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1、隧道风险评估方案实用文档(实用文档,可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)山西中南部铁路通道ZNTJ-12标工程立家长隧道风险评估方案中铁十八局集团中南部铁路通道项目经理部二O一O年六月目 录1.风险评估原则12.隧道概况13。风险评估对象及目标34。风险评估人员35.风险评估方法及评估程序46。风险评估内容46.1。风险指标体系46。2.风险清单表56.3.风险分级及接受标准56。4。初始风险等级评定67。初始风险处理措施78。残余风险等级评定79.风险评估结论7立家长隧道风险评估方案1.风险评估原则风险评估目标是从施工源头查清风险因素,合理确定风险等级,放弃或修改残留风险高的工程方案
2、,提出风险处理和监控措施,进行系统的风险管理,提高风险的管理水平,保障安全、保护环境、保证工期、控制投资、提高效益.风险评估和管理在实施中应动态调整,以保证风险评估得以顺利进行。根据立家长隧道风险评估表和对策措施,结合立家长隧道地质资料,深入研究地质调查和收集资料,资料不足时认真补充或得到相关信息后,再进行讨论。2。隧道概况立家长隧道位于山西省平顺县北耽车乡,隧道进口位于立家长村东南山岭村西侧,出口位于立家长东侧.洞口附近有村道通过,交通相对便利.隧道里程DK551+960DK556+628,中心里程DK554+294,全长4668m.进、出口线路设计路肩标高分别为819。33m、768。34
3、m,洞身最大埋深约307m。隧道洞身纵坡为单面下坡,坡率分别为10。6、11.0、10。5。隧道进口端设置有R=1200m的曲线,其他地段为直线。该隧道为单洞双线,线间距4m,设计行车速度120km/h,建筑限界采用“隧线2B”,曲线地段加宽,轨上净空面积S=63。6m2。立家长隧道自然条件见表1。表1 立家长隧道工程自然条件表序号项目主要内容1自然地理概况立家长隧道位于太行山脉主体西部区段,穿越中高山区,多为不太开阔的“V型河谷,谷底与分水岭相对高差500m以上,山顶一般呈浑圆状。地面高程为680830m,山坡陡峻,自然坡度变化较大,部分下缓上陡,自然坡度一般为1735,山体上部较陡,为直立
4、陡崖,隧址区多为杂草,植被覆盖率约6080%.立家长隧道场地属太行山剥蚀中山区,地形起伏较大,地形复杂,相对高差400m.隧道呈北东南西方向展布,斜穿北东向脊岭。隧道进口山坡坡角21左右,外侧较开阔平顺,分布民房及旱地。洞身缓坡为旱地,陡坡为荒地,生长灌木杂草。出口地形较陡,坡角4359,下方为旱地.隧道洞身冲沟不发育,无地表水。场区覆盖层较薄,局部多裸露,出露岩性为砾岩、灰岩、泥灰岩等.隧址区夏季受海洋性暖湿气团影响,盛行东南季风;冬季受极地干冷气团控制,雨雪稀少。根据沿线近1030年气象资料,按对铁路工程影响的气候分区标准,隧址区属寒冷地区。土壤最大冻结深度93cm.年平均气温9。2,最冷
5、月平均气温5.5,极端最高气温38。4,极端最低气温20。7,年平均降雨量583.1mm,年最大降雨量820mm,平均风速2。2m/s(主导风向为南西风),最大风速13。7m/s(主导风向为西风),最大积雪深度24cm。地震动峰值加速度为0。10g,相当于地震基本烈度度,地震动反应谱特征周期为0。40s.2工程地质特征隧道穿越的地层主要为下古生界奥陶纪上统(0)灰色厚层状含燧石团块结核白云岩、灰岩及页岩夹灰岩,下古生界寒武纪上统(3)灰色厚层状含结核灰岩。深隧道所穿越地层分别为:新黄土(Q3pl+dl):棕褐色,稍湿,稍密,组份以黄土为主,含碎石约占20,粒径1040mm,次棱角状,母岩成分为
6、灰岩,表层含植物根系。1粉质粘土(Q3pl+dl):褐黄色,稍湿,硬塑,土质不均匀,表层含有植物根系,本层主要分布于隧道进口上部、出口附近及缓坡。2粗圆砾土(Q3pl+dl):褐黄色,稍密中密,稍湿,土质不均匀,表层含有植物根系,卵石含量约60,主要成分为灰岩、石英砂岩,厚度约0。51。5m,主要分布于隧道进口及缓坡。3粗角砾土(Q3pl+dl):杂色,中密,稍湿,主要成分为灰岩,分选性一般,级配较好,一般粒径60100mm,含量约75,多呈尖棱状,充填粉质粘土,主要分布于隧道进口.泥灰岩:灰色,中厚层状构造,主要成分为方解石。表层风化呈灰白色,节理裂隙较发育。石膏岩:黄-灰黄色,岩石破碎,多
7、呈碎块状、角砾状及土状,裂隙充填粘土,蜂窝状溶蚀现象发育。膏溶角砾岩:灰色,弱风化,岩质较硬,微晶结构,厚层状构造,闭合状裂隙发育呈网纹状,方解石脉呈网状发育,见蜂窝状溶蚀现象,岩芯多呈碎块状,部分呈短柱状.含燧石结合灰岩:灰色,微晶结构,厚层状构造,岩质较硬,节理裂隙较发育,裂隙面可见铁质浸染,局部裂隙见蜂窝状溶蚀面。岩芯多呈碎块状。白云质灰岩:灰色、紫红色,微晶结构,厚层状构造,铁质胶结,岩质较硬,方解石脉发育,岩芯以块状为主。白云岩:灰白色,微晶结构,厚层状构造,节理裂隙发育,表面具有刀砍纹,主要矿物成分为白云岩,局部与泥灰岩互层。竹叶状灰岩:灰-灰白色,岩石具竹叶状结构,厚层状构造,矿
8、物成分以方解石、白云石为主,裂隙局部发育,产状多为近水平,裂隙面见铁质浸染,局部夹薄层页岩.隧道场区位于新华夏系第二隆起带太行山块隆,太行山复式背斜北西翼,场区总体上为一个向斜构造,岩层产状总体上较为平缓,但稍有起伏,总体倾向为北西。DK554+250处有一条NNE走向的正断层,倾西,倾角约50,走向长度2.5km,北东部被第四系覆盖,未见其他褶皱和断层。场区地表岩石有溶蚀现象,浅部岩石风化,节理裂隙发育,将表层岩体切割成碎块状、大块状,层理:3305、11021、27511、30710、34019。主要发育三组节理:28270、17319076、9080。3水文地质特征隧道左侧距隧道2km为
9、漳河,场区地表水均向漳河排泄.隧址地表水不发育,无常年性地表水体,调查期间均未见地表水.地表水主要为大气降水形成的地表面流,水量受季节性影响变化较大,其自然排泄畅通;隧道进出口位于山体东、西两侧斜坡位置,分布标高相对较高,地表水对隧道施工影响较小,但应注意暴雨期间地表面流对洞口的冲刷破坏作用,宜采取截流、疏排措施。场区地下水可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐类裂隙岩溶水、碎屑岩类裂隙水等三类.松散岩类孔隙水:分布于第四系覆盖层中,以渗流、蒸发形式排泄,其动态变化从属补给形成,大气降水直接补给者,动态变化大,有雨即有水,无雨则干涸;接受基岩补给者,一般动态变化不大,为长流水(附近居民生活水源,水量很小
10、)。场区内较小冲沟一般属于前一类,雨后13天内流水即缓慢干涸,即过路水.场区第四系厚度小,孔隙水水量贫乏。碳酸盐类裂隙岩溶水:赋存于奥陶系、寒武系灰岩、白云岩等岩石中,场区岩溶不甚发育,该类地下水主要补给来源为大气降水。碎屑岩类裂隙水:主要分布于浅部基岩裂隙中,主要补给来源为大气降水,以裂隙下降泉的形式排泄,泉流量小,属水量贫乏级。相对隔水层:隧道工程区内隔水层主要为页岩。勘察期间未发现地下水。地下水对砼结构无侵蚀性。预测隧道最大涌水量为1541m3/d。4不良地质(1)隧道穿行于可溶岩地层内,路肩高于地下水系统水位100160m;9501100m、700800m溶洞系统为古岩溶系统,基本位于
11、路肩以上,隧道开挖会遇到古溶洞、局部会产生涌水或高压涌水;630660m溶洞系统,岩溶发育低于路肩近百米,对工程影响不大.(2)DK552+838DK553+037段为浅埋段,且为可溶岩,岩溶较发育,可能发生突水.(3)DK553+921+953段为断层破碎带,可能存在高水头的地下水,应加强预报,加强防范.(4)隧道出口自然坡度较陡,坡度约为47,坡面基岩出露,上层覆盖第四系坡洪积角砾土,土质密实程度呈中密,危岩体主要为施工期间边坡开挖形成崩塌落实,规模较小,稳定性一般。(5)隧道场区特殊岩土为膏溶角砾岩夹薄层石膏岩,成分主要为石灰岩、白云岩及泥灰岩,主要分布于奥陶系中统地层中,地表及浅层部位
12、的石膏已经很少见,本隧道DK552+375DK553+800段可见于大量层次不能明显的膏溶角砾岩,含石膏层.根据钻孔岩性显示,其胶结形式多呈泥质特征、钙质胶结、少则无胶结,膏溶角砾岩物质成分多有变化,强度差异大,胶结程度极差,暴露易酥裂,遇水易崩解,饱和单轴抗压强度极低,呈弱至中等程度膨胀性及腐蚀性。3.风险评估对象及目标评估对象:立家长隧道。评估目标:通过风险评估工作,识别所有潜在的风险因素,确定风险等级,提出风险处理措施,将各类风险降到可接受水平,以达到保障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资、提高效益的目的。后果或损失与评估目标关系:见表2.表2后果或损失与评估目标关系表评估目标后果或
13、损失安全风险人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第三方经济损失、工期延误工期风险工期延误、经济损失投资风险经济损失、第三方经济损失环境风险环境破坏、经济损失、第三方经济损失4。风险评估人员参与风险识别人员由具备隧道或地质专业3年以上工作或科研经验,对工程风险有足够认识程度。参与风险评价人员技术职称为工程师及以上,5年以上隧道工程或地质工程工作经验,评估组成员中应包括隧道、地质、线路专业各一名。风险评估小组成员见表3。表3 风险评估小组成员表序号姓名专业职务职称备注1陈德中隧道高工2周凯隧道高工3马艳春地质高工4王利莹隧道高工5王飙线路高工6袁帅地质高工7王明华隧道工程师8龚敏隧道工程师5.风险
14、评估方法及评估程序以头脑风暴法和专家调查法为主进行本次风险评估。风险评估基本程序:(1)对初始风险进行识别,形成风险清单表;(2)对初始风险进行评价,对各个风险因素评价其发生的概率和后果等级,并最终确定初始风险的等级;(3)依据风险评价结果和风险接受准则,制定相应的方案和措施;(4)对风险进行再评估,提出残留风险等级。(5)风险评估流程图,风险评估流程图见图1.可以接受不能接受风险接受准则开始预设计检查勘察资料对初始风险因素进行识别对初始风险因素进行评估确定降低初始风险水平的主要措施评估设计措施对风险的减轻程度预设计结束残留风险风险水平是否可接受图1 风险评估流程图6。风险评估内容6.1。风险
15、指标体系立家长隧道风险指标体系见表4.表4 隧道风险评估指标体系项目阶段施工方法目标风险风险因素或风险事件施工阶段新奥法安全塌方突水(泥、石)进出洞风险6.2.风险清单表分析隧道存在的风险因素、风险事件和风险后果,对整座隧道的风险进行说明,见表5.表5 立家长隧道风险清单表序号风险事件风险产生的原因险源类别后果1边坡垮塌1、洞口浅埋2、岩层为强风化,边坡岩体破碎G人员伤亡工期延误投资增加2坍塌1、膏溶角砾岩2、岩溶较发育3、岩体破碎G人员伤亡工期延误投资增加3突水(泥、石)1、岩溶较发育2、断层带富水3、岩体破碎,全风化G人员伤亡工期延误投资增加注:G地质因素6。3.风险分级及接受标准铁路隧道
16、风险分级包括事故发生概率的等级标准、事故发生后果的等级标准和风险的等级标准,分级标准与风险接受准则参照铁路隧道风险评估与管理暂行规定,见表612。表6 事故发生概率等级标准概率范围中心值概率等级描述概率等级0.31很可能50.030。30。1可能40.0030.030.01偶然30。00030。0030.001不可能20.00030。0001很不可能1注:(1)当概率值难以取得时,可用频率代替概率。 (2)中心值代表所给区间的对数平均值。表7 经济损失等级标准后果定性描述灾难性的很严重的严重的较大的轻微的后果等级54321经济损失(万元)100030010001003003010030注: “
17、”含义为包括上限值而不包括下限值,以下各表均同.表8工期延误等级标准后果定性描述灾难性的很严重的严重的较大的轻微的后果等级54321延误时间1(控制工期工程)(月/单一事故)101100.110。010。10。01延误时间2(非控制工期工程)(月/单一事故)24624260。520。5表9相对等级标准后果定性描述灾难性的很严重的严重的较大的轻微的相对工期延误时间(%)104101。540.31。50。3第三方相对经济损失()10310130.510。5表10环境影响等级标准后果定性描述灾难性的很严重的严重的较大的轻微的后果等级54321环境影响描述永久的且严重的永久的但轻微的长期的临时的但严重
18、的临时的且轻微的表11风险等级标准后果等级概率等级轻微的较大的严重的很严重的灾难性的12345很可能5高度高度极高极高极高可能4中度高度高度极高极高偶然3中度中度高度高度极高不可能2低度中度中度高度高度很不可能1低度低度中度中度高度表12风险接受准则风险等级接受准则处理措施低度可忽略此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测.中度可接受此类风险次之,一般不需采取风险处理措施,但需予以监测。高度不期望此类风险较大,必须采取风险处理措施降低风险并加强监测,且满足降低风险的成本不高于风险发生后的损失.极高不可接受此类风险最大,必须高度重视并规避,否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。6。4.初始
19、风险等级评定施工阶段风险较大,尤其是安全风险,在条件允许时应尽量进行较为全面的风险评估。由于施工阶段最主要目标就是顺利施工和保证安全,因此评估重点应放在安全上,以按安全风险事故为主要评估目标。通过对立家长隧道的地层岩性、工程性质、地质构造、水文地质及特殊地质进行详细分析后,统计出立家长隧道在不采取任何措施情况下的目标风险等级(初始风险等级),见表14。表14 立家长隧道初始风险等级表序号段落长度(m)风险事件成因初始风险概率等级后果等级风险等级1DK551+960DK552+374414塌方冒顶洞口浅埋,强风化边坡,岩体破碎,围岩自稳能力差42高度2DK552+374DK553+9081534
20、塌方涌水存在膏溶角砾岩,围岩较破碎,裂隙水相对集中,断层破碎带,岩溶较发育,围岩稳定性差43高度3DK553+908DK555+0841176涌水突泥古岩溶系统中可能存在积水溶腔43高度4DK555+084DK555+332248塌方突水断层破碎带,岩体破碎,岩溶较发育,地下水富集43高度5DK555+332DK556+266934涌水突泥古岩溶系统中可能存在积水溶腔43高度6DK556+266DK556+628362塌方冒顶洞口浅埋,强风化边坡,岩体破碎,围岩自稳能力差42高度7.初始风险处理措施7.1.落实超前地质预测预报工作隧道施工时,通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件,以便
21、相应采取有效的施工措施,避免施工突发灾害的发生。7.2。实施监控量测工作,及时反馈施工情况,验证设计和预防风险事件在施工过程中,按照设计文件中的监控量测要求对洞内围岩和支护结构的位移、变形、受力情况以及地表水、地表建筑等进行施工过程的完整监测,提供及时、可靠的信息、评定施工期间围岩和支护结构的稳定性及对周边环境的影响,避免施工安全事故、支护结构破坏等风险的发生。7。3.风险减缓措施进出口段和断层带采用三台阶临时仰拱法开挖,其他风险地段加强支护和防排水措施,具体施工方法见立家长隧道施组。8.残余风险等级评定通过对立家长隧道初始风险等级评定,对安全风险等级为“高度”、“极高”的风险事件必须采取有效
22、的措施,使风险降低到可以接受的范围。对初始风险采用相应的工程措施处理以后,进行残余风险评估,残余风险等级见表15.表15 立家长隧道洞内残余风险等级表序号段落长度(m)风险事件处理措施残余风险概率等级后果等级风险等级1DK551+960DK552+374414塌方冒顶加强超前预支护,加强监控量测,并做好边仰坡防护及截排水措施21低度2DK552+374DK553+9081534塌方涌水做好超前地质预测预报,加强超前支护及防排水措施,及时施做二衬22中度3DK553+908DK555+0841176涌水突泥加强超前地质预报,加强防护21低度4DK555+084DK555+332248塌方突水做好
23、超前地质预测预报,加强超前支护及防排水措施,及时施做二衬22中度5DK555+332DK556+266934涌水突泥加强超前地质预报,加强防护21低度6DK556+266DK556+628362塌方冒顶加强超前预支护,加强监控量测,并做好边仰坡防护及截排水措施21低度9。风险评估结论通过风险评估,识别立家长隧道存在涌水突泥、塌方冒顶及塌方突水风险。需通过采取相应措施降低以上风险,但仍有残留风险。施工中应做好相关风险防范工作。目 录一、编制说明1二、编制依据1三、工程概况21、隧道简况22、水文地质条件3、地层岩性3、地质构造3、水文地质3、特殊岩土、不良地质43、施工方案概述4四、风险评估内容
24、41、风险评估对象及目标42、安全风险评估因素53、安全风险评估内容6五、风险对策措施71、风险对策措施72、超前地质预报方案103、监控量测方案114、洞内注浆方案11六、特殊地段处理措施141、隧道进、出口142、洞口浅埋黄土地段153、煤系地层164、拱部通过圆砾土地段185、富水破碎地段186、通过土石分界及不整合接触带段,近水平岩层段、膨胀岩(土)段197、斜井与正洞交叉处19七、建议19八、风险评估结论20附表1 太峪隧道初始风险等级表21附表2太峪隧道残留风险等级表23西平铁路太峪隧道复工安全风险评估报告一、编制说明铁道部积极要求开展铁路隧道的风险评估与管理,是铁路建设“科学发展
25、观、“安全发展观”的体现,它有利于促进基本建设决策科学化,有利于促进参建各方风险意识和管理能力的全面提高,有利于达到控制风险、减少损失和建设和谐社会的目的.太峪隧道属全线难点工程,工期紧、水文地质条件复杂、施工难度大、技术含量高,洞身穿越黄土、圆砾土、土石界面、煤系等地层,穿越2条沟谷,1条沟谷内常年有流水.认真学习了设计单位提供的重点隧道风险评估报告,结合现场踏勘及对隧道地质资料的深入了解,在此基础上编制西平铁路太峪隧道施工阶段安全风险评估报告。自2021年9月份停工至今,已有5个月有余,为保证接下来的施工人员安全。二、编制依据1、业主制定的风险管理方针及策略。参考西平铁路工程指挥部管理文件
26、之二西平铁路建设防范高风险专项机制。西安铁路局西平铁路工程指挥部关于提供先期开工四座隧道施工图设计风险评估报告的通知(2021。12。9)。2、设计单位提供资料中铁第一勘察设计院集团编制的新建铁路西安至平凉线施工图重点隧道风险评估报告。3、相关的国家和行业标准、规范及规定铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号)。关于印发加强铁路隧道工程安全工作的若干意见的通知(铁建设【2007】102号).铁道部关于进一步加强铁路隧道安全工作的通知(铁建设【2007】1007号).铁路隧道施工规范 (TB1 42002)铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南 (TZ2312007)铁路隧道防排水技术
27、规范(TB10119-2000)铁路工程建设项目水土保持方案技术标准(TB10503-2005)其他国家、铁道部规定的安全规程,如中华人民共和国安全生产法、国家突发事件总体应急预案和国务院关于进一步加强安全生产工作的决定、铁路工程施工安全技术规程(TB 10401)、隧道施工安全作业手册、铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南、铁路建设工程安全生产管理办法、铁路营业线施工及安全管理办法(铁办2007186号)铁路瓦斯隧道技术规范、铁路隧道监控量测技术规程等有关规定.4、基础资料太峪隧道施工图第一、第二册。西平铁路XPS2标施工相关合同文件。中铁第一勘察设计院集团在施工前期对永寿梁隧道隧址的水文地质勘
28、察报告。太峪隧道实施性组织设计.三、工程概况1、隧道简况太峪隧道是全线的难点工程,主要有滑坡、错落、瓦斯等不良地质,在隧道底部存在煤层,隧道洞身穿越土石界面,出口方向紧临306省道(高差17m),施工条件差.隧道全长5594m,洞口42m单洞双线大跨段、39m双连拱段、129m小间距段,其余预留线。线路纵坡(单向下坡)10。5、11.0、7。0,进口端采用单压式明洞门,出口端采用翼墙式洞门.辅助坑道有1座斜井和1座横洞.全隧围岩为级、级;隧道穿越土石界面层,易造成地下水汇聚、单侧坍塌等灾害;隧道底部有煤层,斜井工区施工段设计为低瓦斯隧道,做好瓦斯监测、加强通风管理十分重要。隧道深切沟谷及邻近陡
29、坡处地下水发育,且具有承压性,隧道涌水量相对较大,正常涌水量20514.8m3/d左右,可能最大涌水量41029.6m3/d 左右。隧道衬砌支护参数如下表:表1 一般断面衬砌支护参数表围岩级别预留变形量cm初期支护二次衬砌C30喷C25混凝土系统锚杆(环纵)钢筋网钢架厚度(cm)位置位置长度(m)间距(m)位置间距(cm)位置间距(榀/m)拱墙(cm)仰拱(cm)黄土大跨段202528拱墙仰拱拱墙3。50。80。8拱墙20拱墙仰拱1榀/0.6m50*55*黄土连拱段152023拱墙边墙3.01。00。8拱墙20拱墙1榀/0。8m45454820拱墙拱墙3。01.21。0拱墙25拱墙1榀/1.0
30、m354081023拱墙拱墙3。51.21。0拱墙20拱墙1榀/0。8m40*40表2 非绝缘锚段断面衬砌支护参数表围岩级别预留变形量cm初期支护二次衬砌C30喷C25混凝土系统锚杆(环纵)钢筋网钢架厚度(cm)位置位置长度(m)间距(m)位置间距(cm)位置间距(榀/m)拱墙(cm)仰拱(cm)6820拱墙拱墙3。01。21.0拱墙25拱墙1榀/1.0m35406823拱墙拱墙3。51。21。0拱墙20拱墙1榀/m4040表3 悬挂风机断面衬砌支护参数表围岩级别预留变形量cm初期支护二次衬砌C30喷C25混凝土系统锚杆(环纵)钢筋网钢架厚度(cm)位置位置长度(m)间距(m)位置间距(cm)
31、位置间距(榀/m)拱墙(cm)仰拱(cm)1022拱墙拱墙3.01。21.0拱墙20拱墙1榀/m4545注:1、表中带*号者为钢筋混凝土。2、水文地质条件、地层岩性隧道工程涉及的地层主要有第四系、侏罗系、三叠系等.第四系上更新统风积黏质黄土,广泛分布于黄土塬的顶部,中间厚,边缘薄。中更新统风积黏质黄土,广泛分布于黄土塬的中部.下更新统冲积粉质黏土、细、中砂及圆砾土。侏罗系中统为砂岩、页岩互层与煤层,岩层产状:N2055E/28S,与下伏三叠系砂岩夹页岩呈不整合接触。三叠系中统砂岩夹页岩,在隧道出口段出露最多。、地质构造太峪隧道位于彬县凹陷太峪背斜北翼阎家堡向斜之中,轴向NWW,核部由白垩系,侏
32、罗系组成,两翼由三叠系组成,侏罗系在向斜中沉积较厚较细,含煤沉积好,背斜轴部较薄较粗,两翼产状平缓,为一平缓槽状大向斜。、水文地质太峪隧道区地下水以松散层孔隙水和基岩裂隙水为主,松散层孔隙水主要赋存于下更新统粗圆砾土层中;基岩裂隙水赋存于侏罗系全风化、强风化砂岩夹页岩层中.隧道洞身在进口、出口附近穿越于含水层之上,不受地下水影响;其余部分均穿行于含水层之中,受地下水影响较为严重。含水层在隧道区连续分布,除隧道进、出口外,地下水对隧道围岩及施工影响较大,特别是隧道穿行于松散层孔隙水强富水区时,涌水量较大,且地下水具承压性,预计洞身可能发生突水、涌水、围岩失稳坍塌等危害。、特殊岩土、不良地质特殊岩
33、土:A.湿陷性黄土:本区地表地区覆盖有第四系厚层黏质黄土,黄土具自重湿陷性,湿陷等级为级很严重,湿陷厚度一般1025m。B。膨胀土:第四系中更新统黏质黄土中古土壤夹层,厚度0.210m不等,具有弱膨胀性。不良地质:A.滑坡、错落:黄土塬上部黄土冲沟深切,冲沟两岸滑坡、错落发育,工程以隧道在其下部深埋通过,对工程无影响;出口附近左右两侧滑坡、错落均有分布,洞门施工中两侧及上部不能大量开挖取土防止滑坡错落复活。B。瓦斯:太峪隧道侏罗系砂岩夹页岩地层含有煤层,钻探显示最大厚度达12m,未发现甲烷、重烴成分,CO2 含量不高,瓦斯放散初速度P 为0。8713。54(平均8。99),为低瓦斯隧道,但可能
34、出现局部瓦斯富集区。3、施工方案概述采用钻爆法施工,全隧无轨装碴、无轨运输,形成机械化配套作业线。斜井及横洞进入正洞后,横洞向出口方向施工,施工终止里程为DK117+800;斜井双向施工,出口方向为主攻口,进口方向为副攻口, DK117+800DK120+000段设计为低瓦斯隧道,DK117+800 DK120+644段定为低瓦斯工区,按照低瓦斯要求进行作业,其他为非瓦斯工区;进口段在施工至双连拱终点里程DK115+131后,先进行右线开挖支护作业,施工至DyK115+141(太峪隧道右线终点里程)后停止右线施工,开始进行左线开挖支护作业,严格按控制爆破进行施工,施工至DK115+270里程后
35、,开始隧道的二次衬砌作业,避免小间距隧道左右线爆破作业对衬砌结构的影响。 大直径软式通风管配合大功率通风机压入式通风,斜井位置增加射流风机加强通风,满足瓦斯段隧道的风速要求,保证洞内瓦斯含量低于规范标准。瓦斯工区采取超前探孔探测、结构特殊处理、施工阶段瓦斯测试技术等措施保证施工安全,若在施工过程中检测瓦斯含量达到高瓦斯隧道标准,则对洞内施工方案按高瓦斯隧道进行调整。隧道采用三台阶法(黄土大跨段)、中洞法(双联拱段)、台阶法或全断面法(单线隧道)等工法施工。四、风险评估内容1、风险评估对象及目标评估对象:太峪隧道在施工过程中可能造成的人员伤亡、工程经济损失、工期延误、环境破坏等风险事件. 评估目
36、标:通过对风险评估,识别所有潜在的风险因素,确定风险等级,提出风险处理措施,将各类风险降到可接受水平,从而达到保障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资提高效益的目的,后果或损失与评估目标关系见下表。表4 后果或损失与评估目标关系表评估目标后果或损失安全风险人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第三方经济损失、工期延误工期风险工期延误、经济损失投资风险经济损失、第三方经济损失环境风险环境破坏、经济损失、第三方经济损失2、安全风险评估因素按隧道地形、地质、设计情况,太峪隧道进行风险因素识别,隧道风险因素核对表如下:表5 太峪隧道施工风险因素核对表 典型风险事件风险因素 塌方涌水大变形瓦斯洞口段失稳
37、其他地形进口偏压、高陡浅埋黄土冲沟出口桥隧相连,紧邻S306省道地质岩性第四系粉质黏土第四系黏质黄土圆砾土土与砂、页岩接触带砂岩夹页岩煤层近水平岩层地下水(局部承压)不良地质滑坡、错落特殊岩土湿陷性黄土细砂黏质黄土中古土壤(膨胀土)设计情况常规设计特殊设计监控量测计隧道断面长度埋深辅助坑道类型长度位置坡度断面大小根据以上分析,本隧道施工中存在的主要风险为:突然涌水风险、塌方风险、瓦斯风险、变形风险;因此对隧道主要存在的突水突泥、塌方、瓦斯,识别结果见表6。表6隧道风险清单表序号风险事件风险产生的原因险源类别后果备注1塌方1、洞口、洞身浅埋段2、地层不整合接触带3、围岩破碎地段4、岩层产状;5、
38、隧道埋深.地质、地形因素人员伤亡工期延误投资增加2突然涌水1、地层不整合接触带;2、向斜储水构造3土石界面含水层;4、反坡施工或斜井施工地质、地形因素人员伤亡工期延误投资增加3瓦斯1、侏罗系砂岩夹页岩地带2、煤层地带地质、地形因素可能引发瓦斯爆炸安全事故4变形1、洞口土质地层2、断层破碎带3、夹古土壤4、泥岩地质、地形因素投资增加3、安全风险评估内容、安全风险情况分析塌方太峪隧道洞身穿越土石界面,进口为黄土地层,出口拱部为圆砾土、底部为水平岩层;在土石接触带范围内,围岩具节理发育,软硬相间,岩体破碎,裂隙水发育、完整性较差的特点.在土石分界,两种不同岩层接触带范围,由于围岩软弱破碎,易产生坍塌
39、。塌方是太峪隧道施工的高度风险因素。突然涌水隧道洞身穿越土石界面,易遇地下水汇聚,形成突然涌水。穿越斜井所处沟谷,常年有流水,浅埋破碎段易造成突然涌水。隧道富水性分区有贫水、弱富水、中等富水、强富水区,强富水影响1.67km,中等富水影响1km,横洞及斜井均处于强富水区。且地下水具有承压性,有可能发生集中涌水、渗漏水或流砂现象。突然涌水是太峪隧道施工的高度风险因素。变形隧道进出口第四系黏质黄土中古土壤夹层,厚度0。210m不等,具有弱膨胀性;泥岩具弱膨胀性.遇膨胀岩(土)地段施工,易引起围岩变形。围岩大变形是隧道施工的高度风险因素.瓦斯太峪隧道侏罗系砂岩夹页岩地层含有煤层,钻探显示最大厚度达1
40、2m,其中灰分含量9-88,挥发分含量为31%-72%,自然瓦斯成分中甲烷含量01.26,未发现重烃成分,CO2含量亦不高,主要为N2,瓦斯放散初速度P=0.87-13。54(平均8.99),为低瓦斯隧道,但可能出现局部瓦斯富集区。瓦斯地段在斜井工区,施工过程加强通风管理及瓦斯监测。、安全风险评估记录附表1初始风险等级表附表2残留风险等级表五、风险对策措施1、风险对策措施塌方A、黄土段施工双线大跨段采用三台阶法施工,必要时增设临时仰拱;双连拱地段采用中洞法施工;单线隧道采用预留核心土环形开挖法施工。施工时应及时发现一些隐患,如地表对隧道有影响的陷穴、陷坑应及时回填。加强施工用水管理,保持洞内排
41、水畅通。洞口施工前,应先做好截排水系统,施工水池应远离线路,以防成为坍塌的诱因,洞内用水管理有序,排水应畅通,严防软化地基出现坍塌。及时施做仰拱和封闭,特别是隧底部分,防止钢架内移失稳造成塌方。在施做支护时,钢架地基应平整压实,设混凝土垫块,必要时加设临时横撑。锚喷施工支护的施工工序,应按开挖、初喷、布设锚杆、挂网或架立钢架、复喷的步骤进行。在第一次开挖完成后,隧道断面位移速度最大,应及时施做初期支护,约束围岩早期变形,防止隧道产生坍塌。在上半断面施工支护完成并进行下部开挖时,拱脚位置应预先采取加固措施,必须打锁脚锚杆,防止由于下部开挖拱脚失稳拱架下沉引起坍塌。施工必须注意仰拱超前,施工全过程进行监控量测,并对量测数据及时整理分析并反馈到施工中,以确保施工安全.仰拱及时跟进,初期支护尽早封闭成环,衬砌应紧跟