渤海湾海底隧道运营风险评估分析

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1、渤海湾海底隧道运营风险评估分析王永红，刘兵，张永刚(北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)【摘要】特长海底隧道运营是一个极其复杂的系统工程，存在较大的不确定性和安全风险。根据隧道工程运营期风险评估的一般流程，对渤海湾海底隧道工程在其运营期的风险进行了评估。评估中考虑的主要风险因素有水害、衬砌裂损、冻害、衬砌腐蚀、震害、洞内空气污染、火灾和列车脱轨事故8种类型。综合运用信心指数法和层次分析法，参照隧道与地下工程风险接受准则和风险等级标准，对渤海湾海底隧道运营期间的风险进行估计与评价。给出了该海底隧道运营期的风险等级，并讨论了本评估

2、工作中尚存在的一些问题和今后有待深入的工作。【关键词】海底隧道；运营期；风险分析；风险评估[中图分类号】U459．2【文献标识码]A【文章编号】1009—1742(2013)12—0107—061前刖言吾2一T程概况渤海湾海底隧道工程运营期的安全性控制是渤海湾海底隧道全长约125km，其地层纵剖面我国和国际特长海底隧道工程所面临的核心技术图及方案总体布置如图l、图2所示。难题，不仅要解决运营风险评估的理论问题和关键技术，而且形成系统控制体系也非常重要。例如，2000年9月兴交岭隧道出现的衬砌掉块和2001年10月达成铁路出现的大范围掉块，

3、以及2001年12月宝中线清凉山隧道衬砌掉块，都险些造成严重的行车事故。风险研究可以对这些不确定性因素进图1渤海湾海底隧道地层纵剖面图行分析，将不可预见的风险因素转化为定量的指Fig．1Theformationlongitudinalsectionof标，帮助有关部门完成最后的决策，并通过计算风theBohaiBaysubseatunnel险效益来选择风险控制措施降低各种风险，以达到安全、经济、高效的管理目标。研究的目的在于通渤海海峡北起旅顺，南至蓬莱，是渤海与黄海过对隧道工程运营过程存在的各种风险进行分析的天然分界线，如图2所示。两端最

4、短距离约和评估，在此基础上对风险实施有效的控制。提前106krn，平均水深25m。海峡北部的老铁山水道做好风险防范预案，期望降低风险带来的损失程是黄海海水进入渤海的最主要水道，宽约42km，平度，并为渤海湾海底隧道运营风险评估体系设计提均水深40m以上，最深处约85m。渤海海峡出露供必要的依据口。的地层分为两类：一类下部为夹石英岩的千枚岩，【收稿日期】2013-10—08【基金项目】国家自然科学基金面上项目(C11A300120)f作者简介】王永红(1958一)，男，山东青岛市人，教授，主要从事隧道与地下工程方面的研究与教学工作；E—ma

5、il：yonghongw@163．corn2013年第15卷第12期1073．2．7隧道火灾收集工程情况资料隧道是铁路的咽喉要道，无论是铁路隧道火包括工程背景、设计资料、灾，还是地铁隧道火灾都是极其危险的，其危险性物探资料、可行性研究报告在于危及人身安全。造成隧道中产生火灾事故的蜘分评价层次单元和研究报告专题l原因多种多样，甚至是多种因素造成的，包括人的不安全行为和物的不安全状态。风险事故分类识别3．2．8列车脱轨事故I事故原因lljEI损失后果l渤海湾隧道拟采用单洞单线隧道+HE务隧道+单洞单线隧道的模式，通过隧道的汽车及货物由火定性评

6、价风险事故车托运(见图3)，设计时速为250km／h，高速和重载各单元风险评价加剧了轮轨的动态作用，对运行安全性提出了更为严峻的考验。r_1单元评价汇总，工程总体风险评价h上风险转移方案l风险转嫁和自留比例l工程保险建议结论和建议编制风险评估报告图4风险评估的程序图Fig．4Theprogramgraphoftheriskassessment隧道工程施工风险接受准则1。依据风险事故发生概率的大小，可将其分为5级(见表1)。图3列车托运方式示意图Fig．3Theschematicdiagramofthetrainshippingmethod

7、表1风险概率等级标准Table1Thecriterionoftheriskprobability机车运行事故主要是由于运行过程中人、列车、环境等因素的影响而导致的列车出现不能正常运行甚至造成重大事故的现象。机车运行事故将对人身安全和国家财产造成严重损失，近些年来列车事故频发，这就给正在运营的以及即将建设的铁路隧道工程敲响了警钟，。导致机车运行事故的主要原因有驾驶员、车辆及轨道、环境因素三方面。风险矩阵法是最常用且被普遍接受的定性风险4运营期风险评估与评价分析方法。下面根据不同的风险概率等级和损失后4．1风险评估的程序果等级，建立风险等级评

8、价矩阵，如表2所示。风险评估的程序如图4所示。风险接受准则作为可接受风险水平的评判标4．2风险评估方法准，其评判对象就是通过风险分析方法得出的风险风险评估与分析的常用方法主要有基于信心水平。依