梨花顶隧道风险评估报告

中铁十九局集团京沈京冀客专Ⅷ标段指挥部梨花顶隧道风险评估报告PAGEPAGE1新建北京至沈阳铁路客运专线河北段站前工程JSJJSG-8标段梨花顶隧道施工阶段风险评估报告编制人:审核人:批准人:中铁十九局集团京沈京冀客专Ⅷ标段指挥部二Ｏ一四年九月目录一、编制依据 -1-二、工程概述 -1-1、工程概况 -1-2、地形地貌 -1-3、工程地质 -2-4、水文地质 -3-5、地震参数 -3-6、气象特征 -4-三、风险评估程序及方法 -4-1、风险评估基本程序 -4-2、风险评估流程图 -4-3、风险评估方法 -4-(1)成立风险评估领导小组： -4-(2)工作职责： -5-(3)危险源辨识范围 -5-(4)安全风险等级划分 -6-(5)采用LEC半定量评价法： -6-四、安全风险管理措施 -7-五、风险评估内容 -8-1、评估对象 -8-2、评估目标 -8-3、评估内容 -8-4、风险评估记录 -9-六、风险应对措施 -9-1、突水突泥地段 -9-2、坍塌冒顶地段 -10-3、洞口浅埋地段 -11-4、岩爆 -11-5、其它 -11-七、风险评估结论 -11-第22-页中铁十九局集团京沈京冀客专Ⅷ标段指挥部梨花顶隧道风险评估报告21-一、编制依据1、《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令【2002】70号）2、《建筑工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院令【2004】第393号）3、《铁路建设工程安全生产管理办法》（铁建设【2006】179号）4、《铁路建设工程安全风险管理暂行办法》（铁建设【2010】162号）5、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质【2009】87号）6、《北京铁路局建设工程重大危险源管理办法》（京铁建【2011】144号）7、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）8、《安全生产管理办法》（京沈京冀铁安质【2014】2号）9、《梨花顶隧道设计图》（京沈客专京施隧07（冀）【2014】）10、《建设工程安全风险管理办法》（京沈冀铁安质【2014】12号）11、中铁十九局集团安全生产管理办法；12、集团公司与建设单位签订的合同、安全生产责任书；13、国家其它有关安全生产管理的法律、法规、标准等强制性文件。二、工程概述1、工程概况梨花顶隧道位于北京市东北部，隧道起点里程DIK85+144～DIK97+359，全长12.245km。本标段施工起讫里程为DIK92+666～DIK97+359，承担该隧道施工任务为正洞长4693m，位于北京市密云县大城子镇和河北省承德市兴隆县六道河镇。本隧设计时速为350Km/h单洞双线隧道，左右线线间距为5m。其中Ⅱ类围岩705m,Ⅲ类围岩2789m,Ⅳ类围岩930m,Ⅴ类围岩250m,出口明洞6m,出口洞门13m。隧道出口与西兴峪中桥相连，最大埋深542.77m。本标段梨花顶隧道设置2个斜井及出口共3个洞口施工。其中3号斜井（与主洞交汇里程DIK92+800）采用无轨双车道运输方式，起点里程3斜0+00，终点里程3斜3+390，其中Ⅲ类围岩343m,Ⅴ类围岩47m,最大坡度9%，辅助斜井长390m，承担施工正洞长1434m；4号斜井（与主洞交汇里程DIK94+600）采用无轨双车道运输方式，起点里程4斜0+00，终点里程4斜4+00，其中Ⅲ类围岩388m,Ⅳ类围岩19m,Ⅴ类围岩53m,最大坡度8%，辅助斜井长460m，承担施工正洞长1500m；出口采用无轨双车道运输方式，承担施工正洞长1759m。隧道主要穿过断层破碎带及Ⅰ、Ⅱ类高风险区。2、地形地貌出口段位于中低山区，出口端山体为尖顶山，自然山坡坡度较大，可见陡壁及陡崖。线路起点位于华北平原北部边缘，沿线地形平坦开阔，村镇密布，地表多为耕地，土地利用率较高。线路向东北在密云附近进入燕山山脉，地形渐趋陡峻，由平原边缘的剥蚀丘陵逐渐过渡到低～中山区，燕山山脉区山岭陡峭，沟谷深切，地形极为复杂，山岭陡坡多基岩裸露，丘陵缓坡及沟谷处或辟为耕地，或被乔木、低矮灌木林及草本植物所覆盖。3、工程地质⑴工程地质特征概述①DIK97+165～DIK97+348隧道出口，白云岩，强～弱风化，细晶结构，中厚层状，出口裂隙发育，岩体较破碎，其他地段岩石较完整，围岩级别为Ⅳ级。②DIK85+185～DIK97+165地貌属中低山区，地形地势起伏大，岩体陡峭，岩体倾向较复杂，岩体完整性较好，相对高差200～550m,自然山坡坡度30°～60°。隧道洞身穿越石英砂岩、砂岩、粉砂岩、泥质砂岩、砾岩、黑云二辉片麻岩及白云岩层，弱风化，节理裂隙较发育，成洞条件一般，围岩分级为Ⅴ级～Ⅱ级。河北境内，断裂构造发育，以北东、北东东向、近东西向为主，北西向和近南北向次之，隧址区的地质构造主要表现为断裂。穿过线位的断裂主要有10条。密云至平泉间的燕山山脉区地形陡峻，坡陡谷深，桥隧交接存在危岩、崩塌、岩堆等地质灾害。⑵不良地质①围岩失稳、塌方隧道开挖后由于围岩应力出现重分布现象，会在洞室周边局部形成应力集中，如果围岩岩体承受不了重分布的应力的作用，就可能发生塑性变形或破坏。隧道不整合接触带、断层经过段及隧道进出口附近岩体呈破碎状态，开挖后受应力重分布或水的作用的影响，极易出现塌方掉块现象。②突泥涌水在不整合接触带和断层破碎带往往是地下水比较富集的地方，隧道通过断层带时，容易产生渗水、透水事故。本区隧道通过处地质体主要为常州沟组石英砂岩和团山子泥质白云岩等地层，总体蓄水条件差，不会发生较大规模的渗水、透水事件。但在雨季含水较大，特别是白云岩地层，有溶蚀洞穴存在可能，易于产生突泥涌水等比较大的地质灾害。③岩爆隧道洞身围岩中黑云二辉片麻岩、石英砂岩（DIK86+630～DIK93+174段）可能发生岩爆。④岩溶隧道洞身段DIK95+570～DIK97+350为长城系团山子组，主要为白云岩，经地质调绘，地质白云裸区见轻微溶蚀现象，隧道洞身可能存在岩溶。4、水文地质⑴、地下水类型隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，基岩裂隙潜水分部较广，以浅部为主，含于基岩风化带，风化裂隙裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降雨量影响明显。⑵地下水的补给、与排泄隧道区位于丘陵区，岩石破碎、裂隙发育，为大气降水入渗创造了良好条件，隧道区地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅，蒸发为本区普遍的重要排泄方式之一。⑶、地下水的侵蚀性隧道区域内地下水对混凝土不具备侵蚀性。⑷隧道涌水量表2.1-1梨花顶隧道分段涌水量表（梨花顶出口段）起讫里程长度（m）正常涌水量（m3/d）最大涌水量（m3/d）DIK090+440DIK091+565112510882176DIK091+565DIK092+880131510172034DIK092+880DIK093+06518514362872DIK093+065DIK094+195113011742348DIK094+195DIK094+54034520224044DIK094+540DIK095+25071020394078DIK095+250DIK095+8806309041808DIK095+880DIK097+165128514252850DIK097+165DIK097+359194511025、地震参数地震动峰值加速度为0.10g（地震基本烈度Ⅶ度）。6、气象特征历年年平均气温8.3℃，最冷月平均气温-8.5℃；年平均降水量629.7mm；年平均风速1.5m/s，最大风速13m/s；土壤最大冻结深度1.19m；最大积雪深度26cm。三、风险评估程序及方法1、风险评估基本程序根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》及京沈京冀铁路客运专线有限责任公司要求，结合本项目工程建设实际情况，本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识别，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核，并提出修整意见；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。2、风险评估流程图风险源辨识、评估和控制工作流程图编制编制《专项安全施工方案及应急救援预案》实施控制重要危害因素上报备案确定重要危害因素清单实施控制编制控制措施/作业指导书/技术交底一般危害因素风险源辨识、评估3、风险评估方法(1)成立风险评估领导小组：组长：高峰副组长：卢明熙刘卫忠组员：彭志新高继东肖宗荣侯斌黄加兴马志国王广苏国旭刘长富参与风险识别的人员都具备5年以上隧道工程或地质工程工作经验，对本工程风险有足够认识程度，参与风险评估人员都为工程师及以上职称。结合现场实际情况和我单位的隧道施工技术情况，本隧道风险评估采用专家调查为主线，根据设计提供的地质及施工方法，结合我单位多年来对隧道施工技术水平和经验，由专家对风险因素的发生概率和影响进行主观估计，对评估报告进行认真严格评审。然后对本隧道的风险等级及风险对应措施提出指导及实施性意见。风险评估小组成员表序号姓名专业职务职称备注1高峰铁路工程高级工程师2卢明熙铁路工程高级工程师3彭志新桥梁工程高级工程师4高继东隧道工程高级工程师5刘卫忠安全工程工程师6肖宗荣铁道工程工程师7侯斌地质工程工程师8黄加兴安全工程工程师9马志国铁路工程工程师10王广安全工程工程师11苏国旭桥梁工程工程师12刘长富安全工程工程师(2)工作职责：领导小组组长负责项目范围内重要危险源辨识评价工作的审批。副组长负责危险源辨识及评价工作的审核。安质部门是本程序的主管部门，负责本程序的制定、修改和组织实施；负责有关安全方面危险源辨识、评估和控制。确定和编制单位范围内的危险源的辨识及评估工作，并实施动态控制。(3)危险源辨识范围所有进入工作场所的人员(包括合同方人员和访问者)；(2)工作场所的设施；(3)常规和非常规活动。考虑以下三种状态和时态。三种状态：正常：指正常的施工、活动使用的产品或服务过程中的危险源。异常：指非正常但可预见的施工、活动使用的产品或服务过程中的危险源。紧急：指施工、活动使用的产品或服务过程中紧急状态下发生的危险源。三种时态：过去：过去发生其伤害遗留至今的危险源。现在：现在正在发生的危险源。将来：将来可能发生的危险源。(4)安全风险等级划分安全风险按事故发生的概率和造成后果的影响程度（职工伤亡人员的数量和职业病危害的严重程度；财产损失的大小；引起铁路交通事故程度等），分为三级安全风险。一级安全风险：因建设施工可能导致安全生产重大及以上事故或引起铁路交通一般B类及以上事故的。二级安全风险：因建设施工可能导致安全生产较大事故或引起铁路交通一般C类事故的。三级安全风险：因建设施工可能导致安全生产一般事故或引起铁路交通一般D类事故的。(5)采用LEC半定量评价法：用与系统危险性有关的三个因素指标之积来评估作业条件的危险性，危险性以下式表示：D=L×E×C式中：L为发生事故的可能性大小；E为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度；C为一旦发生事故会造成的损失后果；D为危险性分值；D值越大，说明该项目危险性大，需要增加安全防范措施，以减小发生事故的可能性。①L一发生事故的可能性大小的判别标准表1事故发生的可能性（L）分数值事故发生的可能性10随时可能发生6偶然发生3可能性极小1完全意外②E—暴露于危险环境的频繁程度判别表2人员或行车暴露于危险环境的频繁程度（E）分数值暴露于危险环境的频繁程度100连续暴露40每天工作时间内暴露15每周一次或偶然暴露3每月一次暴露③C—发生事故产生的后果的判别标准表3发生事故产生的后果（C）分数值发生事故产生的后果100生产安全特别重大事故以上或铁路交通较大事故以上40生产安全重大事故或铁路交通一般A、B类事故15生产安全较大事故或铁路交通一般C类事故3生产安全一般事故或铁路交通一般D类事故④D—危险性分值的确定表4安全风险等级的判定（D）分数值L×E×C（安全风险等级）320以上一级安全风险70～320二级安全风险70以下三级安全风险四、安全风险管理措施1、本指挥部对安全风险组织辨识评价，提出安全风险分类、分级的初步意见，报送监理单位项目总监审查。2、对安全风险实行动态管理。每月对安全风险动态情况上报监理单位和业主。3、对纳入安全风险的分部分项工程施工，施工前编制专项施工方案和应急救援预案，并按规定程序审批。4、根据安全风险等级实行安全包保制度，对安全风险关键工序实行项目经理和工程管理部部长、安全质量部部长跟班作业制度。5、对涉及安全风险的施工人员进行培训，使其全面掌握本岗位的安全操作技能和在紧急情况下应当采取的应急措施。对安全风险的施工作业，向所有作业人员进行安全技术交底，并书面记录和签字。6、建立安全风险公示制度。在施工现场入口显著位置和有安全风险的作业点附近挂牌公示。并加强安全风险的监控和对有关设备、设施的安全管理。7、建立安全风险检查制度，施工现场以工点为单位设置检查登记本，对安全风险的安全管理情况进行检查登记。指挥部主管领导对安全风险每周至少检查于一次；部门负责人或包保负责人每周至少检查两次，关键性工序主管领导及有关负责人现场盯控。指挥部分部主要领导对安全风险每周至少检查两次；主管领导每周至少检查四次；部门负责人或包保负责人每天至少检查一次，关键性工序主管领导及有关负责人现场跟班作业。各级管理人员检查结果在检查登记本上做好记录。8、对安全风险每年至少开展一次综合应急演练或专项应急演练，每半年至少开展一次现场处置应急演练。9、本指挥部严格按安全风险管理程序、办法对风险性较大工程实施管理。对安全风险管理不力的部门及个人，按安全管理考核有关办法进行考核；存在严重问题的将予以通报；发生事故的按有关规定追究有关单位及负责人、包保人的责任；构成犯罪的，依法追究刑事责任。五、风险评估内容1、评估对象新建北京至沈阳铁路客运专线河北段站前工程JSJJSG-8标段梨花顶隧道。2、评估目标侧重于安全风险，通过风险评估工作，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，以达到保障安全、保障环境、提高效益的目的。3、评估内容根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》，施工阶段风险评估应在施工图阶段风险评估的基础上，结合实施性施工组织设计对梨花顶隧道进行评估，主要侧重于施工安全，重点对塌方、突水突泥、涌水等典型风险进行评估。隧道重要风险清单序号风险事件风险产生的原因险源类别后果1突水突泥岩溶、断层等地质构造地质、地形等因素可能引发重大安全事故2坍塌冒顶断层、软岩变形、地质构造、地下水、初支时效和施工质量等地质、地形、施工等因素可能引发重大安全事故3洞口垮塌施工方法不当或施工质量等因素断层、浅埋等地形地质因素可能引发重大安全事故4岩爆地质构造地质、地形等因素可能引发较大安全事故5岩溶地质构造地质、地形等因素可能引发较大安全事故6大变形地质构造地质、地形等因素可能引发较大安全事故4、风险评估记录附表1《安全风险辨识表》；附表2《安全风险分类分级评价表》；附表3《梨花顶隧道风险评估综合表》。六、风险应对措施现场严格按照设计图纸和已批复的施工组织设计（方案）施工。严格控制一次开挖长度及安全步距，及时做好初期支护、仰拱、二衬施工及时封闭成环，并加强超前地质预报及监控量测工作。选用专业化、设备先进、工程经验丰富的队伍进行超前地质预报和注浆，降低工作失误造成的安全风险。1、突水突泥地段突水突泥地段严格按“综合预报、先探水、全面掌握前面地质状况”，弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、稳步推进的原则组织施工。在接近断层破碎带富水区域时，先采用TSP地震波对前方100m范围内的不良地质体位置、规模、性质进行详细的预报，预报前方围岩和地下水情况，有异常时适当加密探测；在地震波探测的基础上实施超前水平钻探和加深炮孔验证，并辅以红外探测测定，在判明水源补给、涌水量和突水水压等情况下，有针对性的采取超前小导管支护、径向注浆或管道引排等措施。水量较大的断层破碎带采用超前注浆或开挖后径向注浆等措施封堵地下水，施工中结合超前钻孔限量排水。涌水地段施工根据水源补给、涌水量和突水水压等预报情况及设计要求，分别采取超前小导管预支护、径向注浆或管道引排、超前钻孔等措施排出部分地下水，减少水量，降低水压；采用七步台阶法、三台阶临时仰拱法（设临时钢架）等开挖方法，并辅以超前管棚和超前小导管预注浆止水穿越突水段，施作初期支护时，根据渗漏水情况，在各渗漏水处钻眼引水，将水引入排水沟排至洞外；富水地段配足够抽水设备，加强施工用水、排水管理、防止拱脚和基底浸泡。（2）突泥地段施工施工中，首先要依靠超前地质预报做出判断，根据断层或溶洞规模及填充物的性质，提前采用径向注浆和超前小导管预注浆进行封堵，以加固地层并堵水；当瞬间水量达到40m3/h（Φ42探孔）、压力在0.06Mp出现突泥时，必须尽快将口堵住，堵塞的材料以钢筋、钢管、型钢为骨架，填塞草袋、木板。堵口后用喷射混凝土将其封闭，并将周围洞身加固，然后打设超前Φ108管棚进行超前支护，同时在此段加密监控量测测点及加大监控量测频率。2、坍塌冒顶地段(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，探明地层和含水情况，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，要认真及时的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，及时对监测数据进行整理分析，及时反馈设计和施工，及时优化设计和施工方法，当量测数据接近5mm/d或累计接近100mm时，必须采取加固措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。通过监控量测成果分析，及早掌握围岩及支护动态状况，以便采取有效措施，并及时调整设计参数。(3)根据不同地质采用不同的开挖方法（三台阶临时横撑法和七步台阶法等），严格控制开挖工序，尤其是按规定控制一次开挖进尺，杜绝各种违章施工，控制爆破装药量，减小对破碎软弱围岩的扰动。(4)强化超前支护，进洞环节拱部设置一环超前大管棚；Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部设置超前小导管预注浆；Ⅴ级围岩断层破碎带地段采用超前密排小导管预注浆；根据不同的围岩情况及构造特征，采取周边注浆加固围岩。(5)保证施工质量，超前支护、初期支护施工质量必须符合设计及验标要求。(6)施工期间，洞口必须配备足够的应急物资。3、洞口浅埋地段根据设计要求施工超前大管棚，进洞前架设导向墙，避免洞口开挖对山体的扰动，进洞、雨季前完善排水系统，加强施工量测，及时反馈信息并调整施工方案。4、岩爆(1)弱岩爆采取洒水、局部加深炮眼。(2)中等岩爆局部增设钢筋网。(3)强岩爆采用超前钻孔释放地应力。(4)施工人员配备完善的防护设备。5、其它(1)根据施工