發布時間:2023-06-06 15:56:36
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關鍵詞: 路基風險評價主因素決定型杭長客專
中圖分類號:X820.4文獻標識碼: A
隨著社會和鐵路建設的發展,鐵路建設的工程風險越來越引起人們的重視。鐵路工程風險包括工程質量風險、經濟損失風險、環境破壞風險、生命財產損失風險、工期延誤風險等,且各風險之間相互交叉,關系錯綜復雜。為了進一步加強鐵路建設工程風險管理,推進風險標準化管理,有效規避和控制風險,確保鐵路工程建設安全,鐵路工程項目從立項到建成后運行的整個生命周期中,都必須重視風險管理。作為鐵路建設重要組成部分的鐵路路基工程,與隧道工程相比,設計和施工風險相對較低,但由于其工程的特殊性,施工和運營中發生的問題仍然較多,路基工程的安全風險依然突出。本文通過對鐵路路基工程的風險定義,風險因素和風險事件的識別,風險等級的評價和風險措施的初步研究,探索鐵路路基工程風險評價的方法,促進路基工程風險評價的發展。
1風險的概念
對于風險(risk),聯合國人道主義事務部定義為在一定區域和給定的時段內,由于特定的自然災害而引起的人民生命財產和經濟活動的期望損失值[1]。采用“風險度(R)=危險度(H)×易損度(V)”的表達式?!惰F路隧道風險評估與管理暫行規定》(以下簡稱“暫規”)中定義為:“在鐵路隧道工程設計和施工期間發生人員傷亡、環境破壞、財產損失、工程經濟損失、工期延誤等潛在的不利事件的概率(P)和后果(C)的集合,表達式為R=f(P,C)。上述兩種關于“風險”的定義,其本質相同,但所涵蓋的內容又有所區別,“暫規”的定義更符合鐵路工程的特點,更具體明確。因此,借鑒“暫規”將路基風險定義為:在鐵路路基工程設計和施工期間發生人員傷亡、環境破壞、財產損失、工程經濟損失、工期延誤等事件的概率和后果的集合。
2風險的識別
鐵路路基設計階段導致風險事件發生的風險因素(或因子)種類繁多,但歸納起來總體可以分成如下兩大類:建設條件和設計方案。其中建設條件主要包括不良地質和特殊土,以及與既有建筑物的相鄰與交叉等;設計方案主要包括特殊形式路基,擋護和地基加固與處理,新技術、新工藝和新材料和施工條件等。具體各風險因素及其可能導致的路基工程風險事件見表2.1所示。
表2. 1鐵路路基工程設計風險構成一覽表
3風險評價
3.1風險評價的幾個假定
鐵路路基工程風險構成十分復雜,為了便于風險評價,在 確保確保風險評價結果可信度的前提下,對評價過程進行幾個假定。①假定路基風險評價模型為主因素決定型,即風險高低主要取決于在評價中起主要作用的那個因素,如深路塹路基,邊坡高度為其風險主要決定因素,風險指標(C)的取值主要根據邊坡高度指標進行取值。②假定表2.1中風險因素A、B、C三個指標層內各風險因子對風險事件的貢獻是相互獨立且地位相等的,不考慮指標對風險事件貢獻的權重大小。③取同一風險因素造成期望損失最大的風險事件參與評價。
3.2風險因素的指標取值
C指標層危險度H的取值由風險評定人員根據工程經驗和基礎資料進行分值評定。參照“暫規”,假定風險事件的發生是在僅有風險因子Ci-j貢獻時發生的,風險因子Ci-j對風險事件的貢獻越大,風險事件發生的可能性越大,則H(Ci-j)的分值亦越大,即危險度越高。基于這一評分原則,對鐵路路基風險因素各風險因子Ci進行評分,分值大小及評分依據見表3.1。
表3.1 風險因素Ci-j取值
3.3風險事件的期望損失
參照“暫規”,鐵路路基工程風險事件發生后的期望損失主要表征為經濟損失、人員傷亡、工期延誤、環境影響等。多種損失同時產生時,采用就高原則確定風險損失等級。風險事件期望損失等級及評分見表3.3。分值越高,表征該風險事件發生后易損度越高。
表3.3 風險事件期望損失等級及評分一覽表
險評價的方法
鐵路路基工程風險評價以路基工點為評價單元,在勘察設計資料齊備的情況下進行。首先根據表2.1對待評路基工點進行主要風險因素和風險事件的識別并列表,然后結合工點特征,對識別出的風險因素指標層進行賦分值,同時對風險事件的期望損失進行定級賦分值。利用下述數理模型進行風險評價。
R=Max(Hci*Vci),式4-1
式中:R――風險事件的風險度
Hci-j——風險事件發生的危險度
Vci-j――風險事件發生后的易損度
鐵路路基工程安全風險等級由風險度R來表征,當1≦R≦2時,風險等級為I 級(低度風險);當3≦R﹤5時,風險等級為II 級(中度風險);當5≦R≦12時,風險等級為III 級(高度風險);當R≧15時,風險等級為IV 級(極高度風險)。各級風險等級對應的風險措施見表4.1
表4.1 風險處理措施
5題例
杭長客運專線上饒站DIK340+200 ~GDK343+225,與既有浙贛線上饒站并站,分別設置杭長高速場和浙贛普速場,兩場并行,合福鐵路垂直通過,上跨設置高架高速場,杭長場與合福場通過聯絡線相聯。其中既有場3道需廢棄,改建為高速場G6股道,3道為緊鄰既有站內正線。上饒站部分地段填高超過12m,為高填方路基,但其下壓縮層不厚,采用挖除換填措施處理。上饒站因修建既有線關系,全段表層多為人工棄土,含大量塊石,層厚約為0~11.5m,部分既有路基亦為棄土填筑。地基處理措施根據棄土厚度、軌道類型等,分別采用樁板結構、換填、CFG樁等處理措施。
5.1風險識別
設計方案風險因素
5.2風險評價
由表5.1可見,同一風險因素可能導致幾種風險事件的發生,采用就高原則確定風險損失等級,即期望損失最大的風險事件為參評事件。例如聯絡線施工,廢棄3道既有股道,增建高速G6股道(C3-3)風險因素可能導致的風險事件有導致既有線下沉,侵限既有線路基,導致既有線路基坍塌,影響既有線行車安全,發生重大安全事故。分析發現,威脅既有線安全,發生重大安全事故作為風險事件來說是災難性的,直接的,后果更加嚴重,故建議把該事件作為C3-3風險因素導致的風險事件進行參評,不考慮另外兩個可能風險事件。采用同一處理原則對表5.1進行風險事件就高處理和各因子賦分。
表5.2上饒站路基風險評價一覽表
根據表4.1,上饒站路基風險等級為IV級,屬極高風險,不可接受,必須高度重視。在施工中,應注意相關機具、人員對既有線的干擾,作好隔離和防護措施,相關施工影響既有行車安全時,施工方案應得到設備管理單位的批準。既有線施工中應加強對既有線的變形監測和作好應急預案,發現有變形跡象時應立即停止施工,按照相關預案進行處理。
6、結語
鐵路路基工程建設條件多樣,設計和施工措施繁雜,擋護和地基處理設計施工要求高,路基接口工程復雜多變,新材料、新工藝層出不窮等,為路基工程的風險評價工作帶來挑戰。主因素決定型風險評價模型對于發現路基工點潛在風險是可行的,屬定性和半定量相結合評價模型,帶有一定的人為主觀性,風險評價結果的準確性和工程人員的個人從業經驗和工點資料收集的完備程度關系很大。下一步研究的重點就是要細化各風險因子的賦分標準,盡量做到定量,減少人為主觀性的影響。
參考文獻
[1]盧全中,彭建兵,趙法鎖,地質災害風險評估(價)研究綜述[J].災害學.2003
[2]鐵路隧道風險評估與管理暫行規定.鐵建設〔2007〕200號
[3] 鐵路建設工程安全風險管理暫行辦法.(鐵建設〔2010〕162號)
[4] 鐵四院業務建設計劃課題( 2011YJ029). 路基工程風險評估細則
[5] 李水平,胡卸文.西氣東輸管道沿線環境地質災害風險性評價研究[D].2008.4