高边坡开挖风险评估.doc
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新建铁路-10标
路基高边坡施工风险评估
编制：
复核：
批准：
集团铁路项目经理部
2015年5月
高边坡施工安全风险评估报告
1.编制依据及原则
1.1风险评估编制依据
1）国家现行铁路施工规范及铁路工程质量评定验收标准、技术安全规则、以及有关规定。
2）中铁第一勘察设计院新建黔江至张家界至常德铁路设计图。
3）沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司指导性施组意见报告。
4）《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》。
5）《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南》。
6）现场调查资料。
1.2风险评估原则
风险评估目标是从施工源头查清风险因素，合理确定风险等级，放弃或修改残留风险高的工程方案，提出风险处理和监控措施，进行系统的风险管理，提高风险的管理水平，保障安全、保护环境、保证工期、控制投资、提高效益。
风险评估和管理在实施中应动态调整，以保证风险评估得以顺利进行。
根据高边坡施工风险评估表和对策措施，结合地质专家提出的地质资料，深入研究地质调查和收集资料，资料不足时认真补充或得到相关信息后，再进行讨论。
2.工程总体施工概况
2.1概况
-10标线路长度38.909km，包含正线路基28段13.642km,桥21座23.403km;联络线路基6段1.324km（含常德联络线、补机折返所），边坡最大挖方高度20米。
2.2气象
沿线属中亚热带山地季风湿润型气候，气候温和，四季分明。
年平均气温14℃～17.7℃，最冷月（一月）平均2.9℃～5.5℃，最热月（七月）平均24.2℃～28.4℃，极端最高气温40.8℃，极端最低气温-3.7℃。
年平均降水量1200～1500mm之间，年最大降雨量2251.3mm，年最小降雨量796.6mm，降水多集中在4～9月，约占全年降水量的70%。
年平均蒸发量739.2～1090.4mm。
年平均风速0.6～2.1m/s，最大风速35m/s（瞬时）。
2.3高边坡路堑工点概况表
高边坡路堑工点概况表
名称
起至里程
路堑长度（米）
路堑高度（米）
路堑分级
高边坡路基工程
DK310+510-DK310+620
110
21
2
高边坡路基工程
DK311+490-DK311+540
50
20
1
1）DK310+510-DK310+620段路基
（1）预应力锚索路堑桩板墙
DK310+530～DK310+610段左侧设预应力锚索路堑桩板墙。
桩：
总长14m，自由端8m，锚固端6m，桩体截面尺寸2×2.5m，桩中-中间距6.0m。
桩间设挡土板：
挡土板长4.8m，厚0.40m，高0.5m，两侧留泄水孔（兼吊装孔），板厚设0.3m厚反滤层。
桩、板均采用C30钢筋混凝土。
桩体预应力锚索：
于桩顶以下1.0m处设预应力锚索一道，锚固端8m，自由端8.4m，锚索施加初始预应力300KN；锚索由6束钢绞线组成，每束钢绞线直径Φ15.2mm，锚孔孔径0.13m，强度级别1860MPa，锚索与水平面的夹角为水平下倾20°。
（2）锚杆框架梁护坡
DK310+530～DK310+610段左侧桩体上留3.0m（含桩宽2.5m）的平台，平台以上边坡坡率1︰2，边坡坡面设锚杆框架梁护坡防护，框架梁横纵交点处设锚杆，锚杆长6.0m。
格梁内铺植生袋。
（3）DK310+510～DK310+610段路堑右侧一级边坡高10m，坡率1︰1，边坡设锚杆框架梁护坡防护锚杆长6.0m，格梁内铺植生袋。
二级边坡坡率1︰1︰25，边坡坡面采用骨架护坡防护，骨架内种植灌木，一、二级边坡间设2.0m宽平台截水沟，平台设绿化槽。
（4）DK310+489～DK310+676.60路堑左侧设矩形测沟，沟深0.9m，宽0.5m，测沟平台宽1.5m，DK310+510～DK310+620路堑右侧设矩形测沟，沟深0.9m，宽0.5m，测沟平台宽1.5m，平台设绿化槽，DK310+530～DK310+600右侧设一级平台截水沟。
2）DK311+490-DK311+540
由于DK311+490～DK311+540段右侧挖方边坡较高，同时距线路中心约46.0m有一双杆（220KV），需要对高边坡开挖过程中的稳定性进行监测。
2.4地震动参数
根据国家质量技术监督局颁布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单（2008年6月11日批准），沿线地震动峰值加速度<0.05～0.15g，地震动反应谱特征周期0.35s（见下表）。
沿线地震动参数划分
序号
沿线分区范围
地震动峰值加速度值（g）
相当于地震基本烈度（度）
地震动反应谱特征周期（s）
备注
1
常德
0.15
七
0.35
2
桃源
0.10
七
0.35
2.5水文地质特征
1）地表水
沿线地表水系发育，主要河流为白洋河，均属洞庭湖水系。
水质良好，对混凝土无侵蚀性。
2）地下水
岩溶水是本工程主要的地下水类型，广泛分布于碳酸盐岩中。
沿线地下水类型主要为松散岩土类孔隙潜水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水。
3评估过程和评估方法
3.1专项风险评估过程
结合本标段工程建设实际情况，高边坡施工风险评估基本程序如下：
1）对施工阶段的初始风险进行评价，分别确定各风险因素发生的概率和可能造成的损失。
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。
3）提出风险因素的等级及残余风险等级，综合确定路基风险等级。
4）根据评价结果制定相应的管理方案和措施并确定监控责任。
5）上级单位对风险评估报告进行审查，并提出修正意见。
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。
3-1指标体系法总体风险评估流程图
3.2专项风险评估方法
根据《高边坡工程施工安全风险评估指南》的有关规定及实施性施工组织设计，建立-10标段高边坡工程施工安全风险指标体系。
1）事故发生概率的等级分成四级，见下表
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
<0.003
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。
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，如下表示：
按人员伤亡等级标准
等级
1
2
3
4
定性描述
一般
较大
重大
特大
人员伤亡
死亡（失踪）﹤3或重伤﹤10
3≤死亡（失踪）﹤10或10≤重伤﹤50
10≤死亡（失踪）﹤30或50≤重伤﹤100
死亡（失踪）≥30或重伤≥50
3）经济损失等级标准
4）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的各种费用，如下表示
按直接经济损失等级标准
等级
1
2
3
4
定性描述
一般
较大
重大
特大
经济损失（万元）
Z﹤10
10≤Z﹤50
50≤Z﹤500
Z≥500
5）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、高度、中度和低级。
专项风险等级标准
严重等级程度
可能性等级
一般
较大
重大
特大
1
2
3
4
很可能
4
高度Ⅲ
高度Ⅲ
极高Ⅳ
极高Ⅳ
可能
3
中度Ⅱ
高度Ⅲ
高度Ⅲ
极高Ⅳ
偶然
2
中度Ⅱ
中度Ⅱ
高度Ⅲ
高度Ⅲ
不太可能
1
低度Ⅰ
中度Ⅱ
中度Ⅱ
高度Ⅲ
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
风险等级
接受准则
处理措施
低度
可忽略
不需采用风险处理措施和监测
中度
可接受
一般不需采取风险处理措施，但需予以监测
高度
不期望
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。
极度
不可接受
必须高度重视采取切实可行的规避措施并加强监测，否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。
4风险评估内容
4.1风险辨识的主要内容
（1）在路基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。
4.2专项风险评估
4.2.1施工程序分解
为方便风险评估，先将高边坡路堑路基工程施工作业活动分解到分项工程，施工作业程序分解表如下：
主要施工程序分解
序号
评估单元
施工工序
作业内容
1
边坡开挖
土方开挖
从上向下分级开挖→运土→修坡
机械挖方、机械装运土方、机械修坡、人工修坡
石方爆破
钻孔→装药→爆破→装运石方→修坡
钻机钻孔、人工装药、爆破作业、机械挖方、机械装运土方、机械修坡、人工修坡
2
地表排水系统
坡顶截水沟→平台排水沟→临时排水
机械挖基、人工挖基、机械提升搬运砌筑材料、人工搬运砌筑材料、人工砌筑
3
预应力锚索抗滑桩
抗滑桩：
锁口施工→桩孔开挖（如有爆破：
钻孔→装药放炮→通风）→提升出渣→护壁钢筋制安→模板安装→混凝土浇筑→桩身钢筋制安→桩身混凝土浇筑→养护→检测；预应力锚固工程：
搭设钻机平台→钻孔→锚索制安→清孔→锚索入孔→注浆→坡面混凝土框架结构→张拉→检测→封锚
人工挖方、钢绞线加工、钢筋加工、模板加工、人工浇筑混凝土、泵送混凝土、钻机钻孔、搭设脚手架、人工装药、放炮、机械提升、机械通风、供电照明、机械供高压风、高压注浆、千斤顶张拉、拆除脚手架
4
坡面植物
坡面修整→人工挖沟槽→回填种植土→播种→覆盖→洒水除虫养护
人工修坡、人工挖槽、坡面填土、播种绿化
5
坡面骨架
坡面修整→人工挖沟槽→骨架砌筑→回填种植土→播种→覆盖→洒水除虫养护
人工修坡、人工挖槽、人工砌筑、坡面填土、播种绿化
6
坡面防护
坡面修整→搭设脚手架→砌筑→抹面勾缝
人工修坡、机械提升搬运材料、人工搬运材料、搭设脚手架、人工砌筑、拆除脚手架
4.2.2安全风险源普查清单
作业程序分解后，通过评估小组讨论、专家咨询等方式，分析评估单元内可能发生的典型事故类型，形成本路基高边坡施工的风险源普查清单。
路基高边坡施工安全风险源普查清单
序号
风险源
风险事件
判断依据
1
边坡土方开挖
边坡失稳、坡面病害、高处坠落、机械伤害
小组讨论
2
边坡石方爆破
边坡失稳、高处坠落、机械伤害、触电
小组讨论
3
地表排水系统
边坡失稳、坡面病害、高处坠落
小组讨论
4
预应力锚索抗滑桩
边坡失稳、塌方、坡面病害、高处坠落、机械伤害、触电、脚手架坍塌、用水突泥
小组讨论
5
坡面植物防护
坡面病害、高处坠落
小组讨论
6
坡面骨架防护
坡面病害、高处坠落、机械伤害
小组讨论
7
坡面防护
坡面病害、高处坠落、机械伤害
小组讨论
4.2.3风险辨识
评估小组从人、机、料、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析，致险因子分析应采用系统安全工程的方法，通过评估小组讨论会的形式实施和分析。
分析致险因子时找到可能导致事故发生的物的不安全状态和人的不安全行为，并结合以往施工中发生的典型事故得出如下风险源分析表。
风险源分析表
作业单位内容
潜在的事故类型
致险因子
受伤害人员类型
伤害程度
不安全状态
不安全行为
备注
边坡土方开挖
边坡失稳
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
坡面病害
作业场地内
作业人员本身
轻伤
无防护
操作错误
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
机械伤害
作业场地内设备
同一作业场所其他作业人员
重伤
使用不安全设备
设备带病运转
边坡石方爆破
边坡失稳
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
机械伤害
作业场地内设备
同一作业场所其他作业人员
重伤
使用不安全设备
设备带病运转
触电
违规操作
作业人员本身
重伤或死亡
绝缘不良
未戴绝缘手套、未穿绝缘鞋
地表排水系统
边坡失稳
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
坡面病害
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
预应力锚索抗滑桩
边坡失稳
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
塌方
孔壁坍塌
作业人员
重伤或死亡
支撑不当
冒险施工
坡面病害
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
机械伤害
作业场地内设备
同一作业场所其他作业人员
重伤
使用不安全设备
设备带病运转
触电
违规操作
作业人员本身
重伤或死亡
绝缘不良
未戴绝缘手套、未穿绝缘鞋
脚手架坍塌
作业场地内
作业人员本身
轻伤
无防护
违规作业等
用水突泥
作业场地内
作业人员本身
死亡
无防护
违规作业等
坡面植物防护
坡面病害
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
坡面骨架防护
坡面病害
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
机械伤害
作业场地内设备
同一作业场所其他作业人员
重伤
使用不安全设备
设备带病运转
坡面防护
坡面病害
地质因素
作业人员本身
死亡
变形较大等
违规作业等
高处坠落
作业场地内设施
作业人员本身
重伤或死亡
无防护栏或损坏
注意力分散、未佩戴安全带、未穿防滑鞋
机械伤害
作业场地内设备
同一作业场所其他作业人员
重伤
使用不安全设备
设备带病运转
4.2.4风险分析
风险估测是采用定性和定量的方法对风险事故发生的可能性及严重程度进行数量估算。
风险估测方法应结合工程施工内容、安全管理方案、可能发生的事故特点等因素确定。
评估小组通过风险矩阵法和指标体系法对本桥梁进行了风险估测，形成了风险估测汇总表。
路基高边坡风险评估测汇总表
编号
风险源
风险评估
作业内容
潜在的事故类型
严重程度
可能性
风险大小
人员伤亡
经济损失
1
边坡土方开挖
边坡失稳
一般
一般
不太可能
Ⅱ
坡面病害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅱ
机械伤害
一般
一般
不太可能
Ⅱ
2
边坡石方爆破
边坡失稳
一般
一般
不太可能
Ⅱ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅱ
机械伤害
一般
一般
不太可能
Ⅱ
触电
一般
一般
不太可能
Ⅱ
3
地表排水系统
边坡失稳
一般
一般
不太可能
Ⅱ
坡面病害
一般
一般
不太可能
Ⅱ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅰ
4
预应力锚索抗滑桩
边坡失稳
一般
一般
不太可能
Ⅱ
塌方
一般
一般
不太可能
Ⅱ
坡面病害
一般
一般
不太可能
Ⅱ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅱ
机械伤害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
触电
一般
一般
不太可能
Ⅱ
脚手架坍塌
一般
一般
不太可能
Ⅰ
用水突泥
一般
一般
不太可能
Ⅰ
5
坡面植物防护
坡面病害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅱ
6
坡面骨架防护
坡面病害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅱ
机械伤害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
7
坡面防护
坡面病害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
高处坠落
一般
一般
不太可能
Ⅰ
机械伤害
一般
一般
不太可能
Ⅰ
4.2.5重大风险源风险可能性估测
大风险源估测按“指南”推荐的风险矩阵法和指标体系法进行动态风险估测。
其中事故可能性取决于物的状态引起的事故可能性与人的因素及施工管理引起的风险抵销的偶合。
1）边坡开挖作业事故发生可能性评估
坍塌的风险贯穿于整个高边坡的开挖与支护过程中。
坍塌可能性主要从坡形、岩体条件、边坡监测、施工季节降雨量、爆破扰动等指标进行估算。
具体指标见下表：
边坡开挖作业事故发生可能性评估指标
评估指标
分类
分值
得分
说明
坡形A
横向凸型坡与纵向缓坡—陡坡组合
2-3
2
结合勘察资料及现场情况进行判断
其它坡形
0-1
岩体条件B=b1+b2
岩体结构b1
散体结构
3
3
结合现场情况进行判断
碎裂结构
2
层状结构
0-1
主结构面方向b2
相同或相近（顺向坡）
3-7
结合勘察资料和现场情况进行判断
相反（逆向坡、横向坡）
1-2
边坡监测C
边坡变形量、变形速率及支护结构内力处于危险域
5-7
3
边坡的控制值应参照设计文件与相关规范确定，其中，安全域为控制值以内，警戒域建议采用控制值的70%，危险域建议采用控制值的80%，各地也可根据实际情况综合确定域值。
边坡变形量、变形速率及支护结构内力处于警戒域
2-4
边坡变形量、变形速率及支护结构内力处于安全域
0-1
施工季节降雨量D
施工季节旬降雨量大于250mm，年暴雨日数在8天以上
4
4
结合当地气候环境资料进行判断
施工季节旬降雨量200~250mm，年暴雨日数5~8天
2-3
施工季节旬降雨量小于200mm，年暴雨日数5天以下
0-1
爆破扰动E
控制爆破，岩体破碎
3
2
此指标主要针对边坡开挖阶段爆破扰动后岩体情况进行判断
控制爆破，岩体较完整
2
控制爆破，岩体完整
0-1
边坡开挖作业事故发生可能性分值计算公式：
R=γ∙[α∙β∙（A+B+D+E）+C]=0.8*［1*1.4*11+3］=15
查表确定边坡开挖与支护作业坍塌事故可能性等级为2级。
计算结果要四舍五入为整数。
分值大小确定后，对照下表确定边坡开挖与支护作业坍塌事故可能性等级。
边坡开挖作业事故发生可能性等级标准
计算分值
事故可能性描述
等级
R≥21
很可能
4
16≤R＜21
可能
3
11≤R＜16
偶然
2
R＜11
不太可能
1
2）边坡石方爆破作业事故发生可能性评估指标
边坡石方爆破开挖作业评估指标主要基于放炮及火药爆炸事故，其可能性主要从爆破器材管理、爆破方式、警戒区域、装药、瞎炮处理及周边环境等指标进行估算。
具体评估指标见下表。
边坡石方爆破作业事故发生可能性评估指标
评估指标
分类
分值
得分
说明
爆破器材管理A
运输、储存管理不明确，操作不合理
1-2
0
结合管理制度、操作水平等进行判断
运输、储存管理较合理
0
爆破方式B
非控制爆破
2-3
1
结合操作人员水平、爆破现场方案等综合判定
控制爆破（预裂爆破、光面爆破）
0-1
警戒区域C
警戒区边界无明显标志，交通路口无人值守
1-2
0
结合爆破规、区域内管理模水平等实际情况判断
警戒区边界有明显标志，交通路口有人值守
0
装药D
普通作业人员、无监管
1
0
结合现场情况综合判断
专业队伍、有监管
0
瞎炮处理E
由普通作业人员按以往经验操作
2-4
1
结合工程实际情况判断
按规定由专门爆破员操作
0-1
周边环境F
施工作业影响范围内存在居民区、公路等建（构）筑物
2
2
结合建（构）筑物的数量、距离等工程实际情况判断
施工作业影响范围内无居民区、公路等建（构）筑物
0-1
边坡石方爆破开挖作业事故发生可能性分值计算公式：
R=γ（A+B+C+D+E+F）=0.8*4=3
对照下表确定边坡石方爆破开挖作业事故发生可能性等级为2级。
计算结果要四舍五入为整数。
分值大小确定后，对照下表确定边坡石方爆破开挖作业事故发生可能性等级。
边坡石方爆破作业事故发生可能性等级标准
计算分值
事故可能性描述
等级
R≥9
很可能
4
6≤R＜9
可能
3
3≤R＜6
偶然
2
R＜3
不太可能
1
3）弃渣运输作业事故发生可能性评估指标
弃渣运输作业事故评估指标基于车辆伤害事故。
车辆伤害可能发生在清表、开挖后的边坡渣土等的运输过程中。
该事故发生可能性主要从车辆设备、施工便道、作业区域、现场监管、司乘人员持证情况及弃渣场布设等指标进行估算，具体指标见下表。
弃渣运输作业事故发生可能性评估指标
评估指标
分类
分值
得分
说明
车辆设备A
未正常维护保养
1-2
0
结合现场自有或租赁的车辆设备不同维护情况综合判断
正常作业，维护良好
0
施工便道B
施工便道不平，宽度较窄，交通复杂
2-3
1
结合便道线性、交通流量等现场情况判断
施工便道良好，交通简单
0-1
作业区域C
施工人员在车辆作业区域内
1-3
0
结合现场情况判断
施工人员离车辆作业区域较远
0
现场监管D
现场运输作业无专门交通指挥人员
1-2
0
结合现场情况判断
现场运输作业管理情况较好
0
司乘人员持证情况E
持证不符合规定
1-2
0
结合现场情况判断
持证符合规定
0
弃渣场布设F
弃渣场布设不合理
1-2
0
根据现场弃渣场设置情况综合判断
弃渣场布设合理
0
弃渣运输作业事故发生可能性分值计算公式：
R=γ∙（A+B+C+D+E+F）=0.8*1=1
对照下表确定弃渣运输作业事故发生可能性等级1级。
计算结果要四舍五入为整数。
分值大小确定后，对照下表确定弃渣运输作业事故发生可能性等级。
弃渣运输作业事故发生可能性等级标准
计算分值
事故可能性描述
等级
R≥11
很可能
4
8≤R＜11
可能
3
5≤R＜8
偶然
2
R＜5
不太可能
1
4）边坡脚手架作业事故发生可能性评估指标
边坡脚手架作业事故发生可能性估测主要基于高处坠落事故，其可能性主要从立杆基础、脚手架构件、交叉作业、夜间施工、劳动防护用品、临空作业面高度、施工季节等指标进行估算。
具体指标见下表。
边坡脚手架作业事故发生可能性评估指标
评估指标
分类
分值
得分
说明
立杆基础A
基础部位不平整，立杆置于软岩之上
1-3
2
应结合现场
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