危险源辨识与风险评估.doc
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一、编制依据
1、《张承高速承德段TJ7合同段合同文件》、施工图纸及技术规范。
2、现行《公路工程技术标准》、《公路桥涵施工技术规范》、《公路隧道施工技术规范》、《公路路基施工技术规范》、《公路工程施工安全技术规程》等相关规范。
3、现行《公路施工手册》及现行《工程建设标准强制性条文——公路工程部分》。
4、《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》
5、现场勘探调查、搜集的实地资料。
二、隧道施工概况
张承高速承德段TJ7标千松坝特长隧道上行线长4470km，起点里程K176+884，止点里程K181+354；下行线长4506km，起点里程K176+812，止点里程K181+318。
隧道进口端明洞8米、出口端明洞96米，建筑界限宽10.75米×5.00米。
千松坝隧道为分离式隧道，受地形限制，隧道平曲线左幅：
R2400（1148.077）+缓和曲线（260m）+直线（1578.199）+缓和曲线（240m）+R2100（752.512）+缓和曲线（240m）+直线（287.212）；左幅：
R2100（1028.592）+缓和曲线（240m）+直线（1661.432）+缓和曲线（240m）+R2150（776.143）+缓和曲线（240m）+直线（283.833）。
隧道内最大超高为3%；其余段为直线段。
隧道右线纵坡为1.95/3616+1.0/854，左线纵坡为1.96/3688+1.0/818。
隧道进口洞门为端墙式，出口为削竹式。
表2-1千松坝特长隧道简况表
隧道
名称
桩号
长度（m）
坡度
明洞长度
（m）
地质岩性
围岩级别（m）
衬砌与支护
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅴ级
千松坝隧道上行线
K176+884～K181+354
4470
1.95%＋1.00%
104
全部为凝灰岩。
节理裂隙发育，富含裂隙水。
680
1800
1540
450
复合式衬砌
千松坝隧道下行线
LK176+812～
LK181+318
4506
2.5%＋1.67%
104
全部为凝灰岩。
节理裂隙发育，富含裂隙水。
680
1860
1420
546
复合式衬砌
2、工程技术标准
全线按高速公路双向四车道标准进行测设，其主要技术标准：
设计行车速度：
100公里/小时；隧道建筑界限：
宽10.75米，高5.0米；路面类型：
隧道内采用水泥混凝土；地震烈度区：
VI区。
3、工程自然条件
3.1地形地貌
本路段在冀西北山区千松坝森林公园北侧，山高坡陡，沟谷发育且多被深切，自然坡度25～45°，局部可达50°以上，岩石出露较多，自然环境差，属典型的山岭重丘区高速公路。
3.2气象特征
沿线属季风型燕山山地气候，冬季干寒漫长，夏季促短，无霜期短为73-80天，昼夜温差大。
年平均温度为7.5℃，雨量充沛，年平均降雨量500毫米左右；日照充足，全年平均日照2800小时。
3.3地质情况
3.3.1构造、水文及地震
隧址区内出露地层为朱罗系凝灰岩，整体上新构造运动较弱，属相对稳定地区。
但隧道进口偏压段和出口风积沙段，开挖时易发生崩塌等不良地质现象。
水文地质情况：
主要为基岩裂隙水，岩体含水量较少，对施工和混凝土结构无大影响；地震地质情况：
为Ⅵ度区，对隧道无影响；岩土工程地质情况：
隧址区未见断层，未发生过地震，区域相对稳定；隧道围岩全部为凝灰岩，根据围岩级别分级有关规定，隧道围岩划分情况见：
表2-1-1《千松坝特长隧道简况表》。
3.3.2不良地质现象
隧道进口设于山体斜坡，表层碎石覆盖，下伏强风化凝灰岩，节理发育，属Ⅴ级围岩段，隧道开挖支护时易产生偏压和零星掉块现象。
隧道出口位于山体斜坡上，预计300米风积沙段，极不稳定，施工时非常容易塌方，成洞难度较大。
三、风险评估程序及方法
1、风险评估程序
根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》及张承高速承德段筹建处“平安工地”活动要求，结合本标段工程建设实际情况，本标段隧道风险评估基本程序如下：
1.1对施工阶段的风险进行评估，分别确定各风险因素发生的概率和可能造成的损失。
1.2分析各风险因素的影响程度，主要确定风险因素对施工安全的影响。
1.3提出各风险因素的等级及残余风险等级，综合确定隧道风险等级。
1.4根据评估结果制定相应的管理方案和措施并确定监控责任。
1.5上级单位对风险评估报告进行审查，并提出修正意见。
1.6根据上级部门意见及专家意见完善风险评估报告并执行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
实施变更后的施工方案和管理措施
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
检查结果是否满足要求
建立专门机构定期检查施工中实际地层条件和各种风险
全过程对残余风险进行风险监控
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余风险的处理措施
满足
直至整个隧道完工
不满足
2、风险评估方法
以专家调查法为主线，综合运用风险因素核对法、风险层次分析法、矩阵法。
3、风险分级及接受标准
3.1事故发生概率等级标准
事故发生概率等级标准
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
0.0003~0.003
0.001
不太可能
1
注：
（1）当概率值难以取得时，可用频率代替概率。
（2）中心值代表所给区间的对数平均值。
3.2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发生的伤亡，依据人员伤亡类别和严重程度进行分级，等级标准如下表：
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
F≥30或SI≤100
10≤F＜30或50≤SI＜100
3≤F＜10或10≤SI＜50
F＜3或SI＜10
注：
F为死亡人数（含失踪）SI为重伤人数
3.3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：
直接经济损失等级标准
后果定性描述
特大
重大
较大
一般
后果等级
4
3
2
1
经济损失（万元）
Z≥500
50≤Z＜500
10≤Z＜50
Z＜10
3.4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
5
高度（III级）
高度（III级）
极高（IV级）
极高（IV级）
可能
4
中度（II级）
高度（III级）
高度（III级）
极高（IV级）
偶然
3
中度（II级）
中度（II级）
高度（III级）
高度（III级）
不太可能
2
低度（I级）
中度（II级）
中度（II级）
高度（III级）
3.5风险接受准则
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，必须高度重视并监测，否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。
4、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
施工地质勘查
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
机械设备程度
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
四、风险评估内容
1、风险评估对象及目标
1.1评估对象：
本评估报告评估对象为千松坝隧道。
1.2评估目标：
根据设计阶段风险评估结果，根据施工地质、资源配置及施工方案进行再评估，提出相应的隧道施工安全措施，着重于施工管理、措施评估和落实。
通过风险评估与管理，建立完整的风险评估与管理体系，切实有效地控制各类风险，将各种风险降低至可接受的水平。
2、风险评估内容
2.1千松坝隧道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。
千松坝隧道工程总体风险评估指标体系
评估指标
分类
分值
备注
地质
G=a+b+c
围岩情况
a
IV、V围岩长度占隧道长度40%以上
3
根据设计文件确定
风积沙地段
b
风积沙段在隧道出口处，一部分明挖，一部分暗挖
2
富水情况
c
有部分可能发生涌水突泥的地质
1
开挖断面A
中断面（单洞双车道）
2
隧道全长L
特长（大与3000米）
3
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
千松坝隧道施工安全总体风险大小R=G（A+L+S+C）=6*（2+3+1+1）=42，依据隧道工程施工安全总体风险分级标准，千松坝隧道总体风险等级为Ⅳ级（极高风险）。
2.2隧道工程施工安全风险源普查清单
根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》，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。
隧道工程施工安全风险源普查清单
序号
作业内容
安全风险
1
洞口开挖
可能导致坍塌、机械伤害、物体打击、高处坠落、触电
2
洞口边仰坡防护
可能导致坍塌、物体打击、高处坠落、触电
3
洞内运输
可能导致机械伤害
4
鉆爆作业
可能导致坍塌、物体打击、哑炮、高处坠落、机械伤害
5
初期支护
可能导致坍塌、物体打击、高处坠落、触电、机械伤害
6
二次衬砌
可能导致物体打击、高处坠落、触电、机械伤害
2.3风险源风险分析表
评估小组从人、机、料、法、环等方面对可能导致的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
物体打击
无防护等
操作错误等
高处坠落
无防护、无警示标识等
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
触电
未经许可开动、关停等
（电气）未接地等
洞身开挖
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、无警示标识等
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
触电
未经许可开动、关停等
（电气）未接地等
初期支护
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、无警示标识等
忽视警告标志等
触电
未经许可开动、关停等
（电气）未接地等
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、无警示标识等
忽视警告标志等
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
洞内运输
机械伤害
使用不安全设备等
设备带病运转等
2.4重大风险源风险估测
（1）隧道工程重大风险源风险估测采用定性与定量相结合的方法，事故的严重程度的估测方法采用专家处理方法。
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
Ⅱ、Ⅲ级
2
根据围岩节理发育情况
Ⅳ级
3
V级
4
断层破裂情况B
不存在断层
0
渗水状态C
干、滴渗
0.9
渗水状况应考虑天气情况
地质符合性D
施工控制与设计
0
施工方法E
施工方法完全适合水文地质的要求
0
施工步距F=a+b
a
Ⅴ级围岩掌子面距离在70米以下
1
b
一次性仰拱开挖长度在8米以下
1
隧道施工区段评估指标分值：
Ⅴ级R=4+0.9+1+1=6.9
Ⅳ级R=3+0.9+1+1=5.9
Ⅱ、Ⅲ级R=2+0.9+1+1=4.9
（2）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
总部企业资质A
一级
1
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
没有
0
作业人员经验D
经验丰富
1
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
安全投入F
符合规定
0
机械设备配置及管理G
符合合同要求
0
专项安全施工方案
可操作性强
0
M=1+1=2,0≤2≤2,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0.8.
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=6.9*0.8=5.52，3≤P≤6,属于Ⅱ级（偶然）。
Ⅳ级施工区段事故可能性等级P=R*γ=5.9*0.8=4.723≤P≤6,属于Ⅱ级（偶然）。
Ⅲ级施工区段事故可能性等级：
P=R*γ=4.9*0.8=3.923≤P≤6,属于Ⅱ级（偶然）。
（3）风积沙地段事故的可能性，可从风积沙含水量、超前支护情况、初支情况、二次衬砌与掌子面距离、监测体系等指标进行估算，具体评估指标见下表。
隧道风积沙地段坍塌事故可能性评估指标
评估指标
分类
分值
说明
含水量A
隧道暗挖段不含水
1
初期支护B
初期支护符合设计
1
严格执行设计
二衬距离开挖面的距离C
严格按照施工组织执行
1
监控量测体系D
加强监控量测
2
监控量测发现问题，及时采取措施
隧道风积沙段施工出现坍塌事故可能性分值为：
P=γ*A*（B+C+D）=0.8*1*（1+1+2）=3.2，风积沙地段坍塌可能性等级处于偶然和可能之间。
（4）隧道涌水突泥事故的可能性，可从施工区段的岩溶发育程度、断层破碎带、外水压力水头等指标进行估测，具体评估指标见下表。
评估指标
分类
分值
说明
岩溶发育程度
A
岩溶不发育，有岩溶裂隙、溶洞不发育
1
根据设计文件和超前预报结果判定
断层破碎带
B
施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙
1
根据设计文件和超前预报结果判定
周围水体情况
C
隧道周围不存在补给水体
1
根据现场调查情况判定
隧道施工区涌水突泥事故可能性分值为：
P=γ*B*（A+C）=0.8*1*（1+1）=1.6，涌水突泥事故可能性等级为偶然。
（5）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。
-20-
千松坝隧道重大风险源风险等级汇总表
序号
施工区段
洞口失稳
坍塌
大变形
涌水突泥
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
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
ⅡⅢ级施工段
偶然
一般
低度
偶然
一般
低度
偶然
一般
低度
偶然
一般
低度
2
Ⅳ级施工区段
偶然
一般
中度
偶然
一般
中度
偶然
一般
中度
偶然
一般
中度
3
Ⅴ级施工区段
可能
较大
高度
可能
较大
高度
可能
较大
高度
偶然
较大
中度
2.5风险评估结果
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数导致的风险事件可能发生的概率和可能产生的后果。
经过隧道风险评估，千松坝隧道为高度风险隧道。
被判定为高度风险的隧道为Ⅴ级施工区段（包括洞口），其中高度风险事件为Ⅴ级施工区段坍塌（包含洞口失稳）、Ⅴ级施工区段大变形和洞内危险品爆炸。
五、成立工程风险管理小组
1、风险管理领导小组
组长：
马连宏
副组长：
宇志伟胡耀东王立东
组员：
唐士东闫志刚剧金鹏张佳贞
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）组员：
在组长和副组长的领导下，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；与项目部其他部门紧密联系，共抓落实，从人、财、物各方面给予安全评估与管理工作切实保障。
3、安全评估与管理小组办公室
日常工作由项目部安全环保部负责，值班电话:
18931336181。
六、风险事件的技术对策
根据风险接受准则与采取的风险措施的规定，针对不同风险事件，结合现场的实际情况拟采取如下技术对策：
1、隧道坍塌风险事件的技术对策
1.1坍塌风险等级归类
根据隧道安全风险等级划分的成果知：
风险等级被定为高度的施工区段为Ⅴ级施工区段（包括洞口）。
1.2风险处理对策
根据公路隧道风险接收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“一般不采取风险处理措施，但需予以监测”；高度风险“必须有风险处理措施，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成本”。
为此，我项目确定如下风险技术对策:
（1）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，做好设计复核，尤其现场地质核对和完整的地质分析工作。
超前地质预报主要方法确定为：
地质分析法超前预测、超前水平钻孔探测、检测和必要的地质雷达检测。
制定专项安全措施和应急预案，加强现场演练。
（2）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，积极与筹建处以及监理单位、设计单位沟通，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改设计参数。
编制隧道监控量测方案，必要时与设计单位配合，利用实测数据，借助大型土木软件，通过建模、网化、加载、求解与分析等计算步骤，预测围岩变形或进行力学反分析，及时修改设计参数，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，确定二次衬砌施工时间，确保及时施作二次衬砌。
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与拱墙二次衬砌工序间的合理布局控制。
（3）洞口及明洞工程的防护技术措施
隧道洞口段工程包括洞口土石方开挖、边仰坡防护、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，并考虑到施工开挖的稳定性，本着“早进晚出、减少开挖”的原则，洞口采用明挖法施工。
及时进行边仰坡的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：
A、洞口排水
首先施工隧道洞顶截水沟，截水沟距开挖线不小于5米，其坡度根据地形设置，但不应小于0.3％，以免淤积。
B、洞口边仰坡开挖与防护
根据设计图纸和施工现场布置，在洞口范围内量测放样边坡控制桩，按照设计坡比分层开挖，分层开挖高度为2米，采用随开挖随防护。
开挖洞口时尽量减少破坏原有植被和岩体为原则，按设计坡度一次性修整到位，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、供电设备、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
A、施工中遵循“短进尺、强支护、早封闭、勤量测、早衬砌”的原则；调整开挖方法，优化开挖方法，视围岩稳定情况，决定喷混凝土封闭和出渣的先后顺序，原则上先初喷封闭，再进行出渣，而后复喷至设计厚度。
对Ⅳ、Ⅴ级围岩浅埋段，在掘进施工中很可能出现坍塌，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作，必要时缩小钢架间距，钢架连接板处设置锁脚锚杆，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、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。
C、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。
D、有仰拱地段，须考虑超前施工开挖掌子面与仰拱，严格控制仰拱、回填及二次衬砌各工序间的距离，严格按规范作业，尽早完成二次衬砌浇筑。
E、施工作业期间，值班技术24小时值守，随时记录掌子面的情况，遇到问题，及时汇报，防止错过最佳处理时间。
F、进洞前，应对洞口段以及浅埋段的纵横断面进行量测，并绘制纵横断面图，确认浅埋情况，做到随时掌握洞顶覆盖岩土层的厚度，并据此调整支护参数和作业工序部署。
G、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。
H、做好应急预案，配备必备的抢险物资。
2、隧道大变形施工对策及安全技术措施
2.1大变形风险等级归类
根据隧道安全风险等级划分的成果知：
Ⅴ级围岩施工区段大变形为高度风险事件。
2.2隧道大变形技术对策
（1）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，沿隧道两侧拱部范围内出现纵向开裂；
B、施工面不封闭时，几个小时后围岩会沿微节理面及层理面产生松弛破裂，在拱顶、
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