工程设计某客运专线施工阶段隧道安全风险

石武客运专线(河南段)

SWZQ-9标段

施工阶段陞道安全风险评价

中铁十六局石武客专（河南段）项目部

二00八年十二月

目录

第一篇隧道建设工程概况.....................................1

一地形地貌1

二工程地质1

三水文地质特征2

四地震烈度2

五气候2

其次篇石武客专河南段设计次要技术标准3

第三篇工程状况设计简介4

一隧道工程简述4

二基本设计状况5

=施工要求6

第四篇施工阶段安全风险评价7

一安全风险评价根据7

二安全风险评价准绳7

三安全风险评价的必要性7

四风险评价流程8

五施工阶段安全风险目的体系8

六隧道安全风险分级和接收准绳11

七施工阶段风险评价13第五篇隧道安全风险技术对策24一隧道塌

方风险大事的技术对策24

二隧道大变形施工对策及安全技术措施27三第三方损失处理技术对

策31四涌水突泥风险技术对策31五岩爆施工对策与安全技术措施32

施工阶段隧道安全风险评价

本管段隧道穿越低山丘陵区，存在隧道进出口浅埋段、脆弱

裂开围岩（含断层裂开带）地段、富水地段和顺层偏压地段等不

良地质。隧道开挖过程中可能产生突水、突泥、坍塌等灾难。

三、水文地质特征

1地表水系

沿线河流水系比较发达，多为山间溪流汇聚而成，季节性强。

其中DK1031+500处线路跨经大同水库,常年水深4~8米，流

速很小。

2地下水

本管段地下水次要为基岩裂隙水。根据水质分析，全线次要

河流、地表水及地下水对混凝土无腐蚀性。

四、地震烈度

地震惊峰值加速度为0.05g（VI度I

五.气候

沿线属暖温带亚潮湿大陆性季风气候，四季变化分明，春季

干旱少雨，冬季酷热多雨而集中，春季天高气爽，日照多足，冬

季寒冷干燥。降水量多集中在6~8月，大风多集中在三四月份。

按对铁路工程影响气候分区为暖和地区。年均匀气温14.5。（2,最

冷月（一月）均匀气温-0.3℃,最热月（七月）均匀气温27.5℃,

极端最高气温41.1℃,极端最低气温-,年均匀降雨量

872.8mm,年均匀无霜日210天，土壤最大冻结深度21cm,最

大积雪厚度29cm,24小时最大雨量为246.2mm〜353.1mm,

汛期多东北风，最大风速15米/秒。

其次篇石武客专河南段设计次要技术标准

次要技术标准表

序号项目技术标准

1铁路等级客运专线

2正线数目双线

速度目的值：350km/h,初期运营速度

3设计速度

300km/h;

4最小曲线半径7000m

5线间距5.0m

6最大坡度20%o

7到发线有效长度650m

8牵引种类电力

9列车运转方式自动把握

10行车指挥方式综合调度集中

轨面以上净高7.25m

11建筑限界

中心夕M则净宽2.44m

第三篇工程设计状况简介

一.隧道工程简述

本标段共有隧道7座,其中明洞1座，总长度5612m,全部

为双线隧道，接受无昨轨道，隧道开挖最小断面积为128.81m2,

最大断面积为156.62m2。长度L<1000m的隧道有4座,1000<L

<2000m的隧道有2座，吐2000m的隧道有1座。隧道基本状

况详见下表。

隧道基本概况一览表

线路

隧道称号起止里程长度围岩及地质状况

纵坡

隧道出露地层次要为第四系坡残积粉质萄土，下伏岩

层为石英绢云母片岩.节理发育，岩体较裂开：隧道

震雷山一号DK1020+225-19.7%。

1380m进出口各有处断层裂开带，岩体裂开：地下水次要

隧道DK102H605-6%o

为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：V级580m、

IV级170m、HI级630口。

隧道出露地层次要为第四系坡残积粉质萄土，下伏岩

震雷山二号DK1021+794~层为石英绢云母片岩，节理发育，岩体较裂开；地下

123m-12.l%o

隧道DK1021+917水次要为基岩裂隙水,富水性较弱。隧道围岩等级：

V级123m。

隧道经过地层次要为全〜弱风化泥盆系黑云石英片

DK1030+465

敖湾隧道235n6.8%。岩：地卜.水次要为基岩裂隙水，水量较小。隧道围岩

DK1030+700

等级：V级85m、IV级70m、IH级80m。

隧道出露地层次要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩

DK1032+736-层为角闪石英片岩，节理发育，岩体较裂开；地下水

谢家湾隧道1022m15.5%o

DK1033+758次要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：V

级552m、IV级220m、III级250m。

隧道经过地层次要为黑云石英片岩、角闪石英片岩，

DK1034+427-

周家塘明洞106n15.5%o节理发育，岩体较裂开：地下水不发育，仅大批基岩

DK1034+533

裂隙水。隧道围岩等级：V级86m、IV级20m。

隧道出露地层次要为第四系坡残枳粉质癌土，卜伏岩

DK1034+705-17.19%o层为白垩系花岗岩，岩体风化较猛烈。地下水次要为

周家塘隧道2525m

DK1037+230-3%o基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：V级335m、

IV级65m、III级375n、11级1750m。。

DK1038+162-隧道出露地层次要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩

蔡氏祠隧道2211)-3%o

DK1038+383层为白垩系混合花岗岩，节理很发育。地下水次要为

线路

隧道称号起止里程长度围岩及地质状况

纵坡

基岩裂隙水，富水性弱。隧道围岩等级：V级221m。

二、基本设计状况

1设计时速及结构类型

石武客运专线按最高行车速度350km/h双线隧道设计。洞内

接受CRTSII型板式无硝轨道类型,隧道外线间距为5m,设计内

轨顶面至道床底面高度为679cm-737cm（考虑线路曲线段超

高X洞身设计有综合洞室，净尺寸为4.0mx5mx2.8m。

2洞口及明洞开挖方法

洞口段土方及表层风化石方接受机械自上而下分层开挖，爆

破石方接受短开挖、弱爆破自上而下开挖，人工修整坡面。在进

行暗洞施工前对洞口衬砌外1~3m范围内的边仰坡进行锚喷（网）

加固，然后开挖进洞。

明洞施工前先施工好两侧刷坡线外5m的截水天沟，围岩为

土方及风化石方接受机械自上而下分层开挖，爆破石方接受短开

挖、弱爆破自上而下开挖，然后逐段开挖、衬砌、回填，再开挖。

3支护与衬砌

接受复合式衬砌，初期支护设计次要为锚、网、型钢支撑与

湿喷混凝土结构方式，二次衬砌为耐久性混凝土设计。初支锚杆

拱部为组合注浆中空锚杆，墙部为全长粘结型砂浆锚杆。

4防排水设计

二次衬砌拱部、墙部及仰拱接受防水混凝土，抗渗等级不低

于P8;初支与二衬间设计分别式防水层（防水板+土工布），防水

板施工缝（焊缝）须与衬砌施工接缝（及变形缝）错开。纵环向

盲沟、横向排水管与两侧水沟组织排水通道，再经过横导游水管

汇至中心圆管排水沟排出洞外。

5协助措施

次要有洞口（洞身）管棚、超前小导管注浆、超前锚杆等。

6开挖设计建议的施工方法

围岩级别nmIVV

双侧壁导坑法

全断面法台阶法三台阶七步法

施工方法三台阶七步法

台阶法三台阶暂时仰拱法三台阶暂时仰拱法

或按明洞设计

三.施工要求

1、接受光面爆破，把握线性超挖；

2、湿喷混凝土初期支护，保证初支混凝土施工质量；

3、加强监控量测与超前地质预告工作，做好数据分析与信息

反馈，准时调整施工参数，保证施工安全；

4、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、初支与衬砌以及仰拱超前施做与拱墙

二次衬砌工序间的合理步距把握。

第四篇施工阶段安全风险评价

一、安全风险评价根据

L《铁路隧道风险评价与管理暂行^定》(蝌设[2007]200

号)

2、卢春房副部长在全路施工安全电视电话会议上的讲话

(2007/8/10)

3、《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》〃铁建设

[200刀102号〃(2007/5/15)

4、《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》〃铁建设[200刀88

号文件〃(2007/4/21)

5、《铁路隧道施工作业要点手册》(铁道部工程管理中心、中

铁隧道集团有限公司2007/2)

6、京广客专河南公司安全管理要求

7、设计文件

8、中铁十六局石武客专河南段实施性施工组织设计

9、中铁十六局集团有限公司隧道施工安全管理若干规定

10、中铁十六局石武客专(河南段)项目部安全管理规定

二、安全风险评价准绳

实事求是准绳、风险管理的自动性、准时性和动态性准绳，

以保证风险评价片面、牢靠，风险处理合理、有效，风险监测精

确，反馈准时;铁路隧道安全风险评价次要对形成人员伤亡、

财产损失、工程经济损失等风险大事进行评价。

三.安全风险评价的必要性

当前，我国正处于构建社会主义和谐社会的重要时期，也是

铁路建设的黄金机遇期。截止至2006年底，我国已成功建筑了

7500多座、总延伸米4300多公里的铁路隧道，隧道数量和总长

度均居世界前列。〃十一五〃时期，我国将新建铁路17000多公

里，其中客运专线7000公里。在建和拟建客运专线项目中，设

计隧道总长度1000多公里，今后几年还将建筑超过3000公里的

铁路隧道。

近年来，国内在煤矿、地铁项目以及交通隧道建设方面接连

发生了多起诸如坍塌、瓦斯爆炸、突泥突水等的重特大安全事故。

2007年以来，重特大事故不断，2007年8月5日、6日间，宜

万铁路野山关隧道、石太客运专线南山隧道接连发生两起安全事

故形成多名施工人员死亡和失踪。这些重特大事故惹起党中心、

国务院指导高度关切和社会各界旧事媒体的广泛关注。以隧道安

全为代表的工程建设安全关系到人民的生命财产安全和社会的和

谐波动，关系到党和国家的笼统。

隧道事故高发的根本缘由除客观上的思想麻木和安全管理涣

散外，另外一个缘由就是对地质状况不清，对地质灾难的生疏不

足，从而导致对隧道安全风险生疏不到位。

四.风险评价流程

1隧道安全风险评价和管理基本流程

见〃隧道安全风险评价和管理基本流程图

2施工阶段风险评价流程

见〃施工阶段风险评价流程图〃。

五、施工阶段安全风险目的体系

见〃铁路隧道施工阶段安全风险评价目的体系表〃。

隧道安全风险评价和管理基本流程图

铁路隧道施工阶段安全风险评价目的体系表

项目阶段施工方法目的风险风险要素或风险大事

塌方

突水（泥、石）

瓦斯

矿山法

大变形

施工阶段安全岩爆

其他

山体开裂变形

明挖法坍塌

其他

施工阶段风险评价流程图

六、隧道安全风险分级和接受准绳

1铁路隧道风险分级

铁路隧道风险分级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。

2事故发生概率的等级

事故发生概率的等级分成五级，见下表：

概率等级标准

概率范围中心值概率等级描画概率等级

>031很可能5

0.03~0.30.1可能4

0.003-0.030.01偶然3

0.0003-0.0030.001不行能2

<0.00030.0001很不行能1

注：(1)当概率值难以获得时，可用频率代替概率。

(2)中心值代表所给区间的对数均匀值。

3事故发生后果的等级

事故发生后果的等级分成五级：

(1)经济损失是指风险事故发生后形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的各种费用，如下表所

示：

经济损失等级标准

灾难性稍微

后果定性描画很严峻的严峻的较大的

的的

后果等级54321

经济损失(万元)>1000300-1000100-30030-100<30

注：〃~〃含义为包括下限值而不包括下限值，以下各表均同。

(2)人员伤亡是指在参与施工活动过程中人员所发生的伤亡,

根据人员伤亡的类别和严峻程度进行分级，如下表所示:

人员伤亡等级标准

后果定性描画灾难性的很严峻的严峻的较大的稍微的

后果等级54321

人员伤亡2<F<914FW2或或

F>9MI=1

数量（人）或SD101<SI<1O1<MI<1O

注：F二死亡人数SI二重伤MI二重伤

⑶环境影响是指隧道施工对周围建（构）筑物毁坏或损害、

环境净化等，根据其影响程度进行分级，如下表所示：

环境影响等级标准

后果定惶S画灾难性的很严峻的严峻的较大的稍微的

后果等级54321

永世的永世的暂时的暂时的

环境影响描画长期的

且严峻的但稍微的但严峻的且稍微的

注：〃暂时的〃含义为在施工工期以内可以衰退「'长期的”含义为在

施工工期以内不能衰退，但不会是永世的「永世的”含义为不行逆转或不

行恢复的。

4风险的等级标准

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、

高度、中度和低度。

风险等级标准

后果等级稍微的较大的严峻的很严峻的灾难性的

概率等级12345

很可能5局度高度极局极局极局

可能4中度何芟局।度极局极局

偶然3中度中度高度身度极局）］

不行能2低度中度中度身度匐芟

很不行能1低度低度中度中度剧度

5铁路隧道风险接受准绳与实行的风险处理措施

风险接受准绳与实行的风险处理措施表

风险等级接受准绳处理措施

此类风险较小，不需实行风险处理措施和监

低度可忽视

测。

此类风险次之，不需实行风险处理措施，但

中度可接受

需予以监测。

此类风险较大，必需实行风险处理措施降低

身度不希冀风险并加强监测目满足降低风险的成本不高于

风险发生后的损失。

此类风险最大，必需局度注重并规避，否则

极高不行接受

要不惜代价将风险至少降低到不希冀的程度。

七、施工阶段风险评价

1矿山法施工隧道典型风险要素辨认

根据《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》（铛健设〔2007〕200

号）要求，施工阶段应在施工图阶段的风险评价结果基础上，结

合实施性施工组织设计，对本标段全部隧道进行评价。矿山法施

工的隧道侧重于安全，对塌方、瓦斯、突水（泥、石）,岩爆、大

变形等典型风险进行评价。在评价时，施工单位较多地结合了以

往的施工阅历。矿山法施工隧道典型风险要素辨认参照下表：

矿山法施工风险要素核对表

风险大事

塌方大变形其他

风险要素

施工预备状况见表1★★

施工地质勘察见表2★★

开挖方式★★

循环进尺★★

爆破器材检查和

★★

落实

预留变形量★

地下水处理★

开挖状况爆破方法★★

隧道超挖状况★★

进洞★

落底★

挑顶★

断面变化处或工

★

法转化处

支护刚度★★

超前支护★★

地层与加固与改

★

支护及良

衬砌状况支护机遇★★

支护方法★★

支护质量★★

闭合成环周期★★

学子面波动状况★★

量测器材及布置★★

量测频率★★

监控量测规范要求监测项

★★

目

监控量测制度★★

信息反馈及处理★★

施工管理见表3★★

隧道特征见表4★★

2洞口段隧道施工典型风险要素辨认

洞口段隧道施工典型风险要素辨认参照下表：

洞口段隧道施工风险要素核对表

风险大事山体开

坍塌其他

风险要素裂变形

见施，预备状况风险要素核

施工预备状况★★

对表

见施工地质勘察风险要素核

施工地质勘察★★

对表

开挖速度★★

地下水处理★★

开挖状况爆破方法★★

爆破器材检查和落实★★

弃殖堆放★★

排水措施★★

施，期防排水

降水措施★★

支护强度★★

支护状况

支护方式★★

量测器材及布置★★

量测频率★★

监控量测规范要求监测项目★★

监控量测制度★★

信息反馈及处理★★

施工管理见施工管理风险要素核对表★★

开挖跨度★★

隧道特征

开挖深度★★

3施工预备状况、施工地质勘察、施工管理、隧道特征风险要

素

矿山法施工及洞口段施工风险要素核对表中的施工预备状

况、施工地质勘察、施工管理、隧道特征风险要素见下表：

施工预备状况风险要素核对表表1

气候调查

与施工有关法令调查

施工预备状况设计文件的核对状况

实施性施工组织设计

其他

施工地质勘察风险要素核对表表2

材料搜集状况

常规地质法状况（地质素描）

施工地质勘察

超前地质预告状况

其他

施工管理风险要素核对表表3

培训状况

检测状况

应急预案状况

人员管理状况

施工队伍状况

施工管理

机械装备程度

施工质量

施工阅历协助工法的把握与运用

监理状况

其他

隧道特征风险要素核对表表4

埋深

断面大小

长度

隧道特征

坡度

协助坊道

其他

4管段内隧道安全风险要素

Q）隧道安全风险要素核对

震雷山一号隧道震雷山二号隧道敖湾隧道

风险大事

第三第三第三

大变涌水大变涌水大变涌水

塌方方损塌方方损塌方方损

风险要素形突泥形突泥形突泥

失失失

气候调查★★★★★★★★★

施工

与施工有关法令调查★★★

预备

设计文件的核对状况★★★★★★★★★

状况

实施性施工组织设计★★★★★★

材料搜集状况★★★★★★

常规地质法状况（地质素描）★★★★★★★★★

超前地质预告状况★★★

施工

地基承载力不足★★★

地质

侵入岩与堆积岩接触带★★★★★★★★★

勘察

断层、断层裂开带★★★★★★★★★

节理化岩体★★★★★★

收缩性岩土★★★★★★★★★

开挖方式★★★★★★★★★

循环进尺★★★★★★★★★

爆破器材检直★★★★★★

预留娜量★★★★★★

地下水处理★★★★★★

开TT+挖c^

爆破方法★★★★★★★★★

状况

隧道超挖状况★★★★★★

进洞★★★★★★

落底★★★★★★

挑顶★★★★★★

断面变化处或工法转化处★★★★★★★★★

支护刚度★★★★★★★★★

超前支护★★★★★★

支护

地层与加固与改良★★★★★★

及衬

支护机遇★★★★★★★★★

砌状

支护方法★★★★★★★★★

况

支护质量★★★★★★★★★★★★

闭合成环周期★★★★★★★★★

堂干面波动状况★★★★★★★★★★★★

量测器材及布置★★★★★★★★★★★★

监控量测频率★★★★★★★★★★★★

量测规范要求监测项目★★★★★★★★★★★★

监控量测制度★★★★★★★★★★★★

信息反馈及处理★★★★★★★★★

培训状况★★★★★★★★★★★★

检测状况★★★★★★

应急预案状况★★★★★★★★★

人员管理状况★★★★★★

施工

施工队伍状况★★★★★★

管理

机械装备程度★★★★★★★★★

施工^量★★★★★★★★★

施工阅历协助工法的把

★★★★★★★★★

握与运用

埋深★★★★★★★★★★★★

隧道

断面大小★★★★★★★★★

特征

坡度★★★★★★

谢家湾隧道周家。嬲道蔡氏祠隧道

风险大事第三第三第三

大变涌水大变涌水大变涌水

风险要素塌方方损塌方方损塌方方损

形突泥形突泥形突泥

失失失

气候调直★★★★★★★★★

施工

与施工有关法令调查★★★

预备

设计文件的核对状况★★★★★★★★★

状况

实施簸工组织翊十★★★★★★

材料搜集状况★★★★★★

常规地质法状况（地质素描）★★★★★★★★★

超前地质预告状况★★★

施工

地基承载力不足★★★

地质

侵入岩与堆积岩接触带★★★★★★★★★

勘察

断层、断层裂开带★★★★★★★★★

节理化岩体★★★★★★

收缩性岩土★★★★★★★★★

开挖方式★★★★★★★★★

循环进尺★★★★★★★★★

爆破器材检查★★★★★★

预留娜・★★★★★★

地下水处理★★★★★★

开挖

爆破方法★★★★★★★★★

状况

隧道超挖状况★★★★★★

进洞★★★★★★

落底★★★★★★

挑顶★★★★★★

断面变化处或工法转化处★★★★★★★★★

支护刚度★★★★★★★★★

超前支护★★★★★★

支护

地层与加固与改良★★★★★★

及衬

支护遇★★★★★★★★★

砌状

支护方法★★★★★★★★★

况

支护质量★★★★★★★★★★★★

闭合成环周期★★★★★★★★★

掌子面波动状况★★★★★★★★★★★★

量测器材及布置★★★★★★★★★★★★

监控量测频率★★★★★★★★★★★★

量测规范要求监测项目★★★★★★★★★★★★

监控量测制度★★★★★★★★★★★★

信息反馈及处理★★★★★★★★★

培训状况★★★★★★★★★★★★

检测状况★★★★★★

应急预案状况★★★★★★★★★

人员管理状况★★★★★★

施工

施工队伍状况★★★★★★

管理

机械装备程度★★★★★★★★★

施工质量★★★★★★★★★

施工阅历协助工法的把

★★★★★★★★★

握与运用

埋深★★★★★★★★★★★★

隧道

断面大小★★★★★★★★★

特征

坡度★★★★★★

周家塘明洞

风险大事

第三

大变涌水

塌方