性。同時為了一邊保持開挖面的穩定一邊順利進行推進,則需要適量的進行排土,維持排土量和開挖量的平衡,3 軌道工程主要風險及對策,03,(3)開挖面失穩,事故原因分析及對策,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦27、山法,在發生沉降的地點,在沉陷范圍派專人值班,負責人員、交通、建筑物的安全;盾構關閉進土閥門,建立土壓,盾構停止掘進,用盾構上的超前注漿設備和注漿孔向地層注漿加固。不停地向管片背后注漿,并調整漿液配合比,使其具有足夠的強度和快速凝結;在沉陷范圍內采用鉆機進行地表注漿加固方法,增加地基的強度;增加沉降觀測,及時反饋信息,3 軌道工程主要風險及對策,03,(4)沉降超限,事故原因分析及對策,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,首先攔截塌陷四周的地表水,防止地下水進一步滲入隧道內,降低隧道內的涌水量。及時對塌孔進行回填,尤其是漏水口處,回填密實,形成相對隔水層。控制好推進速度和出土速度,維持開挖面土28、壓平衡,減少地表沉降量。加大注漿量,確保地面沉降范圍不再向前擴展。增加輔助添加劑量,改善土渣的和易性,在增加泡沫量達不到效果時,可以考慮改用膨潤土泥漿。加強監控測量,特別是出土量和土倉壓力,注漿量等參數,并及時根據監控數據調整掘進參數。每天進行一次土樣分析,進行土質鑒定,確定砂層有無繼續下漏趨向。在掘進速度極其緩慢,刀盤推力、扭矩持續增加的情況下,可以考慮進行換刀。至于開挖面地下水和上覆土層的處理,可以從地面上采取攪拌樁(漿)進行加固,割斷砂層及水力聯系,3 軌道工程主要風險及對策,03,(5)坍塌事故,事故原因分析及對策,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,端頭加固體后地表沉降較大,3 軌道29、工程主要風險及對策,03,(6)盾構始發和到達的風險,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,3 軌道工程主要風險及對策,03,接收端鉆孔后噴砂,(6)盾構始發和到達的風險,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,地質原因:存在砂層、或透水層;其次是施工不當,盾構機參數控制欠妥,導致土倉壓力驟減,引起地層損失較快。各階段施工的動荷載造成土層孔隙水壓力升高,在某些較封閉的區域形成能量積蓄。探孔穿透了連續墻后,形成了高壓水的噴卸通道,所以高壓水夾帶著砂從探孔中噴瀉而出,在此噴瀉過程中,能量積蓄區的壓力迅速降低,水逐漸停止噴流。,3 軌道工程主要風險及對策,03,(6)盾構始發和到達的風險,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,(6)盾構始發和到達的風險,增大氣倉壓力快速掘進,同步注雙液漿。及時填充管片與土體間的間隙;加固周邊土體,做好加固體檢測。,3 軌道工程主要風險及對策,03,明挖法,礦山法區間,盾構法,礦山法,謝 謝,