北京地铁四号线某段重大危险源识别与预控措施secret.docx
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北京地铁四号线某段重大危险源识别与预控措施secret
北京地铁四号线某标段
重大危险源识别与预控措施
2005年3月16日
一、工程概况
XX村车站主体位于XX村北大街XX东侧人行便道至主路上，呈南北走向，车站中心里程为K21+391.898，全长179.9米。
施工场地内有过街天桥、灯箱、广告牌、树、书报亭，地下分布有雨污水、给水、电力、电信、煤气、有线等管线，，管线异常密集。
车站施工对两侧建筑物有较大影响，其中：
XX村科技贸易中心（21层）距1号出入口14米，海龙大厦（17层）距1号风道16.5米,XX村科技展示中心距3号出入口仅7米,XX村乙31楼距4号出入口14.5米。
车站主体结构型式为地下两层三跨箱形框架结构，车站主体宽度22.5m，两侧风道位置主体宽度为22.5m～24.5m，车站主体采用盖挖逆作法施工，主体结构侧墙为钻孔灌注桩加内衬墙重合结构。
XX站—XX村站区间全长682.401m，线路呈南北走向，隧道为暗挖区间，采用注浆小导管超前支护，格栅钢架+C20砼网喷的初期支护形式，4mmPE泡沫板、2mm厚ECB防水板及400g/m2无纺布构成防水层，C30抗渗砼二次衬砌结构。
XX村大街两侧为企事业单位及电脑商城等多层及高层建筑物，但均在XX村大街规划道路红线以外，建筑物离地铁线路的水平距离≥30m，地铁区间隧道的施工对其不会产生过大的影响。
二、危险源识别及等级划分
通过施工调查、现场观察、查阅有关资料、获取有关外部信息、专题分析方法，并结合我单位在类似地下工程的经验教训进行本项目施工阶段危险源的辩识。
1、识别方法
风险评价是评估风险点所带来的风险大小，方法是将可能造成安全风险的大小事故发生的可能性（L）、人员暴露于危险环境中的频繁程度（E）、发生事故所产生的后果（C）三个自变量的乘积（风险分值S）来衡量。
当风险分值在20以下为可忽略风险（A级）、分值在20~70之间为可容许风险（AA级）、分值在70~160之间为中度风险（AAA级）、分值在160~320之间为重大风险（AAAA级）、分值大于320为不容许风险（AAAAA级）。
自变量取值情况见表1、表2、表3。
事故发生可能性（L）表1
分数值
事故发生可能性
分数值
事故发生可能性
10
必然发生
0.5
很不可能，可以设想
6
相当可能
0.2
极不可能
3
可能、但不经常
0.1
实际不可能
1
可能性极小，完全意外
人员暴露于危险环境的频繁程度（E）表2
分数值
频繁程度
分数值
频繁程度
10
连续暴露
2
每月一次暴露
6
每天工作时间内暴露
1
每年几次暴露
3
每周一次暴露
0.5
非常罕见暴露
发生事故所产生的后果（C）表3
分数值
频繁程度
分数值
频繁程度
100
大灾难，许多人死亡
7
严重，重伤
40
灾难，多人死亡
3
较严重，受伤较重
15
非常严重，一人死亡
1
引人关注，轻伤
⑵风险点的风险分值及风险等级（见表4）
风险点风险分值及风险等级表4
序号
风险源名称
可能性（L）
频繁程度（E）
事故最严重后果（C）
最大风险分值（S）
最高风险等级
1
施工作业时，机具设备不安全发生机械伤害
1
6
7
42
AA
2
隧道开挖坍方
1
6
40
240
AAAA
3
明挖基坑及衬砌时，工作台搭拆防护不到位、安装不牢固发生高坠
1
6
15
90
AAA
4
竖井施工起吊作业
1
6
15
90
AAA
5
管线改移时管线遭到破坏
1
6
15
90
AAA
6
施工降水及隧道开挖初支不及时或明挖施工引起地面沉降和坍塌
3
10
7
210
AAAA
从上表可以看出，XX~XX村区间和XX村站重大危险源共两项，一是隧道开挖坍方，二是隧道施工引起的地面沉降、塌陷，其中XX村站施工对四周建筑物影响较大。
区间建筑物距地铁线路的水平距离≥30m，区间暗挖隧道的施工对其不会产生过大的影响。
三、重大危险源防控措施
对排查出的重大风险点，项目经理部主要从两方面进行控制。
首先，在施工前针对各个重大风险点制定预控措施，尽量降低甚至杜绝风险发生的可能性。
其次，为预防万一，针对各种重大风险点制定应急预案，其目的是在事故发生后，通过应急预案的实施，将事故所产生的损失降低到最小。
1、XX村站四周建筑物沉降
⑴建筑物现况及风险分析
东北出入口的XX村乙31楼6层距站体14.5m、西北角XX村科技展示中心距站体仅7米,西南角海龙大厦17层距站体16.5米,东南角XX村科技贸易中心21层距站体14米。
引起周边建筑物沉降主要有两个方面：
一是降水，降水施工把赋存于含水地层中的地下水抽排后，在地层自身重力和地面各种荷载的作用下，地层压实引起周边高层建筑物起沉降。
二是车站主体开挖及出入口明挖，两侧土体具有向站体移动的趋势，靠近站体部位的土体既有水平方向的移动趋势，又有向下移动的趋势；距站体较远的土体则以向下沉降的趋势为主。
当沉降大到一定程度后，就会影响地面上建筑物的安全。
⑵预控措施
①施工前对建筑进行详细调查，确定建筑物距施工主体距离，位置等，明挖基坑周围设Φ800@1200围护桩，并保证桩长及桩混凝土的密实。
确保出入口四周土体不发生过大的侧向位移。
②明挖基坑开挖按“纵向一次性开挖，竖向分层、分次开挖”的办法开挖。
为保证基坑边壁稳定，不坍塌，不增加边壁的荷载挠动，基坑下部采用小型机械辅以人工开挖、吊车起吊，装车运弃。
基坑开挖和围护结构交错循环进行，施工过程中，加强工序管理，提高基坑开挖速度，尽量缩短基坑暴露时间。
基坑四周采用土钉墙进行土体支护，桩间喷射C20混凝土，防止明挖基坑开挖引起筑基础产生过大不均匀沉降，造成基础坍塌。
③加强监测：
在建筑物四周布设沉降观测点，每幢建筑物的测点数量不少于6个。
监测建筑物不均匀沉降变形情况，在明挖基坑初期支护上布置沉降监测点，监测基坑初期支护沉降，并在基坑内设置水平收敛点，监测基坑水平位移,通过数据分析，及时反馈，指导施工。
④明挖基坑施工分层进行，开挖一层立即初喷混凝土封闭四周开挖面，开挖初支施工完后立即进行基坑衬砌结构施工，确保结构稳定，防止周边土体侧向移动。
⑤围护桩及中间桩采用旋挖钻机施工，施工中确保桩与车站盖挖顶板混凝土浇注密实，使顶板与围护桩及中间桩成为一个整体结构，加强结构自身的支承能力。
⑥车站盖挖施工时，按分层分段施工，每30米为一段，开挖后及时进行支护，施作底板，及时将每部开挖洞室封闭成环,拱部背后回填注浆紧跟掌子面。
⑶应急处理措施
通过监控量测，一旦发现某个建（构）筑物变形超过预警值，将立即按以下程序上报和应急处理：
①测量组立即报告突发事件应急领导小组，由领导小组立即通知各项目施工队暂停施工。
同时向驻地监理工程师如实汇报。
②由总工程师会同监理工程师组织工程技术人员进行分析。
监理工程师在接到报告后，根据情况及时向项目管理处、设计院报告。
③由项目经理部与监理、设计、项管处和有关建（构）筑物的产权单位查勘现场，首先确定对建（构）筑物的危害程度，如果危害程度较大，可能危及建（构）筑物和住户或行人的安全，则迅速疏散建筑物内和周围的人员，确保人员安全，同时采取紧急措施对建（构）筑物进行加固处理，确保建（构）筑物结构安全。
然后分析施工过程中造成沉降过大的原因，包括设计、施工等各个方面，在此基础上，针对性的制定措施和方案，然后组织实施。
经过监控量测，确定所采取的措施和方案有效，建（构）筑物沉降量控制在允许范围内，上报监理、设计、项管处，同意后再继续施工。
④如果建（构）筑物的沉降超过预警值，但经过设计、监理、施工单位和项管处等各方共同分析，其沉降不会造成建（构）筑物结构的破坏，则重点分析施工过程中造成沉降过大的原因，包括设计、施工等各个方面，在此基础上，针对性的制定措施和方案，以防进一步的沉降，然后组织实施。
经过监控量测，确定所采取的措施和方案有效，建筑物沉降量控制在允许范围内，上报监理、设计、项管处，同意后再继续施工。
（4）应急方案启动程序
2、隧道开挖坍方
⑴工程地质和水文地质及风险分析
XX村站地层，自地表以下依次为人工填土层、新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层，车站主要修建在粉质粘土、粉土、粉细沙和粘土层中。
XX-XX村站区间地层土质自上而下依次为：
①人工填土层：
粉土素填土、房渣土杂填土。
②第四纪全新世冲洪积层：
粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、粉质粘土、粘土、粉土、粉细砂。
③第四纪晚更新世冲洪积层：
卵石圆砾、粉质粘土、粘土、粉土、细中砂、卵石圆砾、中粗砂、粉细砂、粉土、粉质粘土、粘土、粉土、细中砂。
本段车站底板进入潜水层约1.5m，含水层主要为粉细砂④3层和粉土⑥2层，水位标高为34.18～37.32ｍ。
区间隧道场区第四纪地层中赋存上层滞水、潜水和承压水。
上层滞水赋存于人工填土①层、粉土②层的孔隙之中，水位不稳定，水量大小不一，潜水主要赋存于粉土的细砂透镜体、圆砾层的孔隙之中，是对修建地铁影响最大的地下水类型。
从所处的地层岩性来看，地层透水性好，自稳能力差，易松弛坍塌。
此外地层既有潜水，又有承压水。
这些若控制不好，就有可能发生坍方。
若洞内出现坍方，将不同程度对周边建筑物、地下管线安全造成影响。
同时可能危及施工人员的生命安全和造成重大的经济损失。
⑵预控措施
严格按照地下暗挖工程施工的“十八字”方针组织施工，即“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。
控制开挖进尺，及时跟进支护措施。
循环进尺不得大于格栅钢架间距。
②作好超前地质预报，当掌子面有少量渗水时，利用向掌子面内打设花钢管，探明前方是否有渗漏水及其渗漏量大小，为施工采取措施提供依据，防止在开挖是造成坍方。
③切实保证各部位初期支护、临时支撑结构质量，拱脚打设锁脚锚管和加设5㎜厚钢垫板，防止拱架下沉，开挖面保持平整，拱脚处严禁超挖。
每次开挖完成后立即进行喷射混凝土初支，同时封闭掌子面，防止从掌子面处发生坍塌。
严格进行初期支护背后注浆，注浆压力控制在0.2～0.5Mpa，水灰为0.5～1.0，灰砂比为1∶2～1：
2.5。
一方面确保初支背后无空洞，保证初支与围岩粘结紧密。
④加强对降水的监控量测，观测地下水位、流量和各类降水设备的运转情况，控制降水速度和降水量，若观测数据异常或变化曲线异常，应立即停止降水，及时上报采取相应措施。
⑤为保证洞内发生重大坍方紧急情况下，施工人员能够安全迅速撤离，在动内交叉口处设置明显的标志，并向洞内施工人员进行交底。
为保证紧急情况下提供照明，洞内安设应急照明系统，在正常情况下，应急灯不工作。
当洞内停电时，应急照明系统自动启动。
⑥抢险措施。
在初支施工过程中若经量测监控结果发现拱顶沉降或拱脚收敛速率过大，超出警戒值，则必须采取措施进行处理。
A、发现异常则立即停止开挖作业，封闭掌子面，必要时加设钢支撑。
B、加密支撑轴力、拱顶沉降、拱脚收敛和地表沉降的监测频率。
全天候观察初支拱架的动态，以监测信息决定是否继续向前开挖或开挖多少。
C、准备双液注浆机械一套及编织袋、方木等相关应急物资若干。
当掌子面出现涌泥、涌砂等现象时，采用应争物资封堵、填充，然后迅速打入注浆管进行双液注浆。
⑶应急措施
①一旦洞内发生坍方，必须立即停止施工，并向突发事件应急领导小组汇报。
并会同现场工程技术人员采取必要的临时应急处理，防止坍方进一步扩大。
②突发事件应急领导小组在接到问题或事故报告后，立即向驻地监理工程师如实汇报，同时由总工程师会同监理工程师组织工程技术人员进行分析，如果确定为一般性问题，则向监理工程师提交处理方
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