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文档简介
1、中铁二十二局集团有限公司昆玉铁路工程指挥部目 录 1 编制依据12 宝峰隧道工程概况13 风险评估程序和评估方法23.1风险评估程序23.2 风险评估流程33.3 风险评估方法44 风险评估内容44.1风险评估对象及目标44.2 风险指标体系44.3风险分级及接受标准44.4施工阶段风险因素核对表64.5 初始风险分析、评价114.5.1初始风险等级表114.5.2正洞安全风险评估164.5.2工期风险194.5.3环境影响风险205风险对策措施及建议205.1突水、突泥施工安全保证措施205.2防范瓦斯安全措施235.3防塌方安全措施235.4地表失水安全措施245.5残余风险等级评定245
2、.5.1正洞残余风险评定245.6.2工期残余风险376风险评估结论376.1动态风险建议3740宝峰隧道工程安全风险评估报告1 编制依据1.1依据滇南铁路有限责任公司下发的关于印发滇南铁路有限责任公司铁路隧道风险评估实施办法的通知。1.2相关国家和行业标准、规范及规定铁路隧道设计规范(tb10003-2005)铁路隧道防排水技术规范(tb10119-2000)铁路瓦斯隧道技术规范(tb10120-2002)铁路工程抗震设计规范(gb50111-2006)铁路隧道辅助坑道技术规范(tb10119-95)铁路隧道工程施工技术指南(tz204-2008)铁路隧道工程施工安全技术规程(tb10340
3、-2009)铁路隧道监控量测技术规程(tb10121-2007)铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号)。1.3依据改建铁路昆阳至玉溪铁路扩能改造工程宝峰隧道(dk10+330d2k17+715)施工图设计文件(施工图第一册至第五册)及设计阶段宝峰隧道风险评估报告编制。1.4各阶段审查意见1.5施工图设计阶段设计组评估报告。2 宝峰隧道工程概况宝峰隧道穿越云南省昆明市晋宁县,进口里程为dk10+338,出口里程为d2k17+175,全长7377米。除洞身4192.453m(左线)位于r-4500m的右偏曲线上,出口端381.869(左线)位于r-3500m的左偏曲线上外,其余地
4、段为直线。进口段洞内预留渡线道岔。为满足施工工期、施工通风、弃砟要求,设四座斜井,长度依此为425、600、890、482米。除3号斜井采用双车道无轨运输外,其余均采用单车道无轨运输方式。断层:宝峰隧道位于普渡河断裂南延段东支刺桐关逆断层,穿越次级宝峰断层,温水营平移断层。刺桐关逆断层位于线路右侧160-340m,呈近平行通过。断层地表顺昆玉高速公路一线的山间槽谷展布,地表露头较好,断层破碎带宽约300米,影响范围大,主要由断层角砾或断层压碎岩组成。隧道位于断层下盘,与断层近平行展布,岩体受构造影响严重,岩体破碎,易风化剥落,可能遇该断层的次生小断层。宝峰断层分布于dk10+850-dk11+
5、000,与线路交角34度,走向n340e,倾向nw、倾角810;断层破碎带宽约150米,由泥质板岩、砂质板岩夹砂岩、泥质岩断层角砾组成,胶结性差,岩质多为全风化。温水营断层分布于d2k12+050-d2k12+380,与线路交角530,走向n45-500e,倾向nw、倾角750;断层破碎带宽约320米,由泥质板岩、砂质板岩夹砂岩、泥岩及少量灰岩、白云岩,胶结性差,部分为断层压碎岩。水文特征:大春河水库总库容343.7万方,坝高30.4米。隧道位于水库下游580米,由温水营平移断层相连,水库设计水位2001.93米,隧道埋深为1930.36米,水库水位比隧道高约72米,断层沟通地下含水层及地表水
6、体的可能性大,隧道遇涌水,突泥及洞顶坍塌、掉快、甚至塌陷的可能性大。地下水动态变化严格受降水量制约,季节变幅较大。隧道全长7377米,最大埋深216米,涌水量预测qs=22200m3/d,雨季最大涌水量qs=26700m3/d。三个断层破碎带为蓄水构造,但隧道区岩性以泥质板岩为主,为弱含水地层,故隧道破碎带为隧道最容易发生大量涌水地段。dk11+000-d2k12+050段前震旦系昆阳群黑山头组,内呈夹层状、透镜体状分布之灰岩、白云岩,地表出露地段岩溶发育,但夹层岩溶地层容易形成管道岩溶,可能产生岩溶突水、突泥。有害气体:段内板岩夹砂地段偶夹透镜状灰黑、黑色碳质板岩,可能含有瓦斯等有害气体。3
7、 风险评估程序和评估方法3.1风险评估程序3.1.1对初始风险进行评估,分别确定各风险因素对目标风险发生的概率和损失。风险概率难以取得时,可采用风险频率代替。3.1.2分析风险因素对目标风险的影响程度。3.1.3评价初始风险等级。3.1.4根据评价结果制定相应的风险处理方案和措施。3.1.5对风险进行再评价,提出残留风险。3.2 风险评估流程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留风险的处理措施全过程对残余风险进行风险监控建立
8、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满足不满足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直至整个隧道完工实施变更后的施工方案和管理措施图3.2 风险评估流程图3.3 风险评估方法参照铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号)的过程方法,开展对宝峰隧道安全风险评估。参与风险识别人员由具备隧道施工经验3年以上工作或科研经验,对工程风险有足够认识程度。参与风险评估人员技术职称为工程师及以上,5年以上隧道工程工作经验。以头脑风暴法和专家调查法为主进行本次风险评估(后附风险评估小组成员签到表)。4 风险评估内容4.1风险评估对象及目标
9、评估对象:宝峰隧道。评估目标: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、保护环境、保证建设工期、控制投资、提高效益的目的。 表4-1 后果或损失与评估目标关系表 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、经济损失环境风险环境破坏、经济损失、第三方经济损失4.2 风险指标体系宝峰隧道风险指标体系见表4-2。表4-2 隧道风险评估指标体系项目阶段施工方法目标风险风险因素或风险事件施工阶段矿山法安全塌方突水、突泥岩爆进出洞风险其他4.3风险分级及接受标准铁路隧道风险
10、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,分级标准与风险接受准则参照铁路隧道风险评估与管理暂行规定,见表4-34-10。表4-3 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50.030.30.1可能40.0030.030.01偶然30.00030.0030.001不可能2100030010001003003010092101f2或1si10si=1或1101100.110.010.124624260.52104101.540.31.510310130.510.5表4-8 环境影响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
11、级54321环境影响描述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表4-9 风险等级标准 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高度高度极高极高极高可能4中度高度高度极高极高偶然3中度中度高度高度极高不可能2低度中度中度高度高度很不可能1低度低度中度中度高度表4-10 风险接受准则风险等级接受准则处理措施低度可忽略此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测。中度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。极高不可接受此类风险
12、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。4.4施工阶段风险因素核对表宝峰隧道采用矿山法施工,矿山法施工隧道典型风险因素识别表参见铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号)表4.6.3表4.6.4。针对宝峰隧道特点,对宝峰隧道风险因素识别表详见如下表所示。表4.6.3 矿山法施工风险因素核对表 风险事件风险因素塌方瓦斯突水(泥、石)大变形岩爆其他施工准备 情况见表4.6.7-1施工地质 勘察见表4.6.7-2开挖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应力释放措施地下水处理爆破方法隧道超挖情况进洞开挖情况落底挑顶断面变化
13、处或工法转化处其他通风情况通风系统通风设备通风质量其他施工期防排水注浆堵水措施排水措施降水措施其他火源控制措施洞口火源检查焊接切割等危险作业规章制度及执行进洞人员禁穿化纤服装其他支护及衬砌情况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支护方法支护质量闭合成环周期其他防护情况机械设备防护人员防护其他电器设备作业机械电缆选型设备选型电器与保护情况风电闭锁其他监控量测水量水质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)其他施工管理见表4.6.7-3隧道特征见表4.6.7-4其他 矿山法施工施工风险因素核对
14、表中的施工准备情况、施工地质勘察、施工管理、隧道特征风险因素见表4.6.7-14.6.7-4。表4.6.7-1 施工准备情况风险因素核对表施工准备情况经对昆明地区最近几年的气象调查,测区内雨季从5月至10月。铁道部120号文件及13号文件对施工安全步距的相关规定。进场以来,组织多人次对宝峰隧道各洞口进行现场勘察,实际情况与施工图设计基本吻合。已编制完成各洞口实施性施工组织设计,并审查通过,可用于指导现场施工。其他。表4.6.7-2 施工地质勘察风险因素核对表施工地质勘察及时收集施工阶段所有地质超前预报资料,根据所收集的隧道基础勘察资料,编制可行性施工方案,指导现场施工。超前探测,地质素描等常规
15、的方法对宝峰隧道实际地质情况与原设计进行分析、对比。目前只通过超前钻探,地质素描等常规的方法对宝峰隧道进行超前地质预报,隧道开挖进尺达到一定的距离后将进行红外线、tsp等超前地质预报。其他表4.6.7-3 施工管理风险因素核对表施工管理已完成对所有新进场工人进行的培训工作,所有工人已通过考核合格,并持证上岗。通过演练、技术交底、培训和定期、不定期检查,所有施工现场工人均已熟练自己所属工种的工作内容。完成对隧道塌方、突泥、突水、涌水、消防等十五项专项预案,已上报监理、业主批准执行,并在施工现场进行演练。各种管理体系已建立完善,并有专人负责运行。按“1152”方式组建架子队,对各架子队进行管理。已
16、按投标承诺配齐施工机械设备,并满足现场施工要求。按照施工规范、铁道部有关文件及施工质量标准严格执行。根据宝峰隧道工程特点,我公司调入大批有相关特长隧道及辅助坑道施工经验的施工人员。施工过程中及时与现场监理工程师、建设单位、设计院进行沟通,根据实际现场围岩情况及时调整施工方案,保证施工安全。其他。表4.6.7-4 隧道特征风险因素核对表隧道特征宝峰隧道最大埋深216米。1#、2#、4#斜井断面尺寸470575cm,3#斜井断面尺寸750600cm,正洞最大断面尺寸1280755cm。宝峰隧道正洞长7377m,辅助坑道1#斜井长425m,2#斜井长600m,3#斜井长890m,4#斜井长482m。
17、宝峰隧道进口至出口依次为上坡3/1780m、下坡9/600m和下坡10.8/5300m。 1#斜井综合坡度为11.9%的下坡;2#斜井综合坡度为11.5%的下坡;3#斜井综合坡度为11.5%的下坡;4#斜井综合坡度为6%的下坡。其他。铁路隧道其他风险因素识别可参照表4.6.8进行。表4.6.8 其它风险因素核对表交通事故施工现场各种机械司机都持证上岗,无证一律不予录用。各种交通运输车辆均经检验部门检验合格方允许进场使用。施工现场安排有专人指挥施工。现场施工便道平整,无凹凸不平现象,安排班组经常维护施工便道。洞内通风良好,每10米安装有照明灯,洞内可视范围满足通车要求。在洞口安装安全警示牌,并有
18、专人指挥运输车辆行驶。其他。用电事故已对各施工洞口进行专项的施工用电设计。已编制施工组织设计。所有用电采用专人管理,及时改正现场不规范施工用电现象,防止发生安全事故。其他。火灾事故各施工现场严格控制火源及其传播途径,并不定期对高频率区进行排除检查。安质部不定期举行安全教育培训,并定期对施工现场进行安全演练。项目安质部已编制完善的消防安全措施。对施工现场火源进行排查,对有安全隐患的每个项目范围内都配备有灭火器、消防砂等消防器材。由安质部牵头对整个昆玉铁路施工人员进行安全教育管理。其他。火工品管理、使用已编制火工品管理品管理办法。爆破员、安全员已由当地公安机关组织培训、取证。架子队专人负责火工品管
19、理。由物资部、安质部牵头定期、不定期对爆破员、安全员进行培训。安质部组织定期、不定期进行检查。其他4.5 初始风险分析、评价施工阶段风险较大,尤其是安全风险,在条件允许时应尽量进行较为全面的风险评估。由于施工阶段最主要目标就是顺利施工和安全保证,因此评估的重点应放在安全上,以按安全风险为主要评估目标,同时对工期风险、环境风险、辅助坑道安全风险也进行了评估。4.5.1初始风险等级表1、隧道开挖风险识别(1)开挖方式:隧道通过的地层岩石级别主要为、级,洞口段级进洞,开挖方式选择非常关键存在的风险主要为围岩变形、塌方掉块。 宝峰隧道围岩分级统计表 表4.5.1-1名称围岩级别长度(m)开挖方式宝峰隧
20、道v级dk10+338dk10+549交叉中隔壁法v级dk10+549dk10+860台阶法加临时仰拱v级dk10+860dk11+010交叉中隔壁法v级dk11+010dk11+750台阶法加临时仰拱级dk11+750dk11+800台阶法加临时横撑v级dk11+800dk12+000台阶法加临时仰拱v级dk12+000dk12+400交叉中隔壁法v级dk12+400dk12+700台阶法加临时仰拱级dk12+700dk13+050台阶法必要时加临时横撑v级dk13+050dk13+350台阶法加临时仰拱 宝峰隧道围岩分级统计表 续表4.5.1-1名称围岩级别长度(m)开挖方式宝峰隧道级dk
21、14+350dk14+550台阶法必要时加临时横撑v级dk14+550dk14+700台阶法加临时仰拱级dk14+700dk14+760台阶法必要时加临时横撑v级dk14+760dk14+950台阶法加临时仰拱级dk14+950dk15+400台阶法必要时加临时横撑v级dk15+400dk15+450台阶法加临时仰拱级dk15+450dk15+600台阶法必要时加临时横撑v级dk15+600dk15+650台阶法加临时仰拱级dk15+650dk16+270台阶法必要时加临时横撑v级dk16+270dk16+320台阶法加临时仰拱级dk16+320dk16+550台阶法必要时加临时横撑v级dk1
22、6+550dk17+445台阶法加临时仰拱v级dk17+445dk17+595交叉中隔壁法v级dk17+595dk17+702双侧壁导坑法1号斜井v级x1k0+004.63x1k0+425两台阶法2号斜井级x2k0+005.02x2k0+150两台阶法v级x2k0+150x2k0+600两台阶法3号斜井级x3k0+010.9x3k0+570两台阶法v级x2k0+570x2k1+041两台阶法4号斜井级x4k0+011.95x4k0+100全断面v级x4k0+240x4k0+482全断面(2)循环进尺:软弱围岩隧道、v级围岩地段采用台阶法开挖时,上台阶每循环开挖进尺,v级围岩不大于1榀钢架间距;
23、围岩不大于2榀钢架间距;边墙每循环开挖不大于两榀;仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m;隧道开挖后初期支护及时施作封闭成环,围岩封闭位置距掌子面不得大于35m。存在风险主要为围岩变形、塌方掉块,发生突(涌)水等风险的可能性较小。(3)瓦斯预抽放针对洞身存在瓦斯风险的情况,施工中须加强瓦斯监测和加强洞内通风,如有异常,应采取相应措施,保证施工安全。 必要时按瓦斯隧道施工。 (4)爆破器材检查和落实:根据围岩的岩性及硬度,调整每一循环进尺所需的炸药用量,施工现场要加强监控、检查与落实,存在的风险为塌方及大变形,突(涌)水等。(5)地下水处理:地下水动态变化严格受降水量制约,季
24、节变幅较大。本隧道与大清河水库由温水营平移断层相连且隧道位于水库下游,隧道通过的地层为温水营平移断层时,软弱围岩地段在开挖过程中会发生塌方突(涌)水,其余段地层偶然会发生塌方掉块,突(涌)水等风险的可能性较小。(6)爆破方法选择:根据围岩的岩性与硬度,选择爆破方法,、级围岩采用光面爆破。存在的风险主要为塌方掉块,发生大变形、突(涌)水等风险的可能性较小。(7)进洞:隧道进口采用端墙式洞门, dk10+338dk10+354段分布的透镜粉质黏土(松软土),施工过程中形成临空面后易产生土体变形滑移,存在塌方掉块、洞口失稳的风险。隧道出口采用偏压式明洞洞门,土层较厚,黏性土为硬塑,土体自稳性一般,隧
25、道出口上方d2k17+620处有既有昆玉铁路通过,施工过程中存在着洞口塌方、地表开裂,同时影响既有铁路的风险。(8)落底:隧道下台阶开挖要左右错开23m,每一循环进尺不超过两榀钢架间距,严禁出现左右两侧同时落底现象。两侧同时落底很可能会发生塌方风险,发生突水、涌水风险的可能性极小。(9)挑顶:斜井进洞与正洞交叉口处是施工的薄弱环节,应力比较极中,存在主要风险为塌方。(10)断面变化处或工法转化处:围岩级别的变化处,开挖断面发生变化,开挖轮廓线进行调整,施工中增加3m的过渡段。存在的主要风险是塌方掉块。2、隧道施工防排水风险识别(1)注浆排水措施:隧道穿越富水的宝峰断层破碎带及及温水营断层破碎带
26、,其中,温水营断层将大春河水库与隧道连通,此外,板岩夹砂岩,灰岩地层中含夹层状、透镜体状分布的灰岩、白云岩,上述地层中具高极高的突水突泥风险,且可能对地表水环境产生不利影响。(2)排水措施:施工主要是斜井洞口的防水,在汛期制定防排水措施及预案。存在的主要风险是雨季防突水冲灌斜井洞口。斜井工区遇较大涌水时存在淹井风险。(3)降水措施:地下水动态变化严格受降水量制约,季节变幅较大。制定排水措施,及时排出地表水。3、隧道施工支护及衬砌情况风险识别(1)支护钢度:隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用系统锚杆、双侧锁脚锚管(杆)固定,纵向采用22钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土
27、到设计厚度。存在的主要风险是围岩变形、塌方掉块。(2)超前支护:洞口段超前支护采用超前大管棚或小导管超前支护,大管棚纵向搭接长度不小于5m,小导管纵向搭接长度不小于1m。环向间距一般为0.3m或0.4m,最大不超过0.5m,单根导管长3.5m4.0m,管壁设间距不大于20厘米,梅花形布置的溢浆孔。超前小导管配合型钢钢架使用,存在的主要风险是围岩变形、塌方掉块,突水涌水发生的可能性极小。(3)预注浆:隧道穿越富水的宝峰断层破碎带及温水营断层破碎带,其中,温水营断层将大春河水库与隧道连通。此外,板岩夹砂岩,灰岩地层中含夹层状、透镜体状分布的灰岩、白云岩,上述地层中具高极高的突水突泥风险,为确保施工
28、安全,结构安全,制定注浆设计预案。(4)支护时机:隧道开挖后要及时支护,防止支护不及时造成围岩变形加剧,初支、级围岩非爆破开挖后8小时内完成开挖、架设钢架、喷射砼。存在的主要风险是围岩变形、塌方掉块,突水涌水发生的可能性极小。(5)支护方法:、级围岩采用超前支护、型钢钢架、系统锚杆、锁脚锚管(杆)、钢筋网片及喷射砼形成组合支护系统对围岩进行支护。存在的主要风险是围岩变形,塌方掉块、突水涌水发生的可能性极小。(6)支护质量:施工中加强过程控制,保证施工工序质量,严格按照设计图纸、施工规范与验标要求控制支护质量,保证施工安全。存在的主要风险是围岩变形、塌方掉块,突水涌水发生的可能性极小。(7)闭合
29、成环周期:初期支护的仰拱闭合成环非常关键,、级围岩仰拱紧跟掌子面,距离控制在35m以内。存在的主要风险是围岩变形,塌方掉块、突水涌水发生的可能性极小。4、隧道施工监控量测情况风险识别(1)水量水质水压:d2k11+880d2k12+410段为温水营平移断层,断层由泥质板岩、砂质板岩断层角砾组成,部分为断层压碎岩,原岩成分为板岩、变质砂岩,挤压破碎剧烈,局部形成透镜状破碎带,且隧道左侧580m为大春河水库,水库和隧道由温水营平移断层相连,地下水位浅,库水水头比隧道高约72m。存在的主要风险是塌方、突水、突泥。(2)掌子面稳定情况:监控量测作为关键工序列入现场组织,对隧道开展洞内外观察、拱顶下沉、
30、净空变化监控量测,v级量测断面间距不大于5m,保证量测频率,及时进行分析,监控量测数据严格按铁路监控量测技术规程进行分级,应用位移管理分级指导施工管理及支护等措施。当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或累计位移100mm时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护,应暂停掘进。水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。存在的主要风险是围岩变形、塌方,突水发生可能性极小。(3)量测器材及布置:周边位移量测以水平相对净空变化值的量测为主,水平净空变化量测线的布置应根据施工方法地质条件量测断面所在位置,隧道埋置深度等条件确定,在地质条件良好,采用全断
31、面方式开挖,设一条水平侧线,当采用台阶开挖方式时,特殊地段要求在拱腰和边墙部位各设一条水平侧线。拱顶下沉量测的位置在每个断面宜布13点。若地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,应同时量测拱腰下沉及基底隆起量。净空变化和拱顶下沉量测布点应在开挖后至喷射前进行,若围岩出现变化异常应尽早布设;开挖支护后2小时内读取初始读数。测试工具以机械或仪表为主,围岩收敛仪选用测力弹簧式,拱顶下沉量测采用水平仪水准尺和挂钩钢尺等,变形量测可采用单点或多点式锚头和传递杆,配以机械式百分表或点测位移计。存在的主要风险是围岩变形、塌方,突水发生可能性极小。(4)量测频率拱顶下沉及周边收敛量测频率表变形速度(mm/d)量测
32、断面距开挖面距离(m)量测频率5(01)b2次/天15(12)b1次/天0.51(25)b1次/2天0.20.5(25)b1次/2天0.25b1次/周围岩基本达到稳定后,停止进行量测。存在的主要风险是围岩变形、塌方,突水发生可能性极小。(5)量测的制度:为了加强隧道项目安全管理,按照设计、建设单位、监理单位相关规定,指挥部特别制定宝峰隧道项目监控量测制度,具体由项目工程部制定实施方案,项目部技术、安质、测量和架子队测量、质检人员实施,指挥部安质部监督检查。具体标准按照相关技术标准执行。存在的主要风险是围岩变形、塌方,突水发生可能性极小。(6)信息反馈及处理:在取得监测数据后,及时由专业监测人员
33、整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,并将结果反馈给设计、监理,从而实现动态设计、动态施工。存在的主要风险是围岩变形、塌方,突水发生可能性极小。4.5.2正洞安全风险评估通过对宝峰隧道的地层岩性、工程性质、地质构造、水文地质及特殊地质进行详细分析后,统计出宝峰隧道在不采取任何措施情况下的目标风险等级(初始风险等级),评价结果见表4-114.16。表4-11 宝峰隧道正洞初始风险清单表序号风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级1突水、突泥dk10+8
34、50-dk11+000通过宝峰断层,断层破碎带为地下水富集区和流通区,水头高度5560m。地质因素 33高度d2k12+050-d2k12+380段通过温水营平移断层,该段隧道左侧580米为大清河水库,水库和隧道由温水营平移断层相连,库水水位比隧道高72米。隧道遇涌水、突泥、及洞顶坍塌甚至塌陷可能性大。地质因素33高度dk11+000d2k12+050段地质系昆阳群黑山头组内呈夹层状、透镜状分布之灰岩,白云岩地表出露地段岩溶弱发育,但夹层岩溶地层容易形成管道岩溶。地质因素33高度超前地质预报情况管理因素33高度设计文件核对情况管理因素32中度超前地质预报情况管理因素33高度地下水处理、爆破方法
35、、隧道超挖情况、落底、挑顶管理因素32中度1、注浆堵水措施2、排水措施3、降水措施管理因素33高度量测水量、水质、水压、频率管理因素32中度量测信息反馈及处理管理因素33高度量测器材及布置管理因素23高度 表4-11 宝峰隧道正洞初始风险清单表 续表序号风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级2瓦斯段内板岩夹砂岩地段偶夹透镜状灰黑、黑色碳质板岩,可能含瓦斯等有害气体地质因素33高度瓦斯预抽放、瓦斯泄压与排放、注浆封闭瓦斯地质因素33高度爆破器材检查与落实、爆破方法管理因素33高度通风质量管理因素43高度通风系统、通风设备管理因素33高度洞口火源检查、焊接切割等危险作业规章制度及
36、执行、进洞人员禁穿化纤服装管理因素43高度机械设备防护、人员防护、电缆选型、电器设备管理因素43高度量测器材及布置、量测频率、信息反馈及处理管理因素43高度瓦斯浓度及压力管理因素43高度气密性混凝土,施工缝、沉降缝处理管理因素33高度3塌方开挖方法、循环进尺、进洞管理因素43高度爆破方法、爆破器材检查及落实管理因素33高度落底、挑顶、管理因素43高度断面变化处、超挖管理因素42高度监控量测管理因素43高度支护刚度、超前支护、支护时机、支护方法、支护质量地质因素43高度表4-12 宝峰隧道1、2、4号斜井初始风险清单表序号风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级1突水、突泥超前地
37、质预报情况地质因素33高度设计文件核对情况管理因素32中度地下水处理、爆破方法、隧道超挖情况、落底、挑顶管理因素32中度1、注浆堵水措施2、排水措施3、降水措施管理因素33高度量测水量、水质、水压、频率管理因素32中度量测信息反馈及处理管理因素33高度量测制度、器材及布置管理因素23高度2瓦斯段内板岩夹砂岩地段偶夹透镜状灰黑、黑色碳质板岩,可能含瓦斯等有害气体地质因素33高度瓦斯预抽放、瓦斯泄压与排放、注浆封闭瓦斯地质因素33高度爆破器材检查与落实、爆破方法、管理因素33高度通风质量管理因素43高度通风系统、通风设备管理因素33高度 表4-12 宝峰隧道1、2、4号斜井初始风险清单表 续表序号
38、风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级2瓦斯洞口火源检查、焊接切割等危险作业规章制度及执行、进洞人员禁穿化纤服装管理因素43高度机械设备防护、人员防护、电缆选型、电器设备管理因素43高度量测器材及布置、量测频率、信息反馈及处理管理因素43高度瓦斯浓度及压力管理因素43高度气密性混凝土,施工缝、沉降缝处理管理因素33高度3塌方开挖方法、循环进尺、进洞管理因素43高度爆破方法、爆破器材检查及落实管理因素33高度落底、挑顶管理因素43高度断面变化处、超挖管理因素42高度监控量测管理因素43高度支护刚度、超前支护、支护时机、支护方法、支护质量地质因素43高度4机械伤害1#斜井长(42
39、5m),坡度大(11.9%下坡),断面小(470575cm)。管理因素43高度2#斜井长(600m),坡度大(11.5%下坡),断面小(470575cm)。管理因素43高度4#斜井长(482m),坡度大(6%下坡),断面小(470575cm)。管理因素43高度表4-13 宝峰隧道3号斜井初始风险清单表序号风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级1突水、突泥超前地质预报情况地质因素33高度设计文件核对情况管理因素32中度地下水处理、爆破方法、隧道超挖情况、落底、挑顶管理因素32中度1、注浆堵水措施2、排水措施3、降水措施管理因素33高度量测水量、水质、水压、频率管理因素32中度量
40、测信息反馈及处理管理因素33高度量测制度、器材及布置管理因素23高度2瓦斯段内板岩夹砂岩地段偶夹透镜状灰黑、黑色碳质板岩,可能含瓦斯等有害气体地质因素33高度瓦斯预抽放、瓦斯泄压与排放、注浆封闭瓦斯地质因素33高度爆破器材检查与落实、爆破方法、管理因素33高度通风质量管理因素43高度通风系统、通风设备管理因素33高度洞口火源检查、焊接切割等危险作业规章制度及执行、进洞人员禁穿化纤服装管理因素43高度 表4-13 宝峰隧道3号斜井初始风险清单表 续表序号风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级2瓦斯机械设备防护、人员防护、电缆选型、电器设备管理因素43高度量测器材及布置、量测频率
41、、信息反馈及处理管理因素43高度瓦斯浓度及压力管理因素43高度气密性混凝土,施工缝、沉降缝处理管理因素33高度3塌方开挖方法、循环进尺、进洞管理因素43高度爆破方法、爆破器材检查及落实管理因素33高度落底、挑顶、管理因素43高度断面变化处、超挖管理因素42高度监控量测管理因素43高度支护刚度、超前支护、支护时机、支护方法、支护质量地质因素43高度表4-16 宝峰隧道洞外初始风险清单表序号风险事件风险因素险源类别初始风险概率等级后果等级风险等级1爆炸火工品储存、运输、使用。管理因素34高度2压力容器爆炸未按规定定期进行检验检测,在使用、维护中因管理因素缺陷或操作不当。管理因素33高度3场内交通事
42、故及机械伤害场内行走工程机械导致的交通事故及机械伤害。管理因素32中度4高处坠落进行高空作业防护不到位导致施工人员坠落。防护因素32中度5物体打击高处作业时掉落的物品,工具砸伤施工人员及机械。防护因素32中度6触电现场施工用电乱搭乱接,漏电保护开关失效等。管理因素31中度4.5.2工期风险宝峰隧道全长7.377km,辅助坑道4座斜井,均为无轨运输,共6个工区。按施工计划,进口工区担负正洞施工长度697m、1#斜井工区担负斜井本身施工长度425m及正洞施工长度1194m、2#斜井工区担负本身施工长度600m及正洞施工长度1564m、3#斜井工区担负本身施工长度890m及正洞施工长度1227m、4
43、#斜井工区担负斜井施工482m及正洞施工长度1971m、出口工区担负正洞施工长度724m。根据隧道进度指标和宝峰隧道围岩分级和上述工区划分情况分析,本隧道按进口、出口和四座斜井,共6个工区10个工作面进行施工,总工期32.99个月,主体工程贯通工期约26个月,其中各工区施工准备工期正洞3个月,斜井2个月,无砟道床铺设及铺轨、设备安装共6个月。但由于隧道地质条件相对复杂,施工过程中存在较多不确定因素,结合本工程风险因素,工期初始风险等级判定高度。4.5.3环境影响风险隧道开挖穿越两个断层,与一个断层平行相邻,开挖涌水将可能引起地下水漏失,造成沟谷溪流流量减少、泉水枯竭,地下水位下降等,给当地村民
44、生产、生活用水带来不利的影响。 宝峰隧道环境影响初始风险等级表 表4-17风险事件风险因素初始风险概率等级后果等级风险等级隧道开挖可能会对附近居民生活用水造成影响。居民用水影响33高度 隧道弃碴植被破坏及动物迁徙32中度5风险对策措施及建议5.1突水、突泥施工安全保证措施 根据设计图纸隧道dk10+850-dk11+000通过宝峰断层,断层破碎带为地下水富集区和流通区,水头高度5560m。隧道d2k12+050-d2k12+380段通过温水营平移断层,该段隧道左侧580米为大清河水库,水库和隧道由温水营平移断层相连,库水水位比隧道高72米。隧道遇涌水、突泥、及洞顶坍塌甚至塌陷可能性大。隧道dk
45、11+000d2k12+050段地质系昆阳群黑山头组内呈夹层状、透镜状分布之灰岩,白云岩地表出露地段岩溶弱发育,但夹层岩溶地层容易形成管道岩溶。为了保证施工安全、结构安全,不发生突水、突泥事故,施工中采取超前地质预报与超前注浆的方法施工。地下水处理应遵循“先探后掘、以堵为主、堵排结合、可控排放、择机封堵”的原则,根据地下水出水形态和处理时机,高压富水段施工拟采取以下措施:1、地质预报分析超前地质预报由专业人员施做,纳入正常施工工序进行管理,保证施工安全。设计文件与现场地质不同时,根据地质资料和超前钻探情况运用动态设计,变更设计文件,保证施工安全。结合设计及远距离超前探测采取地震波地质探测仪法,
46、探测前方距离约100m,每循环搭接20m。中近距离超前探测采取地震反射波法(探测前方距离约30m)和地质雷达探测法(探测前方距离约30m),印证地震波地质探测仪超前探测的异常地段,每循环搭接5m。采用地质素描法和钻爆施工时用长炮眼孔进行短距离预报;依据超前地质预测数据进行前方涌水量量分析,并将所采集原始数据、分析过程、分析结果报专家审核,根据预测结果制定下一步实施方案。2、量测措施掌子面地质素描、tsp203地震反射法、地质雷达、红外线探水、hsp水平声波反射法等综合物探和超前钻探,对断层、褶皱、节理发育段进行超前快速预测预报,并利用超前水平钻及平导进行验证,根据探测结果,对围岩破碎、富水地段
47、,必要时增加注浆措施,并设置超前小导管支护,钢架等措施,加强初期支护强度,台阶法施工、确保施工安全。施工时应根据实际施工隧道涌水量统计,同时加强超前预报,必要时采取超前钻探方法对隧道前端水源进行判断,及时做好排水措施、预防突发性涌、突水情况的发生。为防止涌突水造成施工灾害,采用tsp预报、地质雷达、红外探水仪等设备和超前地质钻探,针对可能存在涌突水问题的段落开展超前地质预报工作。对有水地段尽量采用超前小导管注浆法堵水、止水或超前固岩注浆法堵水。另外由物资设备部及时跟进了解施工现场,配备足够的污水泵、潜水泵和发电机,由物质设备部安排专人负责设备的更新和保养,洞内由现场经理安排专人负责洞内抽水,并保证排水沟和集水井的畅通,以防发生意外时能将隧道涌水顺利排出洞外。3、超前灌浆、超前支护在超前地质预报探明需要堵水的段落,根据设计要求严格按照注浆堵水措施采取帷幕注浆、径向注浆
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