26.09.2017
Микрокредитование в последнее время стало пользоваться огромной популярностью, но при этом новомодным явлением назвать его вряд...


25.09.2017
Незаметность в интерьере – одно из основных преимуществ конвекторов, который используются в комнатах с панорамным освещением....


23.09.2017
Длинный перечень достоинств имеют рулонные шторы. Такая отделка окна отличается обычно уникальным дизайном, практичностью и...


23.09.2017
В весьма обычное явление огромные окна превратились относительно недавно. Красиво и престижно панорамное остекление выглядит...


22.09.2017
Планируя ремонт офисного помещения, особое внимание стоит уделить выбору дверей. Существует очень много разновидностей дверей, но...


22.09.2017
Для долговечной и безопасной эксплуатации строительных конструкций очень важно оснащать их надёжными кровельными системами. И...


Аварийные ситуации в транспортных тоннелях и основы анализа риска

26.05.2016

Ранее было отмечено, что транспортные тоннели в течение длительного срока должны удовлетворять требованиям эксплуатационной надежности. При хорошем качестве строительства обычно в первые 5—10 лет эксплуатации никаких серьезных дефектов конструкций и обеспечивающих систем не возникает. В последующие голы наблюдаются различного рода повреждения, вызванные геологическими, гидрогеологическими и климатическими условиями. По данным различных источником, к 25—30 годам эксплуатации начинают проявляться ошибки изысканий, проектирования и строительства, нарастают деградационные процессы в конструкциях и окружающем грунтовом массиве.
Серьезные нарушения эксплуатационной надежности тоннелей могут возникнуть при несоблюдении условий безопасной эксплуатации, когда не выявлены опасные дефекты конструкций и обустройств (обделок, порталов, дренажных и водоотводных устройств, пути и проезжей части, эксплуатационного оборудования) и несвоевременно проведены ремонтные работы. В таких случаях возрастает вероятность возникновения ситуации, приводящей к аварии. Вследствие стихийных природных явлений (землетрясений, лапин, оползней и др.) авария может проявиться в виде внезапных разрушений и повреждений.
Следует отметить, что если при строительстве тоннеля аварийная ситуация возникает, как правило, в призабойной зоне, то в эксплуатируемых тоннелях аварийная ситуация может проявиться в любом месте по длине сооружения. При этом чаще всего она случается на участках, подверженных длительным коррозионным и деградационным процессам разрушения и деформирования несущих конструкций. К аварии в транспортном тоннеле могут привести обледенение конструкций, промерзание дренажных и водоотводных устройств, обледенение проезжей части или верхнего строения пути с недопустимыми деформациями от сил морозного пучения и просадок.
К наиболее распространенным авариям в эксплуатируемых тоннелях относятся: разрушение и деформирование обделок с обрушением вмещающего тоннель грунта; разрушение порталов и портальных выемок; разрушение вентиляционных, дренажных, сервисных и эвакуационных выработок; нарушение условий безопасности движения, сопровождающееся столкновением транспортных средств, наездом на конструкции, выходом из строя эксплуатационного оборудования; загазованность внутритоннельной атмосферы; пожары и взрывы.
Как показал многолетний опыт, эксплуатация транспортных тоннелей и метрополитенов характеризуется повышенным риском возникновения аварийных ситуаций. В действующих тоннелях аварии связаны с частичным или полным прекращением функционирования, экономическими убытками, ограничением условий эксплуатации по скорости движения, пропускной способности, в железнодорожных тоннелях — с заменой типа тяги.
Все сказанное обусловливает особое внимание к обеспечению эксплуатационной надежности транспортных тоннелей. Однако теория надежности рассматривает только возможность возникновения аварийной ситуации, исследует вероятность ее возникновения, исходя из анализа дефектов, ведущих к аварии. Последствия аварии с прогнозированием и оценкой величины возможного ущерба могут быть установлены только в результате анализа риска. Он позволяет обосновать приемлемую степень риска для принятия технических решений.
Основу анализа риска составляют сценарии возможных аварийных ситуаций, число которых зависит от новизны конструктивно-технологических решений, полноты инженерно-геологических изысканий, профессиональной подготовки исполнителей всех уровней на всех этапах разработки, воплощения проекта и на период эксплуатации сооружения.
Риск при строительстве и эксплуатации транспортных тоннелей является приемлемым, если его степень настолько мала, что ради получения эффективных показателей при эксплуатации заказчик готов пойти на этот риск.
Анализ риска включает три основных аспекта: идентификация риска, анализ частоты аварийных ситуации и анализ их последствии (рис. 1.9).
Аварийные ситуации в транспортных тоннелях и основы анализа риска

Идентификация риска является результатом анализа конструктивно-технологических решений конкретного объекта или сооружения. Все риски можно разделить на управляемые и неуправляемые. К управляемым относятся те, которые можно оценить и прогнозировать их последствия. К ним относится природные риски (учет в проекте землетрясении, наводнений и др.) и технические риски (ошибки при оценке инженерно-геологических условий, просчеты в проектировании, недостатки технологии или несоблюдение технологических регламентов, некачественное материалы, неправильный выбор оборудования). К неуправляемым рискам относятся риски, вызванные временной экономической и политической нестабильностью, которые невозможно исключить или снизить до приемлемого уровня. Поэтому необходимо предусматривать их финансирование.
Для конкретного эксплуатируемого тоннельного пересечения, безусловно, существует несколько видов риска. По каждому из них должен быть проведен анализ частоты или вероятности возникновения определенного вида риска. Частота риска устанавливается в результате качественного и количественного анализа.
Качественный анализ риска основан на применении качественных методов анализа опасностей на основе экспертных оценок. Количественный анализ риска базируется на методах математической статистики и теории вероятностей. Для вероятностно-статистической оценки частоты риска могут быть использованы материалы расследований каждого случая, связанного с авариями на железнодорожном транспорте, где сформулированы соответствующие выводы и определены необходимые мероприятии. Определив для каждого вида риска вероятность его возникновения, необходимо провести анализ последствий с определением величины возможного ущерба.
Последствия ущерба от возможного риска делятся на три категории: устранимые с минимальными затратами времени, материальных и финансовых ресурсов; устранимые с затратами, совместимыми с возможностями эксплуатирующей организации; неустранимые, связанные с экологическими, социальными и техногенными факторами. Проведение идентификации риска, анализа частоты его возникновения и анализа последствий позволяет обосновать приемлемую степень риска для принятия эффективных решений при выборе мер по снижению или устранению риска.