黄土路基路堑高边坡评估报告.doc

1.编制依据32.工程概况32.1路基工程概况32.2地形、地貌42.3地质情况52.4气象与水文地质52.5高边坡路堑施工一览表53.风险评估方法93.1总体评估93.2专项风险评估123.2.1 一般要求123.2.2 风险源辨识133.2.3 重大风险源风险估测163.2.4高边坡各重大风险源指标204.风险评估内容274.1总体风险评估274.2 高边坡工程专项风险评估314.2.1边坡开挖作业事故发生可能性评估指标314.2.2弃渣运输作业事故发生可能性评估指标344.2.3边坡脚手架作业事故发生可能性评估指标354.3 重大风险源风险估测365.风险对策措施385.1 风险处理对策385.1.1路堑开挖385.1.2滑坡预防及处理405.1.3雨季、冬季施工措施405.1.4浆砌片石边沟、排水沟、截水沟425.1.5现浇混凝土急流槽425.1.6防护工程435.1.7框格植草防护455.1.8安全保证措施475.1.9环境保护485.1.10其它技术措施496.高边坡路堑风险评估结论491.编制依据 1.1招标文件、设计图纸及地勘资料、施工招投标文件及补遗。 1.2国家、陕西省及榆林市发布的现行有关工程建设的法规、标准、技术规范等。JTG F10-2006）（JTG/T F50-2011）（JTG F60-2009）（JTGF80/1-2004） 1.3公路工程施工安全技术规程（JTGF92015）； 1.4公路路基施工技术规范（JTG F102006）； 1.5公路工程质量检查评定标准（JTG F80-2004） 1.6建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2013） 1.7建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ 80-91） 1.8现场气候条件，地形、地质条件，周边建（构）筑物现状等。 1.9前期对各种边界条件和现场情况的调查。 1.10项目特点、施工调查相关成果等。 1.11业主和上级对项目的其他要求。2.工程概况2.1路基工程概况路基土石方填方114.35万、挖方425.81万、水泥搅拌桩、路基工程按照施工一段，成型一段的原则，以桥涵为界分成小区段，采用机械化左右幅分幅作业，水平分层填筑法施工。路堑开挖采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式，自上而下、水平分层法施工。路基填筑按“三阶段、四区段、八流程”的工法组织施工，配备重型压实设备逐层填筑、分层压实法施工。土方开挖应按设计自上而下的进行，开挖中发现土层有变化时，修改施工方案及挖方边坡，并及时报请监理工程师批准。土方地段的挖方路基施工标高，考虑因压实而产生的下沉量，下沉量的数值由试验室确定。开工后立即进行隧道进出口截水沟的施工，其它路基防护和排水工程随路基工程的总体安排适时展开，以不影响隧道工程的施工为宜，尽量同路基施工平行作业，并做到防护及时、有效。2.2地形、地貌路线所在地区位于黄河中游，陕北黄土高原东部，属黄土高原丘陵沟壑区。由于黄土质地疏松，侵蚀强烈，在流水冲刷下，黄土高原被切割成千沟万壑，支离破碎，形成了塬、梁、沟、峁等特有的黄土地形。根据地貌成因分类原则，公路沿线地貌可分为黄土梁峁区、黄土沟壑区、河谷区。黄土梁峁区：此类地貌，其顶部平坦，地势开阔，多种植果木，塬梁边缘为陡峭黄土峭壁。一般高可达数十米。塬梁边缘分布有较多的滑坡、滑塌体。黄土沟壑区：与黄土梁峁区交替出现，主要位于黄土冲沟中，沟谷较为狭窄，地形较为复杂，滑坡、崩塌等不良地质多发生于区段内。河谷区：由于侵蚀基准面下降，河水长期下泄侵蚀。河谷两侧形成多阶级地，河流的河漫滩、一、二阶级地形平坦，地势相对宽缓，三级及三级以上阶地受长期剥蚀侵蚀作用影响，地形较为破碎。其中一级阶地宽数米-数百米，高出河床2-10米；二级阶地高出河床10-25米，宽度数十米-数百米不等。三阶级地级及其以上阶地高出河床30米以上，宽度数米-数十米不等。2.3地质情况项目所在区位于陕北黄土高原拱起地区，为一长期稳定的地块。根据中国地震动参数区划图GB18306-2001，本项目地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为VI度。2.4气象与水文地质2.4.1气象项目区属暖温带大陆性半干旱气候，早晚温差较大，年平均气温8.69.4，年平均降雨量552.6631毫米，夏秋季温湿多雨，降雨量占全年的60%，且以暴雨、阵雨为主，历时短，降雨量大，易形成黄土滑坡、泥石流等自然灾害。2.4.2水文本区为黄土台塬、黄土梁峁-沟壑区，除延河等、级水系河谷地区地下水相对丰富外，多数地区地下水属弱-极弱富水区。本区黄土区多为HC03-型水，矿化度一般大于0.3g/L，河谷多为HC03-型水,根据招标文件可用于砼施工。饮用水可采用打井取地下水。2.5高边坡路堑施工一览表本标段路堑开挖主要施工工艺方法如下表表2.5： 表2.5路堑开挖主要施工方法表序号名 称内 容1路堑全断面开挖法平缓地面上短而浅的路堑2横向台阶开挖法平缓横坡上的一般路堑（较深路堑宜分层开挖）3逐层顺坡开挖法土质路堑（铲运、推土机械）4纵向台阶开挖法傍山路堑（边坡较高时，宜分级开挖；路堑较长时，可分段开挖；边坡较高的软弱、松散岩质路堑，宜分级分段开挖）5高边坡分层开挖法高边坡路堑（每层高度约5m，不大于8m，每层分段开挖）深挖路基段落一览表序号起终点桩号长度设计方案1k14+645k14+74095台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级边坡宽4米，其余各级宽3米，砖砌拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.324.2 k14+870k14+93060台阶形边坡型式，第一至六级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第五、八级边坡平台宽6米，其余各级宽3米。第一、二级边坡高3米，三至六级边坡高5米，其余边坡高8米；一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至六级边坡采用穴播植草绿化，七级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.414。3k15+990k16+151161台阶形边坡型式，第一至五级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至五级边坡高5米，其余边坡高8米；边坡平台宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至五级边坡采用穴播植草绿化，六级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.267。4k16+235k16+25520台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，边坡平台宽3米，砖砌拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.347.5zk16+210zk16+24030台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，边坡平台宽3米，砖砌拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.254。6k16+420k16+585165台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，边坡平台宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.305。7zk16+810zk16+960150台阶形边坡型式，第一至五级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至五级边坡高5米，其余边坡高8米；边坡平台宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至五级边坡采用穴播植草绿化，六级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.159。8zk17+030k17+145117台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，边坡平台宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.329。9k17+305k17+485180台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级边坡平台宽6米，其余各级宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.398。10K17+890K18+045155台阶形边坡型式，第一至五级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至五级边坡高5米，其余边坡高8米；边坡平台宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至五级边坡采用穴播植草绿化，六级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.245。11zk18+455zk18+618163台阶形边坡型式，第一至五级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至五级边坡高5米，其余边坡高8米；边坡平台宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至五级边坡采用穴播植草绿化，六级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.159。12zk20+095zk20+18590台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级边坡宽6米，第六级边坡宽10米，其余各级宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.455。13zk20+730zk20+892162台阶形边坡型式，第一至九级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至九级边坡高5米，其余边坡高8米；第五级平台宽6米，第七级平台宽5米，第九级平台宽8米，第十一级平台宽10米，其余平台宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至九级边坡采用穴播植草绿化，十级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.452。14zk20+915Zk21+165250台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级边坡宽6米，其余各级宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.284。15k21+165k21+26095台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级边坡宽6米，其余各级宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.392。16k21+390k21+43545台阶形边坡型式，第一至五级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三级边坡高5米，其余边坡高8米；各级平台宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至三级边坡采用穴播植草绿化，四级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.306。17k21+600k21+69898台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级边坡宽6米，其余各级宽3米，各级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.384。18k22+335k22+540205台阶形边坡型式，第一至五级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至五级边坡高5米，其余边坡高8米，第六级平台宽6米，第九级平台宽10米，其余各级宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至五级边坡采用穴播植草绿化，六级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.428。19k24+600k24+710110台阶形边坡型式，第一至六级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第五、九级边坡平台宽6米，其余各级宽3米。一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至五级边坡采用穴播植草绿化，六级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.389。20k26+325k26+630305台阶形边坡型式，第一至六级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至六级边坡高5米，其余边坡高8米，第六级平台宽6米，第九级边坡平台宽9米，其余各级宽3米，一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至六级边坡采用穴播植草绿化，七级及以上边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.402。21k26+450k26+660210台阶形边坡型式，第一至六级边坡坡率1:0.5，以上边坡坡率采用1:1；第一、二级边坡高3米，三至七级边坡高5米，其余边坡高8米，第五级平台宽6米，其余各级宽3米，一级边坡坡脚采用护面墙防护，一至七级边坡采用穴播植草绿化，八、九级边坡采用拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.212。22k26+706k26+73125台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，边坡平台宽3米，砖砌拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.292.23DK0+150DK0+493343台阶形边坡型式，边坡坡率1:1，每级边坡高8米，第三级平台宽6米，第五级平台宽4米，其余宽3米，砖砌拱形骨架护坡防护。最大边坡综合坡率1:1.19。3.风险评估方法根据中华人民共和国交通运输部高速公路路垫高边坡工程施工安全风险评估指南的有关内容、及实施性施工组织设计，建立我标段黄土地质高边坡工程风险指标体系。3.1总体评估3.1.1总体评估体系高边坡工程施工安全风险总体评估主要考虑了高边坡工程地质条件、气候条件、场地环境、边坡高度等四个评估指标，估测其安全风险等级。属于静态评估。表3-1 高边坡工程总体风险评估指标体系评估指标分 类分值说 明工程地质条件A1=（a+b+c+d+e）地形地貌a陡峻山坡、峡谷等险要区域3-4应结合勘察资料和现场条件综合判定。其中，*相同或相近（顺向坡）赋值时按结构面与边坡内倾、外倾结构面倾角小于坡面角、外倾结构面倾角大于坡面角、一组倾斜结构面外倾时的斜交夹角情况及两组结构面与边坡的关系等情况对边坡稳定性影响程度的不同进行判定。一般山岭区1-2地层岩性b膨胀土、冻土、湿陷性黄土等特殊特性土4粉质粘土、碎石土等3软质岩（粉砂岩、泥质页岩等）2中硬岩（白云质灰岩、石英片岩等）1地质构造c=（c1+c2+c3）断裂带c1存在断裂破碎带1-2无断裂破碎带0岩体结构c2散体结构3碎裂结构2层状结构1主结构面方向c3相同或相近（顺向坡）*3-7相反（逆向坡、横向坡）1-2地下水d地下水较丰富2-3地下水较少1不良地质e存在滑坡、危岩、崩塌与岩堆、岩溶、泥石流，采空区等不良地质情况1-2不存在不良地质情况0气候条件A2极端气候事件（洪水、大雾、强暴雨雪等）多发及高原区域1应结合当地气候条件综合判定气候条件一般0场地环境A3施工范围内存在建（构）筑物等1应结合勘察资料和现场条件综合判定施工范围内无建（构）筑物等0边坡高度A4岩质边坡超过50米或土质边坡大于40米7应结合设计文件综合判定岩质边坡4050米或土质边坡3040米5-6岩质边坡3040米或土质边坡2030米3-4岩质边坡不超过30米1-23.1.2高边坡施工安全总体风险大小计算公式为：R=A1+A2+A3+A4式中：A1指工程地质条件所赋分值；A2指气候条件所赋分值；A3指场地环境所赋分值；A4指边坡高度所赋分值。评估指标体系中各指标所赋分值应结合工程实际，综合考虑各种因素的影响程度而定，数值应取整数。评估指标也可以根据工程实际进行相应的增加或删减，同时风险分级标准也须进行相应调整。3.1.3总体风险分级标准计算得到总体风险值R后，对照表3-2确定，高边坡工程施工安全总体风险等级。表3-2 高边坡工程施工安全总体风险分级标准风险等级计算分值R等级IV（极高风险）25分及以上等级III（高度风险）21-24分等级II（中度风险）16-20分等级I（低度风险）6-15分对总体风险等级在III级（高度风险）及以上的高边坡工程，建议纳入专项风险评估范围。评估小组根据总体风险评估情况，提出专项风险评估中需要重点评估的风险源与评估要点。其他风险等级的高边坡工程，也应视情况确定是否开展专项风险评估。3.2专项风险评估3.2.1 一般要求3.2.1.1专项风险评估是指将总体风险等级为级（高度风险）及以上的高边坡或深基坑工程中的施工作业活动（或施工区段）作为评估对象，根据其施工风险特点及类似工程事故情况，进行风险源普查，并针对其中的重大风险源进行量化估测，提出相应的风险控制措施。专项风险评估属于动态评估。3.2.1.2专项风险评估前，首先，应按照施工组织设计所确定的施工工法，分解施工作业程序，结合工序（单位）作业特点、环境条件、施工组织等致险因子，辨识施工作业活动中典型事故类型，从而建立风险源普查清单，并通过风险分析和估测，确定重大风险源。其次，按照本指南推荐的指标体系法评估重大风险源的风险等级，并对照风险接受准则确定相应的风险控制措施。3.2.1.3专项风险评估的基本程序包括：风险源普查、辨识、分析，并针对重大风险源进行估测、控制。具体流程见图3-3。 风险估测 风险源辨识 风险源辨识资料收集和现场勘察施工作业程序分解分析主要事故类型成立风险评估小组现场调研小组讨论专家咨询 风险分析 风险分析分析事故的致险因子确定物的不安全状态、人的不安全行为系统安全工程方法一般风险源检查表法LEC法重大风险源风险矩阵法指标体系法边坡、基坑 风险控制风险控制措施建议评估过程记录及签字编写评估报告形成风险源普查清单形成风险分析表形成风险估测汇总表形成重大风险源风险等级表图3-3专项风险评估流程图3.2.2 风险源辨识3.2.2.1风险源辨识是风险评估的基础，包括三个步骤：工程地质勘察、设计文件等资料的收集整理、施工作业程序的分解、施工过程可能发生的安全事故的辨识。3.2.2.2评估小组应先进行现场踏勘，收集风险评估相关基础资料，主要包括：类似工程事故资料；本工程相关设计及施工资料；本工程区域内水文、地质、气候等资料；工程可行性研究报告、初步设计阶段及施工图设计阶段工程地质勘察报告、初步设计文件、施工图设计文件、工程施工组织设计等资料；工程区域内的建（构）筑物等资料（含管线、民防设施、公路等）资料；上阶段风险评估的成果；其他与风险源辨识对象相关的资料。3.2.2.3施工作业程序分解包括分部分项工程及工序（单位）作业划分，确定单位作业主要工序、施工方法、作业程序、机械设备和建筑材料等特点。高边坡施工作业程序分解见表3-4。表3-4 公路高边坡工程施工作业程序分解示例分项工程单位作业边坡开挖测量清表机械开挖石方凿除清渣及运输修坡修截、排水沟材料运输水沟开挖渣土运输砌筑水沟脚手架管件运输搭建脚手架作业拆除挡土墙测量放线材料运输砌筑挡墙锚索张拉锚头固定抗滑桩测量定位桩身开挖钢筋笼加工钢筋笼运送混凝土泵送混凝土浇筑格构框架防护材料运输钢筋绑扎支模板混凝土浇筑人字形骨架防护材料运输支模板混凝土浇筑挂网防护固定挂网坡面绿化植被运输种植草皮3.2.3 重大风险源风险估测3.2.3.1重大风险源按照风险矩阵法和指标体系法进行动态风险估测。3.2.3.2事故可能性应重点考虑物的状态、人的因素及施工管理缺陷。其中，物的状态主要考虑工程地质条件、气候环境、施工工艺、场地条件等工程客观条件；人的因素及施工管理因素根据安全管理评估指标体系，引入风险抵消因素。3.2.3.3对重大风险源进行可能性估测时，高边坡工程应综合考虑边坡开挖高度和施工过程边坡稳定性的影响，对相应指标进行修正。其中，为施工过程边坡稳定性修正系数，按照边坡稳定性系数K进行修正；为开挖高度修正系数，按照边坡高h进行修正，取值分别见表3-5，表3-6表3-5 施工过程边坡稳定性修正系数表修正指标分类修正系数稳定性稳定（K1）=1.00基本稳定（K1，但局部危岩体等）1.001.10不稳定（K1）=1/K表3-6边坡开挖高度修正系数修正指标分类修正系数开挖高度h（m）h20=1.0020h351.001.3235h501.321.5850h601.581.73h60=1.733.2.3.4人的因素及施工管理引发的事故可能性评估指标分值通过M=A+B+C+D+E+F+G+H进行计算，各评估指标具体取值见表3-7，其折减系数取值见表3-8，再计算事故可能性。表3-7 安全管理评估指标体系评估指标分 类分 值说 明总包企业资质A二级2一级1特级0专业及劳务分包企业资质B资质不符合规定1针对当前作业的主要分包企业。资质符合规定0历史事故情况C发生过重大事故3指施工单位项目团队曾经发生的事故情况。发生过较大事故2发生过一般事故1未发生过事故0施工人员经验D无经验2从施工技术人员、特种作业人员、一线施工人员的工程经验考虑。经验不足1经验丰富0安全管理人员配备E不足2从“三类人员”的持证、在岗情况考虑，特别考虑现场实际情况中“三类人员”变更率。基本符合规定但变更率较大1符合规定0安全投入F不足2基本符合规定1符合规定0机械设备配置及管理G不符合合同要求2基本符合合同要求1符合合同要求0专项施工方案H可操作性较差2可操作性一般1可操作性强0表3-8 施工安全管理评估指标分值及折减系数表计算分值M折减系数M121.29M121.16M81.03M50.90M20.83.2.3.5典型重大事故可能性等级划分表见下表3-9，其中，P=R，其中，R为各重大风险源评估指标分值累加，按四舍五入计算取整。表3-9 典型重大风险源可能性等级划分计算分值事故可能性描述等 级R14等级（很可能）46R14等级（可能）33R6等级（偶然）2R3等级（不太可能）13.2.3.6事故严重程度的等级分成四级，主要考虑人员伤亡和直接经济损失。当多种后果同时产生时，应采用就高原则确定事故严重程度等级。（1）人员伤亡是指在施工活动过程中人员所发生的伤亡，依据人员伤亡的类别和严重程度进行分级，高边坡工程相对桥梁、隧道工程，作业人员较少，其重大事故伤亡人数和经济损失相对也较少，基于实际工程情况及专家咨询，人员伤亡等级标准见下表3-10。表3-10 人员伤亡等级标准等 级1234定性描述一般较大重大特大人员伤亡重伤人数21人死亡（含失踪）或3重伤人数52人员死亡（含失踪）人数5或5重伤人数10人员死亡（含失踪）人数5或重伤人数10（2）直接经济损失是指事故发生后造成工程项目发生的各种费用的总和，包括直接费用和事故处理所需（不含恢复重建）的各种费用，等级标准见下表3-11。表3-11 直接经济损失等级标准等 级1234定性描述般较大重大特大经济损失（万元）Z2020Z8080Z1）=1.00基本稳定（K1，但局部危岩体等）1.001.10不稳定（K1）=1/K此段边坡稳定，修正系数取13-6边坡开挖高度修正系数表修正指标分类修正系数开挖高度h（m）h20=1.0020h351.001.3235h501.321.5850h601.581.73h60=1.73此段边坡高度为79.49m，修正系数取1.73坍塌的风险贯穿于整个高边坡的开挖与支护过程中。坍塌可能性主要从坡形、岩体条件、边坡监测、施工季节降雨量等指标进行估算。具体指标见下表4-1。表4-1 边坡开挖作业事故发生可能性评估指标评估指标分类分值得分说明坡形A横向凸型坡与纵向缓坡陡坡组合2-32结合勘察资料及现场情况进行判断其它坡形0-1岩体条件B=b1+b2岩体结构b1散体结构35结合现场情况进行判断碎裂结构2层状结构0-1主结构面方向b2相同或相近（顺向坡）3-7结合勘察资料和现场情况进行判断相反（逆向坡、横向坡）1-2边坡监测C边坡变形量、变形速率及支护结构内力处于危险域5-71边坡的控制值应参照设计文件与相关规范确定，其中，安全域为控制值以内，警戒域建议采用控制值的70%，危险域建议采用控制值的80%，各地也可根据实际情况综合确定域值。边坡变形量、变形速率及支护结构内力处于警戒域2-4边坡变形量、变形速率及支护结构内力处于安全域0-1施工季节降雨量D施工季节旬降雨量大于250mm，年暴雨日数在8天以上42结合当地气候环境资料进行判断施工季节旬降雨量200250mm，年暴雨日数58天 2-3施工季节旬降雨量小于200mm，年暴雨日数5天以下0-1爆破扰动E控制爆破，岩体破碎30此指标主要针对边坡开挖阶段爆破扰动后岩体情