工程施工风险控制与风险预案.doc
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1、厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案第十四章 施工风险控制与风险预案383厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案第十四章 施工风险控制与风险预案 . 383 1 施工风险分析 . 3851.1 风险管理 . 3851.2 施工风险管理组织机构 . 3851.3 施工风险的构成与识别 . 386 2 施工风险评估 . 3892.1 风险评估矩阵 . 3892.2 施工风险评价 . 390 3 施工风险对策 . 3903.1 施工地质风险对策 . 3923.2 隧道涌水突泥风险对策 . 392
2、3.3 隧道坍塌风险对策 . 3923.4 海域风化深槽及破碎带施工风险对策 . 3933.5 陆域全强风化岩地段施工风险对策 . 3933.6 工期风险对策 . 393 4 隧道突发事件风险分析及对策 . 394 5 主要施工风险紧急救援预案 . 3945.1 施工风险紧急救援组织机构与管理职责 . 3945.2 救援预案 . 3965.3 主要施工风险紧急救援预案 . 400384厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案 1 施工风险分析1.1 风险管理风险管理是指在管理过程中通过风险识别、风险量化和风险控制,合适地采用多种管理方法、技术措
3、施和工具,对施工中所涉及的风险实施有效的控制和管理,采取主动行动,尽量最大化风险事件的有利后果,最小化风险事件所带来的不利后果,以最少成本,保证工程施工的安全、可靠地实现项目的总体目标。风险管理的主要内容包括:风险识别、风险估计和评价以及风险规划和控制。1.2 施工风险管理组织机构施工风险管理组织机构见图 14-1“施工风险管理组织机构框图” ,施工风险管理职责见表 14-1“施工风险管理职责表” 。项目经理项目总工 项目副经理风险监测组 风险分析组 风险管理组 风险对策组 紧急救援组地质预报小组监控量测小组各施工作业队行动小组报警小组通讯联络小组救护小组疏散引导小组图13-1-1 施工风险管
4、理组织机构框图图 14-1 施工风险管理组织机构框图385厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案表 14-1 施工风险管理职责表序号 机构 施工风险管理职责全面负责本工程项目的施工风险管理工作,负责及时采取有效措施项目 1规避和预防各种施工风险,主持召开施工风险分析会并作出相应处经理理方案,尽可能的降低施工风险。负责对风险管理组和紧急救援组的管理,组织各项风险预防措施、项目 2紧急救援预案的实施, 深入施工现场了解可能出现的施工风险问题,副经理及时预防和消除。负责对风险监测组、风险分析组、风险对策组的管理,配合项目经项目 3理与副经理做好风险
5、管理工作;负责组织制定预防施工风险措施和总工程师紧急救援预案,提交风险分析会讨论实施。负责收集各种施工风险的资料,包括施工进度、地质预测预报和监 4 风险分析组控量测结果;结合工程施工情况对其进行分析,提出风险预警报告。依据风险分析结果,及时制定相应的施工风险预防措施和紧急救援 5 风险对策组预案,规避各种施工风险。6 风险管理组 负责各项风险措施及紧急救援预案的实施。负责进行地质预测预报和监控量测工作,负责采集地质预测预报和7 风险监测组监控量测数据,对数据进行处理和分析,并及时将结果报风险分析组。负责发生施工风险后的紧急救援工作,各小组各负其责(详见本章8 紧急救援组5.1.2 )做好紧急
6、救援工作。2.3 施工风险的构成与识别3.7 施工风险的构成构成厦门海底隧道项目的主要施工风险:隧道安全风险、工程工期风险、工程质量风险、工程成本风险。四大风险有着密切关系,项目风险源头在于隧道安全风险。在隧道施工中,常见的施工安全风险有不良地质、地质灾害、有害气体和高温放射性、惯性事故等,结合本工程可能出现的施工安全风险见表 14-2“施工中可能出现的施工386厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案安全风险”。表14-2 施工中可能出现的施工安全风险序号 风险项目 风险出现的可能性 方式1 浅埋 有 加强技术手段2 风化槽、断层破碎带 有
7、加强技术手段3 突涌水 有 加强技术手段4 设计地质探孔涌水 有 加强技术手段5 隧道塌方 可能 采取技术手段6 爆破作业 可能7 施工用电 可能8 爆破危石 可能加强管理及安全防护措施9 机械伤害 可能10 井口坠落 可能1.4 施工风险的识别隧道安全风险预测方法与评价,是指安全风险管理中的风险识别与风险估计和评价,将隧道施工中存在的物理危险因素、人为危险因素、心理危险因素及危险事故判定识别出来。在隧道施工中对安全风险进行识别,通常是根据施工的设计文件中提到的安全风险项目,以往的隧道施工中出现风险项目、运用先进的仪器设备超前探测出的风险项目。这些风险项目能涵盖隧道施工中各方面的风险。结合本工
8、程特殊的地理位置、工程地质水文等特点,参考国内外类似工程隧道施工经验,采用专家调查法和层次分析法经过分析,识别出本工程施工的主要风险为:地质风险、隧道涌水突泥风险、隧道坍塌风险、海域深风化槽及断层破碎带施工风险、陆域全强风化岩地段施工风险、工期风险 。(1)地质风险隧道是地下工程,具有隐蔽性、复杂性和不可预见性的特征。本工程是国内第一座穿越海底的隧道工程,由于工程地质勘察手段的局限性,特别是海底勘测的技术难度与高代价,决定了勘测阶段的地质资料不足,准确性不高,所以遇到未预测到的不387厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案良地质的风险更大。因
9、此,施工时必须采用地质调查、地质补勘以及超前地质预报系统等综合手段,对隧道工作面前方地层进一步探明。由于存在未知地质,对施工造成了难以预料的风险,甚至会产生灾难性的后果。(2)隧道涌水突泥风险海底隧道施工中的最大威胁是施工中的涌水突泥,一旦出现此类事故,将对人员安全和工程造成极大的损失。本标段隧道经过五通村民宅和厂房约 500m,陆地地段约有 620m 处于全强风化地段,海域隧道地段穿越 F1、F4 风化深槽及二长岩脉侵入体,工程前期的各种地质勘探孔封堵不严,在施工中可能产生裂隙水的分散淋水或涌水,或可能诱发潜在的高压突水。在风化深槽部位、断层破碎带内的松散充填物易产生变形或被高压地下水带走,
10、形成涌泥、引发大量塌方,同时由于导水断层的贯通性强,可能连通多个含水层或与床面海水有力水联系,而与断层带两侧将存在明显的水压,这样导水断面极有可能汇合各处含水层以至地表水作为揭露的主径流带而将床面海水引入洞内;而阻水地层则可能在高水压和水压差的作用下被击穿致出现高压突水、突泥。(3)隧道坍塌风险本隧道地质情况复杂,在施工期间由于以下原因可能出现隧道坍塌:隧道穿越全强风化地段,围岩自稳能力差,开挖后围岩失稳。在风化深槽及断层破碎带地层中,地下水丰富,开挖后出现涌水突泥。喷层大量开裂,喷混凝土质量、厚度未达到要求。预注浆加固措施不到位,效果不明显。薄层岩体在构造运动作用下,形成小褶曲、错动,岩层层
11、状劈裂,层理、节理缝或裂隙变大、张开。由于地下水的浸泡、软化等作用,加剧岩体的失稳而明塌。洞内围岩变形异常 ,变形加速度加大。(4)海域深风化槽及断层破碎带施工风险388厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案根据地质资料,本段工程海域隧道穿越 F1、F4 两条断层破碎带,并有二长岩脉侵入体,每处长约 70120m,岩体主要为全强风化花岗岩,此类全强风化岩体强度低、自稳能力差,在极端地质条件下,存在发生渗透破坏的可能。(5)陆域全强风化岩地段施工风险本隧道穿越陆地约有 886m 处于全强风化地段, 围岩自稳能力差, 开挖扰动后存在一定的施工风险
12、。(6)工期风险由于本隧道要穿越全强风化岩、海底风化深槽等不良地质地段,同时由于地质风险的存在,势必会对施工造成影响,从而影响工期进度。 2 施工风险评估2.1 风险评估矩阵风险评估矩阵见表 14-3“灾害风险评估矩阵” 。表 14-3 灾害风险评估矩阵(1) (2) (3) (4)灾害分类频率可忽略的 较轻的 严重的 灾难性的(A) 不可能 (106x) 1A 2A 3A 4A3(B) 难得地 (10 x106) 1B 2B 3B 4B2(C)偶而地 (10 x103) 1C 2C 3C 4C1 2(D) 可能地 (10 x10) 1D 2D 3D 4D1(E)频繁地 (x10) 1E 2E
13、 3E 4E后果描述 级别 灾害风险指标 风险决策准则后果可忽略 一 一级: 1A、1B、1C 可接受且不必进行管理审视后果较轻 二 二级: 1D、1E 、2A、2B、 可接受,同时进行管理审视389厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案3A、4A三级: 2C、2D 、3B、3C、不希望发生;高层管理决策:接后果严重 三4B受或拒绝风险四级: 2E 、3D 、3E、4C、灾难性后果 四 不可接受;停止运营和立即整顿4D、4E1.5 施工风险评价针对本标段隧道在施工期各个环节可能潜在的各种风险进行定性定量分析,根据表 14-3,综合评价出主要风
14、险源的风险等级如表 14-4“风险分析综合评价表”所示。表 14-4 风险分析综合评价表序号 风险因素 风险出现的可能性 风险评价 风险级别1 地 质 中等 2C 2 隧道涌水突泥 不大 4B 3 地质勘探孔涌水 不大 3B 4 隧道坍塌 中等 3C 5 海域深风化槽及破碎带施工 不大 4B 6 陆域全强风化岩地段施工 中等 3C 7 工 期 中等 2C 从上表可知: 地质、隧道突涌水、地质勘探孔涌水、隧道坍塌、海域深风化槽及破碎带施工、陆域全强风化岩地段施工、工期等七种风险因素均 较大,为三级风险。 3 施工风险对策本标段主要施工风险原因分析及对策见表 14-5“本标段主要施工风险原因分析及
15、对策”。390厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案表 14-5 本标段主要施工风险原因分析及对策序号 施工风险 主要原因 对 策 应急措施1、加强洞内超前预报; 2、 1、地质预测预报手段有通过服务隧道预报与验证; 限;2、海底隧道地质预施工地质3、采用综合预测预报技术; 1 报难度大; 3、地质预报风险4、开展地质预测预报技术研精确度不高; 4、工程地 究,提高地质预测预报的准质复杂多变。确度。1、存在未探明的地质不 1、加强超前地质预测预报;良体; 2、加固体未达到2、做好孔口防突和止浆球阀 1、设置防水闸 强度要求; 3、爆破震动隧道
16、涌水装置; 3、根据涌水情况,采 门; 2、制度完 2改变了围岩的渗流场, 渗突泥风险 善可行 的 紧急 用不同注浆技术; 4、采用减透系数增大; 4、注浆方 震控制爆破技术; 5、;6、制 预案; 3、对逃案不合理,效果不明显;定严格的防范措施。 生路线 经 常演 5、孔口止水装置失效。练; 4、加强宣 1、封堵不密实; 2、时间 1、准备测出勘探孔里程桩传教育, 提高防 地质勘探久长,海水腐蚀; 3、钻 号;2、根据孔深情况提前采 3范意识。 孔涌水 孔时周围岩体受干扰, 完取堵水措施; 3、排水设备能整性变差。 力配备充足。1、浅埋段形不成坍落拱; 1、制定紧急救 1、坚持先护后挖施工原
17、则;2、地质原因造成隧道坍 援预案; 2、采 2、根据不同围岩选取合理的隧道坍塌 取先护 后 挖的方;3、施工方法不当;4 施工方法; 3、及时支护,封风险4、预加固体效果不明显; 措施; 3、加强闭成环, 改善围岩受力环境; 5、隧道突涌水引起坍塌;支护, 提高防坍4、加强,实现信息化施工。 6、支护措施不到位。塌意识。海域风化1、围岩破碎,自稳能力同第二章第 4 节“隧道穿越5 差;2、水压高; 同本表 2深槽段施 海底风化深槽施工” 。工风险3、开挖对围岩的扰动。陆域全强1、埋深浅;同第二章第 3 节“陆域全6 2、自稳能力差; 同本表 3风化层施 强风化层施工” 。工风险3、地下水位高
18、。1、存在不可预见的地质 1、增开工作面; 同第二章第 9 节“施工工期7 工期风险 因素;2、软弱围岩段长; 2、增加资源配紧”。 3、全断面预注浆的影响。置。391厦门东通道 (翔安隧道) 工程 A1标实施性施工组织设计 第十四章 施工风险控制与风险预案3.1 施工地质风险对策(1)洞内超前预报:采用 TSP203超前探测系统、 GPR(探地雷达)和超前地质水平钻孔等长短结合、物探和钻探结合的综合超前地质预报手段,对隧道工作面前方围岩,尤其是隧道掌子面前方的工程地质和水文地质情况的性质、位置和规模进行比较准确、全面、系统的探测和判断,确定不良地质体的空间位置、规模和性状,降低地质风险。(2
19、)服务隧道预报和验证:充分利用超前的服务隧道直接揭露和验证洞身地质,不断修整地质预报的手段和方法,为主隧道的开挖提供准确地质资料。(3)主隧道施工接近不明地质构造带时,可利用服务隧道,设置侧向探孔,以准确探明各主隧道处不明地质构造带的位置和范围。(4)配备专业地质工程师,以便对预报数据作出准确判释,提高预报的准确度。(5)其他详见第二章超前地质预报、施工测量与监控量测。3.2 隧道涌水突泥风险对策见第二章重难点 6 节隧道突涌水防治3.3 隧道坍塌风险对策本标段隧道为三线大跨隧道,穿越地层复杂,地质条件较差,特别是在通过洞口浅埋全强风化岩地段和海底风化深槽地段时,由于隧道自稳条件差,水压力和涌
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