TUNEL PRAHA - BEROUN RIZIKOVÁ ANALÝZA SEMINÁŘ NOVÉ TRENDY V NAVRHOVÁNÍ A PROVÁDĚNÍ TUNELŮ III Mechanizovaná ražba dlouhých dopravních tunelů Ing. Roman Šabata, ILF Consulting Engineers
Obsah prezentace : Základní údaje o tunelu a metodách výstavby Postup zpracování rizikové analýzy Rizika ve fázi provoz Rizika ve fázi výstavba Metodika hodnocení rizik Výsledky a interpretace rizikové analýzy P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 2
Schéma tunelu : Základní údaje : 2 jednokolejné roury Ø 8,3 m, délka cca. 25 km s propojkami po 400 m Kaverny odb. Barrandov + zárodek odbočky Beroun (VRT), startovací komory TBM Větrací šachta, odvodňovací šachta a štola, 2 přístupové štoly Pevná jízdní dráha, max. rychlost 250 km/h P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 3
Schéma členění rizikové analýzy: Fáze výstavba Fáze provoz Ražba metodou TBM Ražba metodou NRTM Specifické vlastnosti tunelu P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 4
Postup zpracování rizikové analýzy Identifikace relevantních rizikových událostí Vymezení potenciálu rizik (standardní a zvláštní opatření) Určení pravděpodobnosti výskytu rizik ( V ) Určení závažnosti dopadu rizik (výše škod S ) Vyhodnocení rizik R = V x S Návrh opatření ke zmírnění rizik Posouzení výsledných (zbytkových) rizik P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 5
Vstupní data rizikové analýzy Přípravná dokumentace stavební a provozní část Úvodní riziková analýza (prof. Tichý statistické vyhodnocení) Předběžný geotechnický průzkum Rozšířená geologická rešerše pro přípavnou dok. stavby Závěrečná zpráva o předběžném geotechnickém, geofyzikálním a hydrogeologickém průzkumu Statistická data ČD (provoz, nehody, požáry) Statistická data Drážní inspekce (nehody, požáry) Konzultace se zpracovateli projektu a odbornými poradci P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 6
Diagram postupu rizikové analýzy fáze provoz Přípravná dokumentace Statistická data ČD, DI Rizikové scénáře Analýza sledu událostí Specifické vlastnosti tunelu Hodnocení vlivu na bezpečnost Scénáře řešení mimořádných událostí Návrh opatření Vyhodnocení rizik, doporučení P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 7
Rizika fáze provoz 1. Vykolejení vlaku 2. Srážka vlaků 3. Požár 4. Výbuch 5. Uvolnění jedovatého plynu 6. Spontánní evakuace (při zastavení vlaku na delší dobu) 7. Údržba tunelu (ohrožení pracovníků) P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 8
Diagram postupu rizikové analýzy fáze výstavba Přípravná dokumentace Předběžný geotechnický průzkum Identifikace rizik Opatření obsažená v přípravné dokumentaci Zapracování projektu podrob. geot. průzk. Posouzení rizik Doporučení opatření pro další projekt. fázi Posouzení výsledných rizik NE Je riziko obhajitelné? ANO Realizace výsledků rizikové analýzy P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 9
Rizika fáze výstavba 1. Geologie (vlastnosti horninového prostředí, metoda výstavby, způsob zajištění výrubu) 2. Výstavba (technologie, harmonogram, počet pracovišť, logistika, BOZP a PO, vliv na životní prostředí) 3. Management projektu (Projektová příprava, financování, výběrovářízení, smluvně právní aspekty, politické aspekty) P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 10
Podélný geotechnický profil : LEGENDA Basalt (diabas) Vápence a vložky břidlic Jílovité a prachovité břidlice Vápnité a prachovité břidlice Jílovce a pískovce zpevněné Křemence, pískovce Pestrá série vápence, bazalty, pyroklastika, tufity, tufit. břidlice Tektonická porucha Vápence Tence deskovité jílovité břidlice, pískovce a vápence P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 11
Geologická a geotechnická rizika Krasové jevy (jeskyně, dutiny bez a s výplní) Hluboce zahloubené křídové sedimenty Zvodnění podzemních dutin a průvaly vody Tektonické zóny a přesmyky Hluboké zvětrání hornin (kras, vulkanity) Bílé vrstvy (rozklad vápence hydrotermální činností) Abrazivita lokálních vrstev (křemence) Kontakty s poddolováním a s těžbou nerostných surovin Neurčitost souvislé hladiny podzemní vody (dutiny, tektonika) Ukládání rubaniny, se zvýšeným obsahem pyritu a uranu Lokální kontaminace podzemní vody (síra, uran) Ojedinělé výrony plynů (CO 2, metan) P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 12
Členění na charakteristické úseky dle geotechnických typů : P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 13
Klíčové rizikové parametry (souhrny sloučených relevantních rizikových parametrů) Stabilita horninového masivu Ražba a zajištění výrubu Ztížené podmínky ražby Vlivy na konstrukci tunelu Vlivy na okolní prostředí P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 14
Rizikové parametry 1. Stabilita horninového masivu Tlak z plného nadloží Tlak z horninové klenby Nestability na čelbě, závaly (uvolnění bloků z čelby, vyjetí po plochách diskontinuit) Dodatečné závaly v oblasti štítu / za čelbou Krasové útvary Změny otevřeného / uzavřeného způsobu ražby TBM volnáčelba / EPB P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 15
Rizikové parametry 2a. Ražba a zajištění výrubu - TBM Posunutí tříd výrubu Zanášení těžních mechanismů Ucpání dopravníků Poškození / výpadky strojů (požár, porucha hydrauliky, lom hlavního ložiska, výpadek dopravníků, přerušení zásobování a odvozu) Vysoký obrus kvůli neočekávaně vysoké abrazivitě Zpracovatelnost rubaniny (uzavřený modus EPB) Deformace pláště štítu následkem vysokého horninového tlaku Selhání konceptu ražby / metody výstavby Nedostatečný účinek opatření pro zlepšení horninového prostředí (injektování, odlehčovací vrty) P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 16
Rizikové parametry 2b. Ražba a zajištění výrubu - NRTM Posunutí tříd výrubu Deformace vnějšího ostění následkem vysokého horninového tlaku Hydrostatický tlak vody na vnější ostění Horninové tlaky působící se zpožděním (reologie) Přetížení vnějšího ostění tlakem z bobtnání Poškození / výpadky strojů (požár, poškození tunelového bagru nebo vrtného vozu, přerušení zásobování stříkaným betonem) Vysoký obrus kvůli neočekávaně vysoké abrazivitě Selhání metody rozpojování / konceptu ražby / způsobu vystrojování Nedostatečný účinek opatření pro zlepšení horninového prostředí (injektování, odlehčovací vrty) P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 17
Rizikové parametry 3. Ztížené podmínky ražby Vodní přítoky < 10 l/s Vodní přítoky mezi 10 l/s do 25 l/s Vodní přítoky mezi 25 l/s do 125 l/s Vodní přítoky přes 125 l/s Kontaminace uranem, azbestem, sírou (ztížení postupu ražby, úprava rubaniny) Výrony plynu - CO 2 (krasové dutiny), metan (opuštěné doly) P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 18
Rizikové parametry 4. Vlivy na konstrukci tunelu Přetížení vnitřního ostění překlopením (zabořením) nebo vzpříčením razícího stroje Nedostatečné opření ostění do horniny, injektáž kontaktní spáry (NRTM - injektáž vrchlíku klenby) Přetížení ostění tlakem z bobtnání Netěsnost jednovrstvého tybinkového ostění Netěsnost přechodů TBM / NRTM (napojení izolace) Kolaps tybinků při ražbě otvorů pro propojky Zvýšení návrhové hladiny podzemní vody Požární ochrana u jednovrstvého tybinkového ostění P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 19
Rizikové parametry 5. Vlivy na okolní prostředí: Povrchová sedání Lokální pokles hladiny podzemní vody Narušení chráněného území Otřesy během výstavby Prašnost Hluk P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 20
Metodika hodnocení rizik Kvalitativní riziková analýza rizika na straně zadavatele, odděleně pro TBM a NRTM Kombinace pravděpodobnosti výskytu a závažnosti dopadu rizik Meditační metoda Delphi (strukturovaná forma hodnocení v rámci interdisciplinárního týmu, založená na hledání kompromisu a jeho akceptování všemi zúčastněnými odborníky neprůměrovat názory) Zohlednění systémové interakce rizikových parametrů (horninové prostředí, metoda výstavby, zajištění výrubu nelze odděleně) Zohlednění dosavadních zkušeností z obdobných staveb v zahraničí P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 21
Pravděpodobnost vzniku rizik Dle ÖGG RiLi Kostenermittlung Projekte der Verkehrsinfrastruktur 2005, Anhang 4 P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 22
Závažnost dopadu rizik Dle ÖGG RiLi Kostenermittlung Projekte der Verkehrsinfrastruktur 2005, Anhang 4 P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 23
Metodika hodnocení rizik Z A V E zanedbatelné akceptovatelné vysoké extrémní - žádná opatření - doporučení běžných opatření - nutnost speciálních opatření (vliv na cenu) - nutnost alternativních řešení P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 24
Matice hodnocení rizik Na podkladě geotechnického profilu P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 25
Potenciál rizik popis rizikových parametrů Riziková událost (popis, projevy) Možné zdroje rizika Standardní opatření k minimalizaci rizika Případně dodatečná opatření k minimalizaci rizika Kontrola stavu a chování prostředí, zajištění výrubu, strojů Zvláštní opatření k minimalizaci rizik Výsledná (zbytková) rizika P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 26
Výsledky a interpretace rizikové analýzy Dokladování hodnocení rizik pro jednotlivé charakteristické úseky tunelu Návrhy řešení ke zmírnění dopadu rizik (upřednostňovaná, ostatní možná) Doporučení následného způsobu práce s výslednými (zbytkovými) riziky Odhad rozsahu dopadu výsledných rizik na dobu a cenu výstavby Doporučení výše finanční rezervy pro nejzávažnější rizika výstavby, apod. Doporučení změn v projektu, v bezpečnostní koncepci, apod. P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 27
Děkuji za pozornost P:\project\B908\AD\AD002.ppt Strana 28