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1、2016年4月,轨道交通工程安全风险管理,01 工程风险管理概况,02 轨道工程风险管理,03 轨道工程主要风险及对策,01 工程风险管理概况,02 轨道工程风险管理,03 轨道工程主要风险及对策,01,1 工程风险管理基本概况,（1）风险定义,定义1：在给定情况和特定时间内，可能发生的结果之间的差异，差异越大则风险越大。定义2：风险是不期望发生事件的客观不确定性。,01,（2）风险的三要素,风险要素的存在性风险事件发生的不确定性风险后果的不确定性,1 工程风险管理基本概况,01,（3）风险的分类,项目风险,技术性风险,非技术性风险,设计技术的风险,施工技术的风险,生产工艺及其他风险,自然环境
2、的风险,政治法律的风险,经 济 风 险,组织协调的风险,合 同 风 险,人 员 风 险,材料及设备风险,1 工程风险管理基本概况,风险管理的定义： 风险管理是以最小的代价降低纯粹风险的一系列程序。,（4）风险管理的定义,1 工程风险管理基本概况,01,2012年1月1日，建设部发布了城市轨道交通地下工程建设风险管理目管理规范（GB/T50652-2011），规范第十六章内容为“项目风险管理”,明确了项目风险管理过程应包括项目实施全过程的风险界定、风险辨识、风险评估和风险控制。,（4）风险管理的定义,1 工程风险管理基本概况,01,风险界定,风险估计,风险评价,管理目标划分单元 建立标准,风险发
3、生的可能性有多大定性估计风险后果程度,研究风险可能转换的条件定量评价风险损失的大小评价项目整体风险等级,风险评估,风险处置措施与应急预案风险监测、跟踪和记录风险责任主体,风险控制,风险管理程序,主要的工作内容,（5）风险管理内容框架,1 工程风险管理基本概况,01,风险辨识,风险因素风险事故 风险筛选,检查,规划并决策,实施决策,风险分析评价,项目风险识别,检查并发现新的项目风险,发生频率潜在影响决策变量值,风险控制方案 回避 预防 降低风险保留方案风险转移方案 保险 非保险,是否执行执行效果,（6）项目风险管理流程,1 工程风险管理基本概况,01,01 工程风险管理概况,02 完工验收安排,
4、03 轨道工程主要风险及对策,Contents Page,目录,02 轨道工程风险管理,（1）城市轨道交通工程特点,2 轨道交通工程风险管理,02,建筑施工风险+地下作业产生基坑垮塌、地面坍塌、过度沉降至建构筑破坏,地质风险因素 环境风险因素 自然风险因素 技术风险因素 管理风险因素 工期风险因素 经济风险因素,（2）轨道交通工程建设常见的风险因素,2、轨道交通工程风险管理,02,北京地铁某车站支架坍塌,台北某隧道坍塌,上海某隧道坍塌,广州某深基坑坍塌,（3）轨道交通工程建设常见的风险因素,2、轨道交通工程风险管理,02,注重风险评估，强化源头预防预控注重过程控制，强化各项安全措施注重应急管理
5、，强化险情处置工作注重各方主体作用，强化安全责任落实注重监督指导，强化执法力度,（4）轨道交通工程建设风险管理体系,2、轨道交通工程风险管理,02,实施安全风险评估预控制度，通过事前对安全风险的有效辨识、风险评估、分级预控、专家把关等措施，消减安全风险，同时对不可避免的安全风险实施强化管理措施，制定专项应急预案，确保安全风险处于受控状态。,注重风险评估，强化源头预防预控,2、轨道交通工程风险管理,实施安全风险分级评估体系：进行风险分级,要求各建设、施工、设计单位建立安全风险评估体系，在轨道交通工程规划、设计、施工等各个阶段，开展多层次的风险评估。积极化解风险，减少施工困难：对于识别出来的安全风
6、险，采取针对性措施，预先有效防范、降低甚至消除安全风险。突出重点，强化监督：对无法规避的重大危险源，采取强化监管措施，预防预控安全风险。,02,2、轨道交通工程风险管理,02,注重过程控制，强化各项安全措施,在轨道交通工程施工阶段，按照关口前移、重心下移的管理思路，通过精细化、信息化、程序化的管理手段，强化动态管理，强化过程控制，监督措施和行为规范的有效执行,将风险防范落实与绩效考核及奖惩制度挂钩,保障轨道交通工程建设稳定、安全的生产形势。,2、轨道交通工程风险管理,02,实施第三方监测：在施工单位监测的基础上，必须由第三方监测单位对工程本身和周边进行监测。实施关键节点施工前条件验收：在安全风
7、险较大关键节点施工前，进行施工前条件验收，政府部门进行重点监管。动态管理安全隐患：通过现场排查、检查、巡查、督查等方式，实现对安全隐患多层次、滚动式的排查整治。推行信息化监控措施：建立了轨道交通工程安全风险管理平台系统及站点区间施工视频监控系统。对于及时发现险情，及时上报，及时处置，控制险情的进一步发展起到积极作用。,2、轨道交通工程风险管理,02,严把地质超前预控关：对复杂地质条件必须采取地面补充勘探、物理勘探、超前地质预报等手段，全面掌握水文地质、工程地质情况。提高从业人员安全素质：各单位积极行动，开展各具特色的培训教育工作。强化管理人员配备，提高安全管理能力：对施工技术及管理人员到位、履
8、行情况进行检查和考核强化设计、施工、管理一体化，提高安全防范能力：强化设计、施工、管理一体化，在施工图设计、交底、专业综合、现场施工等环节形成交叉、互动、互补、优化行为机制，建立综合安全防范机制，解决设计、施工和管理脱节的问题，增强设计、施工与管理的统筹和协调。,2、轨道交通工程风险管理,02,注重应急管理，强化险情处置工作,轨道交通建设所面临的地表建（构）筑物环境、地下管线环境、工程地质和水文地质环境的复杂性、多样性和不确定性，加大了施工难度和安全风险，事故和险情还难免发生。为最大程度地控制险情发展，减少损失，保障公众的生命财产安全，各参建单位积极强化应急管理工作：,实施“三级”应急管理体系
9、：在施工单位、建设单位、政府部门三个层级，分别制定应急预案，组建应急抢险队伍，配置应急抢险设备和物资，健全应急管理机构，形成分级响应，齐抓共管的应急管理格局。实现应急抢险统筹管理：建立应急物资储备基地，实现应急抢险物资集中统筹管理，建立应急抢险专业队，统一协调重大安全事件应急抢险。开展应急抢险演练：检验应急抢险队伍水平，锻练队伍，积累经验，强化应急管理工作。推行应急队伍的激励机制与动态管理机制：对应急抢险队伍实行了合理激励与动态管理机制，确保应急抢险队伍训练有素，准备充分，本领过硬。,2、轨道交通工程风险管理,02,注重各方主体作用，强化安全责任落实,建立安全责任体系建立安全生产考核机制实施安
10、全生产奖惩机制,2、轨道交通工程风险管理,02,2、轨道交通工程风险管理,02,注重监督指导，强化执法力度,强化轨道交通工程制度建设实施分级管理制度落实安全预警制度强化安全执法力度,01 工程风险管理概况,02完工验收安排,Contents Page,目录,03 轨道工程主要风险及对策,02 轨道工程风险管理,明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工，明挖法具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量和工程造价低等优点。但因对城市生活干扰大，应用受到各种因素的影响较大，是高风险工程，每年都会发生一系列深基坑事故，带来巨大经济损失和社会影响。,盾构法,
11、矿山法区间,明挖法,矿山法,3 轨道工程主要风险及对策,03,深基坑主要风险有：,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,纵坡失稳基底隆起流砂、管涌承压水引起坑底突涌，导致土体开裂锚杆（索）失效或内撑失稳淤泥地基发生触变挖土层厚选择不当引起基坑坍塌支护结构自身破坏导致边坡失稳,3 轨道工程主要风险及对策,03,（1）纵坡失稳,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,原因及对策,（2）基底隆起,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,原因及对策,（3）流砂、管涌,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,原因及对
12、策,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,（4）支撑失稳,原因及对策,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,（5）支护结构自身破坏,原因及对策,（6）环境因素引起的风险事故,1）连降暴雨；,暴雨倒灌冲击地下连续墙,雨水管渗流淘空周边土体，地面塌陷，燃气管断裂,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,围护结构刚度,被动土体基床系数,支撑刚度,水土压力,开挖单元长度,支撑及时性,围护结构插入比,设计,施工,变形控制要素,基坑周围土体位移沉降产生的主要因素：,基坑外土体向坑内塑流围护结构变形,3 轨道工程主
13、要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,明挖法,矿山法,（7）对周边环境沉降影响,矿山法是目前应用很广的一种地铁区间隧道施工方法，其突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，操作简单灵活，而且适合于各种地层条件和各种尺寸与断面形式的隧道和洞室，并且配合辅助工法，还可在有水地层甚至软流塑地层中应用，加之国内丰富的劳动力资源，因此在城市的地铁区间隧道修建中得到广泛推广。,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,隧道坍塌隧道突泥涌水隧道初支失稳建（构）筑物变形过大道路坍塌有毒气体中毒爆破施工,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,矿山法
14、施工主要风险有：,（1）隧道坍塌,一般发生在隧道开挖过程中或开挖完成后架设钢格栅的过程中。坍塌前一般会有局部或小范围掉块。,风险特点,一般超前加固效果不好；开挖步距太大或钢格栅架设不及时、喷射混凝土不及时；超挖严重导致开挖范围超出超前注浆加固区；各种原因导致的钢格栅封闭不及时或拱脚不实；带水作业等。,产生原因（包括但不限于）,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,预防措施,施工前对影响地段进行空洞普查，采取注浆或其他措施回填，保证回填密实；加强开挖施工前的降水工作，确保隧道无水作业；加强超前支护施工质量，严格控制注浆量和注浆压力；拱部开挖采用人工开挖，预留核心土
15、，保证在加固范围内开挖，严禁挖“神仙土”；开挖完成后及时架设钢支撑和喷射混凝土；开挖过程中如出现小范围的局部坍塌时，应立即停止开挖，并封闭开挖面，根据地质情况、坍塌范围和部位，待制定可靠的防止继续坍塌措施后方可继续施工；开挖施工时，对地面道路采取铺盖钢板等措施以增加路面的整体刚度；加强监控量测，根据监测结果调整施工工艺和参数。,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,（2）隧道突泥涌水,隧道突泥涌水一般发生在隧道开挖过程中，通常出现在隧道拱部。如出现突泥涌水可能会导致隧道坍塌，甚至坍塌至地面。,风险特点,隧道开挖过程中各种原因导致的水管突然破裂，或连通有强烈补给的
16、地下水体，或在开挖过程中围岩突然变化而相应的超前支护措施没有及时改变。,产生原因（包括但不限于）,拱部存在水囊，发生较大突水现象。,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,施工施工前，对沿线地层和管线进行一次普查，并采取可靠的保护措施；加强对不良地质提前采取加固处理措施；加强详细调查地下水的补给来源，采取多种措施切断其补给；开挖前加强降水工作，确保隧道开挖无水作业； 在打设超前小导管时，如发现管内大股流水等异常情况，应立即封闭掌子面，待制定可靠措施后方可继续施工；加强地质素描和超前地质预报工作；,预防措施,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山
17、法,明挖法,（3）隧道初支失稳,隧道隧道初支失稳往往发生在隧道开挖完成后，二次衬砌施工前，往往出现在有临时仰拱或临时中隔墙的大断面隧道结构中。出现初支失稳前可能出现沉降或收敛过速过大的现象，同时可能伴随喷射混凝土开裂等现象。,风险特点,临时支撑的数量不足或刚度、强度不足；临时支撑架设和联接不及时或不符合要求；喷射混凝土不及时或不符合要求；由于背后回填注浆压力过大或其他原因造成的导致初期支护承受过大荷载； 在变形还没有稳定时拆除临时支撑或临时支撑拆除时间、方式、顺序等不符合要求。,产生原因（包括但不限于）,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,从超前支护、格栅间距
18、、开挖步序、开挖台阶长度等方面严格按设计文件要求组织施工，对有临时支撑的工法施工时，应严格控制每步的开挖断面尺寸；保证格栅和纵向联结筋，特别是临时支撑的联接和焊接质量；施工过程中防止临时仰拱堆载过大和动载：在二次衬砌施工前，严格按设计及施工组织设计的要求的方式、时间和顺序拆除临时支撑；加强拱顶沉降、收敛和应力应变的监控量测工作，并加强对监测数据的整理分析，如发现异常立即停止施工，对初支进行加固；进行背后回填注浆时，随时监测初支的变化情况，严格控制注浆压力。,预防措施,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,（4）建筑物变形过大,建筑物变形一直随着隧道施工的各个阶段
19、(甚至在竣工通车后一直持续变形)一般来说在隧道开挖过程中特别是仰拱封闭前是其变形速度较大的阶段。建筑物变形过大可能导致建筑物破坏或危及使用甚至倒塌。,风险特点,控制沉降的措施不力；开挖过程中建筑物周边出现坍塌；背后回填注浆不及时、不密实；保护措施不力或落实不力。,产生原因（包括但不限于）,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,施工前，对开挖影响范围内所有建筑物进行一次普查。或施工前对建筑物进行安全评估；根据调查和评估所得的相关数据和资料，对建筑物周边土体进行加固处理，或采取桩基隔离措施；隧道通过建筑物地段，从超前加固措施、开挖方法、支护手段等方面制定专门的措施，
20、并在开挖过程中严格执行；加强监控量测工作。如发现沉降或收敛过大或异常，应立即停止开挖并及时注浆和补注浆，并根据监测结果调整施工参数；为方便施工过程中目标管理，根据隧道的不同施工阶段对总变形值进行目标分解，分解到不同施工阶段进行控制。,预防措施,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,（5）道路坍塌,道路坍塌一般发生在隧道开挖施工阶段(有时在隧道开挖完成后，对隧道坍塌处未进行回填处理或回填不密实时，也可能引起道路坍塌)当隧道出现坍塌，同时对坍塌控制不力导致坍塌扩大至地面。,风险特点,凡是能引起拱顶坍塌的所有因素对坍塌控制不力时都可能引起道路坍塌，同时当出明小坍塌不回
21、填或不及时回填时都可能引起道路坍塌。,产生原因（包括但不限于）,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,施工前对影响地段进行空洞普查，采取注浆或其他措施回填，保证回填密实；加强开挖施工前的降水工作，确保隧道无水作业；加强超前支护施工质量，保证超前小导管或管棚的数量、长度、外插如和搭接长度，严格控制注浆量和注浆压力；拱部开挖采用人工开挖，预留核心土，保证在加固范围内开挖，严禁挖“神仙土”；开挖完成后及时架设钢支撑和喷射混凝土；开挖过程中如出现小范围的局部坍塌时，应立即停止开挖，并封闭开挖面，根据地质情况、坍塌范围和部位，待制定可靠的防止继续坍塌措施后方可继续施工；开
22、挖施工时，对地面道路采取铺盖钢板等措施以增加路面的整体刚度，使车辆通过时路面均匀受力；加强监控量测，根据监测结果调整施工工艺和参数。,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,（6）有毒气体中毒,有毒气体一般无色无味。有毒气体中毒一般没有预兆。,风险特点,当存有有毒气体地层开挖暴露，其封闭层遭到破坏产生泄漏；施工时产生的有毒气体不能及时排除都可能导致有毒气体中毒。,产生原因（包括但不限于）,有害气体预防采取送气方式，隧道内通风采用大功率、高性能风机，用风管送风至开挖面，送风有效距离大于2km，以确保远距离通风的要求。加强隧道内空气质量检测，超过安全标准立即启动应急预
23、案。,预防措施,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,（7）爆破控制,爆破方案炸药控制哑炮检查,预防措施,3 轨道工程主要风险及对策,03,盾构法,矿山法区间,矿山法,明挖法,盾构法施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响，并且以其良好的防渗漏、施工安全快速、受埋深条件影响小等优点，已成为修建地铁的主要施工方法。盾构法施工虽然具有很多优点，但由于施工技术、工艺品质及周围的环境和岩土介质的特点，盾构法施工过程中不可避免地对隧道周围环境造成影响，盾构施工过程会使周围地层产生变形，严重者会造成地表建筑物产生不均匀沉降、开裂，甚至倒塌。
24、,3 轨道工程主要风险及对策,03,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,3 轨道工程主要风险及对策,03,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,盾构施工风险控制重点,进出洞地层加固；（涌泥涌水）推进参数控制与调整、纠偏。（栽头、管片拼装质量）注浆（地表建（构）筑物沉降）联络通道施工。（涌泥涌水）不良地质处理。（盾构施工受阻）喷涌开仓换刀,盾构施工风险统计,刀盘结饼事故约为2%；土舱闭塞事故约为5%；喷涌事故约为7%；开挖面失稳事故约为2%；地表较大沉降事故约为5%；渗漏水事故约为7%；坍塌事故约为60%；剩余其他事故约为12%，,3 轨道工程主要风险及对策,03,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山
25、法,掘进时注泡沫剂，改善土体的和易性，预防粘土结块 盾构刀盘在设计上应考虑对泥岩的切削功能，使刀盘尽少出现粘结堵塞 也可以在刀盘背面和土舱胸板上增设空心搅动棒，增加搅拌强度和范围，并且空心棒内还可以预留注水孔，以便清洗刀盘和土舱。空转刀盘，使泥饼在离心力的作用下脱落,事故原因分析及对策,3 轨道工程主要风险及对策,03,（1）结饼,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,关闭螺旋输送器情况下继续掘进，让切削下的土体挤出土舱内的水。采取这种措施时，要预防舱内压力过高，造成盾构前方隆起、冒浆以及盾尾被击穿等。提前采用气压平衡模式掘进，但要预防漏气事件的发生。改善土体的和易性，使土体中的颗粒和泥浆成为一
26、整体。盾构选型方面，螺旋输送器选择具有土塞效应的中轴式螺杆和简短式螺杆。在盾构刀盘设计时，优化设计好刀盘的开口率和刀具，使切削进仓的颗粒较小且均匀。,3 轨道工程主要风险及对策,03,（2）喷涌,事故原因分析及对策,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,施工单位控制好压力舱的应有压力，防止开挖面失稳；为了保证开挖面的稳定，重要的是要使开挖下来的土砂具有塑性流动性，并使土砂确实充满压力舱内，同时还应是开挖下来的土砂具有止水性。同时为了一边保持开挖面的稳定一边顺利进行推进，则需要适量的进行排土，维持排土量和开挖量的平衡,3 轨道工程主要风险及对策,03,（3）开挖面失稳,事故原因分析及对策,明挖法,
27、矿山法区间,盾构法,矿山法,在发生沉降的地点，在沉陷范围派专人值班，负责人员、交通、建筑物的安全；盾构关闭进土阀门，建立土压，盾构停止掘进，用盾构上的超前注浆设备和注浆孔向地层注浆加固。不停地向管片背后注浆，并调整浆液配合比，使其具有足够的强度和快速凝结；在沉陷范围内采用钻机进行地表注浆加固方法，增加地基的强度；增加沉降观测，及时反馈信息,3 轨道工程主要风险及对策,03,（4）沉降超限,事故原因分析及对策,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,首先拦截塌陷四周的地表水，防止地下水进一步渗入隧道内，降低隧道内的涌水量。及时对塌孔进行回填，尤其是漏水口处，回填密实，形成相对隔水层。控制好推进速度和
28、出土速度，维持开挖面土压平衡，减少地表沉降量。加大注浆量，确保地面沉降范围不再向前扩展。增加辅助添加剂量，改善土渣的和易性，在增加泡沫量达不到效果时，可以考虑改用膨润土泥浆。加强监控测量，特别是出土量和土仓压力，注浆量等参数，并及时根据监控数据调整掘进参数。每天进行一次土样分析，进行土质鉴定，确定砂层有无继续下漏趋向。在掘进速度极其缓慢，刀盘推力、扭矩持续增加的情况下，可以考虑进行换刀。至于开挖面地下水和上覆土层的处理，可以从地面上采取搅拌桩（浆）进行加固，割断砂层及水力联系,3 轨道工程主要风险及对策,03,（5）坍塌事故,事故原因分析及对策,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,端头加固体后
29、地表沉降较大,3 轨道工程主要风险及对策,03,（6）盾构始发和到达的风险,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,3 轨道工程主要风险及对策,03,接收端钻孔后喷砂,（6）盾构始发和到达的风险,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,地质原因 ：存在砂层、或透水层；其次是施工不当，盾构机参数控制欠妥，导致土仓压力骤减，引起地层损失较快 。各阶段施工的动荷载造成土层孔隙水压力升高，在某些较封闭的区域形成能量积蓄。探孔穿透了连续墙后，形成了高压水的喷卸通道，所以高压水夹带着砂从探孔中喷泻而出，在此喷泻过程中，能量积蓄区的压力迅速降低，水逐渐停止喷流。,3 轨道工程主要风险及对策,03,（6）盾构始发和到达的风险,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,（6）盾构始发和到达的风险,增大气仓压力快速掘进，同步注双液浆。及时填充管片与土体间的间隙 ；加固周边土体，做好加固体检测。,3 轨道工程主要风险及对策,03,明挖法,矿山法区间,盾构法,矿山法,谢 谢,
