地下水封石油洞库施工风险评估与控制

郭顺利 刘 杰 于 峰 姚元涛 杨 华

(1.黄岛国家石油储备基地有限责任公司，山东 青岛 266426； 2.山东大学岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250061； 3.武警水电三峡工程指挥部，湖北 武汉 430000)



地下水封石油洞库施工风险评估与控制

郭顺利1刘 杰2于 峰1姚元涛3杨 华1

(1.黄岛国家石油储备基地有限责任公司，山东 青岛 266426； 2.山东大学岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250061； 3.武警水电三峡工程指挥部，湖北 武汉 430000)

以我国首个大型水封石洞油库为背景，评估了地下水封石油洞库施工风险，分析总结了施工风险评估方法和控制理论，并将其运用在洞库施工过程中，证明了该风险控制体系在工程实践中的有效性。

地下水封石油洞库，风险因子，风险评估，风险控制

0 引言

石油存储和供应对保障国家发展、维持社会运转具有重要作用。随着我国的不断发展和对石油需求的日益增加，我国石油消耗需大量进口，这使我国在应对国际政治、经济和军事动荡时面临能源挑战。建设石油战略储备库有利于保障国内稳定，减轻石油对外依赖。地下水封石油洞库又以其安全性高、成本低、地域适应性强、库存规模大、易扩建等优点受到各国的青睐[1,2]。

地下水封石油洞库在中国的建设尚属起步，且施工难度大，工程设计施工经验少，相关规范不完善，建设过程中存在着一定的不确定风险因素，因此进行地下水封石油洞库施工风险评估与控制研究有重要作用[3]。

本文结合我国首座大型地下水封石油洞库工程施工，开展了洞库施工风险评估与控制研究，进行了风险因子识别，对其重要性和引发功能失效概率进行调查分析评估。研究结果不仅可以提高地下水封石油洞库风险管理与控制水平，而且丰富了地下工程风险评估与控制研究内容。

1 施工风险评估

1.1 工程施工风险

工程风险是指工程项目在设计施工及运营期等各阶段可能遇到的不安全因素。风险事件可能出现的概率以及该风险事件出现的后果指数是研究分析工程风险的两个重要内容。近年来应用最多的风险函数数字化定义表达式如下[4]：

R=f(p,c)。

其中，R为风险值;p为该风险事件可能出现的概率；c为该风险事件出现的后果指数。

针对地下水封石油洞库施工风险评估，本文主要从洞库结构安全性与水封功能有效性两个方面展开。

1.2 施工风险因子辨识

结合目前现有的相关理论研究，根据工程建设实际情况，并通过对勘察、设计、施工和监理单位的意见咨询，在系统分析施工风险类型、发生原因和筛选分析基础上，辨识出地下水封石油洞库施工主要风险因子，对风险因子表的内容进行了分类汇总，见表1。

1.3 施工风险评估

施工风险分析是指在风险识别的基础之上，建立综合考虑风险概率和风险发生后果的风险评价模型，依据相关的风险接受准则和评价标准，对风险进行分析评价，判断风险是否可以接受，为风险应对与监控提供科学依据，以确保工程项目顺利进行。

在风险分析中，风险接受准则表示在规定某阶段内可接受或可管理的风险水平。对风险因素的分析和等级划分决定了工程中各项风险需采取的管理控制措施，在进行风险评价时须制定风险接受准则，见表2。

表1 洞库施工风险因子汇总表

表2 风险接受准则

风险等级评价标准包括风险概率等级评价标准和风险损失等级评价标准。依据施工风险等级标准评价的原则，参考我国有关规范标准，确定了相关等级标准，见表3,表4。

表3 事故发生概率等级标准

表4 经济损失及人员伤亡等级标准

通过定性、定量或定性与定量相结合的指标对系统的风险状态进行等级划分，得到风险等级标准见表5，为风险决策和风险应对提供依据。

表5 风险等级标准

在风险识别的基础上，评价分析对比风险因子的重要性与发生概率是风险评估的重要内容[5]。通过上述分析方法，得到了高度及以上风险因子：结构安全性方面包括：地应力、爆破方案、主洞室设计形状大小、洞室设计埋深、锚杆布设方式、岩性共6个高度风险因子；水封有效性方面包括：水幕注水压力、水位、主洞室设计埋深、注浆效果、结构面张开度等风险因子。

2 施工风险控制

2.1 风险监测及信息管理

根据风险评估进行风险检测分析。风险监测一般通过超前地质预报、监控量测和现场观察、检查等手段随着施工进程密切跟踪已识别的风险，及时识别新的风险，进行风险分析与评估，风险处理措施的评价与调整。

对评估为中度及以上等级的风险，应制定风险监测实施方案。风险监测实施方案应明确风险监测的主要内容、采用的监测方式或手段和主要风险因素及其判别指标。风险监测应有详细记录，每天上报相关管理管辖单位，定期提交风险监测成果报告。

风险监测成果报告应在汇总相关风险数据基础上对下述内容进行说明：

1)工程项目风险处理措施实施进度，实施效果，是否需要新的风险处理措施；

2)对工程整体目标实现可能性的预期分析是否仍然成立；

3)工程项目风险的发展变化是否与预期的一致；

4)已识别的工程项目风险发生情况；

5)是否出现了新的风险因素。

图1为项目风险管理流程图。

2.2 风险分析预警与处置

建立风险事件关键指标管理。通过分析风险成因，找出关键成因，分析确定导致风险事件发生时该成因的定性描述或具体数值，确定关键指标。根据关键风险指标，建立风险分级预警系统。

跟踪监测关键指标数据和变化趋势，一旦达到预警状态，系统立即启动相应预案，组织处理。预警状态期间，施工单位应及时向相关单位报告监测、处理情况，设计应及时调整风险处理措施，由项目管理机构组织相关单位进行风险决策和组织实施，并报风险管理领导小组。解除风险预警状态应由施工单位提交消警报告，经监理确认后报送项目管理机构审批。

制定风险控制方案。方案包括各种风险预案、超前地质预报和监控量测预案、动态施工处理措施和关键施工技术预案、关键风险指标监测预案、信息收集、反馈和快速反应等预案。对于风险发生概率大、后果损失严重的风险事件，控制方案的确定应当在专家组集思广益的基础上，综合分析技术方案各方面影响进行论证决策。

3 结语

本文依托我国首个大型水封石洞油库的建设过程，通过研究分析得到以下成果：辨识了地下水封石油洞库施工风险因子；得到了影响程度为高度及以上风险因子；形成了施工风险控制管理流程；建立了地下水封石油洞库工程施工风险评估与控制指导体系。

[1] 钱七虎.国家石油储备库应建于地下[N].科学时报,2007-03-14.

[2] 王梦恕,杨 森.地下水封岩洞油库是储存油品的最好型式[A].中国土木工程学会第十届隧道及地下工程分会第十三届年会[C].2004.

[3] 钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及建议[J].岩石力学与工程学报,2008,27(4):649-655.

[4] 范益群,钟万勰,刘建航.时空效应理论与软土基坑现代设计概念[J].清华大学学报(自然科学版),2000,40(S1):49-53.

[5] 王者超,陆宝麒,李术才,等.地下水封石油洞库施工期安全风险评估研究[J].岩土工程学报,2015(6):1057-1067.

Risk assessment and control of underground water seal oil caverns

Guo Shunli1Liu Jie2Yu Feng1Yao Yuantao3Yang Hua1

(1.HuangdaoOilReserveBaseLimitedCompany,Qingdao266426,China; 2.GeotechnicalandStructuralEngineeringResearchCenter,ShandongUniversity,Jinan250061,China; 3.TheThreeGorgesProjectCommandPostofArmedPoliceHydropowerTroops,Wuhan430000,China)

Based on the China’s first large underground crude oil storage caverns, the risk source and risk assessment of the cavern construction are studied. And the construction risk assessment and control system result is made. The research results have been used in the construction process, which proves the validity of the research in engineering practice.

underground crude oil storage cavern, risk source, risk assessment, risk control

1009-6825(2017)14-0248-02

2017-03-04

郭顺利(1964- ),男,经济师; 刘 杰(1988- ),男,在读硕士; 于 峰(1981- )，男,工程师; 姚元涛(1980- )，男，工程师; 杨 华(1979- ),男,工程师

TU714

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