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文档简介

1、目 录一、编制依据1二、工程概况1三、评估过程和评估方法10四、风险评估对象及目标13五、风险评估内容13六、风险控制22七、风险评估结果3425一、编制依据1、隧道设计基础资料(1)隧道两阶段施工图纸20100005-SG(第四册)(2)隧道工程地质勘察报告2、相关的国家和行业标准、规范及规定(1)公路工程技术标准 (JTG B01-2003)(2)公路隧道设计规范 (JTG D70-2004)(3)公路隧道施工技术规范 (JTJ F60-2009)(4)地下工程防水技术规范 (GB 50108-2008)(5)建筑设计防火规范 (GB 50016-2006)(6)公路工程基本建设项目建设文

2、件编制方法(交公路发2007358号)(7)公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行) (交质监发2011217号)(8)生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则(AQ/T9002-2006)3、项目风险管理方针及策略(1)中铁六局集团有限公司危险源辨识与控制管理办法(中铁六安2010218号)(2)中国中铁股份有限公司隧道施工防坍卡控红线(中铁股份安2011337号)二、工程概况1、工程范围沈海复线宁德漳湾至连江浦口段是国家高速公路沈阳至海口大通道的重要组成部分,是海峡西岸经济区“三纵八横三环三十三联”高速公路骨架网中第二纵。其建设有利于完善海西高速公路网,构筑福建公路主骨架网;合理分流

3、“国高”沈海线交通量,解决该路段沈海线因技术标准偏低而造成的通行能力偏低问题,为进一步加快区域经济一体化和加快闽东地区现代化建设进程奠定基础。宁德境A4标段起点位于宁德市蕉城区飞鸾镇梅田村以南,经梅田村、飞鸾村,建飞鸾1号(L=308m)、2号隧道(L=729m),经蒲玲村、宫后门,建宫后门中桥(L=97m),经清水下村,本标段终点设置油车岭隧道(右洞全长5726m,福州段3105m,宁德段2621m;左洞全长5754m,福州段3126m,宁德段2628m)与沈海复线宁德漳湾至连江浦口(福州境)相接。本标段起止桩号为K24+440K31+060,包含断链1处K27+440.583=K27+50

4、0,断链缩短59.417m,本标段全长6560.583m。本标段有路基土石方67.4万m3;不良地基处理0.596km,路面工程1605m2,桥梁97m/1座;隧道3661.5m;涵洞10道。2、自然条件2.1地形地貌本标段地形处于闽东,闽江口以北,东海之滨,属闽浙火山岩中-低山亚区,总体地势北西高南东低,属于海滨丘陵低山地形,海岸零散分布有小面积冲海积平原。按地貌基本成因类型划分,项目路线穿越的主要地貌单元有:构造侵蚀高丘陵、低山缓坡、侵蚀剥蚀低丘陵、残坡积台地、冲洪积谷地、盆地及冲海积平原等。绝大部分路基都是残坡积土层或强风化岩层,地基强度较高,稳定性较好,沿线未见危害线路稳定的大型不良地

5、质现象,小型浅层滑坡或崩塌发育,但较容易防治,可采取相应排、挡及改善滑坡土的措施进行治理。高边坡路堑天然坡普遍稳定,开挖时要注意适当防护,选择安全坡率。隧道区域上覆坡、残积层厚度较小,围岩以燕山晚期侵入花岗岩为主,为硬质岩,有利于隧道建设。2.2气象状况本标段属于亚热带海洋气候,夏长冬短、温暖湿润的气候,年平均气温19.6左右,最高气温在七月份,极高气温达41.1,最低气温在元月份,极低气温为-2.5,夏季有短暂的酷暑,无霜期285天,年降雨量1642.5mm,降雨主要集中在39月份,15月常阴雨绵绵,11月至次年3月经常大雾弥漫,79月常有台风影响。2.3地质构造区域位于欧亚大陆板块东南缘,

6、频临太平洋板块,闽东火山断拗带之东翼沉降带内。即次级构造单元赛岐-闽清北东向断裂带之东南,坑圆-闽侯北东东向断裂带以北,洪口-罗源北西向断裂带以东,霞浦-溪南北东向断裂带以西的频海区域。飞鸾1、2号隧道地处剥蚀低山丘陵夹沟谷地貌,侵入岩地质区,区域地形起伏大,天然坡度一般1535度,地表广泛发育第四系坡积粉质粘土层,厚度约13米,呈可塑状;下伏燕山晚期侵入花岗岩及其风化层,局部陡坡路段见大面积中风化岩出露。飞鸾2号隧道进口线路右侧35米左右有不良地质。飞鸾1、2号隧道洞身围岩以级为主,洞口段围岩以级为主,构造带F02穿越飞鸾2号隧道洞身。油车岭隧道地处剥蚀低山山貌,火山岩地质区,区域地形起伏大

7、,天然坡度一般1535度,地表广泛发育第四系坡积粉质粘土层,厚度约25米,呈可塑状;下伏侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩及其风化层。洞口附近发育构造破碎带F04,洞身围岩以级为主。从K25+800(飞鸾2号隧道出口附近)至K26+940(宫后门中桥附近)为高填方路基和深挖路堑路基以及一般路基段,地处剥蚀低山丘陵坡麓夹沟谷地貌,火山岩地质区,本路段地形呈波状起伏,天然坡度一般1525度,地表广泛发育第四系坡积粉质粘土层,厚度约13米,呈可塑状;下伏燕山晚期侵入花岗岩、侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩及其风化层。填方路基可充分利用天然地基。从K27+230至K28+400(油车岭隧道进口附近)为一般路基段,地处剥

8、蚀低山丘陵坡麓夹沟谷地貌,火山岩地质区,本路段地形呈波状起伏,天然坡度一般1535度,地表广泛发育第四系坡积粉质粘土层和冲击卵石层,厚度约14米;下伏侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩及其风化层。填方路基可充分利用天然地基。2.4地层岩性飞鸾1、2号隧道区浅部以坡积粉质粘土、坡积碎石以及砂土状强风化花岗岩和碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩为主,隧道洞身为微风化花岗岩;油车岭隧道地表以坡积粉质粘土、全风化晶屑凝灰熔岩,以及粘土状强风化晶屑凝灰岩、碎块状强风化凝灰熔岩和中风化晶屑凝灰岩为主,隧道洞身穿越区域为微风化晶屑凝灰熔岩为主。路基地段表层多垦为耕植层,在山坳和山前地带分布有灰色、灰黑色泥炭或草炭层,炭

9、化轻微,厚度约12.5米,下部以坡积粉质粘土、坡积碎石以及砂土状强风化花岗岩和碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩和坡积粉质粘土、全风化晶屑凝灰熔岩,以及粘土状强风化晶屑凝灰岩为主。2.5水文地质条件2.5.1地表水本标段区域内水系极发育,河网密度大,水系网型式多表现为树枝状,尤以次级支流表现更为显著,受当地小型地质构造(节理、破碎带等)控制;河谷类型多属断层谷、背斜谷、单斜谷等,均为次成河谷。河谷多呈“U”字型,河床大部分宽坦稳定,多为基岩底和砂砾卵石底;较大的河流有七都溪,其主干流呈北西向,河水量受季节控制,水量变化大,水位受降水量控制,暴涨暴跌。在干旱季节,河流水位很低,部分支流甚至干涸,但

10、雨季水位暴涨,要注意洪水对工程的影响。2.5.2地下水本标段地下水主要为表层残坡积碎石土中的孔隙水及基岩中的裂隙、孔隙水,水量大小受裂隙发育程度及季节变化影响,补给来源主要是大气降水下补给。水质对混凝土无腐蚀。2.6地震及区域稳定性2.6.1地震基本烈度及抗震设防线路工程50年超越概率10%的一般场地地表水平峰值加速度为0.05g、地震动反应谱特征周期全线位于0.35s,抗震设防烈度为6度。2.6.2区域稳定性评价近期未较大地震记录,属相对稳定地块,稳定性较好。2.7不良地质现象区域内未见有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等其它不良地质作用,现状整体稳定,山坡稳定性较好。飞鸾2号隧道进口右侧有崩坡积堆

11、积体,但对隧道影响不大。油车岭隧道进口段孤、滚石分布,施工时须加强支护,防止局部压力大造成坍塌。区域未见矿体分布,不会产生瓦斯等有害气体。3、工程概况A4标段共有隧道3661.5m/2.5座,其中飞鸾1#隧道为小净距隧道,飞鸾2#隧道和油车岭隧道为双洞分离式双洞隧道。飞鸾1#隧道左线长309m、右线长307m,其中级围岩131m,占21.3%;级围岩69m,占11.2%;级、级围岩416m,占67.5%;飞鸾2#隧道左线长737m、右线长721m,其中级围岩144m,占10%;级围岩78m,占5.3%,级、级围岩1236m,占84.7%;油车岭隧道左线长2628m,右线长2621m,其中级围岩

12、104m,占2%;级围岩290m,占5.5%;级、级围岩4855m,占92.5%;隧道工程概况详见下表: 表2-2 隧道工程统计表序号隧道 名称起点 桩号终点桩号隧道(m)净空(宽×高m)围岩级别洞门形式进口端出口端1飞鸾1# 隧道左洞ZK24+578ZK24+887309(14.5×5)级围岩76m,围岩25m,级围岩78m,级围岩130m削竹式削竹式飞鸾1#隧道右洞YK24+576YK24+883307级围岩55m,围岩44m,级围岩76m, 级围岩132m削竹式削竹式2飞鸾2#隧道左洞ZK25+019ZK25+756737(14.5×5)级围岩66m,围岩3

13、5m,级围岩89m, 级围岩547m削竹式端墙式飞鸾2#隧道右洞YK25+019YK25+740721级围岩78m,围岩43m,级围岩105m,级围岩495m削竹式端墙式3油车岭 隧道左洞ZK28+457ZK31+0852628(14.5×5)级围岩53m,围岩155m,级围岩426m,级围岩1994m端墙式油车岭 隧道右洞YK28+439YK31+0602621级围岩51m,围岩135m,级围岩471m,级围岩1964m端墙式3.4设计标准公路等级:高速公路;设计速度: 100km/h;路基宽度:33.5m; 设计荷载:公路-级; 桥梁设计洪水频率:大中桥1/100;线路交叉:全封

14、闭、全立交;地震动峰值加速度:0.05g;车道数:6车道最大纵坡4%,凸形最小竖曲线半径16000米,凹形最小竖曲线半径11222.542米。表2-3 主要技术指标表序号项目主线备注1道路等级双向六车道高速公路2路基宽度整体式路基:33.5.m,桥梁与路基同宽分离式路基:33.5.m,桥梁与路基同宽3设计速度100Km/h4汽车荷载等级公路-级5设计洪水频率特大桥1/300、其他桥梁和路基1/1004、施工条件4.1水、电及通讯条件本标段水资源丰富,山体地表水汇流之处均可作为本工程取水源。沿线村镇有变电设施,如兰田110KV变电站(K9+400),梅田35KV变电站(K23+000),区域内无

15、线通讯信号良好。4.2交通运输条件区域内沈海高速公路、国道G104线、省道S102、S201线构成公路交通主骨架,各等级公路众多,各市、区、县、乡(镇)均有公路相通,辅以公路、航空、水运等,构成十分便捷的运输网。4.3筑路材料1)石料本工程沿线石料料场分布较广,路面面层的石料场主要为辉绿岩石、凝灰岩、辉长岩料场,位于七都镇三乐村、飞鸾镇清水下村、罗源县彭里村、连江县东湖镇洋门村。其中连江县东湖镇洋门村为福州长乐国际机场高速公路二期工程路面用料场,各项指标均满足要求,但供应量有限。沿线块料石、片块石料场分布广泛,运距较劲,施工中充分利用全线隧道洞碴及路基挖方石料,就地取材,变废为宝。2)中粗砂、

16、砂砾本标段中粗砂。砂砾主要来源于宁德市七都镇(七都溪)和八都镇(霍童溪)及闽侯闽江河砂。材料运输以公路为主。5、工程特点和重、难点5.1隧道施工本标段共3座隧道,飞鸾1号长度309米属于小间距隧道,飞鸾2号隧道长度721米,油车岭隧道2621米(特长隧道,总长5726米),隧道施工难度大、工期紧、任务重;另外本隧道在ZK30+520左侧处有一长393米的通风排烟竖井,施工工艺比较复杂,施工难度较大。施工中需做好以下几个方面,以确保施工质量、安全及进度。5.1.1小间距隧道施工:飞鸾1号隧道最小开挖宽度为16.08米,隧道线间距小于隧道宽度的1.5倍,此隧道属于小间距隧道。5.1.2隧道监控量测

17、:做好地质预报监控量测工作,确保施工的安全和连续。油车岭隧道属于特长隧道,是本标段的重难点工程。隧址区地下水主要为基岩裂隙水及构造裂隙水;基岩裂隙水,水量较大。经估算该隧道左洞正常涌水量7496.17m3/d、右洞正常涌水量7856.13m3/d,建议该隧道正常涌水量8500m3/d。本隧道围岩为弱透水层,地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。隧道K32+160、K32+600所跨沟谷地表水汇入下游一半岭水库,水库距线路约800米,为罗源县灌溉、生活用水,水库面积36700平方米,水库标高约170m,勘察期间水位高程高于洞顶标高。且洞身F04C构造带通过水库,但根据CNS113钻孔揭示,该构造带洞身

18、位置为后期花岗斑岩侵入充填,岩体大部分完整,仅在接触面附近裂隙较发育,岩芯较破碎,从该孔水文试验成果看,水量较小,与水库有一定水力联系,但水力联系不强。由于该断裂带延伸较长且通过库区,地表为深切沟谷,沟中常年有水,隧道施工开挖及成洞后可能使该区域地下水原有的迳流方式发生变化,施工应提前做好防水预案,防止突水问题发生,施工过程中可能出现的突泥涌水等异常情况。进出口围岩主要由坡积粉质黏土和强风化粉砂岩组成,薄层-中厚层状,岩石裂隙发育,岩体破碎,呈碎裂结构,为软岩,洞顶厚度小,围岩稳定性差,无支护时易产生大坍塌。在施工过程中编制好应急预案,并演练。5.1.3隧道通风施工:油车岭隧道属于特长隧道,在

19、施工过程中需加强通风设施,隧道通风采用压入式通风。5.1.4隧道排水施工:油车岭隧道为下坡施工,要做好排水方案,防止突水、突泥等事故发生。油车岭隧道2621米,坡度为0.67%,属于特长隧道,隧道走向为反坡,为下坡掘进,施工难度大,油车岭隧道从进口掘进属于反坡开挖,洞内施工前进方向为下坡,洞内水向工作面汇集,需要及时抽排,以防止施工掌子面水积聚过深,影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全,影响正常的施工生产。5.1.5隧道开挖施工:隧道断面较大,隧道进口地质条件差。本标段隧道进口最大开挖断面122.33m3,隧道进出洞口覆盖层215米左右,且地质条件较差,在施工过程中严格按

20、照设计施工进行施工,需选择合理的施工方案,配备钻爆、装运、支护、衬砌四条机械化作业线平行流水作业,实现隧道的快速施工。做到短进尺、紧支护、早封闭等,保证施工安全。5.1.6竖井施工:竖井直径5.84米,竖井深度393米,地质良好(微风化凝灰熔岩为主),采用全井单行作业法时间长、难度大、成本高效率低,场地表层为坡残积层,其下伏基岩为侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩及其风化层。场区内未发现有活动性断裂构造通过,未见有滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象,总体较适宜竖井建设。竖井洞身围岩级别主要以级为主,对竖井开挖较为有利,竖井场地的地下水类型主要为风化带孔隙裂隙水,富水性弱但不均,对施工有一定影响,预计

21、施工期竖井正常涌水量为1879m3/d,应做好排水措施。竖井施工设计图推荐采用钻机反井正向扩大法,先在地表用地质钻机在竖井中心由上而下钻取直达底部的2030cm的导孔,与下部已完成开挖的主洞排烟联络道沟通;井下联络道内联结扩孔钻头,由下向上反井扩孔施工120160cm先导井,作为爆破施工所需井筒时的爆破自由面和通风溜渣通道;自上而下爆破开挖至形成设计的竖井断面,喷混凝土施作初期支护;自下而上采用液压滑动模板整体浇灌混凝土。5.2路基施工本标段路基共有2.8km,路基范围内有两处五级边坡,边坡最高高度达42米,土石方开挖等级:坡残积土强风化岩层为级,中风化岩层为级。路基工程挖方数量大,路堑边坡高

22、,边坡防护及加固工程量巨大,地形地址条件复杂,深挖后在降雨和风化作用下易失稳。为确保路基高边坡稳定,故施工中需采取必要的边坡防护及施工控制措施,以确保路基工程顺利完工并满足高速公路长期安全运行的需要。属于高边坡施工。边坡岩体基本为岩石,需要光面爆破,对光爆效果要求比较高。且路基附近经过村庄,安全协调压力大。5.3雨季施工宁德地区历年受台风影响大,雨季长,雨量充足,应做好雨季施工项目安排,经理部的施工调度须及时与当地气象部门建立联系,随时掌握气象预报,了解气象变化趋势,以指导施工,安排好雨季施工计划。施工过程中合理地组织进行施工,施工中充分考虑降雨对工程的影响,主要采取以下措施确保施工顺利进行。

23、加强与当地气象部门联系,根据当地气象水文资料,编制雨季(雨天)施工方案和技术措施,有预见性的调整有关项目的施工顺序,雨季尽量安排一些受雨水影响较小的工程施工。采取永临结合的原则,做好现场的各种排水设施,雨季来临前疏通各种管沟,使施工现场始终保持良好排水状态,雨后能迅速恢复施工。加强各种原材料库存及防雨工作,现场配备足够的防雨、防水、防淹设施,避免各种材料遭受雨淋。雨季施工时运料车辆及现场配有防雨设施,以保护各种材料避免受到雨淋。雨季施工路堤,做到随挖、随运、随铺、随碾压和整平,每一层压实面有大于4%的横坡以利于排水。路基填土不得在雨天施工,施工中遇雨时立即停止施工,已摊铺的填料尽快碾压密实,未

24、经压实即遭雨淋的填料,要予以清除或待天气好转后晾晒后使用。砼应尽量避开雨天施工,非雨天施工不可时,应对砼配合比根据砂石料含水量进行调整,并采取有效防雨措施,以确保砼施工质量。基坑开挖采取在基坑地面设置挡水土埂或挖排水沟等措施,防止雨水冲刷边坡,造成坍坡,开挖后要及时浇注和砌筑,避免雨水浸泡基底。(7)桥涵砼施工需做防雨措施,及时收听天气预报,雨天停止砼灌注工作。位于粘土地段的桥涵地基开挖后要连续作业,尽快将基础施工结束,及时封闭,以免被水浸泡。5.4施工环境工程位于山岭、丘陵区,区内植被发达,河流、河谷较多,施工时要加强对植被和河谷的保护,要做到“少破坏就是保护”,施工、生活垃圾集中掩埋,施工

25、、生活废水要集中处理,弃碴场做好挡护,防止污染河流和农田。三、评估过程和评估方法1、总体风险评估隧道工程开工前,根据隧道工程的地质环境条件、建设规模、结构特点等孕险环境与致险因子,估测隧道工程施工期间的整体安全风险大小,确定其静态条件下的安全风险等级。2、专项风险评估当桥梁或隧道工程总体风险评估等级达到级(高度风险)及以上时,将其中高风险的施工作业活动(或施工区段)作为评估对象,根据其作业风险特点以及类似工程事故情况,进行风险源普查,并针对其中的重大危险源进行量化估测,提出相应的风险控制措施。其他风险等级的隧道工程可视情况开展专项风险评估。3、评估方法采用风险指标体系法进行总体风险评估。风险评

26、估流程见图3-1动态评估风险控制措施建议评估过程记录及签字编写评估报告成立风险评估小组资料收集和现场勘察施工作业程序分解分析主要事故类别相关人员调查评估小组讨论专家咨询风 险 源 辨 识风 险 分 析分析施工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重大风险源检查表法LEC法风险矩阵法指标体系法桥梁隧道风 险 评 估风 险 控 制图31 风险评估流程图四、风险评估对象及目标1、评估对象:依照交质监2011217号文件要求,我项目将长度3000米以上的隧道工程和小净距隧道工程列入本次安全风险评估的主要内容,即油车岭隧道、飞鸾1#隧道。2、评估目标:侧重于安全风险,通过

27、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,从而达到保障安全、保所环境、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4-1。表4-1 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、第三方经济损失五、风险评估内容1、总体风险评估依照交质监发2011217号文件要求,评估小组将长度超过3000m的油车岭隧道和属于小净距隧道施工的飞鸾1#隧道列入本次总体安全风险评估的主要内容。

28、 1.1、总体评价打分表表5-1 隧道工程总体风险评估指标体系打分表评估指标分类分值说明油车岭飞鸾1#地质G=(a+b+c)围岩情况a1.、围岩长度占全隧道长度70以上34根据设计文件和施工实际情况确定。2.、围岩长度占全隧道长度40以上 70以下23.、围岩长度占全隧道长度20以上 40以下114.、围岩长度占全隧道长度20以下00瓦斯含量b1.隧道洞身穿越瓦斯地层232.隧道洞身附近可能存在瓦斯地层13.隧道施工区域不会出现瓦斯000富水情况c1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质232.有部分可能发生涌水突泥的地质1113.无涌水突泥的地质0开挖断面A1.特大断面(单洞四车道隧道)42.

29、大断面(单洞三车道隧道)3333.中断面(单洞双车道隧道)24.小断面(单洞单车道隧道)1隧道全长L1.特长(3000m以上)442.长(大于1000m,小于3000m)33.中(大于500m,小于1000m)24短(小于500m)11洞口形式S1.竖井32.斜井23.水平洞111洞口特征C1.隧道进口施工困难2从施工便道难易、地形特点考虑2.隧道进口施工较容易111总分 R=G(A+L+S+C)912注:1.指标的取值针对单洞。2. 表中“以上”表示含本数,“以下”表示不含本数。(下同)1.2 总体安全风险评价结论表5-2隧道工程施工安全总体风险分级标准隧道工程施工安全总体风险分级标准风险等

30、级计算分值R等级(极高风险)22分及以上等级(高度风险)1421分等级(中度风险)713分等级(低度风险)06分隧道工程施工安全总体风险评估主要考虑隧道地质条件、建设规模、气候与地形条件等评估指标,依据评估表中对评估指标的分类和赋值标准,评估小组得出了两个隧道安全风险的评估值,依据隧道工程施工安全总体风险分级标准可知,油车岭隧道和飞鸾1#隧道安全总体风险值R为713分之间,均属于级(中度风险)。2、专项风险评估专项风险评估是将总体风险评估等级为级(高度风险)及以上隧道工程中施工作业活动作为评估对象,根据其作业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

31、应的风险控制措施。对于该项目的油车岭隧道和飞鸾1#隧道安全总体风险均属于级(中度风险),为了保障施工安全,现进行专项风险评估。2.1风险源辨识2.1.1隧道工程概况油车岭隧道和飞鸾1#隧道的工程概况及相关设计资料详见第二章工程概况。2.1.2施工作业程序分解表5-3 公路隧道工程钻爆法施工作业程序分解示例公路隧道工程钻爆发施工作业程序分解示例分部工程分项工程单位作业作业内容洞口工程洞口开挖清表作业略挖掘作业爆破作业超前管棚支护钢拱架喷射混凝土洞口边仰坡防护地锚布设混凝土隔框施工危石清楚截水沟施工边坡植被洞身开挖钻爆作业人工钻孔/凿岩车钻孔装药与起爆通风略危石清除(找顶)洞内运输装渣无轨运输/有

32、轨运输卸渣爆破器材运输洞身衬砌初期支护超前支护或超前小导管立拱架铺设钢筋网喷射混凝土二次衬砌铺设防水层绑扎二次衬砌钢筋浇筑二次衬砌混凝土填充仰拱混凝土隧道路面基层面层(沥青)混凝土浇筑养生交通工程交通安全设施高处作业机电设施机电安装2.1.3确定风险源根据隧道的地形、地貌、地质条件,隧道的地质岩性、工程性质、地质构造、水文地质及特殊地质,通过对隧道施工作业程序分解,分析出隧道存在的风险因素、风险事件和风险后果,对整座隧道的风险源进行说明。隧道开挖风险识别开挖方式:隧道通过的地层岩石级别主要为II、级,洞口段级进洞,洞身段存在部分的级断裂构造带,开挖方式选择非常关键,级选择全断面开挖,级选择台阶

33、法开挖,级选择三台阶法开挖。隧址区地下水主要是基岩裂隙水及构造裂隙水,水量较大。隧道内水存在的风险主要为塌方掉块和掌子面涌水突泥。循环进尺:级围岩进尺控制在2.5m3.0m,级围岩进尺控制在2.0m2.4m,级围岩进尺控制在0.8m1.2m,存在风险主要为塌方掉块及涌水突泥等风险。火工品用量控制:根据围岩的岩性及硬度,调整每一循环进尺所需的炸药用量,施工现场要加强监控、检查与落实,存在的风险为风化层地段不控制药量会发生塌方。地下水处理:地下水主要为表层残坡积碎石土中的孔隙水及基岩中的裂隙、孔隙水,水量大小受裂隙发育程度及季节变化影响,补给来源主要是大气降水下补给,隧道施工中软弱围岩地段在开挖过

34、程中可能会发生塌方和涌水突泥,其余段地层偶然会发生塌方掉块和涌水突泥等。爆破方法选择:根据围岩的岩性与硬度,选择爆破方法,级围岩采用光面爆破,、级围岩采用预裂爆破。存在的风险主要为塌方掉块和涌水突泥。洞口施工:隧道洞口段通过的地层主要为坡积粉质粘土、残积砂质粘性土。成岩作用差,岩质软,岩体破碎,自稳能力差,易坍塌。存在的风险主要为塌方掉块。 隧道施工防排水风险识别地下水主要为表层残坡积碎石土中的孔隙水及基岩中的裂隙、孔隙水,产生突水、涌水的可能性较大。存在的主要风险是雨季施工注意排水、堵水。隧道施工支护及衬砌情况风险识别支护钢度:隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径

35、向锚杆以及双侧锁脚锚管固定,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。存在的主要风险是塌方掉块。支护时机:隧道开挖后要及时支护,防止支护不及时造成围岩变形加剧,初支距掌子面距离级围岩不超过4m,、级围岩开挖后马上进行初支。存在的主要风险是塌方掉块。支护质量:施工中加强过程控制,保证施工工序质量,严格按照设计图纸、施工规范与验标要求控制支护质量,保证施工安全。存在的主要风险是塌方掉块。闭合成环周期:初期支护的仰拱闭合成环非常关键,级围岩仰拱紧跟掌子面,距离控制在1520m;级围岩仰拱距掌子面距离控制在50m范围之内;级围岩仰拱距掌子面距离控制在90m范围之内。存在的主要风险是塌方掉块。隧道施

36、工监控量测情况风险识别水量水质水压:地下水主要为表层残坡积碎石土中的孔隙水及基岩中的裂隙、孔隙水,产生突水、涌水的可能性较大。掌子面稳定情况:加强隧道的监控量测数据的准备性,保证量测频率,及时进行分析,净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护。水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。存在的主要风险是塌方。通过以上分析,我们得出油车岭隧道和飞鸾1#隧道主要的风险源是隧道塌方和涌水突泥,如下表所示。2.2风险源风险估测2.2.1隧道坍塌事故可能性评估 油车岭隧道施工坍塌事故可能性评估指标评估指标分类分值说明分

37、数围岩级别A级45可根据围岩节理发育情况和岩性适当调整分值级3级22、级01断层破碎情况B存在宽度50m以上的大规模断层破碎带34存在宽度20m以上、50m以下的中等规模断层破碎带2存在宽度20m以下小规模断层破碎带11不存在断层破碎带0渗水状况C岩溶管道式涌水1.5渗水状况应考虑天气影响因素线状-管状1.2线状11干-滴渗0.9地质符合性工程地质条件与设计文件相比较差23由监理工程师确认工程地质条件与设计文件基本一致11施工控制设计0施工方法E施工方法不适合水文地质条件的要求23可参照有关技术标准确定是否适合施工方法基本适合水文地质条件的要求11施工方法完全适合水文地质条件的要求0施工步距F

38、=a+ba、级围岩衬砌到掌子面距离在200m以上或全断面开挖衬砌到掌子面距离在250m以上45二衬距离掌子面的距离是影响隧道稳定性的一个重要因素。本指标主要考虑施工时台阶法施工、全断面法施工二衬是否及时跟上。、级围岩衬砌到掌子面距离在120m以上,200m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在160m以上、250m以下3、级围岩衬砌到掌子面距离在70m以上,120m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以上、160m以下2、级围岩衬砌到掌子面距离在70m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以下011b一次性仰拱开挖长度在8m以上23一次性仰拱开挖长度在8m以下011总分P=C*A+B+D

39、+E+F7 飞鸾1#隧道施工坍塌事故可能性评估指标评估指标分类分值说明分数围岩级别A级45可根据围岩节理发育情况和岩性适当调整分值级3级2、级011断层破碎情况B存在宽度50m以上的大规模断层破碎带34存在宽度20m以上、50m以下的中等规模断层破碎带2存在宽度20m以下小规模断层破碎带11不存在断层破碎带0渗水状况C岩溶管道式涌水1.5渗水状况应考虑天气影响因素线状-管状1.2线状1干-滴渗0.90.9地质符合性D工程地质条件与设计文件相比较差23由监理工程师确认工程地质条件与设计文件基本一致11施工控制设计0施工方法E施工方法不适合水文地质条件的要求23可参照有关技术标准确定是否适合施工方

40、法基本适合水文地质条件的要求11施工方法完全适合水文地质条件的要求0施工步距F=a+ba、级围岩衬砌到掌子面距离在200m以上或全断面开挖衬砌到掌子面距离在250m以上45二衬距离掌子面的距离是影响隧道稳定性的一个重要因素。本指标主要考虑施工时台阶法施工、全断面法施工二衬是否及时跟上。、级围岩衬砌到掌子面距离在120m以上,200m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在160m以上、250m以下3、级围岩衬砌到掌子面距离在70m以上,120m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以上、160m以下2、级围岩衬砌到掌子面距离在70m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以下011b一次性仰拱

41、开挖长度在8m以上23一次性仰拱开挖长度在8m以下011总分P=C*A+B+D+E+F5.9依据打分表,参考隧道工程施工安全总体风险分级标准,可计算出隧道坍塌事故可能性等级,油车岭隧道坍塌可能性等级为可能,飞鸾1#隧道坍塌可能性等级为偶然。 隧道施工区段坍塌事故可能性等级标准隧道施工区段坍塌事故可能性等级标准计算分值事故可能性描述等级1219很可能4711可能336偶然212不可能12.2.2隧道涌水突泥可能性分析 隧道施工区段坍塌事故可能性等级标准隧道施工涌水突泥事故可能性评估指标评估指标分类分值说明油车岭隧道分值飞鸾隧道分值岩溶发育程度A岩溶极发育,有宽大岩溶洞穴、地下暗河、塌陷坑等45根

42、据设计文件和超前预报结果判定岩溶发育,有宽大岩溶发育带和大岩溶洞穴3岩溶较发育、有岩溶裂隙带和较大岩溶洞2岩溶不发育,有岩溶裂隙、小溶洞发育0100断层破碎带B施工区段及附近存在断层破碎带或较大裂隙23根据设计文件和超前预报结果判定22施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙01周围水体情况C隧道上方存在湖泊、河流、水库等水体3根据现场调查情况判定3隧道附近存在补给性水体2隧道周围不存在补给性水体011总分53依据打分表,参考隧道工程施工安全总体风险分级标准,可计算出隧道涌水突泥事故可能性等级,油车岭隧道涌水突泥可能性等级为偶然,飞鸾1#隧道涌水突泥可能性等级为偶然。 隧道施工区段涌水突泥事故可能性

43、等级标准隧道施工区段涌水突泥事故可能性等级标准计算分值事故可能性描述等级812很可能468可能325偶然21不可能13、风险分析标准隧道风险分别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,分级标准准则参照公路隧道风险评估与管理暂行规定,见下表4。 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40.030.30.1可能30.0030.030.01偶然2<0.0030.001不太可能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。 经济损失等级标准后果等级1234后果定性描述一般较大重大特大经济

44、损失(万元)<10105050500>500 注:“”含义为包括上限值而不包括下限值,以下各表均同。 人员伤亡等级标准后果定性描述特大重大较大一般后果等级4321人员伤亡数量(人)F30或SI10010F<30或50SI<1003F<10或10SI<50F<3或SI<10注:F=死亡人数含失踪 SI=重伤人数 MI=轻伤人数 风险等级标准 后果等级概率等级一般较大重大特大1234很可能4高度高度极高IV极高IV可能3中度II高度高度极高IV偶然2中度II中度II高度高度不太可能1低度I中度II中度II高度 风险接受准则风险等级接受准则处理措施低度

45、I可忽略此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测中度II可接受此类风险次之,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IV不可接受此类风险最大,必须高度重视,一般应规避,否则要不惜代价将降低风险至少降低到不期望的程度。综合隧道坍塌事故可能性评估及涌水突泥可能性评估与经济损失和人员伤亡等级确定出油车岭隧道和飞鸾1#隧道的风险等级标准,油车岭隧道坍塌等级为高度,涌水突泥等级为中度II;飞鸾1#隧道坍塌等级为中度II,涌水突泥等级为中度II。六、风险控制1、按照评估结果,本隧道风险事件属于不可接受

46、或不期望范畴,需采取针对性措施将风险降低到可接受或可忽略范围,故制定如下对策。并在施工过程中,项目部各方积极研究分析,细化处理措施,以期最大程度的降低风险至可接受范畴。(1)地质超前预报把地质超前预报作为一道关键工序纳入日常施工,全隧道施工时采用综合地质超前预报技术:地震波地质探测仪(TSP/TGP隧道超前地质预报仪)、地震反射波法、地质雷达探测、红外探测法、3-5孔偏角钻探法、加深炮眼等长短距离预报结合的物探方法,根据成果信息切实掌握前方实际地质情况,及时修改现场施工方案和支护参数,指导现场施工,必要时采取注浆堵水加固措施;(2)构造断裂带根据设计要求,穿越构造断裂带均采用IV、V级复合式支

47、护结构形式,并配有超前小导管注浆超前支护,根据超前地质预报情况,必要时采取超前注浆措施堵水,确保施工安全。为保证隧道的顺利施工,避免地下水发育、断层地段突水、突泥灾害的发生,防止造成地表水、地下水流失,破坏当地生态环境,要采取有效措施对隧道掌子面前方的地质情况进行较为准确的预测预报,施工中采用地质雷达配合超前水平钻孔进行超前地质预报,地质雷达探测距离约,超前水平钻孔孔径,钻杆长度,近距离验证超前物探成果。施工时加强监控量测工作,必要时提高量测频率,每天对量测结果进行对比分析,发现异常情况或与设计不符时,及时提出,以便修改支护参数。(3)突水、涌水施工在断裂处,由于岩石破碎,强度降低,又处于含水

48、岩层,强透水性,含水丰富,裂隙发育,容易造成突水、涌水。处理原则:加强超前地质预报,按照“管超前,短进尺,弱爆破(或不爆破),强支护,早封闭,勤量测,速反馈”的原则施工。坚持仰拱先行。对于大涌水、高水压地段采取“以堵涌水为主,限量排放,综合治理”的原则;对于水量不大地段采取“防、截、排、堵”综合治理的原则。防治措施:为防止断层破碎带开挖时出现突水、涌水以及引起的坍塌,根据超前地质预报的结果,如果存在突水、涌水的情况,应在断层破碎带开挖前采用帷幕注浆加固措施。注浆管径为108,孔距1.52m,梅花形布置。注浆按先外后内的顺序进行,使周围先形成一道阻水帷幕,防止浆液流失。开挖及支护:视围岩性质,采

49、用短进尺、弱爆破、短台阶留核心土环状开挖,开挖一环封闭一环。或采用上下导坑超短台阶法开挖,台阶长度控制在35m。必要时采用小导管注浆进行加固。小导管注浆应根据注浆后渗漏水情况和围岩裂隙走向调整注浆管的位置、角度和长度,并适当调整浆液配合比,使浆液凝固时间尽量缩短。隧底涌水、涌水处理:对涌水、涌泥规模小的部位,可采取清除填充物,用浆砌片石回填处理,再施做仰拱;对涌水、涌泥规模大的部位,底板可采用钢筋混凝土仰拱,并在施工仰拱时预埋注浆管,待仰拱混凝土达到强度时,注浆加固其填充物。(4)竖井施工竖井开挖采用钻机反井正向扩大法,先在地表用地质钻机在竖井中心由上而下钻取直达地步的20cm30cm直径的导

50、孔,与下部已完成开挖的主洞排烟联络通道沟通;井下联络通道内联接扩孔钻头,由下而上反井扩孔施工1.5米左右先导井,作为爆破施工所需的爆破自由面和通风溜渣通道,自下而上爆破开挖形成设计的竖井断面,喷射混凝土作为初期支护,最后自下而上采用液压滑动模板整体浇灌混凝土。我标段根据施工进度,竖井有专业施工队伍进行施工,并且编制专项施工方案,确保施工安全。(5)隧道反坡施工排水飞鸾1号和油车岭隧道为反坡施工,洞内排水采用掌子面和工作面设积水井集中水,分级用潜水泵抽出洞外。洞内施工污水集中排入洞口污水处理池,处理达标后排至指定地点。反坡开挖排水,洞内施工前进方向为下坡,计划采用机械排水,设置多级泵站接力排水,

51、工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内,其余已施工地段隧道渗(涌)水经隧道内侧沟自然汇集到临时集水坑内或泵站水池内,由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内,如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外,经污水处理池处理后排放,施工难度大,固定式排水泵站水仓容量按5min涌水量设计,并考虑施工和清淤方便综合确定;临时集水坑根据汇水段汇水量大小确定。洞内水向工作面汇集,需要及时抽排,以防止施工掌子面水积聚过深,影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全。 (6)隧道通风施工油车岭隧道属于特长隧道,在施工过程中需要加强通风设施,隧道通风采用压入式通风。油车

52、岭隧道掘进口安装110KW风机,风管采用110cm软管,风管距掌子面不大于20m,做好施工通风管理,为隧道快速施工创造环境。(7)隧道监控量测做好隧道监控量测工作,确保隧道施工安全和连续。油车岭隧道洞内围岩渗水量比较大,安全风险大,施工中可能出现突泥、涌水等异常情况。进口围岩主要由坡积粉质粘土和强风化砂岩组成,薄层-中厚层状,岩石裂隙发育,岩体破碎,呈碎裂结构,洞顶厚度小,围岩稳定性差,施工中加强监控量测工作,随时掌握隧道围岩收敛情况,如发现地质情况变化或围岩变形速度加快时,应及时采取措施,如增加混凝土喷射厚度、施作长锚杆、增加钢支撑数量或提前施作二次衬砌等,确保施工安全。同时在施工过程中编制好应急预案并实施演练。(8)小间距隧道施工飞鸾一号隧道最小开挖宽度为16.08米,隧道线间距小于隧道宽度的1.5倍,施工中将结合中岩墙厚度、围岩条件及埋深等制定单项施工技术方案。在施工过程中要特别注意抓好中夹岩柱的保护、爆破应专门设计对应爆破方案,并经行试爆,测定震动值,严格控制爆破震动;控制爆破对中岩墙的危害。洞顶和洞内加强监控量测、左右两洞掌子面距离控制、衬砌仰拱及时跟进四个施工环节,以技术手段为基础,科学管理、合理组织施工,确保隧道施工安全质量实现。(9)施工环境工程位于山岭、丘陵区,区内植被发达,河流、河谷较多,隧道施工弃碴时,要注意

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