7大秦岭隧道风险评估报告

1 1 (二)地层岩性 2(三)地质构造 3(四)水文地质 5 5(六)地震动参数 6(七)不良地质 6 6 6 6(二)评估方法 8 9 9(二)风险清单表 9(三)风险分级及接受准则 9(四)风险识别 (五)初始风险评定 (六)初始风险等级确认 (七)降低风险的对策 (八)残留风险等级 (九)风险评估结果 22 22八、附图：大秦岭隧道纵断面图 22(6)《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》铁建设(7)铁道部文件：关于印发《铁路建设工程安全风险管理暂行办法》的通知(铁建设【2010】162号);(1)新建铁路西安至成都客运专线XCZQ-3标段实施性施工组织设计(2)大秦岭隧道施工设计图大秦岭隧道工程起讫里程DgK85+533～DgK100+378.99,全长14845.99m,设计为单洞双线铁路隧道，全线设出口平导及2座斜井辅助施工。该隧道进口段及1#斜井，起讫里程为DgK85+533～DgK90+457范围道范围平均海拔1300～2638m,洞身地表起伏较大，地表自然坡度30°~我项目施工的大秦岭隧道起讫里程为DgK90+457～DgK100+378.99,长他段均位于直线上，最大埋深约1185m。隧道自出口向进口方向掘进928.99m为1.00‰上坡(顺坡施工),自DgK99+450～DgK90+457以25.00‰下坡(反坡施工)。隧道出口位于菜子坪林场西河与石东沟交汇处东面辅助坑道编号与正洞角度综合坡度左、右侧单、双结构性质1右双局部永久2出口平导右单永久紧急出口于设计和施工，实行动态管理信息化施工。本隧道计划2012年12月1日开工，2016年4月10日竣工，总工期41个月。(一)地形地貌工点范围属高中山区，平均海拔1300～2638m,洞身地表起伏较大，地表自然坡度30°~60°,桃园沟河、干河坝河、西河、石东沟河均常年基岩裸露，山高谷深，地形复杂，植被茂密。(二)地层岩性细描述如下表2大秦岭隧道围岩分级统计表表2围岩级别长度(m)所占比例(%)Ⅱ理、裂隙发育-不发花岗岩、片麻岩夹片岩，岩体较完整-较裂岩，岩体较完整-较破碎，节理、裂隙发育。V第四系坡积和洪积块石和漂石土、变质破碎，节理较发育。小计/(三)地质构造我项目施工的大秦岭隧道范围内穿越7条次级断裂带(f25、f26、f27、f27-1、f28、f29、f30),总长约332m。(1)f25:逆断层，断层产状为N62°W/68°S,破碎带宽度约为50m,断带物质主要为碎裂岩，碎块直径较小，裂隙极其发育，隧道洞身通过里程为DgK90+665～DgK90+725,长约60m。(2)f26:逆断层，断层产状为N62°W/84°S,破碎带宽度约为32m,断带物质主要为碎裂岩，碎块直径较大，裂隙极其发育，隧道洞身通过里程为DgK91+105～DgK91+155,长约40m。(3)f27:逆断层，断层产状为N67°W/85°N,破碎带宽度约50m,断带物质为碎裂岩，结构面擦痕比较明显，节理裂隙发育，隧道洞身通过里程为DgK91+732～DgK91+785,长约53m。(4)f27-1:逆断层，断层产状为N49°W/85°S,破碎带宽度约30m,断带物质为碎裂岩，结构面擦痕比较明显，节理裂隙发育，隧道洞身通过里程为DgK92+795～DgK92+825,长约30m。(5)f28:逆断层，断带物质主要为碎裂岩，断层产状N88°W/53°S,断层破碎带宽度25m,隧道洞身通过里程为DgK97+090～DgK97+115,长约(6)f29:逆断层，断带物质主要为碎裂岩，断层产状N83°W/88°S,断层破碎带宽度60m,节理裂隙发育，岩体破碎，隧道洞身通过里程为DgK97+695～DgK97+775,长约80m。(7)f30:逆断层，断带物质主要为碎裂岩，断层产状N62°W/73°N,断层破碎带宽度20m,节理裂隙发育，岩体破碎，呈块石状。隧道洞身通过里程为DgK99+350～DgK99+394,长约44m。隧道场地范围内洞口DgK97+457～DgK100+369段为复式褶皱构造，隧道洞身于DgK97+820附近通过一背斜构造的核部，于DgK98+165附近通过一向斜构造的核部，于DgK99+930附近通过一背斜构造的核部，于DgK100+125附近通过一向斜构造的核部。(四)水文地质两个区。隧道涌水量预测见表3、表4段长(km)富水性分区正常涌水量m²/d最大涌水量m²/d中等弱中等名称长度(Km)富水性分区预测涌水量(m/d)中等平导弱～中等(五)气象特征平均气温14.4℃,极端最高温度34℃,极端最低温度-29.8℃,最冷月平均气温0.4℃,年平均降雨量856.1mm,年平均蒸发量1122.3mm,平均相对湿度70%,最大风速18.3m/s,最大积雪厚度15cm,最大季节性冻土深(六)地震动参数隧道通过地区地震动峰值加速度为0.10g(相当于地震基本烈度七度),地震动反应谱特征周期采用0.45s。(七)不良地质射性异常的风险；隧道通过中-高地应力的硬脆性岩石，存在发生岩爆的安全风险人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第工期延误、经济损失(一)评估程序(1)对施工阶段初始风险进行评价，对施工阶段初始风险进行识别，(2)分析各风险因素的对目标风险的影响程度，并进行多风险因素(3)提出各风险等级及残余风险等级，综合确定隧道风险等级；(4)根据评价结果制定相应的风险处理方案或应对措施，确定监控(5)对风险进行再评价，提出残留风险等级。(6)上级单位对风险评估报告进行审查，并提出修改意见；(7)根据上级部门意见及专家意见完善风险评估报告并执行。(二)评估方法为确保风险评估的顺利进行，中铁十七局集团有限公司组织具备隧道、地质、工程经济专业5年以上工作经验，对工程风险由足够认识程度(一)风险指标体系目标风险安全、环境、质量、成本、工期洞口失稳坍塌突水(泥)其它(二)风险清单表风险产生的原因险源类别后果11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法不当G成本增加21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带G工期延误成本增加3突水(泥)1、向斜核部富水带G工期延误成本增加41、岭脊附近埋深大，地应力高G成本增加51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段G成本增加61、弃砟场防护未按设计施工成本增加71、临时工程工作量大2、大电供应不及时3、拆迁滞小施工干扰大，影响施工进度工期延误成本增加8其它1、施工用电2、交通运输3、钻爆注：表中“险源类别”分别为地质因素(G)和设计因(三)风险分级及接受准则1、铁路隧道风险分级包括事故发生概率的等级标准、事故发生后果概率范围中心值概率等级1543不可能21(1)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灾难性的较大的轻微的后果等级54321经济损失(万元)(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，依据人员伤亡等级标准表10灾难性的很严重较大的轻微的后果等级54321人员伤亡数量(人)2<F≤9或1≤F≤2或注：F=死亡人数SI=重伤MI=轻伤(3)工期延误是指工程风险事故引起的工程建设时间的延长。对不表11灾难性的较大的轻微的后果等级54321延误时间1(控制性工期工程)(月/单一事故)延误时间2(非控制性工期工程)(月/单一事故)(4)环境影响是指隧道施工对周围建筑(构)筑物破坏或损害、环灾难性的较大的轻微的后果等级54321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后果等级概率等级轻微的较大的严重的很严重的灾难性的12345很可能5高度高度极商可能4中度高度高度3中度中度高度高度不可能2中度中度高度高度很不可能1中度中度高度表14风险等级接受准则处理措施此类风险较小，不需采取风险处理措施和监测中度此类风险次之，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并加强监测至少降低到不期望的程度(四)风险识别通过f25、f26、f27、f27-1、f28、f29、f30等7条断层，中等富水区，最大涌水量为38869m²/d,易引发塌方、变形、突水(泥)风险事件；DgK92+060～DgK96+250段深埋绝大部分超过700m,最大深埋约1185m,处于高应力状态，局部地段存在极高地应力，DgK90+890～DgK92+060、之间，处于中-高地应力状态，施工中可能发生岩爆；隧道通过花岗岩、2号斜井穿过f24、f25、f26断层易发生塌方、变形、突水(泥)的平导通过f28、f29、f30断层易发生塌方、变形、突水(泥)的风险Ⅱ级围岩双线隧道190m/月，Ⅲ级围岩双线隧道130m/月，IV级围岩双线隧道80m/月，V级围岩双线隧道40m/月，通过斜井的正洞施工折减系数：主方向0.9,副方向0.7,综合系数1.6;通过平导及横洞的正洞的折减系数：主方向0.9-0.8,副方向0.6,综合系数1.5-1.4。指标(m/月)项目Ⅱ级围Ⅲ级围IV级围正洞平导通过斜井施工正洞2个方向通过平导施工正洞单个方向参考《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号)中钻爆法隧道(表6.3.4-1)施工中的参考目标值中，分解后目标进度值均为上限。在《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号)6.1.6中：“高(五)初始风险评定大秦岭隧道正洞初始风险等级表表15A(安全)B(工期)C(环境)概率等级后果等级等级等级概率等级等级11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法不当43高度33高度21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带塌方、变形、43高度33高度31、向斜核部富水带突水(泥)43高度33高度41、岭脊附近埋深大，地应力高5833高度51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶32中度31中度61、弃砟场防护未按设计施工33高度71、临时工程工作量大2、大电供应不及时3、拆迁滞后断面小施工千扰大，影响施工进度5481、施工用电2、交通运输3、钻爆其它32中度大秦岭隧道辅助坑道初始风险等级表表16隧道名称大秦岭隧道阶段日期序号A(安全)B(工期)C(环境)等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级12号斜井洞口失稳32中度31中度22号斜井通过f24、f25、f26断层突水(泥)、塌方、变形43高度31中度3平导洞口失稳32中度31中度4平导通过f28、f29、f30断层突水(泥)、塌方、变形43高度31中度5平导横通道及斜井与正洞喇叭口连接处33高度31中度(六)初始风险等级确认依据大秦岭隧道施工图，对照《隧道风险等级表》,初步确认大秦岭隧道的初始风险评估等级，见表17大秦岭隧道初始风险等级确认表表17概率等级后果等级风险等级1洞口失稳坍塌43高度243高度3突水(泥)43高度453532中度633高度7548其它32中度(七)降低风险的对策为了防止隧道施工中发生安全事故或灾难，施工中实施超前地质预依据《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)的规定，认真3、做好洞口(出口、平导、2#斜井)施工防护(1)洞口施工尽量避开雨季。(2)洞口施工前，应先检查山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，(3)采取“零”进洞，保护洞口植被不被破坏，保护边仰坡围岩稳(4)做好洞外排水系统及洞口段与桥梁构筑物的施工衔接。f30);在DgK097+665～DgK097+895、DgK099+885～DgK099+995处斜核部，在DgK098+125～DgK098+245、DgK100+095～DgK100+195处穿越(1)加强超前地质预报及围岩监控量测，做到预防为主。(2)选用合理的施工方法，IV、V级围岩采用三台阶法施工，必要(3)严格控制开挖进尺，遵循“先治水、管超前、弱爆破、强支护、(4)根据围岩监控量测的结果，把握时机及时施做二衬混凝土。5、突水(泥)风险控制措施(1)加强超前地质预报及超前探孔，及时监测围岩渗漏水情况。(2)采取帷幕注浆、超前注浆堵水措施，超前钻孔、管道引排等方(3)富水地段备足抽水设备，加强施工用水、排水管理工作。(3)中等岩爆地段，在隧道开挖断面轮廓线外10～15cm范围内，在(4)适当控制循环进尺，采用水压光面爆破技术，使隧道周边圆顺，(5)对施工设备进行防护棚或防护网防护，施工人员配备防护用具。(1)采取“零”进洞，保护洞口植被不被破坏，保护边仰坡围岩稳(2)废水处理：加强施工营地管理，禁止生活污水随意排放；隧道(3)弃砟场做到设计、施工、防护三同时。(4)吸附有放射性矿物的弃砟进行隔离处理，以保护水土不受污染。(1)加大资源投入，采取激励措施，做到稳产、高产、均衡生产。(2)确保施工安全和工程质量，以提高工艺质量保工序质量，以工(3)积极配合业主加快征迁工作，处理好与地方政府和当地村民关(4)精心组织管理不粗放、精打细算物料不浪费、精雕细刻质量不(5)采用成熟工法及四新成果，千方百计提高工效降低成本。(6)加强超前地质预报和围岩量测，把施工风险降至最低限度；当(八)残留风险等级表18序号A(安全)B(工期)C(环境)概率等级后果等级等级概率等级等级等级11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法不当洞口失稳坍塌32中度31中度21、洞口及洞身浅埋段32中度31中度3、向斜核部富水带突水(泥)32中度31中度41、岭脊附近埋深大，地应力高32中度31中度51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段212161、弃砟场防护未按设计施工32中度71、临时工程工作量大3、拆迁滞后4、设计给定进度指标偏高，特别是平导开挖断面工期及成本32中度81、施工用电2、交通运输3、钻爆其它21大秦岭隧道辅助坑道残留风险等级表表19隧道名称大秦岭隧道序号A(安全)B(工期)C(环境)等级后果等级等级等级后果等级等级等级后果等级等级12号斜井井口失稳21212突水(泥)、塌方、32中度31中度3平导洞口失稳21214平导f28、f29、f30断层，突水(泥)、塌方、32中度31中度5与正洞交叉口32中度31中度(九)风险评估结果附表1大秦岭隧道风险清单表附表2大秦岭隧道初始风险等级表附表3大秦岭隧道残余风险等级表附表4大秦岭隧道风险因素权重表附表5大秦岭隧道风险因素综合权重表附表6大秦岭隧道风险期望损失表附表7大秦岭隧道风险对策措施表附表8大秦岭隧道风险评估综合表附表9大秦岭隧道风险等级表附表1大秦岭隧道风险清单表日期隧道名称阶段风险产生的原因险源类别后果备注1洞口失稳坍塌1、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当G成本增加21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带4、断层破碎带及其影响带G工期延误成本增加3突水(泥)1、向斜核部富水带G工期延误成本增加41、岭脊附近埋深大，地应力高G成本增加51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段G成本增加61、弃砟场防护未按设计施工成本增加71、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞后4、设计给定进度指标偏高，特别是平导开挖断面小施工干扰工期延误成本增加8其它1、施工用电2、交通运输3、钻爆成本增加注：表中“险源类别”分别为地质因素(G)和设计因素(D)。附表2大秦岭初始风险等级表隧道名称大秦岭隧道序号安全风险等级概率等级等级等级11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当洞口失稳坍塌43高度33高度21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造4、断层破碎带及其影响带43高度33高度31、向斜核部富水带突水(泥)43高度33高度41、岭脊附近埋深大，地应力高2、围岩坚硬，洞内干燥5333高度51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段32中度31中度61、弃砟场防护未按设计施工33高度71、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞后4、设计给定进度指标偏高，特别是平导大，影响施工进度工期及成本5481、施工用电2、交通运输3、钻爆其它32中度附表3大秦岭隧道残留风险等级表隧道名称大秦岭隧道序号安全风险概率等级等级概率等级等级概率等级等级11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当洞口失稳坍塌32中度31中度21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带4、断层破碎带及其影响带32中度31中度31、向斜核部富水带突水(泥)32中度31中度41、岭脊附近埋深大，地应力高32中度31中度51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段212161、弃砟场防护未按设计施工32中度71、临时工程工作量大，施工时间准备不足工干扰大，影响施工进度工期及成本32中度81、施工用电2、交通运输3、钻爆其它21附表4风险因素权重表编号日期隧道名称审核阶段11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当洞口失稳坍塌921、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带931、向斜核部富水带突水(泥)941、岭脊附近埋深大，地应力高951、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段6361、弃砟场防护未按设计施工971、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞后4、设计给定进度指标偏高，特别是平导开挖断面小施工干扰81、施工用电2、交通运输3、钻爆其它6附表5风险因素综合权重表编号日期隧道名称审核阶段重要度11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带31、向斜核部富水带41、岭脊附近埋深大，地应力高极度51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段9高度61、弃砟场防护未按设计施工9高度71、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞后4、设计给定进度指标偏高，特别是平导开挖断面小施工干扰81、施工用电2、交通运输3、钻爆6高度附表6风险期望损失表编号日期隧道名称审核阶段(万元)期望损失(万元)11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带4、断层破碎带及其影响带31、向斜核部富水带突水(泥)41、岭脊附近埋深大，地应力高2、围岩坚硬，洞内干燥51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段61、弃砟场防护未按设计施工71、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞后大，影响施工进度81、施工用电2、交通运输3、钻爆其它附表7风险对策措施表编号日期隧道名称审核阶段安全风险等级风险等级等级11、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当洞口失稳坍塌高度部分内容高度部分内容21、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带4、断层破碎带及其影响带高度部分内容高度部分内容31、向斜核部富水带突水(泥)高度部分内容高度部分内容41、岭脊附近埋深大，地应力高部分内容高度部分内容51、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段中度详见施工中度详见施工61、弃砟场防护未按设计施工高度部分内容71、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞后4、设计给定进度指标偏高，特别是平导开挖断面小施工干扰大，影响施工进度部分内容81、施工用电2、交通运输3、钻爆其它中度详见施工时间隧道名称大秦岭隧道长度线别双线隧道洞身穿越断层带、岩性接触带、褶皱构造带、节理密集带、次级断裂带7条(f25、f26、f27、f27-1、f28、f29、f30),V级围岩623.99m,IV级围岩2160m,设计情况西成铁路为客运专线，双线，复合式衬砌，速度目标值250公里/小时，最大坡地质预报超前，采用无轨运输，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用台阶法，I■安全■环境■工期■成本原因背景1、洞口浅埋，岩体风化2、施工方法选择不当洞口失稳坍塌(安全、工期风险)G1、洞口及洞身浅埋段2、节理密集带、岩层接触带、岩体风化带3、褶皱构造带4、断层破碎带及其影响带塌方、变形(安全、工期风险)G1、向斜核部富水带突水(泥)(安全、工期风险)G1、岭脊附近埋深大，地应力高岩爆(安全、工期风险)G1、隧道通过花岗岩、闪长岩等岩浆岩的伟晶岩脉地段放射性异常(安全、工期风险)G1、弃砟场防护未按设计施工破坏环境(环境风险)1、临时工程工作量大，施工时间准备不足2、大电供应不及时3、拆迁滞