绕城高速公路安全风险评估报告(路桥隧风险评估)

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第一部分

本项目桥梁、隧道路基总体风险评估概况

1、工程概况

1.1项目概况

某绕城高速公路西南线工程第八标段,全长约5.6Km。

本标段主要工程包含分离式隧道1座,大桥3座,盖板涵7道,圆管涵1道。

1.3 项目主要工程量及结构形式

1.3.1路基工程

路基总长1962.528米,填筑20万m3,路基挖方21万m3,挖方段位于隧道洞口两端,最大开挖深度为28.7m,隧道出口开挖量为13万m3,软基处理管桩153865m、排水板603027m、泡沫砼30255m3。

1.3.2桥梁工程:本标段桥梁三座,二种结构类型。

1)悬臂现浇结构:仙降大桥主桥,上部结构75+135+75悬臂现浇箱梁,下部为群桩、承台、空心薄壁墩。主墩桩径为Φ2.2m,桩长85m,单桩混凝土方量为320m3。

2)预制安装结构:仙降大桥、灯垟大桥、对岙大桥,预制梁为40mT梁 112片,30m箱梁460片,20m箱梁160片,下部结构均为墩柱式结构,桩基504根,桩桩径为Φ1.8m、Φ1.5m,Φ1.3m。

1.3.3隧道工程:左线长1370m,右线长1553m

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Ⅴ级围岩732m、Ⅳ级围岩1709m、Ⅲ围岩406m。

1.4 项目特点

1.4.1 项目在2个行政区内,瑞安市和平阳县;

1.4.2 单位工程比较集中;

1.4.3 沿线距离村庄较近;

1.4.4 起点位于飞云江北岸,仙降大桥跨越飞云江;

1.4.5 隧道埋设较浅(埋深4~80m)且严重偏压;

2.路基、桥梁、隧道施工安全风险评估等级如下:

具体施工安全风险评估报告见附后

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第二部分

隧道工程施工安全风险评估报告

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1.1 风险评估依据及评估范围

1.1.1风险评估目的

为加强湖岭背隧道工程的安全管理,尽早辨识潜在风险,优化工程建设方案,完善风险控制措施,提高工程建设和运行的安全性,湖岭背隧道工程安全风险评估工作组(以下简称评估组)按照某绕城高速公路西南线有限公司的要求,对湖岭背隧道工程进行安全风险评估。

本次湖岭背隧道工程施工风险进行评估的主要目的如下:

(1)对湖岭背隧道工程实施风险进行评估。

(2)为湖岭背隧道工程下一步施工管理提供重要的技术参考。

(3)对项目安全风险管理提出建议,为安全管理工作提供参考。

1.1.2 评估依据

(1)国家有关法律法规如下:

《中华人民共和国安全生产法》(中华人民共和国主席令[2002]第70号)《中华人民共和国消防法》(中华人民共和国主席令[2008]第6号)

《中华人民共和国职业病防治法》(中华人民共和国主席令[2011]第52号)《中华人民共和国建筑法》(中华人民共和国主席令[2011]第46号)

《中华人民共和国环境保护法》(中华人民共和国主席令[1989]第22号)《中华人民共和国防洪法》(中华人民共和国主席令[1997]第88号)

《中华人民共和国清洁生产促进法》(中华人民共和国主席令[2012]第54号)《中华人民共和国突发事件应对法》(中华人民共和国主席令[2007]第69号)《中华人民共和国行政许可法》(中华人民共和国主席令[2003]第7号)

《中华人民共和国防震减灾法》(中华人民共和国主席令[2009]第7号)

《建设工程安全生产管理条例》(中华人民共和国国务院令[2003]第393号)《危险化学品安全管理条例》(中华人民共和国国务院令[2011]第591号)《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》(中华人民共和国国务院令[2002]第352号)

《特种设备安全监察条例》(中华人民共和国国务院令[2009]第549号)

《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》(国务院令[2001]第302

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号)

《压力容器安全技术监察规程》(质监局发[1999]第154号)

《劳动防护用品监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令[2005]第1号)

《浙江省交通建设工程质量和安全生产管理办法》(省政府第300号令)(2)工程项目的有关技术文件、资料如下

某绕城高速公路西南线工程第08标段《施工图设计阶段工程地质勘查报告》

某绕城高速公路西南线工程第08标段《施工图设计阶段工程物探勘查报告》

某绕城高速公路西南线工程第08标段《两阶段施工图设计》

(3)评估采用的主要规范和标准如下:

交通运输部《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》

《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)

《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)

《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)

《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)

《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)

《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)

《建筑地基处理技术规范》(JTJ 79-2002)

《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)

《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)

《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T D71-2004)

1.1.3 评估范围

对湖岭背隧道工程施工过程中可能造成的人员伤亡及经济损失进行风险评估,并提出相应的安全对策措施。

1.1.4 评估原则

按国家现行有关劳动安全卫生的法律、法规和标准要求,对本项目进行评

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价,同时遵循下列原则:

(1)严格执行国家、地方与行业现行有关劳动安全卫生方面的法律、法规和标准,保证评价的科学性与公正性。

(2)采用可靠、先进适用的评价技术,确保评价质量,突出重点。

1.2工程概况

1.2.1工程规模

湖岭背隧道采用双洞六车道分离式隧道型式,左线长1370m,右线长1553m,Ⅴ级围岩732m、Ⅳ级围岩1709m、Ⅲ围岩406m,开挖方量44.7万m3,混凝土方量13.9万m3。主要技术标准:

(1)隧道几何线形与净空按100Km/h设计。

(2)隧道照明设计速度按80Km/h设计。

(3)净高5米,净宽14.5米。

1.2.2地形地貌

隧道位于浙江东南沿海的侵蚀-剥蚀低山丘陵区,主要由火山碎屑岩组成,高程大多低于300m。一般丘陵外形舒缓,表部残坡积层发育,坡麓处厚度较大,以风化剥蚀作用为主,流水的侵蚀作用居次要地位。山体发育沟谷较多,沟谷处,常可见基岩出露,节理裂隙发育。丘陵山坡坡角一般在20~35°左右,植被覆盖良好。

1.2.3水文

区内地表水体不发育,主要为大气降水形成的山涧溪流水,雨季、洪水期水量较大,水质较混浊,对周边土体和基岩冲刷剧烈。大气降水为隧道水的主要补给来源,但季节性变化大,雨季充水明显。地表水一般水质良好,对混凝土微-中等侵蚀性。

1.2.4 地层特性

隧道处地层主要为第四系残坡积层、前第四纪地层,包括上侏罗统高坞组、火山侵入岩。

上侏罗统高坞组:为晚侏罗世第一亚旋回早期火山活动的产物,由酸性火山碎屑岩组成,岩性单一,主要为块状流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质含角砾玻屑

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晶屑熔结凝灰岩,晶屑粗大,貌似岩体,岩质坚硬。

火山侵入岩:主要有花岗岩、花岗斑岩。花岗岩和花岗斑岩具有差异风化的特点。

本隧道涉及的地层岩性为侏罗系凝灰岩、花岗岩等,质坚硬。

1.2.5地质构造

本工程在区域构造上属于华南褶皱系(Ⅰ

2),浙东南褶皱带(Ⅱ

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)的某-临

海拗陷(Ⅲ

8)之东南部,界于黄岩-象山(Ⅳ

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)和泰顺-某断拗(Ⅳ

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)之间。

控制本工程区构造格局的区域性大断裂有:某-镇海大断裂、淳安-某大断裂、泰顺-黄岩大断裂。

受上述断裂影响,本工程构造格式以区北北东向、北东向和北西向构造发育断裂为主,褶皱不发育。印支运动以后,测区处于燕山期陆缘活动阶段,本阶段断块活动极为活跃,并伴随着强烈的岩浆活动。由于火山喷发形成大面积的火山构造及岩浆岩的侵入,兼之后期断块活动,使测区形成下降的断陷盆地,沉积了巨厚的第四纪地层。

1.2.6 地震

调查区最新构造运动以差异间歇升降为主,但强度较弱。最新构造活动的集中表现是地震,根据《中国地震资料年表》记载,永嘉及某地区1324-1854年间发生地震18次,瑞安县1620-1782年间计有8次地震。按全国地震区带划分,调查区属东南沿海二等地震区北东段,其地震强度、烈度远较闽粤弱,接近三等

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地震区。总体上看,有如下几个方面的特点:

1、震级小(小于五级),强度弱(不大于六度),频率低;

2、现代地震活动微弱,据现代地震监测资料,除受到区外地震影响外,调查区仅记录两次明显的无感地震;

总的来说,区域稳定性尚属良好。根据国家技术质量监督局2001年2月发布的《中国地震动参数区划图》,工作区地震动参数峰值加速度分区为0.05g区(地震基本烈度为VI度)。

1.2.7工程地质层及特征

本次勘察揭露深度根据岩性及风化程度不同划分为8个工程地质层,各层的工程地质特征如下;

:含碎石粉质粘土,褐黄色,可塑,湿含铁锰质结核,含碎石。

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:碎石,灰黄色,稍密-中密,碎石约占50—70﹪,多呈棱角状,径一般⑨

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2—5cm不等,余为粘性土充填。

:全风化凝灰岩,灰黄色,原岩结构已基本破坏,尚可辨认,岩呈砂土⑩1

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状,局部含强风化岩块,锤击易碎,部分手可掰碎。

:强风化凝灰岩,灰黄色,岩芯呈块状,碎块状,节理发育,节理面见⑩2

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铁锰质渲染,敲击不易碎。

:中风化凝灰岩,青灰色,节理裂隙较发育,倾角以40°70°为主,可⑩3

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见灰黄色铁锰质渲染,岩芯呈柱状,碎块状,柱长10.0—40.0cm,裂缝面含铁锰质氧化膜,锤击声脆,断面较新鲜,RQD=68-82%

?141:全风化花岗岩,灰黄色,组织结构已基本破坏,但原岩结构尚可辨认,岩石风化强烈,风化呈砂土状,局部残留少量强风化碎块。

?241:强风化花岗岩,灰黄色,灰白色,岩芯呈碎块状,见灰黄色锰铁质渲染痕迹较重,锤击易碎。

?341:中风化花岗岩,灰白色,节理裂隙较发育,岩芯呈碎块状—柱状,裂缝面可见少量的铁锰质氧化物,岩质硬,锤击不易碎,RQD=66—96%

1.2.8围岩级别划分

湖岭背隧道处于剥蚀丘陵区,高程在200—250米,山脉呈北东走向,场地受深大断裂影响,构造发育,岩性较为复杂,以花岗岩,凝灰岩为主,岩体较破

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碎。其详细围岩分级情况如下:

1.进洞段(K39+200—K39+355,ZK39+200—ZK39+350),V级

丘陵斜坡,植被茂密。上部为残坡积粉质粘土,灰黄色,可塑,厚约2—8m,局部夹有碎石,块石,大小不一,棱角状,含量较高,局部以碎块石土为主;下伏基岩为花岗岩,风化强烈,风化层厚度可达25.4m呈砂土状,强风化层,呈碎块状,厚约1-2m,中风化岩,青灰色,岩度较硬,Rc=37MPa,节理裂隙发育,隙面铁锰质渲染,较破碎,呈块石碎石状镶嵌碎裂结构为主,雨季,可见地下水从斜坡坡脚渗出。地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水,地势平缓,利用地下水下渗;雨季开挖时,会出现渗水现象。该段隧道主要穿越残坡积土-强,中风化基岩,围岩体呈松散结构-块石碎石状镶嵌结构,岩体节理裂隙较发育,较破碎,质较硬,开挖后会有渗水,滴水出现,稳定性较差,易出现坍,【BQ】〈250,综合评定为v级围岩。

2洞身段

(1)K39+355—K39+730,ZK39+350—ZK39+730,IV-III级

位于隧道洞身段,隧道围岩为中风化花岗岩,青灰色,岩质较硬-坚硬,该段临近F16,F17断裂,受断裂影响严重,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,呈块石碎石镶嵌碎裂结,Kv=0.5,Rc=105.7MPa。地下水主要为构造裂隙水和基岩裂隙水,水文地质条件较为复杂,裂隙水发育,可能出现淋水,渗水现象。

该段隧道围岩以中风化岩层为主,局部穿越构造带,受破碎带影响,两侧岩体节理裂隙较发育,岩体呈块石碎石状结构,质较硬-坚硬,较破碎,稳定性一般,可能会有掉块,小坍塌,综合判定K39+355—+475,【BQ】=290,综合评定为IV级围岩;K39+560—+730段受构造作用较强烈,节理裂隙较发育,岩体较破碎-较完整,局部破碎,【BQ】=280,综合评定为IV级围岩;K39+475—+560段,【BQ】=385.6,综合评定为III级围岩。

(2)K39+730—K40+105,ZK39+730—ZK40+090,IV—III级

位于隧道洞身段,隧道围岩为中风化花岗岩,肉红色,青灰色,岩质坚硬,该段临近F15,F17断裂,受断裂影响严重,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,

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呈块石碎石镶嵌碎裂结构,Kv=0.5,Rc=77.5-89MPa。地下水主要为构造裂隙水和基岩裂隙水,水文地质条件较为复杂,裂隙水发育,可能出现淋水,渗水现象。主要节理有;①、188°∠86°,延伸长,具擦狠,风化强烈;②、240°∠37°,风化强烈。该段隧道围岩以中—微风化岩层为主,该段受构造影响较强烈。两侧岩体节理裂隙较发育,岩体呈块石碎石状结构,质较硬—坚硬,较破碎,稳定性一般,可能会有掉块,小坍塌,综合判定K39+730—K40+000段,【BQ】=334,综合评定为IV级围岩;K40+000—K40+105段洞身电阻率较高,岩体较完整,岩质坚硬,【BQ】=380,综合评定为III级围岩。

(3)K40+105—K40+315、ZK40+090—ZK40+310,IV—V级

位于隧道洞身段,隧道围岩为中风化花岗岩,肉红色,青灰色,岩质较坚硬,该段为K17断裂,受断裂影响严重,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎—破碎,呈块石碎石镶嵌碎裂结构—碎裂状结构,见断层泥。地下水主要为构造裂隙水和基岩裂隙水,水文地质条件较为复杂,裂隙水发育,物探显示该段富水,ZKS334-8钻孔涌水,可能出现淋水,渗水现象。综合判定K40+105-+135、K40+215-+315段隧道围岩以中风化岩层为主,由于受断层F17的影响,节理裂隙发育,岩体破碎,岩体呈块石碎石状结构,质较硬,较破碎,稳定性一般,可能会有掉块、小坍塌,综合判定,【BQ】=300,综合评定为IV级围岩,K40+135-+215段岩体破碎,易坍塌,综合评定为V级围岩。

(4)K40+315—K40+360、ZK40+310—ZK40+366,III级

丘陵,地势平缓,为隧道洞身段,隧道围岩为中风化花岗岩,青灰色,岩质坚硬,受断裂影响严重,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,呈块石碎石镶嵌碎裂结构,Rc=76.9MPa,Kv=0.53,差异风化较为明显,雨季局部可见地下水从隙面渗出。主要节理有;①、122°∠81°,一般1条/m,局部3-4条/m,延长段;

②、31°∠81°,1-2条/m;③、218°∠89°,1条/m;④、288°∠29°,1条/m,延伸长。地下水主要为构造裂隙水和基岩裂隙水,水文地质条件较为复杂,裂隙水发育,可能出现淋水,渗水现象。

该段隧道围岩以中风化岩层为主,岩体呈块石碎石状结构,质较硬-坚硬,较破碎,稳定性一般,可能会有掉块,小坍塌,综合判定,【BQ】=383.2综合评定为III级围岩。

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(5)K40+360—K40+510、ZK40+366—ZK40+510,IV级

该段位于丘陵沟谷。该段围岩处于花岗岩与凝灰岩的接触带上,受构造影响强烈,岩石节理裂隙发育,破碎,呈碎石碎裂结构。

地下水主要为基岩裂隙水和构造裂隙水,水文地质条件复杂,可能出现淋水,渗水现象。

本段隧道穿岩性接触带,埋深浅,岩体破碎,完整性差,围岩稳定性差,易出现坍塌,Rc=47.4MPa,Kv=0.35,【BQ】=260,综合评定为IV级围岩。

3.出洞段(K40+510—K40+565、ZK40+510—ZK40+570),V级

该段位于丘陵沟谷。该段围岩处于花岗岩与凝灰岩的接触带上,受构造影响强烈,岩石节理裂隙发育,破碎,呈碎石碎裂结构。

地下水主要为基岩裂隙水和构造裂隙水,水文地质条件复杂,可能出现淋水、渗水现象。

本段隧道穿岩性接触带,埋深浅,岩体破碎,完整性差,围岩稳定性差,易出现坍塌,【BQ】﹤250,综合评定为V级围岩。

1.2.9施工组织设计

(1)洞身开挖:对洞口超浅埋V级软岩地段可采用采用超前大管棚双侧壁导坑法开挖,坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖方式采用弱爆破或人工开挖,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。

一般段V级围岩施工:采用小导管超前支护,环向开挖保留核心土法开挖,开挖时应短进尺,弱爆破,每循环进尺不得超过1米。开挖后立即喷射C20砼,然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。

Ⅳ级围岩段采用中长台阶开挖法施工,Ⅲ级围岩地段采用全断面爆破开挖,网喷锚格栅钢架初期支护,全断面灌注二次衬砌砼。

开挖平台一律使用自制整体移动式操作平台。爆破孔采用风动YT-28风动凿岩机,一字形合金钻头,孔径φ40mm,爆破采用二号岩石乳化炸药,起爆方式均采用非电毫秒雷管分段起爆。出碴用侧翻式装载机装车,10T自卸汽车运至弃碴场,凿顶及危石排除用反铲挖掘机施作。

(2)初期支护:湖岭背隧道采用复合式初期支护,系统锚杆+钢筋网片+钢拱架(钢格栅)+喷射混凝土的施工工艺。在隧道进口设拌和站负责隧道进口所有

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混凝土制备工作。

施工工艺流程:检查开挖断面→初喷4cm混凝土→锚杆钻孔施工→安装锚杆进行注浆架→立钢拱架→挂钢筋网片→复喷至设计厚度

喷射砼终凝2小时后,进行喷水养护,且距下次爆破时间的间隔不小于4小时。

(3)防水排工程:湖岭背隧道在衬砌背面运用复合式防水层,设置EVA防水板厚1mm,400g/2

m土工布设置在防水板和喷砼层之间,并在防水板后安装纵横向排水盲管,将隧道渗水集中排到中央排水沟内引至洞外。

明洞背部防水层采用EVA防水板+2层400

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/g m组合防水层,应选择晴朗干

燥天气施工,防水层外部应作2~3cm水泥砂浆保护再作填土。

(4)二次衬砌:砼衬砌应根据新奥法原理,在初期支护完成后适时进行,采用液压台车每段模注砼一次完成整体灌注,衬砌台车采用9m液压砼衬砌台车。在灌注时注意预留和预埋照明、通风、消防等所需的洞室和线路管、孔、槽位置。

砼搅拌运输车运输,砼输送泵泵送砼入模,插入式振捣器振捣密实,液压衬砌台车车身安装附着式振动器辅助振捣。

施工工序:断面检查→防水层施工→绑扎钢筋安装预埋件→模板台车定位→浇筑混凝土→拆模→养生

灌筑砼要水平分层对称地进行,当砼超过隧道衬砌的拱部以后,砼排出管末端应埋在砼中,以保证填充完全。砼灌注要保持连续性,如因故中止,超过允许时间应按工作缝处理。

(5)调平层施工:湖岭背隧道洞内调平层采用15cm厚C20混凝土,进出口工区分别由洞口向终点桩号施工,施工方法采用[18槽钢立模分幅浇筑。

施工工序:测量放样→模板制作安装→浇筑混凝土→振捣→整平→养生

立模前测量地面标高,发现欠挖处及时进行开挖,并清除地面杂物等。浇筑前,在填充层顶面应充分洒水湿润,以免浇筑混凝土后底部水分被干燥的基层吸收而变得疏松或产生裂缝。当混凝土运输至摊浇筑地点后,直接倒向安装好模板内,人工将料大致铺整平,采用插入式振捣器与平板式振捣器配合使用整平。

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1.3总体风险评估

1.3.1总体风险评估思路

隧道工程施工安全风险评估是指开工前根据隧道工程的地质环境条件、建设规模、结构特点等孕险环境与致险因子,评估隧道工程整体风险,估测其安全风险等级,属于静态评估。

根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》推荐,湖岭背隧道采用风险指标体系进行总体风险评估,评估思路如下: (1)成立风险评估小组。

评估小组由具有工作经验的且对工程风险有足够认识的高级工程师和工程师组成。

2)现场踏勘,收集与总体风险评估相关的基础资料。 (3)根据项目情况,参照评估体系,选择合适的分值。

(4)根据工程具体情况,对照风险评估指标体系,依次对各评估指标进行风险赋值,并求和得出总体风险值。

(5)根据总体风险分级标准,确定湖岭背隧道工程施工安全总体风险等级。

1.3.2 总体风险评估

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,评估指标的分类、赋值标准及得分见表1-3-1。

1.3.3总体风险评估得分

隧道工程施工安全总体风险分级标准表1-3-2

隧道工程施工安全总体风险大小计算公式为:

R=G(A+L+S+C)=3*(3+3+1+1)=24

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根据隧道工程施工安全总体风险分级标准,如表1-3-2,判断其风险等级Ⅳ级,为极高风险隧道工程。根据《指南》要求,风险等级在Ⅲ级(高度风险)及以上的隧道工程,应纳入专项风险评估范围。

1.4专项风险评估

1.4.1 专项风险评估思路

专项风险评估是指将总体风险评估等级为Ⅲ级(高度风险)及以上隧道工程中的施工作业活动(或施工区段)作为评估对象,根据其作业风险特点以及类似工程事故情况,进行风险源普查,并针对其中的重大风险进行量化估测,提出相应的风险控制措施,属于动态评估。

评估思路:

(1)专项风险评估流程:

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(2)将某一阶段的施工工序分解;

(3)结合分解的工序,进行危险源普查,列出风险源普查清单;

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(4)用系统安全方法对辨识出的危险源进行定性评估;

(5)选用合适的评估方法,对辨识出的危险源进行定量评估。

1.4.2 施工作业程序分解

湖岭背隧道施工作业程序按表1-4-1分解。

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1.4.3 风险源普查

1)专家分析

通过与现场施工人员座谈、评估小组讨论、专家咨询、工程类比等方式,结合《指南》中附录3关于公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类型对照表,分析得出表1-4-2危险源普查清单。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/lh2l.html

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