隧道施工安全风险评估

隧道施工安全风险评估一、编制依据1、 《国家高速公路网昆明绕城高速公路东南段第4合同两阶段施工设计图》、《实施性施工组织设计》、技术规范。2、 《关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行工作的通知（交质监发[2011]217号）》以及相关文件要求。3、 现行《公路工程技术标准》、现行《公路隧道施工技术规范》、现行《公路工程施工安全技术规程》等相关规范。4、 现场踏勘调差、搜集的实地资料。5、 我单位在类似工程中的施工经验和相关工程的技术总结、工法成果等。6、 依据以上文件、规范、标准及工程实地踏勘情况，结合我公司现有的技术装备、施工能力、管理水平，以及多年从事复杂地形地质条件山岭隧道的丰富经验，并针对本工程施工特点，以“保质量、保安全、保工期、创精品”为目标，编制本施工安全风险评估报告。1、工程概述国道主干线昆明绕城公路是国家高速公路网城市绕城环线和云南省干线公路“9210”骨架网的环线之一，本项目的建设是扭转昆明交通“外拥内堵、过境交通线缺乏”的局面，加快客、货流通，实现低碳经济，快速推进滇中城市经济圈建设的需要，也是加快国家高速公路网建设的需要。工区起于项目起点北羊街镇大村以东山梁上K24+750,路线由西北向东南丘陵区布线，经岔河村、马鞍山村、回香村、贾家村、北羊街、宋家营、曾家营、王官营、宜良北老古城等地，止于宜良北老古城以西南盘江边K40+700O本工区路线全长15.948Km，路线总体走向由北向南。北羊街隧道为双线三车道双连拱隧道，左线起始里程为：K27+952〜K28+174,长度为222m；右线起始里程为：K27+952〜K28+186，长度为234m。其中进口加强段V级围岩左右洞里程为：K27+952〜K28+010长58m；IV级围岩左洞里程为：K28+010〜K28+130长120m；IV级围岩右洞里程为：K28+010〜K28+144长134m；出口加强段V级围岩左线里程K28+130〜174长44m，右线里程K28+144〜186长42m。北羊街隧道进口仰坡发育有崩塌堆积体，厚度2〜10.4m，由灰岩、砂岩碎石组成，该不良地质现象对于隧道进口仰坡造成不利影响。因此，如何处理洞顶堆积体及边仰坡防护将成为隧道安全进洞的关键因素。2、主要技术标准设计荷载：公路-I级设计速度：80km/h隧道净宽：14m隧道净高：5m三、工程地质、水文、气象1、地形地貌隧道路线位于宜良西北部丘陵区，区段内的地形地貌根据构造形迹及地层成因等确定为碎屑岩区侵蚀地貌，该地貌集中分布于K24+750〜K32+000段砂岩、粉砂岩、夹页岩建造分布区，地层主要为寒武纪系及中生界地层，岩石风化程度高，抗风化能力普遍较低。山顶常为浑圆状，山脊开阔平缓，海拔1860〜2200m，相对高差200〜600m，山坡较陡，多为25〜35°，山坡基岩裸露，沟谷呈“V”字形，谷底一般无堆积物，以侵蚀作用为主。缓坡上常见较薄的风化残积层，沿山麓斜坡有5〜20m的残破积物分布。2、地层结构及岩性特征遂址经过该线路区内地质构造较为发育，地势起伏较大，从地貌上主要属构造侵蚀中山地貌(岩溶发育)，出露地层主要为澄江组砂岩、泥岩；灯影组白云岩、灰岩；沧浪铺组石英砂岩、泥质页岩、云母质石英粉砂岩；龙王庙组白云岩；汤池组泥岩、砂岩；泥盆系白云岩、白云质灰岩；二迭系倒石头组主要岩性为浅灰、灰黄、紫红色细粒石英砂岩、铝土岩、黏土质页岩，部分地段夹炭质泥岩、煤层(2〜4m)或煤线和泥晶灰岩；栖霞茅口组灰岩；蛾眉山组玄武岩；总体地层结构较为复杂，出露地层较多。该线路区冲沟发育，坡体上植被发育，人类活动主要为耕种。该线路区的主要工程地质问题为隧道开挖时断裂造成的破碎垮塌和碳酸岩区的溶洞、涌水、瓦斯等问题。隧道进口K27+952〜K28+000段属于V级围岩，洞口为褐黄色、褐色碎石土夹块石；隧道洞身围岩穿越全〜强风化砂岩与强风化灰岩，有一条断层大角度穿越隧道，断层破碎带发育强烈。断裂充水较少；岩体[BQ]=229；隧道施工处理不当或支护不及时会出现大量坍塌，侧壁不稳定，围岩稳定性较差，施工时要加强衬砌结构，及时支护。地下水发育较少，雨季隧道内有线状滴水，旱季地下水稀少。隧道进口仰坡发育有坍塌堆积体，厚度2〜10.4m；隧道出口坡面陡峭，坡面分部3〜8m厚碎石土夹黏土，坡面碎落严重，同时洞口左侧山体较薄，容易造成隧道偏压。为防止边、仰坡坍塌及隧道偏压问题，施工时严格按照施工方案及设计图纸施工，确保隧道安全进洞。(3)出口加强段V级围岩左线里程K28+130〜174，右线里程K28+144〜186。洞口表层为褐黄色、褐色碎石土夹块石；隧道洞身围岩穿越强风化灰岩，岩溶裂隙发育，受到附近断层影响，岩石较破碎；[BQ]=237；隧道施工处理不当或支护不及时会出现大量坍塌，侧壁不稳定，围岩稳定性较差，地下水发育较小，雨季隧道内有线状滴水，旱季地下水稀少，地下水对施工影响不大。3、水文条件线路区水系发育，水资源较丰富，线路区河流分布较多，河流主要沿线路区山涧沟谷分布，河流流量随季节变化明显，主要的河流为南盘江，南盘江主要在线路区的宜良县境内分布。隧址区场地地下水类型为第四系孔隙水、岩溶水及基岩裂隙水三大类型。第四系孔隙水主要赋存于第四系图层中，水位随季节变化明显，主要通过大气降水补给，水量不大；岩溶水赋存于灰岩、白云岩中，地下水在隧道位置处于流通位移区，局部存在岩溶管道水，雨季水量较丰富；基岩裂隙水赋存于粉砂岩中，水量相对稀少；地下水水量弱〜中等，根据钻探揭露，钻孔中未见稳定地下水。4、气候条件本工区路线全部在宜良县境内，位于昆明市东南部，属北亚热带季风气候，四季不分明，全年只有干、雨季之分，历年雨季在5月23日开始，大约在10月中旬结束，平均雨季天数151天左右，占全年总天数的41%，其余为干季，年平均降雨量900mm左右，年平均气温16.3°C，冬季平均气温12°C，年平均日照约2200小时，年平均相对湿度75%，全年无霜期260天左右。四、施工阶段风险评估过程与评估方法根据《关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行工作的通知（交质监发[2011]217号）》要求及《公路桥梁、隧道安全评估指南》、《公路隧道作业要点手册》等有关内容，结合本标段工程建设实际情况，本标段隧道风险评估基本程序如下：1、 对施工阶段的初始风险进行评价，分别确定各风险因素发生的概率和可能造成的损失。2、 分析各风险因素的影响程度，主要确定风险因素对施工安全的影响。3、 提出各风险因素的等级及残余风险等级，综合确定各隧道风险等级。4、 根据评价结果制定相应的管理方案和措施并确定监控责任。5、 上级单位对风险评估报告进行审查，并提出修正意见。6、根据上级部门意见及专家意见完善风险评估报告并执行。五、施工阶段风险评估过程和评估方法根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行》、现行《公路工程技术标准》、现行《公路隧道施工技术规范》、现行《公路工程施工安全技术规程》的有关内容及实施性施工组织设计，建立我合同段隧道工程施工风险控制体系。隧道工程风险分级和接受准则（1）事故发生概率的等级分四级，见下表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40.03-0.30.1可能30.003-0.030.01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（2）事故发生后果的等级分为四级人员伤亡是指在参与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，等级标准见下表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）F>30或SI<10010<F<30或50<SI<1003<F<10或10<SI<50F<3或SI<10注：F=死亡人数 SI=重伤（3）直接经济损失等级标准经济损失是指风险事故发生后造成工程项目发生的各种费用的总和，包括直接费用和处理事故所需（不含恢复重建）的各种费用，等级标准见下表直接经济损失等级标准后果定性描述特大重大较大一般后果等级1234经济损失（万元）Z<1010<Z<5050<Z<500Z>500（4）环境影响等级标准环境影响是指隧道施工对周围建筑物破坏或损坏、环境污染等，根据其影响程度进行分级，等级标准见下表环境影响等级标准后果定性描述灾害性的很严重的严重的较大的轻微的后果等级54321

人员伤亡数量（人）永久的且严重的永久的但轻微的长期的临时的但严重的临时的且轻微的（5）专项风险等级标准根据事故发生的概率和后果等级，将风险等级分为四级:极高（W级）、高度（III级）、中度（II级）和低度（I级）。后果等级概率等级一般较大重大特大1234很可能4高度高度极高极高可能3中度高度高度极高偶然2中度中度高度高度不太可能1低度中度中度高度（6）风险接受准则与采取的风险处理措施风险接受准则与采取的风险处理措施表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，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接受此类风险最大，必须高度重视并监测，否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度六、隧道工程风险分析1、 风险辨识的主要内容风险辨识是风险评估与控制的基础。风险辨识主要内容有：（1） 在隧道工程项目施工过程中有哪些风险应当考虑。（2） 引起这些风险的主要因素有哪些。2、 各项基本风险、引起风险的因素（1） 隧道洞口仰坡陡立，岩石破碎，有崩塌堆积体，仰坡稳定性差。（2） 隧道洞口为褐黄色、褐色碎石土夹块石V级围岩开挖易发生坍塌。（3） 二衬施工属于高空作业，存在人员高空坠落和高空坠物等危险因素。（4） 挖机、装载机、空压机等特种设备存在使用过程中发生事故的危险因素。3、 隧道工程总体风险评估指标体系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，具体见下表北羊街隧道工程总体风险评估指标体系评估指标分类分值说明地质G=a+b+c围岩情况aIW围岩长度占全隧道长度40%-70%2瓦斯含量b隧道施工区域不会出现瓦斯0

富水情况c 有部分可能发生涌水地质0开挖断面A双洞6车道(单洞3车道)3隧道全长L短1洞口形式S水平洞1洞口特征C隧道进出口施工较困难2隧道施工安全总体风险大小计算公式为：R=G(A+L+S+C)北羊街隧道R1=G(A+L+S+C)=2*(3+1+1+2)=14依据隧道工程施工安全总体风险分级标准，北羊街隧道总体风险等级为III级(高度风险)。4、隧道工程专项风险评估施工作业程序分解后，通过相关人员调查、评估小组讨论、专家咨询等方式，分析评估单元中可能发生的典型事故类型，并形成风险源清单。隧道工程施工安全风险源普查清单序号风险源判断依据1洞口开挖可能导致坍塌、物体打击、高处坠落2洞口边、仰可能导致坍塌、机械伤害、物体打击、高处坠落

坡防护3洞内运输可能机械伤害4钻爆作业可能导致坍塌、物体打击、高处坠落5初期支护可能导致坍塌、机械伤害、物体打击、触电6二次衬砌可能导致物体打击、高处坠落、触电评估小组从人、机、料、法、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析，具体如下表:风险源风险分析表单位作业内容潜在事故类型不安全状态不安全行为备注洞口工程坍塌防护不当等忽视安全、警告等物体打击无防护操作失误等高处坠落无防护、警示标示忽视警告标示等洞身开挖坍塌防护不当等忽视安全、警告等物体打击无防护操作失误等高处坠落无防护、警示标示忽视警告标示等机械伤害使用不安全设备等设备带病运转等初期支护坍塌防护不当等忽视安全、警告

等物体打击无防护操作失误等高处坠落无防护、警示标示忽视警告标示等触电设备未接地接零违章操作电气设备二次衬砌触电设备未接地接零违章操作电气设备机械伤害使用不安全设备等设备带病运转等高处坠落无防护、警示标示忽视警告标示等5、重大风险源风险估测隧道工程重大风险源风险估测采用定性与定量结合方法，事故的严重程度的估测方法采用专家处理方法。事故可能性的估测方法采用指标体系法。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根据围岩节理发育情况IV级3断层破碎情况B存在宽度20米以上50米以下的中等规模断层破碎带2

渗水状态C线状-股状1.2地质符合性D工程地质条件与设计文件基本吻合1监理工程师确认施工方法E施工方法基本适合水文地质条件要求1参照有关技术标准确定施工步距F=a+baV级围岩衬砌到掌子面距离70米以下，全断面开挖衬砌到掌子面距离120米以下1b一次性仰拱开挖长度8米以下1隧道施工区段评估指标分值:R=CxA+B+D+E+FV级=1.2x4+2+1+1+2=12W级=1.2x3+2+1+1+2=10.8人的因素及施工管理引发的事故可能性的评估指标体系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一级1专业及劳务分包企业资质B有资质0针对施工的主要分包企业历史事故情况C发生过一般事故1指项目部主要管理人员从事过的工程项目上曾发生的事故情况作业人员观念D经验丰富0从特种作业人员、一线工人的工程

施工经验考虑安全管理人员配置E符合规定0三类人员持证上岗安全投入F符合规定0机械设备配置及管理G符合合同要求0专项施工方案H可操作性强0M=A+B+C+D+E+F+G+H=1+1=2,0WMW2,依据安全管理评估指标分值与折减系数对照表，折减系数Y为0.8.典型重大风险源事故可能性等级划分：V级施工区段事故可能性等级：P=Rxy=12x0.8=9.6,7WPW11,属于111级（可能）。W级施工区段事故可能性等级：P=Rxy=10.8x0.8=8.6,7WPW11,属于111级（可能）。隧道施工区段涌水突泥事故可能性评估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岩溶不发育，有熔岩裂隙1根据设计文件和超前预报结果判定断层破碎带B施工区段附近存在断层破碎带或较大2根据设计文件和超前预报结果判定

裂隙周围水体情况C隧道周围不存在不给性水体0根据现场调查情况判定隧道施工区段涌水突泥事故可能性分值计算：P=YxBx(A+C)=0.8x2x1=1.6R2,2WPW4,属于11级(偶然)。专项风险等级依据风险矩阵法和指标体系法进行动态风险估测。北羊街隧道重大风险源等级汇总表序号施工区段坍塌涌水突泥大变形可能性等级严重程度等级可能性等级可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级1V级施工区段可能较大3级高度偶然一般2级可能较大高度2IV级施工区段可能较大3级高度偶然一般2级可能较大高度七、 成立工程风险评估与管理领导小组1、 风险管理领导小组及工作职责组长：项目经理副组长：项目总工项目书记副经理成员：副经理、安全总监、副总工程师、隧道施工队队长2、 职责分工（1） 、组长：负责安全评估与管理工作的领导工作。制定施工阶段风险评估工作实施细则。（2） 、副组长：根据施工具体情况开展风险评估管理工作，并向组长负责。（3） 、成员：在组长和副组长领导下开展安全评估与管理工作，成立抢险小组，并落实各项具体措施;与项目部其他相关部门紧密联系，共同落实，从人、财、物各方面给予安全风险评估与管理工作切实的保障。3、风险评估与管理小组办公室风险评估与管理小组办公室设在项目部安质部，日常工作由项目安全总监负责。八、 风险事件的技术对策经过隧道风险评估，北羊街隧道被判定为高度风险隧道。被判定为高度风险隧道施工区段为：V级围岩施工区段坍塌、V级围岩施工区段大变形；被判定为中度风险隧道施工区段为：W级围岩施工区段大变形。根据风险接受准则与采取的风险处理措施的规定，针对不同的风险事件、结合现场的实际情况拟采取如下技术对策。(一)隧道坍塌风险事件的技术对策1、坍塌风险等级分类：根据“隧道安全风险等级划分”的成果：风险被评为“高度”等级的施工区段为V级围岩施工区段、W围岩施工区段。2、风险处理对策：、根据公路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施规定，中度风险是可以接受的，相应的处理措施为“一般不予采取风险处理措施，但需予以监测七高度风险“必须有风险处理措施，降低风险并加强监测”。为此，项目部确定如下风险技术对策：高度风险隧道施工区段：在加强施工监测的同时，加强超前地质预报工作，做好设计复核，尤其是现场地质核对和完整的地质分析工作。超前地质预报的主要方法确定为：地质分析法超前预测、超前水平钻孔探测、检测和地质雷达检测。制度专项安全技术措施和应急预案，加强现场演练。加强施工工艺管理与工序衔接控制，确保工程质量和工序紧跟；积极与高速公路建设指挥部以及设计单位进行沟通，做好变更设计方案，规避风险；将强监控量测，必要时与专业设计人员密切配合，对测量仪器仪器进行修参。编制隧道监控量测方案，认真实施监控量测，通过记录、分析、反馈，判断围岩稳定状态。根据《公路隧道监控量测技术规程》的规定，在监控量测与数据处理、分析的基础上，确定二次衬砌施做时间，确保及时施做二次衬砌。一般V级围岩施工段二次衬砌到掌子面的距离控制在50米内，W级围岩施工段二次衬砌到掌子面的距离控制在80米内，确保隧道安全、稳定。（2）、加强施工监管，确保措施到位；加强工序管理，确保工序紧跟，尤其是开挖与初支、初支与衬砌及仰拱超前施做与拱墙二次衬砌工序间的合理步距控制。3、洞口及明洞工程段防护技术措施隧道洞口段工程包括洞口土方开挖、边仰坡防护及洞口段衬砌、洞门施做等。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，及时进行边仰坡防护施做并加强对山坡稳定情况的监测、检查，确保施工安全。具体施工工艺分述如下：（1）洞口边仰坡开挖与防护：首先按设计图纸放出边仰坡开挖轮廓线，然后清表，并对洞顶堆积体进行处理加固。加固措施为：对洞顶仰坡采取①42X4mm注浆小导管加固，长4m，垂直于坡面呈1.0mX1.0m梅花形布置打入，导管注浆压力为0.5~1Mpa，注浆范围为洞顶堆积体轮廓线范围。然后挂设^8钢筋网，钢筋网间距25X25cm，喷射C20混凝土10cm；边仰坡开挖自上而下逐段分层开挖，分层厚度2~3m，边坡开挖时预留20~30cm厚用人工刷坡。刷坡时严格按放线开挖，控制超欠挖。土方直接用挖掘机挖装。当开挖至隧道拱顶下1m的高度时，停止开挖，修筑平台，以方便大管棚施工；边仰坡防护采用①42注浆小导管（L=4m），间距1.0m梅花型布置，挂单层^8钢筋网（网格25X25cm），喷C20混凝土10cm，防护面积扩大至洞顶堆积体与山体交线位置以上为止。(2)明洞施工：左线洞口明洞段开挖因为左洞偏压并且洞顶有堆积体，为减少对洞顶松散堆积体扰动，采用环形开挖预留核心土法开挖至成洞面K27+962，套拱加长至2m,具体里程为：K27+962〜K27+966；预留核心土及管棚施工操作平台，进行左线套拱及管棚施工，套拱左侧拱脚一次落底，右侧拱脚落在中导洞中墙上，确保套拱稳固，减少沉降；左洞套拱施工完成后，开始大管棚施工；根据右线洞口原地面复测横、纵断面，右洞进洞里程确定为K27+964，套拱施做里程为K27+962〜K27+964；左洞二衬施做40m后，右洞按照以上左洞进洞施工步骤开始右洞套拱、大管棚施工。4、软弱围岩预防坍塌、冒顶的技术措施施工中遵循“短进尺，快循环，弱爆破，少干扰，早喷锚，强支护，勤量测，紧封闭”的施工原则；调整优化开挖方法，视围岩稳定情况，决定喷砼封闭与出渣的先后顺序。双连拱隧道V级围岩按照设计采用三导洞法施工，隧道V级围岩施工顺序依据“三导坑隧道进洞开挖”施工。根据围岩级别随时调整开挖方法，尽量不爆破或弱爆破，采用挖掘机或风镐开挖；为严格控制超、欠挖，严格控制弱爆破装药量，并根据地质变化和爆破效果不断调整装药量，使之达到最佳爆破效果。加强监控量测，留足沉降量，保证施工安全和二次衬砌的设计厚度。加强超前地质预报，并结合监控量测分析，及时调整参数。（4）严格控制掌子面、仰拱、二衬各工序之间的步距，严格按照规范作业，尽早完成二次衬砌施工。（5）施工作业期间，值班技术人员24小时值守，随时记录掌子面的情况，遇到问题，及时汇报，防止错过最佳处理时间。（二）、隧道大变形施工对策及安全技术措施1、 大变形风险等级归类W、V级围岩施工区段大变形为高度风险事件。2、 隧道大变形技术对策采用“加固围岩、改善变形、先