省界隧道施工阶段风险评估报告初稿1

中交第二公路工程局中交第二公路工程局有限公司省界隧道安全风险评估报告二省界隧道安全风险评估报告二○一二年五月中国●邢台概述根据河北省高速公路邢汾筹建处《转发关于加强公路建设项目桥梁和隧道工程施工安全风险评估工作的通知》（冀邢汾【2012】65号）要求，我项目部于2012年4月20日成立了以项目经理雷波同志为评估小组负责人的邢汾L14标省界隧道施工安全风险评估小组，并即时开展了相关的风险评估工作。风险评估小组根据文件要求，结合省界隧道实际地质、地形、地貌及相关设计文件资料以及施工工序、工艺等相关标准规范，确定以调查法为主线，综合运用风险层次分法、矩阵法、模糊综合评估法、神经网络等评估方法，通过定性与定量相结合的方法对省界隧道施工中存在的安全风险进行普查、辨识、估测，全面筛查出一般风险源和重大风险源，并对一般风险和重大风险源分别制定出风险控制措施，以指导及规范施工中的风险控制工作。本风险评估报告共分四部分，主要内容包括：风险评估概述，总体风险评估、专项风险评估、结论等。目录TOC\o"1-3"\h\u概述 ②直接经济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，等级标准如表：表15经济损失等级标准等级1234定性描述一般较大重大特大经济损失（万元）Z<1010≤Z<5050≤Z<500Z≥5005、事故风险等级分为四级：低度（Ⅰ级）、中度（Ⅱ级）、高度（Ⅲ级）、极高（Ⅳ级）。表16风险等级关系严重程度等级可能性等级一般较大重大特大1234很可能4高度Ⅲ高度Ⅲ极高Ⅳ极高Ⅳ可能3高度Ⅲ高度Ⅲ极高Ⅳ偶然2高度Ⅲ高度Ⅲ不太可能1低度Ⅰ中度Ⅱ6、风险接受准则表17风险接受准则风险等级接受准则处理措施低度（Ⅳ级）可忽略此类风险较小，不需采取风险处理措施和监测。中度（Ⅲ级）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（Ⅱ级）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（Ⅰ级）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。7、省界隧道重大风险源风险估测1）、隧道坍塌事故的可能性估测可从施工区段的围岩级别、断层破碎带、渗水状态、地质符合性、施工方法、施工步距等指标进行估算。具体评估指标参照下表，评估时可根据工程实际情况对评估指标分类和分值进行改进。表18隧道施工区段坍塌事故可能性评估指标评估指标分类分值说明围岩级别AⅤ、Ⅵ级4-5可根据围岩节理发育情况和岩性适当调整分值Ⅳ级3Ⅲ级2Ⅰ、Ⅱ级0-1断层破碎情况B存在宽度50m以上的大规模断层破碎带3-4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1不存在断层破碎带0渗水状态C岩溶管道式涌水1.5渗水状态应考虑天气影响因素线状-股状1.2线状1.0干-滴渗0.9地质符合情况D工程地质条件与设计文件相比较差2-3由监理工程师确认工程地质与设计文件基本一致1施工控制与设计0施工方法E施工方法不适合水文地质条件的要求2-3可参照有关技术标准确定是否合适施工方法基本适合水文地质条件的要求1施工方法完全适合水文地质条件的要求0施工步距F=a+baⅤ、Ⅵ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4-5二衬距离掌子面的距离是影响诉调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、全断面法似施工二衬是否及时跟上Ⅴ、Ⅵ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3Ⅴ、Ⅵ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2Ⅴ、Ⅵ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0-1b一次性仰拱开挖长度在8m以上2-3一次性仰拱开挖长度在8m以下0-1隧道施工区段坍塌事故可能性分值计算公式为：P=Γ.（C*A+B+D+E+F）计算结果要四舍五入为整数。分值大小确定后，对照下表确定坍塌事故可能性等级。Γ为折减系数。表19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12-19很可能47-11可能33-6偶然21-2不可能1根据本标段省界隧道工程施工区段坍塌事故可能性实际情况如下：1、围岩级别A：Ⅳ、Ⅴ级2、断层破碎情况B：存在宽度20m以下小规模断层破碎带3、渗水状态C：干—滴渗4、地质符合性D：工程地质条件与设计文件基本一致5、施工方法E：施工方法基本适合水文地质条件的要求6、施工步距F：a，Ⅴ、Ⅵ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。b、一次性仰拱开挖长度在8m以下折减系数Γ为：1.可以确定出省界隧道工程施工区段坍塌事故可能性为：P=1*(0.9*4+1+1+1+2)=9。等级为3，可能发生坍塌事故。2）、瓦斯爆炸事故的可能性估测可从施工区段的瓦斯含量、洞内通风情况、机械设备防暴情况、瓦斯监测体系等指标进行估算，具体评估指标见下表表20隧道施工区段瓦斯爆炸事故可能性评估指标表评估指标分类分值说明瓦斯含量A存在瓦斯突出危险4可根据设计文件、现场监测结果进行判断瓦斯涌出量≥0.5m3/min2-3瓦斯涌出量<0.5m3/min1无瓦斯0洞内通风B洞内掌子面最小风速未达标2-3有现场监测结果进行判定洞内掌子面最小风速达标1机械设备防爆情况C未采用防爆设备3对出渣机械、机电设备等综合判定采用防爆设备1-2瓦斯检测体系D洞内瓦斯监测体系不完备2-3由评估小组按照有关技术标准判定洞内瓦斯监测体系完备1隧道施工区段瓦斯爆炸事故可能性分值计算公式为：P=Γ*A*(B+C+D)。分值大小确定后，对照下表确定瓦斯爆炸事故可能性等级。表20隧道施工区段瓦斯爆炸事故可能性等级标准计算分值事故可能性描述等级12-18很可能46-8可能32-4偶然20不可能1根据本标段省界隧道工程施工区段瓦斯爆炸事故可能性实际情况如下：瓦斯含量A：无瓦斯洞内通风B：洞内掌子面最小风速达标机械设备防爆情况C:采用防爆设备瓦斯监测体系D：洞内瓦斯监测体系完备折减系数Γ为：1.可以确定出竹盖山隧道工程施工区段瓦斯爆炸事故可能性为：P=1*0*（1+2+1）=0，等级为0，不存在瓦斯爆炸的可能性。3）、隧道涌水事故的可能性估测可从施工区段的岩溶发育程度、断层破碎带、外水压力水头等指标进行估测，具体评估指标见下表表21隧道施工区段涌水突泥事故可能性评估指标评估指标分类分值说明岩溶发育程度A岩溶极发育，有宽大岩溶洞穴、地下河、塌陷坑等4-5根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、小溶洞发育2岩溶不发育，有岩溶裂隙、小溶洞发育0-1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2-3根据设计文件和超前预报结果判定施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙0-1周围情况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隧道附近存在补给性水体2隧道周围不存在补给性水体0-1隧道施工区段涌突泥事故可能性分值计算公式为：P=Γ*B*(A+C)分值大小确定后，对照下表确定涌水事故可能性等级。如果施工区段存在盆状地形，同时施工期间有大雨、暴雪等强降水天气时，则事故可能性等级为4级.表22隧道施工区段涌水事故可能性等级标准计算分值事故可能性描述等级12-16很可能46-8可能32-4偶然21不可能1根据本标段省界隧道工程施工区段涌水突泥事故可能性实际情况如下：岩溶发育程度A：岩溶不发育，有岩溶裂隙、小溶洞发育，取值为2；断层破碎带B：施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙周围水体情况C：隧道周围不存在补给性水体折减系数Γ为：1.可以确定出省界隧道工程施工区段涌水突泥事故可能性为：P=1*1*（2+1）=3等级为2偶尔发生涌水事故洞口失稳危险性评价表23洞口失稳可能性评估指标评估指标分类分值说明围岩级别AⅤ、Ⅵ级4~5可根据围岩节理发育情况和岩性适当调整分值Ⅳ级3Ⅲ级2Ⅰ、Ⅱ级0~1施工方法B施工方法不适合水文地质条件2~3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1施工方法完全适合水文地质条件0洞口偏压C洞口存在较严重偏压3洞口存在可矫正偏压2洞口无偏压0~1省界隧道洞口围岩为Ⅴ级，整体围岩较差，A为4分，施工方法选用新奥法施工，基本适合适合水文地质条件，B为1分，洞口无明显或不可矫正的偏压，C为1分。隧道施工区段洞口失稳事故可能性分值计算公式为：P=у(A+B+C)，代入数值的P=3.6表24隧道洞口失稳事故可能性等级标准计算分值事故可能性描述等级8~22很可能45~8可能32~5偶然20~2不可能1经过计算，省界隧道发生洞口失稳事故的可能性为偶然。事故发生后，可能造成施工环境中的3~10名作业人员发生重伤事故，后果较为严重，对照风险矩阵，洞口失稳事故为中度，有显著风险，需要加强管理不断改进。对策措施及建议一般风险源的控制措施表25一般危险源的控制措施风险类别控制措施高空坠落1、机械安装、拆卸工人高空作业的个人防护；2、作业手脚架爬梯，围栏的加装、防护；4、施工作业平台的防护，作业人员个人防护；3、测量的安全监护和个人防护；4、参加高空作业人员的体检，对患不适宜高空作业疾病的人员调换工作岗位；5、作业人员的安全技术交底和安全教育；6、制订高空施工专项安全方案并监督实施7、建立高空坠落应急预防车辆伤害司机、机手安全培训学习教育；车辆、机械定期检查、保修；严禁酒后驾车；禁止超速行车；按操作规程操作车辆；危险地段设置交通安全警示标志。机械伤害机手安全培训学习教育；机械定期检查、保修；危险部位加以安全防护及安全警示；按操作规程操作机械；施工点设安全设施。火灾、爆炸编制安全用电设计计算书、绘制线路平面图各分部分项工程在作业前编制详尽的安全用电技术交底书并宣贯到具体作业人员电工、焊工、爆破工等特种作业人员持证上岗、定期年审。机手、员工安全用电生产知识培训教育电线、电器定期检查；可燃物的防火；严禁超负荷使用电器电焊作业、气焊作业的电焊机、配电箱、线路、乙炔氧气瓶使用存放符合规定要求临时油库要建立完善的规章制度并按规定设置，火工品仓库按规范设置，按程序受公安部门监管完善各类防火设施（灭火器箱、消火栓H·R、手提贮压式干粉灭火器、消防水池、消纺砂池、报警铃、应急照明设备、手电筒、防毒面具、手套、阻燃帆布带、撬门工具、手推车等）。起重伤害机手、司索工、信号工安全培训学习教育，持证上岗；机械、绳索定期检查、保修并取得合格证；施工作业现场设专人指挥；按操作规程操作机械；施工点设安全设施。坍塌隧道施工相关人员安全培训学习教育，持证上岗；建立防坍塌应急救援预案并演练工程技术交底地质超前预报先预报、短开挖、强支护、早衬砌、早封闭、勤量测；按操作规程操作机械；高边坡监测，加强滑坡的监测监控。高边坡施工提前做好截水沟和排水沟窒息相关人员安全培训学习教育，持证上岗；加强有害气体监测，未经检测安全的作业点不得施工。做好隧道施工作业点的通风工作；2、风险对策措施按照评估的结果，省界隧道涌水突泥分值为1，瓦斯爆炸分值为0，均为不可能发生的风险，属于可忽略的风险范围，此类风险较小，不需采取风险处理措施和监测。坍塌分值为9，风险等级为3，可能发生坍塌事故，属于高度（Ⅲ级）的风险类别为不期望风险，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。相关对策见下表，并在施工过程中细化处理措施并认真落实，以期最大程度的降低风险至可接受范围。建立省界隧道坍塌事故控制措施对策表，如下：表26省界隧道坍塌事故控制措施对策表事故控制措施等级Ⅲ（1）前期调查①资料收集根据区域地质资料，隧址地质主要为中元界长城系常州沟组强~中风化石英砂岩，垂直节理裂隙十分发育，岩体破碎，围岩稳定性差。②洞口段隧址区地质构造主要为节理裂隙根据工程地质调绘成果，进洞口段位于一斜坡上，左右线进口处山体斜坡坡向分别为9。、1040，，倾角分别为480、250.岩层产状3000∠80，主要发育两组节理：2700∠880和1500∠840。该段通过工程地质测绘及工程地质调查，破体出露强风化石英砂岩。斜坡现状稳定。③断层。短碎带接近断层、破碎带时，应采用超前地质预报等方式进行确认。④浅埋段进行地表沉降、拱顶下沉等观测。（2）开挖作业①开挖方式隧道V级围岩段采用上下台阶留核心土开挖方法，IV级围岩采用半断面开挖法，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面开挖法。连州端右线右侧有一天然冲沟，洞口施工前应先施做改沟工程及截水沟，保证洞口安全。②危石分段仔细检查爆破段并清除危石。钻孔作业前后、爆破后、废渣处理时及处理后，应进行仔细检查并去除。地震后应检查以上地点。（3）支护①喷射混凝土a）开挖后迅速喷混凝土b）对掌子面喷射混凝土c）对二次衬砌喷射混凝土d）采用钢筋网。喷射混凝土进行加固②锚杆锚杆根据地质条件，采用固结性好并便于施工的方式打设。施工时，进行拉拔试验确认其性能③钢拱架支护缩小钢拱架的间隔扩大钢拱架在不良地质路段的断面。在不良地质路段使用合适的底板、垫板。在不良地质路段讨论钢拱架的形状是否合适（4）监控测量a)根据地质条件和施工情况进行适当的监控测量b）在不良地质路段应缩小监控测量的间隔c）在不良地质路段应增加监控测量的频度d）根据监控测量、观察的结果，初期支护发生变形时，应采取有效的加固措施。（5）二次衬砌a）在不良地质路段应采用仰拱进行断面闭合及尽早浇筑衬砌b）根据情况，可考虑采用临时性衬砌，并对临时衬砌进行讨论（6）防坍塌的培训应对以下内容进行相关培训a）坍塌事故的危险性b）防止事故发生的对策及注意事项c）检查方法（检查内容及时间）d）发生险情时的应急措施2、隧道易坍塌对策措施1）、加强超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。2）、加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。3）、据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥—水玻璃双液浆，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。4）、对不同围岩，分别采取上部弧形导坑预留核心土法、短台阶法、全断面法等开挖方法。上部预留核心土法分步开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施作锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。5）、严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。6）、保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。7）、施工期间，洞口应常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。3、洞口危石地段对策措施洞口段施工遵循先防护后开挖的原则。施工过程中加强对边仰坡的监测，在异常时立即停止施工，对坡面危石进一步处理。施工顺序：清除坡面危石→加固坡面→评估加固措施→防护→施工。4、其它措施1、本标段隧道灾害性地质区段长，根据施工信息，及时做好动态变更设计。综合考虑施工过程所揭示的工程水文地质，从设计角度深入提供施工阶段安全风险管理措施；2、对断层破碎带、软岩大变形、岩溶等不良地质地段，以朝前超