铁路隧道安全风险评估报告

21、隧道简况 22、水文地质条件 3 3(2)、地质构造 3(3)、水文地质 3(4)、特殊岩土、不良地质 43、施工方案概述 4 4 42、安全风险评估因素 53、安全风险评估内容 6 7 72、超前地质预报方案 3、监控量测方案 4、洞内注浆方案 3、煤系地层 6、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 7、斜井与正洞交叉处 七、建议 附表1太峪隧道初始风险等级表 附表2太峪隧道残留风险等级表 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自2011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。《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200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)。中铁第一勘察设计院集团有限公司在施工前期对永寿梁隧道隧址的水文地质勘察在煤层，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。Ⅱ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IV级、V级；隧道穿围岩级别预留初期支护二次衬砌喷C25(环×纵)钢筋网厚度长度间距间距间距(榀/m)1榀/0.6m55”1榀/0.8m45”1榀/1.0mV拱墙拱墙拱墙拱墙1榀/0.8m围岩级别预留初期支护二次衬砌喷C25混凝土系统锚杆(环×纵)钢筋网厚度长度间距间距间距(榀/m)1榀/1.0mV1榀/m围岩级别预留初期支护二次衬砌喷C25混凝土系统锚杆(环×纵)钢筋网厚度长度间距间距间距(榀/m)1榀/m量不高，瓦斯放散初速度△P为0.87～13.54(平均8.99),为低瓦斯隧道，但可能出护作业，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。安全风险人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第工期延误、经济损失按隧道地形、地质、设计情况，太峪隧道进典型风险事件风险因素涌水形瓦斯失稳★★浅埋黄土冲沟★★出口桥隧相连，紧邻S306省道★★地质★★圆砾土★★★煤层★★★地下水(局部承压)★★不良地质★细砂★黏质黄土中古土壤(膨胀土)★常规设计★★★隧道断面★长度★★类型★典型风险事件风险因素涌水形瓦斯失稳长度★★★★★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、变形风险；因此对隧道主要存在的突水突泥、塌方、表6隧道风险清单表风险产生的原因险源类别后果备注11、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、隧道埋深。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、煤层地带瓦斯爆炸安全事故41、洞口土质地层2、断层破碎带3、夹古土壤投资增加①塌方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③变形泥岩具弱膨胀性。遇膨胀岩(土)地段施工，易引起围岩变形。量9%--88%,挥发分含量为31%--72%,自然瓦斯成分中甲烷含量0—1.26%,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),附表1《初始风险等级表》附表2《残留风险等级表》面50～60m,二衬距掌子面70～100m。严格坚持“预探支、短进尺、弱爆破、强(紧)支护、快闭合、勤量测、及时反馈”严格坚持“预探支、短进尺、弱爆破、强(紧)支护、快闭合、勤量测、及时反馈”瓦检员，对隧道进行24小时巡回检测，对有可能瓦斯聚集处进行检测。对爆破作业，检测时发现瓦斯在开挖面回风流瓦斯浓度超过0.5%,应暂停施工，并加强施工过检测时发现瓦斯在开挖面回风流瓦斯浓度超过1.5%,停止工作切断电源加强通风。预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，判断开挖面前方100m～200m范围内的地质地质雷达探测：地质雷达或ZGS型智能工程探测仪，是通过见表7。项目类别围岩条件AB洞内净空拱顶下沉下沉围岩位移应力围岩洞内弹性波软岩(Ⅲ~IV)■■▲▲▲▲▲软岩(IV～V)■■■▲▲土■■■▲▲V级围岩地段15～20m,IV级围岩地段30～40m。加固范围方案一全断面超前预注浆：注浆有效加固范围为：正洞为开挖轮廓线外①土石分界地段、富水；②浅埋沟谷地表常年有流水地段；③探水孔流水量Q≥20m²/h;④探水孔水压P≥1.0MPa;⑤探水孔泥砂量s≥10%。全断面超前预注浆：注浆有效加固范围为：正洞为开挖轮廓线外5m,包括开挖工作面部分。辅助坑道为开挖轮廓线外3m。②地质预报判断可能发生比较严重突水、突泥等地段；③探水孔流水量为10m³/h≤Q<20m³/h;④探水孔水压0.5MPa≤P<1.0MPa;⑤探水孔泥砂含量5%≤s<10%。浆加固范围为隧道开挖轮廓线辅助坑道为开挖轮廓线外3m。②岩体完整，探水孔流水量2m/h≤Q<10m/h,③开挖后大面积渗漏水；④探水孔水压0.2MPa≤P<0.5MPa;方案四注浆加固范围一般为初期支护背后40～60cm,主要回填初期支护背后的空洞及加固围岩的①开挖过程中的局部出水地段；③探水孔泥沙含量s<2%;④开挖后，岩体完整，局部出水；需要或隧道限量排放标准；6)初期支护表面渗漏水。正洞全断面超前预注浆(B=5m)注浆设计如图1所示。图1正洞全断面超前预注浆(B=5m)注浆设计图正洞全断面超前预注浆(B=5m)采用MKD-5S钻机钻孔，孔径φ130mm,开孔深度2m,开孔完成后安设φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm钻头进行钻孔，注浆段长度30m。注浆施工采用水囊式止浆塞进行后退式分段注浆，若地层围岩较差，出现返浆现象严重时，可采取前退式分段注浆工艺进行注浆施工。注浆完成后开挖25m,余留5m作为下一循环注浆施工的止浆岩墙。在该注浆设计中，针对注浆盲区，应在开挖过程中，应每开挖2m,采取超前小导管进行补充注浆，以提高注浆施工质量，确保开挖施工安全。(2)、全断面超前预注浆(B=8m)正洞全断面超前预注浆(B=8m)注浆设计如图2所示。采用MKD-5S钻机成孔，开孔直径φ130mm,开孔深度2m,开孔完成后安设φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm钻头进行钻孔，若地层破碎，可采取前进式分段注浆工艺进行注浆施工，否则，可采取后退式分段注浆工艺进行注浆施工。注浆段长度30m,注浆完成后开挖25m,余留5m作为下一循环注浆施工的止浆岩墙。针对注浆盲区，应在长管注浆完成后，每开挖2m,采取超前小导管进行补充注浆，以提高注浆施工质量，确保开挖施工安全。径向注浆采用注浆花管(必要时采用TSS管)进行全孔一次性或分段后退式注浆。浆钻孔呈梅花型布置，开孔间距0.8m,排距1.2m。正洞径向注浆(B=5m)注浆设计如图3所示。浆加固范围根据实际情况进行动态调整。局部平凉端洞口，采用人工开挖，施工前应先清施工时，应派专人对公路上方边坡进行观测、洞口边仰坡施工应自上而下分层开挖、分层防护除洞口做好隔排水系统之外，洞口范围内路基面采用M10水泥砂浆砌片石铺砌厚口段位于新、老黄土地层中，为喇叭口大跨、连拱断面，黄土具有大孔隙(新黄土)、量超过20%时，易发生塑性变形，施工中易产生拱顶下沉量拱墙设工16型钢钢架支护。埋深较大及含水量较大的黄土隧道，不能脱模过隧道穿越侏罗系地层，该层为含煤地层，洞身通过段落内底部有层煤钢加式成U型钢架，两次喷射砼，先喷20cm,待变形后再喷15cm,总厚达35cm。提高前，爆破后人工进行瓦斯检查(即一炮三检查)。雷管(煤矿许用毫秒电雷管最后一段延期小于130ms),装药系数与普通掘进爆破相同，预探(通过煤层之前先通过打探孔探测煤层是否有突出危险);预排(对有突出危险的煤层预先排放瓦斯);检验(打孔取样检验预排效果);震动放炮揭石门(用震动放炮把煤层之前的岩柱揭开);超前支护下掘进煤巷及施工期间，保证连续通风，在特殊情况下停风支护。采用自进式注浆锚杆作为超前支护，利用中空立杆身注浆(带止浆塞)注浆压力设计预留通风条件，隧道衬砌完成后，根据对隧道大部分地段整体或拱部，位于圆砾土、局部上覆(细)中砂层，地层受施工及6、通过土石分界及不整合接触带段，近水平岩层段、膨胀岩(土)段及早施作初期支护，尽早进行初喷，防止围岩吸水膨胀，设置钢支撑、喷射钢纤维进入交叉口前，做好详细施工方案，报相关部门会审后，再施工，该段正洞、井底附表1太峪隧道初始风险等级表隧道名称阶段日期序号件A(安全)B(投资)C(工期)D(环境)E(地表水、第三方)等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级失稳33高度32中度32中度2出口桥隧相连，紧邻失稳24高度23中度24高度失稳31中度32中度31中度33高度33高度33高度33高度33高度33高度黏质黄土(夹古土壤)2122中度22中度33高度32中度33高度831中度2122中度g32中度32中度33高度0煤层瓦斯34高度33高度33高度1圆砾土33高度33高度33高度2地下水(强富水段)涌水33高度33高度33高度31高度隧道名称阶段日期序号件A(安全)B(投资)C(工期)D(环境)E(地表水、第三方)等级后果等级等级等级后果等级等级等级等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级3地下水(局部承压段)2123中度23中度4横洞口、井口土质失稳32中度31中度33高度533高度32中度33高度633高度32中度33高度733高度32中度33高度831中度31中度32中度31中度9滑波、错落等不良地质失稳24高度23中度23中度033高度32中度32中度附表2太峪隧道残留风险等级表隧道名称阶段日期序号件A(安全)B(投资)C(工期)D(环境)E(地表水、三方)等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级1失稳22中度22中度32中度2出口桥隧相连，紧邻失稳22中度21中度213失稳111111422中度22中度22中度522中度22中度22中度6黏质黄土(夹古土壤)111111722中度2121821212