何家梁隧道施工阶段风险评估报告[全面]

1、新建西安至成都铁路西安至江油段新建西安至成都铁路西安至江油段(陕西境内陕西境内) 站前工程站前工程 XCZQ-9 标段标段 何家梁隧道施工阶段风险评估报告何家梁隧道施工阶段风险评估报告 编制：编制： 审核：审核： 审批：审批： 中铁隧道集团公司中铁隧道集团公司 西成客专项目部西成客专项目部 二二一三年一月一三年一月 1 目目 录录 一、编制依据 .1 二、何家梁隧道概况 .1 2.1 工程概况.1 2.2 地层岩性.2 2.3 地质构造及地震动参数.4 2.4 水文地质特征.6 2.5 隧道洞身主要地质问题.8 2.6 人类工程活动的 影响.9 三、风险评估程序及方法 .10 3.1 风险评估

2、程序.10 3.2 风险评估方法.11 3.3 风险分级及接受标准 .11 四、风险评估的 内容 .13 4.1 风险评估的 对象及目标.13 4.2 安全风险评估因素.14 4.3 风险评估内容.16 4.3.1 安全风险情况分析.17 4.3.2 初始风险评估.19 4.3.3 残留风险评估.22 五、风险对策措施 .25 5.1 突泥突水风险控制措施.25 5.2 塌方风险控制措施.28 5.3 大 变形风险控制措施.29 5.4 岩爆风险控制措施.30 5.5 洞口落石风险控制措施.32 六、评估结论 .34 1 一、编制依据一、编制依据 关于印发加强铁路隧道工程安全工作的 若干意见通

3、知(铁建设 【2007】102 号) 铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200 号) 铁路建设工程安全风险管理暂行办法(铁建设2010162 号) 基础资料： 新建西安至成都铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程 XCZQ-9 标段招 标文件 、 合同文件; 新建西安至成都铁路西安至江油段(陕西境内)站前工程 XCZQ-9 标段实 施性施工组织设计; 设计院关于何家梁隧道地勘报告资料; 何家梁隧道施工图; 设计院针对何家梁隧道施工图阶段风险评估报告 相关国家和行业标准、规定： 铁路隧道设计规范 (TB10003-2005,以下简称隧规) 铁路隧道防排水技术规范(TB10119-200

4、0) 铁路工程抗震设计规范(GB50111-2006) 铁路隧道辅助导坑技术规范 (TBJ1010995) 铁路工程施工安全技术规程(TB10301-2009TB10306-2009) 铁路工程建设项目水土保持方案 技术标准(TB10503-2005) 铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008) 二、何家梁隧道概况二、何家梁隧道概况 2.12.1 工程概况工程概况 何家梁隧道位于大 巴山区陕西省勉县和宁强县境内,进口位于勉 2 县漆树坝乡大 水沟内的 山坡上,出口位于宁强县铁锁关镇附近山坡 上.隧道起讫里程为 DgK297+190DgK309+593,DgK300+002.519= Dg

5、K300+000.000 长链 2.519 米,全长 12405.519 米,为双线隧道.洞身 DgK297+890.458DgK299+739.484 段 1849.026 米位于 R-8004.6 米的 曲线上,其余位于直线上,纵坡为 20的 单面下坡.进口与大 水沟大 桥 相连,下方有便道引入,场地开阔,出口下方有水泥路引入,交通条件良好,但施工 场地较狭窄. 根据何家梁隧道所处地形,地质条件,考虑施工工期,洞口施工条 件及运营期间救援疏散要求,设 2 座斜井+2 座横洞.辅助坑道设计概况 见表 2-1-4. 表表 2-1-42-1-4 何家梁隧道辅助坑道设置表何家梁隧道辅助坑道设置表

6、辅助坑道名称1 号斜井2 号横洞3 号斜井4 号横洞 里程 DK301+000DK303+600DK307+200DK308+850 综合坡度 (%) 9.67-0.469.53-1.00 平面交角850000560000643000685520 坑道与线路相 对位置 右右左右 断面形式单车道+错车道单车道+错车道单车道+错车道单车道 运输方式无轨无轨无轨无轨 辅助坑道长度 (米) 612.151440482.38265 后期用途 - 避难所紧急出口正洞排水 斜井、横洞单车道净空尺寸 5.05.9 米(宽高).间隔不大 于 250 米长度 设错车道一处.错车道长 20 米,并在两端各 5 米范

7、围内与 单车道断面过渡,错车道断面净宽按在单车道断面基础上加宽 2.3 米, 净空尺寸 7.36.5 米(宽高). 3 2.22.2 地层岩性地层岩性 隧道涉及地层主要为第四季全新统坡积膨胀土,洪积,坡积粗角砾 士,志留系下统页岩,奥陶系中上统灰岩夹页岩,奥陶系下统纱岩夹砾 岩.岩性特征详述如下： （1）第四系全新统(Q4) 膨胀土(Q4dl9):主要分布于 4 号横洞口地表,厚约 5 米,浅红 褐色,黄褐色,以粘粒为主,尚紧密,硬塑为主,级普通土, 0150kPa 洪积, 坡积粗角砾士, (Q4p17+d17): 浅黄色;粒径不均,形壮呈凌 角和尖凌角,成份以页岩为主,粒径为 4060 米米

8、,约占 15%,粒径为 2040 米米,约占 35%,粒径为 220 米米,约占 20%,余为土质充填;潮湿,中 密.0=350400 kPa. （2）志留系下统(S1) 页岩(S1sh):黄绿色,灰绿色,页理发肓,层间结合力较差,层 壮构造,岩体局部揉皱发肓,节理教发肓,强风化-弱风化,强风化,厚约, 813 米米;3 级硬士,0=250kPa;弱风化,4 级软石,0=500kPa. 页理产壮：N42*E/35*N,N89*W/77*S. (3)奥陶系中上统(O2+3) 灰岩夹页岩(O2+3)：条带壮分布于隧道洞身部分段落,灰岩,红褐色, 灰白色,隐晶质结构,块壮构造,泥,钙质胶结,层理软发

9、肓,层间结合力 一般,节理软发肓;页岩,黄绿色,浅灰色,页理发肓,层间结合力较差, 层壮构造,岩体局部揉皱发肓,节理较发肓. 以上两种岩性为软硬岩相间,以灰岩为主,综合分析,风化层厚 38 米米,级软石 0400500kPa;弱风化层,级软石 0=600800kPa. 层理产壮：N84*E/41*N. (4)奥陶系下统(O1) 砂岩夹砾岩(Q1Ss+C9):为隧道洞身穿越的 主要岩层,砂岩,浅 红色,局部浅灰色,成份为石英,长石为主,粗细粒结构,铁,钙质胶结, 块壮构造,层理发肓,层间结合力一般,节理软发肓,岩砾,浅红色,浅灰 色,砾石直径以 210 米米为主,砾石含量约占 6075%,泥,钙

10、质胶结, 层理发肓,层间结合力一般,块壮构造,节理软发肓,以上两种岩性以砂 岩为主,呈互层状,相间出现,风化层厚 38 米米,级软石 0=500600kPa,弱风化层,级软石 0=8001000kPa. 层理产状：N82*E/58*N,N54*W/14*S. 2.32.3 地质构造及地震动参数地质构造及地震动参数 (1)褶皱构造 4 隧道区内主要的 构造为褶皱构造,该褶皱为钢厂-黄坝驿倾伏背斜,向 西倾伏-南西西向,西向倾伏,倾伏角 7-10(由东向西变大 ),由震旦,寒 武,奥陶,志留,二送系等地层组成,北斜南翼为小 李家坝,龙头山向斜 的 部分北翼(即从李家坝-石马山一带)的 产状一致,倾

11、角略大 ,为 40-10,北翼产状倾向北-北西 355倾角 4020. 褶皱翼部次一级褶皱发肓,随背斜的 倾伏,震旦系,寒武及奥陶系 地层分别在元坝,黄坝驿一带,逐成封闭,且在寒武,震旦系地层封闭地 层常伴有次一级褶皱,且由东到西,褶皱由开阔变为陕长. 隧道与背斜轴部在 DK303+760 附近相交,夹角约 15,褶皱核部出 露地层为奥陶系下统砂岩夹砾岩,由于岩层倾角及褶皱轴部的 多变性,褶 皱核部地层受挤压,地下水等作用的 影响,岩体较为破碎. (2)节理 由于测区内褶皱构造较为发肓,岩层产状多变,岩体节理裂隙较发 肓. J1: N82*W/67*S, d=0.30-0.40 米, 1=1.

12、0-1.5 米, 平值,密闭; J2: N5*E/86*N, d=0.40-0.50 米, 1=0.5-1.0 米, 平值,密闭; J3: N30*W/71*N, d=0.20-0.30 米, 110.0 米, 平值,张开; 2.42.4 水文地质特征水文地质特征 (1)地表水特征 何家隧道进口为大 水沟,出口为玉带河,均为常年流水,水量丰富,且 雨季水量增加显著,隧道顶部较大 的 沟谷有郑家湾,李家沟,何家梁 上沟等,据调查,枯水期流量郑家湾约 5336 米 3/d,李家沟约 357 米 3/d,何家梁上沟约为 1708 米 3/d. 水质分析结果显示,地表水水化学类型主要为 HCO3Ca

13、及 HCO3,SO4No+K.Ca,矿化度 小 于 0.3g/l,PH 值大 于 7,呈弱碱性,水 质良好,无侵蚀性. (2)地下水特征 隧道分段通水量预测结果表 单位长 度 可 能最大 涌水量 qo 隧道可 能最大 涌水量 Qo 隧道正 常涌水 量 Qs 单位长 度 正常 涌水量 qs 里 程 长度 千 米 富 水 性 分 区米 3/d. 千米 米 3/d米 3/d 米 3/d. 千米 Dgk297+190 Dgk298+150 0.960弱822.5765153164.4 Dgk298+150 2.952519中61651818536371233 5 Dk301+100等 Dk301+10

14、0 Dk306+700 5.600弱4046.5226604532809.3 Dk306+700 Dk309+593 2.893弱822.52375475164.4 合计12.405519439858797 隧址区地下水的 形成,分布受地形地貌、岩性、构造、植被、降 水量等多因素控制和影响.特别是构造,岩溶作用下,岩溶发肓带、断 层碎裂带、岩性接触带、节里密集带等,为地下水贮存和运移创造了 良好的 地质条件,地下水赋存类型主要有碳酸盐岩岩溶裂隙水和碎屑 岩类裂隙孔隙水.本区地下水化学类型单一,主要为 HCO3-Co 型水,矿 化度 小 于 0.3g/l,PH 值大 于 7,呈弱碱性. (3)隧

15、道涌水量预测;隧道正洞及辅助坑道涌水量预测结果见表 1-1, 表 1-2. 辅助坑道涌水量预测结果表 表 1-2 辅助坑道 隧道可能最大 涌水量 Qo(米 3/d.) 隧道正常涌水量 Qs(米 3/d.) 1 号斜井1780356 2 号横洞53791075.8 3 号斜井40581 4 号横洞625125 (4)岩土施工工程分级及力学参数 隧道通过区工程地质条件较为复杂,岩性多变,依据岩体物理力学 性质,节理发肓程度 、受构造影响程度 等因素,综合考虑各岩性主要 物理力学参数如下表. 岩土施工工程分级及力学参数 表 2 岩土名称 洞身主要分布范 围 长度 米 岩土状 态 岩土工 程分级 围岩

16、 分级 基本承载 力(kPa) 膨胀土 Q4 2 号横洞洞口附近 地表 尚紧密 硬塑 V150 洪、坡积、 粗角砾士 Dgk297+460+55090中密 V350400 页岩 Q1shDgk297+220 4813较破碎 V 风化层,250 6 Dgk298+195 Dgk298+780 Dgk299+715 Dk306+690 Dk309+593 较完 整 弱风层,500 灰岩夹页岩 (O2+3Ls+Sh) Dgk298+195 Dgk298+780 Dgk299+715 Dk300+410 Dk306+580 Dk306+700 1400 较破碎 较完 整 V 风化层, 400500 弱

17、风层, 600800 砂岩夹砾岩 (O1Ss+C9) Dgk298+500 Dk306+700 6160 较破碎 较完 整 V 风化层, 500600 弱风层, 8001000 2.52.5 隧道洞身主要地质问题隧道洞身主要地质问题 浅埋 隧道进出口地段均为狭长深切沟谷,坡高壁陡,高差大 .进口受断 层影响,风化影响较大 ,裂隙发育,岩体破碎.出口岩体裂隙发育,裂面 切割岩体呈块状,部分散落于坡上,可能崩塌落石. 岩爆 隧道洞身深埋地段砂质板岩、石英砂岩、粉细砂岩、炭质板岩、 绢云母板岩等,根据岩性分布,结合隧道埋深,推测 DK266+820DK267+560 段粉砂质板岩、石英砂岩、粉细砂岩

18、和 DK267+960DK269+730 段粉砂质板岩、粉细砂岩有发生岩爆的 4 性, 但岩爆规模及危害程度 均较小 . 断层 隧道区断层较发育,发育断层共 7 条,其中 3 条为实测断层,另 4 条为推测断层.隧道洞室穿过断层带时容易引起坍塌、冒落,施工时应 引起重视. 突水突泥 隧址区地表河流、沟谷众多,水量丰富,断层带地下水发育, 7 DK268+725DK268+875 段可能发生突水,坍塌,DK265+500DK265+650 段可能发生突水. 高地温 隧道最大 埋深处,最高地温为 31.16,隧道洞身存在一定程度 的 地温灾害. 2.6 人类工程活动的 影响 测区为低中山和中低山区

19、,多处于原始次森木状态,但在沟谷、坡 地零星分布村落,一定程度 地破坏了 原生态环境,加之测区水利资源 较丰富,在溪河地带多建有水利水电工程,调绘显示,有 1 处水电工程 与本项工程相互影响. 九溪江电站引水隧道,位于隧道进口茅坳河谷地带,起点位于 DK264+350 左 260 米处(坐标约 E：3055856,N：467898,H：430),出口 位于 DK265+300 右 810 米处(坐标约 E：3056908,N：466973,H：420), 隧道平直,洞身高约 3 米,宽 2 米,拱顶,全长约 1450 米,在出口溪沟西 边山体再开凿一隧道向北西至培田冲,以引茅坳河水和溪河水至九

20、溪 江电站发电.据访,该隧道开凿约 35 年,开凿时未采用机械抽排隧道 内积水. 该引水隧道与路线约呈 45相交,且其洞身高程与何家梁隧道洞 身高程相近,与何家梁隧道有相互不良影响. 三、风险评估程序及三、风险评估程序及方法方法 3.13.1 风险评估程序风险评估程序 根据铁路隧道风险评估与管理暂行规定及建设单位相关要求,结 合本标段工程建设实际情况,本隧道评估基本程序是： 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 8 概率和可能造成的 损失. 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. 提出各风险因素的 等级,综合确定各隧道风险等级. 根据评价结果制

21、定相应的 管理方案 或措施. 上级单位对风险评估报告进行审定,并针对高度 和极高的 风 险等级,组织专家组评审. 上级单位以书面的 形式明确隧道安全风险评审意见. 根据上级部门意见及专家意见完善风险评估报告并执行. 当次评审结束.参建单位按铁路隧道风险评估与管理暂行规 定的 规定,各负其责,做好施工阶段风险过程管理. 施工阶段风险评估流程图(见图 3-1). 9 施工阶段开始 检查施工图阶段所做的全部风险评估结果和相关数据 资料，以及招投标和合同中反馈的信息 结合自身施工水平和现场情况对风险进行识别和管理 对风险进行评估 在施工组织计划中制定风险管理计划，包括预设的应 对措施和残余风险的处理措

22、施 全过程对残余风险进行风险监控 建立专门机构定期检查施工中实际地层条件和各种风 险 检查结果是否满足要求 改变预设的风险应对措施、施工方法和步骤，选择更 优化的施工方案和管理措施 实施变更后的施工方案和管理措施 不满足 满足，直至 隧道完工 图图 3-13-1 施工阶段风险评估流程图施工阶段风险评估流程图 3.23.2 风险评估方法风险评估方法 以专家调查法为主线,综合运用风险层次分析法、矩阵法、模糊 综合评估法、头脑风暴法等方法. 3.33.3 风险分级及接受标准风险分级及接受标准 3.3.1 事故发生概率等级标准 在综合考虑了 地形地质条件、原勘测、设计有关资料后,将各种 10 风险因素

23、导致相应事故发生的 的 概率及后果分别用 15 五个数值 来表示,其中,概率等级 “1”“5”分别代表“很不可能” 、 “不可 能” 、 “偶然” 、 “可能” 、 “很可能”,各概率等级所对应的 概率大 小 和等级标准见表 3-3-1. 表表 3-13-1 事故发生概率等级标准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 5 0.030.3 0.1 可能 4 0.0030.03 0.01 偶然 3 0.00030.003 0.001 不可能 2 0.00030.0001 很不可能 1 注：当概率值难以取得时,可用频率代替概率. 中心值代表所给区间的 对数平均值

24、. 3.3.2 经济损失等级标准 表表 3-23-2 经济损失等级标准经济损失等级标准 后果定性描述灾难性的 很严重的 严重的 较大 的 轻微的 后果等级54321 经济损失(万元)10003001001003003010030 3.3.3 风险等级标准 后果等级“1”“5”分别代表“轻微的 ”、“较大 的 ”、 “严重的 ”、“很严重的 ”、“灾难性的 ”;并定义概率及后果的 估值的 乘积为风险指数,依据铁路隧道风险评估与管理暂行规定 风险等级标准将风险指数分为“极高(级)、高度 (级)、中度 (级)、低度 (级)”四个等级.其事故发生概率、后果等级与风险 等级(指数)关系如表 3-3 所示

25、： 11 表表 3-33-3 风险等级关系风险等级关系 轻微的 较大 的 严重的 很严重的 灾难性的 后果等级 概率等级 12345 很可能 5 高度 (II 级) 高度 (II 级) 极高(I 级)极高(I 级)极高(I 级) 可能 4 中度 (III 级) 高度 (II 级) 高度 (II 级) 极高(I 级)极高(I 级) 偶然 3 中度 (III 级) 中度 (III 级) 高度 (II 级) 高度 (II 级) 极高(I级) 不可能 2 低度 (IV 级) 中度 (III 级) 中度 (III 级) 高度 (II 级) 高度 (II 级) 很不可能 1 低度 (IV 级) 低度 (I

26、V级) 中度 (III 级) 中度 (III 级) 高度 (II 级) 3.3.4 风险接受准则 表表 3-43-4 风险接受准则风险接受准则 风险等级接受准则处理措施 低度 (级) 可忽略此类风险较小 ,不需采取风险处理措施和监测. 中度 (级) 可接受 此类风险次之,一般不需采取风险处理措施,但需予以监 测. 高度 (级) 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(级)不可接受 此类风险最大 ,必须高度 重视并规避,否则要不惜代价 将风险至少降低到不期望的 程度 . 四、风险评估的四、风险评估的 内容内容 4

27、.14.1 风险评估的风险评估的 对象及目标对象及目标 评估对象：何家梁隧道在施工过程中可能造成的 人员伤亡、工 程经济损失、工期延误、环境破坏等风险事件. 评估目标：通过对风险评估,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,从而达到保 障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资提高效益的 目的 ,后 12 果或损失与评估目标关系见下表 4-1. 表表 4-14-1 后果或损失与评估目标关系后果或损失与评估目标关系 评估目标后果或损失 安全风险人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第三方经济损失、工期延误 工期风险工期延误、经济损失 投资风险经济损失、第

28、三方经济损失 环境风险环境破坏、经济损失、第三方经济损失 4.24.2 安全风险评估因素安全风险评估因素 何家梁隧道工程地质极为复杂,隧道地质灾害性不良地质地段长, 合同工期紧迫,施工组织管理难度 大 .在施工高峰期,组织平行作业 面多达 26 个(其中开挖作业面 5 个)、参建人员达 1000 余人、施工机 械达 300 余台套. 按隧道地形、地质、设计情况,隧道进行风险因素识别,何家梁隧 道风险因素核对如下表 4-2. 表表 4-24-2 何家梁隧何家梁隧道施工风险因素核对表道施工风险因素核对表 风险事件 塌 方 瓦 斯 突水 突泥 大 变形 岩爆 风险因素 气象调查 与施工有关法令调查

29、设计文件的 核对情况 施工准备情况 实施性施工组织设计 资料收集情况 常规地质法情况(地质素描) 施工地质勘察 超前地质预报情况 开挖方式 循环进尺 瓦斯预抽放 爆破器材检查和落实 预留变形量 掌子面减压措施 开挖情况 应力释放措施 13 地下水处理 爆破方法 隧道超挖情况 进洞 落底 挑顶 断面变化处或工法转化处 通风系统 通风设备 通风情况 通风质量 注浆堵水措施 排水措施 降水措施 施工期防 排水 其他 洞口火源检查 焊接切割等危险作业规章制度 及执行 火源控制 措施 进洞人员禁穿化纤服装 支护刚度 超前支护 预注浆 隔离措施 气密性混凝土 施工缝沉降缝处理 地层与加固与改良 支护时机

30、支护方法 支护质量 支护及衬 砌情况 闭合成环周期 机械设备防护 防护情况 人员防护 电缆选型 设备选型 电器与保护情况 电器设备 与作业 机械 风电闭锁 水量 监控量测 水质 14 水压 掌子面稳定情况 量测器材及布置 量测频率 规范要求监测项目 监控量测制度 信息反馈及处理 瓦斯(浓度 、压力) 培训情况 监测情况 应急预案情况 人员管理情况 施工队伍状况 机械装备程度 施工质量 施工经验辅助工法的 掌握与应用 施工管理 监理情况 埋深 断面大 小 长度 坡度 隧道特征 辅助坑道 注：其中打“”表示该风险因素对风险事件有影响. 根据以上分析,本隧道施工中存在的 主要风险为：突水、岩爆、 塌

31、方、大 变形,4 大 主要风险;识别结果见表 4-3.并存在地表失水、 洞口危岩落石等风险. 4.34.3 风险评估内容风险评估内容 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所有 隧道进行评估,主要侧重于施工安全,重点对塌方、瓦斯、突水突泥、 岩爆、大 变形等典型风险进行评估. 表表 4-34-3 隧道风险清单隧道风险清单 15 序 号 风险事件风险产生的 原因险源类别后果备注 1 掉块、塌 方 断层、软岩变形、地 质构造、地下水、初 支失效和施工质量 地质、地形、施 工因素 可能引发重 大 安全事 故 2 突泥、突 水

32、富水、断层等地质构 造 地质、地形等因 素 可能引发重 大 安全事 故 3 大 变形 施工方法不当或施工 质量因素 顺层、浅埋等地 形地质因素 可能引发重 大 安全事 故 4 岩爆施工方法不当 地质、地形、施 工因素 可能引发重 大 安全事 故 4.3.1 安全风险情况分析 突水 何家梁隧道区隧道区发育有 7 条断层,其中 3 条为实测,4 条为推 测断层,断层在平面上延伸较长,切割错动地层,为良好的 地下水导水 带和富水带,长期接受大 气降水和地下水的 下渗补给,含水量较丰富.隧 址区沟谷切深较大 ,泉水多呈渗出状,虽然流量较小 ,但多为常年流水,可 见隧道区基岩裂隙水补给较稳定,节理、裂隙

33、较发育,且连通性较好. 地下水对隧道围岩及施工有一定的 影响,隧道通过基岩裂隙水中等富 水区时,预计洞身及宝山斜井、1 号斜井开挖时,可能发生集中突水、 渗漏水等危害;隧道穿越基岩裂隙水弱富水区时,施工中可能发生渗漏 水、滴渗水等危害,局部段落也不排除有突水的 可能性.洞内在施工 断层地段时,有突然涌水的 可能,在穿越断层前后 100200 米范围做 好超前地质预报工作. 表表 4-44-4 何家梁隧道分段正常、最大何家梁隧道分段正常、最大 涌水量涌水量表表 LKH 正常 Qs最大 Qa分段 编号 起点里程讫点里程 (米)(米/d)(米)(米/d)(米/d) 1DK264+400DK264+4

34、90900.1550761.281299.65 2DK264+490DK265+0805900.0180569.59922.23 16 3DK265+080DK265+1801000.151302366.693750.45 4DK265+180DK265+7806000.011401016.531629.78 5DK265+780DK265+860800.151201751.562769.72 6DK265+860DK266+3705100.01150922.621483.34 7DK266+370DK266+5001300.152505641.869373.07 8DK266+500DK26

35、6+7102100.01275661.651115.31 9DK266+710DK266+9001900.152809124.8815342.41 10DK266+900DK267+6507500.013002553.084343.63 11DK267+650DK267+725750.0353601049.491818.2 12DK267+725DK267+8751500.01370614.31070.54 13DK267+875DK267+950750.0353801100.451919.11 14DK267+950DK268+1502000.01385848.091485.04 15DK2

36、68+150DK268+3401900.154001249.612195.93 16DK268+340DK268+6503100.014101388.862450.77 17DK268+650DK268+725750.0354151188.562095.69 18DK268+725DK268+8751500.01420686.311214.69 19DK268+875DK268+950750.0354151188.562095.69 20DK268+950DK269+3253750.014001644.222892.56 21DK269+325DK269+400750.153854770.49

37、8326.58 22DK269+400DK270+51511150.012403109.755171.7 23DK270+515DK270+6501350.1516038936230.72 24DK270+650DK271+1304800.01100584.32934.8 25DK271+130DK171+220-999100.1545629.831104.92 塌方 隧道以砂岩和板岩为主,并且穿越的 7 条主要断层破碎带,断层破 碎带内,岩体普遍为粉砂岩、炭质板岩,岩体破碎,裂隙发育,地下水发 育,易发生突水、突泥并引起坍塌. 同时,因何家梁隧道工期极其紧张等因素影响,也是隧道塌方风险 影响

38、因素. 大 变形 DK265+250DK265+780 段、DK266+900DK267+650 段、 DK268+340DK268+650 段、DK268+950DK269+325 段、 DK269+400DK270+515 段为炭质板岩区和炭质板岩与砂质板岩互层, 17 施工时易发生大 变形,应加强超强地质预报和支护.辅助坑道与正洞 交叉口,跨度 大 ,角度 一般在 45,容易形成锐角处支护集中受力, 引发初期支护大 变形. 岩爆 隧道洞身深埋地段砂质板岩、石英砂岩、粉细砂岩、炭质板岩、 绢云母板岩等,根据岩性分布,结合隧道埋深,推测 DK266+820DK267+560 段粉砂质板岩、石

39、英砂岩、粉细砂岩和 DK267+960DK269+730 段粉砂质板岩、粉细砂岩有发生岩爆的 4 性, 但岩爆规模及危害程度 均较小 . 4.3.2 初始风险评估 通过风险分析,对何家梁隧道各段落中存在的 初始风险评价结果 见下表 4-5. 18 表表 4-54-5 何家梁隧道初始风险等级表何家梁隧道初始风险等级表 典型风险 风险段落 突水、突泥岩爆塌方大 变形瓦斯 起讫里程 长度 概率 等级 后果 等级 风险 等级 概率 等级 后果 等级 风险 等级 概率 等级 后果 等级 风险 等级 概 率 等 级 后 果 等 级 风 险 等 级 概 率 等 级 后 果 等 级 风 险 等 级 DK264

40、+400 DK264+490 90 1111534311 DK264+490 DK264+800 310 11 11 42 13 11 DK264+800 DK265+092 292 11 11 11 11 11 DK265+092 DK265+137 45 33 11 32 23 11 DK265+137 DK265+180 43 34 11 43 33 11 DK265+180 DK265+234 54 32 11 32 23 11 DK265+234 DK265+816 582 11 11 11 42 32 DK265+816 DK265+860 44 53 11 54 43 41 DK

41、265+860 DK266+370 510 11 11 31 13 11 DK266+370 DK266+440 70 52 11 52 33 11 DK266+440 DK266+500 60 51 11 42 22 11 DK266+500 DK266+808 308 11 11 11 11 11 DK266+808 DK266+862 54 43 11 42 13 11 DK266+862 DK266+900 38 52 11 52 33 11 DK266+900 DK267+681 781 11 11 32 43 41 DK267+681 DK267+725 44 41 12 33 3

42、3 32 19 DK267+725 DK267+875 150 11 31 31 11 11 DK267+875 DK267+925 50 41 12 33 33 11 DK267+925 DK268+140 215 11 31 32 13 11 DK268+140 DK268+200 60 42 11 33 33 11 DK268+200 DK268+300 100 32 11 31 13 11 DK268+300 DK268+340 40 43 11 33 33 11 DK268+340 DK268+683 343 11 31 11 21 11 DK268+683 DK268+725 42

43、 43 11 43 33 11 DK268+725 DK268+875 150 41 21 41 11 11 DK268+875 DK268+923 48 43 11 43 33 11 DK268+923 DK269+357 434 11 11 31 13 11 DK269+357 DK269+400 43 42 11 33 33 11 DK269+400 DK270+500 1100 11 11 11 42 32 DK270+500 DK270+558 58 32 11 33 13 11 DK270+558 DK270+604 46 54 11 54 43 11 DK270+604 DK27

44、1+130 526 11 11 42 12 11 DK271+130 DK271+215 85 11 11 43 42 11 20 经评估,本隧道中的 主要典型风险事件类型为突水突泥、岩爆、 塌方、大 变形风险;初始风险为高度 及以上的 共有 14 处,其余地段 各类初始风险均为中度 及其以下. 何家梁隧道中初始风险统计如下表 4-6 所示： 表表4-64-6 初始风险所占比例初始风险所占比例 极高高度 中度 低度 风险等级 风险事件 长度 米 比例% 长度 米 比例%长度 米比例% 长度 米 比例% 突泥突水 901.35438.04566.7572684.0 塌方 1802.6157123

45、.1243935.8262538.5 岩爆 00.000.070810.4610789.6 大 变形 00.0320647.0184027.0176926.0 瓦斯 00.000.0255137.4426462.6 4.3.3 残留风险评估 在采取了 风险控制措施以后,对本隧道中残留的 各种风险进行 评估,残留风险评估结果如下表 4-7 所示. 21 表表 4-74-7 何家梁隧道残留风险等级表何家梁隧道残留风险等级表 典型风险 风险段落 突水、突泥岩爆塌方大 变形瓦斯 起讫里程 长度 概率 等级 后果 等级 风险 等级 概率 等级 后果 等级 风险 等级 概率 等级 后果 等级 风险 等级

46、概 率 等 级 后 果 等 级 风 险 等 级 概 率 等 级 后 果 等 级 风 险 等 级 DK264+400 DK264+490 90 1111312111 DK264+490 DK264+800 310 1111221111 DK264+800 DK265+092 292 1111111111 DK265+092 DK265+137 45 1111122111 DK265+137 DK265+180 43 1211211111 DK265+180 DK265+234 54 1211122111 DK265+234 DK265+816 582 1111112212 DK265+816 D

47、K265+860 44 3111322121 DK265+860 DK266+370 510 1111111111 DK266+370 DK266+440 70 3211321111 DK266+440 DK266+500 60 3111222211 DK266+500 DK266+808 308 1111111111 DK266+808 DK266+862 54 2111221111 DK266+862 DK266+900 38 3211321111 DK266+900 DK267+681 781 1111122121 22 DK267+681 DK267+725 44 2112111112

48、 DK267+725 DK267+875 150 1111111111 DK267+875 DK267+925 50 2112111111 DK267+925 DK268+140 215 1111121111 DK268+140 DK268+200 60 2211111111 DK268+200 DK268+300 100 1211111111 DK268+300 DK268+340 40 2111111111 DK268+340 DK268+683 343 1111112111 DK268+683 DK268+725 42 2111211111 DK268+725 DK268+875 150

49、 2121211111 DK268+875 DK268+923 48 2111211111 DK268+923 DK269+357 434 1111111111 DK269+357 DK269+400 43 2211111111 DK269+400 DK270+500 1100 1111112212 DK270+500 DK270+558 58 1211111111 DK270+558 DK270+604 46 3211322111 DK270+604 DK271+130 526 1111221211 DK271+130 DK271+215 85 1111212211 23 何家梁隧道中残留风

50、险统计如下表 4-8 所示. 表表 4-84-8 残留风险所占比例残留风险所占比例 极高高度 中度 低度 风险等级 风险事件 长度 米 比例% 长度 米 比例%长度 米比例% 长度 米 比例% 突泥突水 00003615.3 645494.7 塌方 0000123818.2 557781.8 岩爆 000000.0 6815100.0 大 变形 0000182726.8 498873.2 瓦斯 000000.0 6815100.0 由上表可以看出,残留风险中已不存在高度 风险,正洞中的 塌 方风险、突水突泥风险及大 变形风险均能降至中度 及以下,其余风 险等级均控制在中度 以下. 五、风险对策

51、措施五、风险对策措施 5.15.1 突泥突水风险控制措施突泥突水风险控制措施 在地下水发育,围岩软弱、破碎的 隧道施工时,应采取有效的 超前地质探测预报措施,提前预知前方围岩地质情况,根据所测地质 情况预测判断是否具有突泥、涌水可能,防止灾害事故的 发生.若超 前探测有突泥、涌水可能,现场应采取果断施工技术措施,同时上报 监理部、设计院,设计相应的 支护或处理措施,防止突泥涌水的 发 生. 超前地质预测预报 富水地段要根据设计要求进行超前地质预测、预报,采用地质素 描、地质调查、地质雷达、TSP203 长距离超前地质预报、红外探水、 超前水平钻孔、加深炮孔等综合方法进行预报,准确判定前方地下水

52、 分布情况和储量,为制定施工方案 提供依据. 24 超前预注浆堵水 施工该段时,采取帷幕注浆加固措施,预注浆加固前先采取引排 措施,然后进行注浆.帷幕注浆是通过在掌子面钻地质探孔和注浆孔, 再向孔内压注水泥(或水泥-水玻璃)浆液,浆液挤出开挖断面及其周 围一定范围内的 岩缝中的 水,保证围岩的 裂隙被具有一定强度 的 混合浆体填密. 帷幕注浆施工工艺 施工工艺见图 5-1 帷幕注浆施工工艺框图. 帷幕注浆构造:见图 5-2. 止浆墙 布 孔 埋孔口管 钻 孔 顶入钢管 注 浆 洗孔复注浆若干 次 终 孔 注浆结束 设置注浆泵站 钢管加工 注浆观测 浆液材料准备 图图 5-15-1 帷幕帷幕注浆

53、注浆施工工艺框图施工工艺框图 25 26 待注浆区域 已注浆区域 图图 5-25-2 钢导管帷幕钢导管帷幕注浆注浆施工示意图施工示意图 隧道洞身 施工主要参数 注浆范围：根据工程地质、水文地质、注浆目的 及开挖方式等 因素确定,一般为毛洞开挖半径的 25 倍.每一循环注浆长度 为 20 米.注浆孔深一般在 1530 米. 注浆压力：一般最终压力为涌水压力的 23 倍,即： Pz(23)P. 浆液选择：可采用水泥浆液、水玻璃浆液或其它化学类浆液.水 泥浆液的 水灰比采用 1:10.5:1,水泥与水玻璃两液体积比取 27 0.5:11:1. 注浆顺序：先注无水孔,后注有水孔.在无水地段,可以从拱脚

54、起 顺序注浆,也可以从拱顶顺序注浆. 开挖、支护、二衬 帷幕注浆结束后先施工超前管棚然后开挖,根据围岩级别分别采 取相应的 设计工法开挖,开挖后及时进行初期支护并封闭成环,仰拱 和二衬及时紧跟,以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、 勤量测”和“分步开挖” 的 原则组织施工. 隧道周边径向注浆 开挖后及时对隧道周边进行径向注浆,封堵地下水,控制地下水 排量,如果隧道洞顶有住户,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主,限 量排放”的 原则. 地下水环境保护 对隧道洞顶有住户的 ,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主, 限量排放”的 原则.施工中应根据地质超前预测预报及隧道环境监 控实施情况,

55、按设计采取相应的 超前帷幕注浆堵水、开挖后径向注 浆堵水、全环防水、抗水压衬砌等防堵水措施,以免给当地居民的 生产生活及生态环境造成影响. 5.25.2 塌方塌方风险控制措施风险控制措施 施工原则 严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、 快封闭、勤量测,步步为营,稳步前进”的 原则组织施工. 超前地质预报 28 采用开挖面地质素描、TSP203 地震反射法、HSP 水平声波反射 法、地质雷达、红外探水和超前钻探进行超前地质预报.对围岩的 破碎和富水程度 进行预测和验证.及时进行信息收集、处理、反馈, 以调整施工方案 和施工方法. 施工方法 根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的 水量情况按设计 采取超前预注浆、局部注浆、开挖后径向注浆和超前小 导管注浆等 注浆方式,确定注浆的 范围.注浆结束后,对注浆效果进行检查,是否 进行补注浆,是否可以开挖. 开挖 根据现有资料针对不同断层采取不同的 开挖方法,在开挖过程 中根据实际情况适时进行调整.断层及破碎带施工主