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文档简介

1、 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 1 页 共 37 页 新建铁路西安至成都铁路客运专线新建铁路西安至成都铁路客运专线 川陕省界至江油段川陕省界至江油段 xczq4 标段标段 黄家梁隧道黄家梁隧道 施工阶段风险评估报告施工阶段风险评估报告 编制: 审核: 审批: 中铁五局西成客专指挥部第一项目部中铁五局西成客专指挥部第一项目部 二二一三年四月一三年四月 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 2 页 共 37 页 目目 录录 1 编制依据.4 2 黄家梁隧道概况.5 2.1 工程概况.5 2.2 地形地貌.5 2.3 地层岩性.5 2.

2、3 地质构造及地震动参数.6 2.3.1 褶皱构造.6 2.3.2 节理.6 2.3.3 地震动参数.6 2.4 水文地质特征.6 2.4.1 地表水特征.6 2.4.2 地下水特征.6 2.4.3 水化学特征.7 2.4.4 主要不良地质.7 2.5 隧道洞身主要地质问题.7 2.5.1 瓦斯.7 2.5.2 原油及有害气体.8 2.5.3 滑坡.8 2.5.4 岩堆.8 2.5.5 危岩落石.8 2.5.6 顺层及偏压.8 2.5.7 洞身浅埋.9 2.5.8 突水突泥.9 3 风险评估程序及方法.9 3.1 风险评估与管理组织机构.9 2.2 风险评估程序.9 3.3 风险评估方法.10

3、 3.3.1 专家评估法.10 3.3.2 风险评估因素核对表.10 3.3 风险分级及接受标准 .10 3.3.1 事故发生概率等级标准.10 3.3.2 经济损失等级标准.11 3.3.3 人员伤亡等级标准.11 3.3.4 工期延误等级标准.11 3.3.5 环境影响等级标准.12 3.3.6 风险等级标准.12 3.3.7 风险接受准则.12 4 风险评估的内容.13 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 3 页 共 37 页 4.1 风险评估的对象及目标.13 4.1.1 评估对象.13 4.1.2 评估目标.13 4.2 安全风险评估因素.13 4.3

4、风险评估内容.13 4.3.1 安全风险情况分析.14 4.3.1.1 概率等级与后果等级的确定.14 4.3.1.1.1 瓦斯.14 4.3.1.1.2 塌方.14 4.3.1.1.3 危岩落石.15 4.3.1.1.4 突水突泥.15 4.3.2 初始风险评估.15 4.3.3 残留风险评估.16 5 风险对策措施.16 5.1 突泥突水风险控制措施.16 5.2 塌方风险控制措施.16 5.2.1 施工原则.16 5.2.2 超前地质预报.16 5.2.3 施工方法.17 5.2.3.1 开挖.17 5.2.3.2 初期支护.17 5.3 洞口危岩落石风险控制措施.17 5.4 瓦斯风险

5、控制措施.18 5.4.1 超前预报.18 5.4.2 不间断监控检测.18 5.4.3 严控火源.19 5.4.4 加强通风.20 5.4.4.1 通风方案.20 6 评估结论.21 7 附件.22 附表一、黄家梁隧道辅助坑道设置表(优化后) .23 附表二、专家组成员表.23 附表三、黄家梁隧道施工风险因素核对表.24 附表四、黄家梁隧道风险清单.26 附表五、黄家梁隧道存在的初始风险评价结果.27 附表六、黄家梁隧道初始风险所占比例.30 附表七、黄家梁隧道残留风险评价结果.31 附表八、黄家梁隧道残留风险等级表.34 附表九、项目部风险评价组织机构图.35 附表十、隧道风险评估管理基本

6、流程图.36 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 4 页 共 37 页 黄家梁隧道施工阶段风险评估报告黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 1 编制依据编制依据 关于印发加强铁路隧道工程安全工作的若干意见通知 (铁建设 2007102 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: 西安至成都客运专线 xczq-4 标施工招标及投标文件; 西安至成都客运专线 xczq-4 标隧道设计图及通用图。 西安至成都客运专线 xczq-4 标段实施性施工组织设计 ; 设计院针对黄家梁隧

7、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) 铁路隧道防排水技术规范 (tb10119-2000) 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) 铁路瓦斯隧道技术规范(tb10120-2002) 及 2009 年局部修订 (铁建设200962 号) ; 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 (aq1029-2007) ; 铁路工程施工安全技术规程 (tb10301-2009tb10306-2009) 爆破安全规程 (gb6722-2011) 防治煤矿瓦斯突出规定(煤炭工业出版社

8、2009); 煤矿安全监控系统通用技术要求 (aq6201-2006) ; 铁路工程建设项目水土保持方案技术标准 (tb10503-2005) 高速铁路隧道工程施工技术指南 (铁建设2010241 号) ; 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 5 页 共 37 页 现场施工调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况 及施工环境等调查资料。 2 黄家梁隧道概况黄家梁隧道概况 2.1 工程概况工程概况 黄家梁隧道全长 11632m,位于西成客运专线四川段剑门关江油北 区间,进口位于广元市剑阁县上寺乡猫儿坝村,出口位于青川县金子山乡 金子山村。隧道起讫里程为 d

9、k431+660dk443+292,为双线隧道。洞身 dk431+653dk432+071 位于半径 12000m 的右偏曲线上,其余地段为直 线,纵坡 6、20及-3的人字坡,最大埋深约 265m,紧小埋深 20 米。 2.2 地形地貌地形地貌 隧区属构造侵蚀,风化剥蚀中低山区地貌,山岭呈北东向展布。地面 高程 540910m,相对高差 370m,自然山坡坡度 2560,砂岩和砾岩部 分陡崖。覆土层较薄,基岩多裸露,多生长灌木、松林、杂草,植被发育 良好,平缓地带多辟为旱地。 绵广高速公路位于线路左侧 200m450m 附近,线路左侧山脚居民点 较为密集,dk447dk448 段线路附近居民

10、点分布较多,其他地段零星分 布,进口有便道相通,出口位于与青川公路旁,交通条件较好。 根据黄家梁隧道所处地形,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,辅助坑道经过方案优化设 3 座斜井+1 座横洞+1 座明洞。祥见附表一。 斜井双车道净空尺寸 5.04.9m(宽高)、横洞单车道净空尺寸 5.05.9m(宽高)。 2.3 地层岩性地层岩性 隧道涉及地层主要为第四季全新统滑坡堆积(q4del)块石土,崩坡 积(q4dl+col)块石土,坡残积(q4dl+el)粉质黏土;侏罗系沙溪庙组 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 6 页 共 37 页 (j

11、2s1)泥岩夹砂岩,侏罗系千佛岩组(j2q)泥岩夹砂岩,侏罗系白田坝 组(j1b)泥岩夹砂岩、砾岩。 2.3 地质构造及地震动参数地质构造及地震动参数 2.3.1 褶皱构造褶皱构造 隧区位于四川龙门山北东向褶皱带之东翼与四川盆地边缘弧形(华夏 式)构造带交界处,龙门山褶皱带褶皱发育,断裂密布,岩层多陡顷、直 立或倒转,地质构造十分复杂。测段属于扬子准地台西北边缘地带,位于 川西北台陷次级构造与龙门山构造带边缘区。 2.3.2 节理节理 隧区为单斜构造,岩层产状 n4764e/3445se,受区域构造影响, 节理多为闭合或微张型,其延伸较远,主要发育两组节理:n1442 w/6178ne,n37

12、73 e/4360nw。泥岩风化节理普遍发育,裂隙多 而细小。 2.3.3 地震动参数地震动参数 据中国地震动参数区划图 (gb18306-2001) 、 四川甘肃陕西部分 地区地震动峰值加速度区划图 (gb18306-2001 一号修改单)以及新建 铁路西安至成都客运专线川陕省界至江油段工程场地地震安全性评价报告 (中国地震局地壳应力研究所) ,隧区地震动参数为:动峰值加速度 0.15g,反应谱特征周期 0.40s。 2.4 水文地质特征水文地质特征 2.4.1 地表水特征地表水特征 隧区地表水为山间冲沟季节性沟水,沟水受大气降雨补给,流量季节 性变化较大,雨季降水集中,地表径流突出,旱季流

13、量很小。 2.4.2 地下水特征地下水特征 地下水主要为基岩裂隙水。基岩为泥岩夹砂岩,构造节理裂隙发育, 泥岩中多呈充填闭合状,基岩裂隙水总体含量不大。泥岩地下水含量微弱, 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 7 页 共 37 页 砂岩储水条件较好,地下水含量相对丰富,由于泥岩为相对隔水层,砂岩 层地下水部分形成承压水。 根据含水岩组的划分,结合地形、地貌等地质特征,分别采用降水入 渗法、地下水动力学法进行对比计算。预计隧道正常涌水量为 7093m3/d, 雨季最大涌水量为 14186m3/d。 黄家梁隧道分段涌水量表黄家梁隧道分段涌水量表 隧道洞身段落里程长度(

14、m)富水性分区 正常涌水量 (m3/d) 最大涌水量 (m3/d) dk431+660dk432+7501090弱445890 dk432+750dk436+8504100中等30726144 dk436+850dk438+6001750中等16683336 dk438+600dk439+8501250中等8031606 dk439+850dk443+2923442弱11052210 合计709314186 2.4.3 水化学特征水化学特征 据测段内取水试验,水质属 hco3-ca2+或 hco3-ca2+.na+型水,根 据铁路混凝土结构耐久性设计规范 (tb10005-2010) ,在环境

15、作用类别 为化学侵蚀环境、氯盐环境时,水中 so42-、ph、mg2+、侵蚀性 co2、ci-对砼无侵蚀性。 2.4.4 主要不良地质主要不良地质 为油砂岩、原油及有害气体。原油主要赋存于局部节理裂隙内和层理 裂隙内。硫化氢气体及二氧化硫对隧道施工和隧道结构耐久性会造成危害。 黄家梁隧道围岩分级表黄家梁隧道围岩分级表 围岩级别iii 级iv 级v 级 长度(m)43006219.91112.1 比例37.0%53.5%9.5% 2.5 隧道洞身主要地质问题隧道洞身主要地质问题 2.5.1 瓦斯瓦斯 黄家梁隧道瓦斯分级表黄家梁隧道瓦斯分级表 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评

16、估报告 第 8 页 共 37 页 瓦斯级别低高备注 dk431+660dk434+500进口 dk434+500dk439+5001#、2#、3#斜井里程区段 dk439+500dk443+292横洞、明洞、出口 长度(m)6232500011232 比例54.48%44.52%100% 2.5.2 原油及有害气体原油及有害气体 dk438+275 dk438+560 为油砂岩地层,原油主要赋予局部节理裂隙 内和层理裂隙内。 2.5.3 滑坡滑坡 隧道洞身 dk431+763+793、dk432+090+286、dk432+541dk433+543 经过 滑坡堆积体或滑坡群,堆积体主要由碎石土

17、、块石土组成,其间充填粉质 黏土。总厚 520m、530m 不等,经过长期的发展,目前自然条件下处于 稳定状态。滑坡滑面距轨面 1035m,对隧道稳定性有影响。 2.5.4 岩堆岩堆 发育于 dk438+681dk439+114 段,主要物质为块石土,其间充填 粉质黏土,母岩成分主要为弱风化砂、泥岩及砾岩,多呈棱角状,含量一 般 60%90%,粒径一般 200300mm,最大可达 35m,颗粒级配差,分布不 均匀。厚 1030m,岩堆底面距隧道轨面约 30m,对隧道及其附属坑道稳 定性有影响。 2.5.5 危岩落石危岩落石 隧道进口及 1、2 号斜井、出口坡面较陡,软硬岩相间分布,由于差 异风

18、化形成危岩。隧道进口右侧 50m 以外,出口右侧 300m 以外沿 j2q 与 j1b 接触带砾岩和砂岩多形成悬崖陡壁,节理裂隙发育,多形成大范围危 岩落石区,坡脚多见崩塌形成的块石,直径大的达数千米至十余米。 2.5.6 顺层及偏压顺层及偏压 dk431+660dk432+000;dk438+910dk439+150;dk440+150 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 9 页 共 37 页 dk440+220;dk440+955dk441+160;dk442+250dk442+520;dk4 43+090dk443+292 共 6 段埋深小于 50m,岩层倾

19、角 34 44 走向与线 路夹有小于 10 ,倾向线路左侧,隧道右侧顺层偏压。 dk437+800+950 段埋深大于 250m,岩层倾角 34 44 走向与线路 夹有小于 10 ,倾向线路左侧,隧道右侧顺层偏压。另外,辅助坑道的进 口仰坡均在顺层。 2.5.7 洞身浅埋洞身浅埋 dk431+671dk431+711;dk443+237dk443+277;dk441+000dk 441+100;dk442+300dk442+310;dk442+370dk442+390;dk431+71 1 dk432+000;dk438+900 dk439+150;dk442+250 dk442+300;d

20、k442+390 dk442+450;dk443+220 dk442+237 共 10 段存在塌方可能 。其中,dk441+005dk441+055 段最小浅埋 20 米。 2.5.8 突水突泥突水突泥 dk432+500dk432+700;dk433+300dk433+500;dk435+200dk 435+400;dk436+020dk436+220;dk436+700dk436+900 共 5 段地下 水含量丰富。且形成承压水地段,可能发生突水突泥。 3 风险评估程序及方法风险评估程序及方法 3.1 风险评估与管理组织机构风险评估与管理组织机构 项目部成立隧道风险评估与管理小组,进行动态

21、评估与管理。 管理小组由项目经理任组长,总工程师、副经理、安全总监任副组 长,各职能部门负责人及专职安全管理人员、各施工作业单位主要负责人、 技术骨干任组员。 风险评估与管理小组主要职责: 制定计划和策略,确定风险评估对象及目标、风险等级标准和接受 准则,收集基本资料,提出风险识别和评价方法等。 确定风险的来源并分类,建立适合的风险指标体系,提出风险指标 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 10 页 共 37 页 体系和风险清单。 隧道风险评估与管理小组组织机构图、风险险评估管理流程见下页。 2.2 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

22、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。 3.3 风险评估方

23、法风险评估方法 以专家调查法为主线。根据该项目提供的资料、地质报告及水文地质 条件,结合施工设计、施工方案、方法和施工工艺进行综合类比分析,并 对照国家标准、部门及行业规章进行识别分析。 3.3.1 专家评估法专家评估法 成立风险评估专家组。祥见附表二。 3.3.2 风险评估因素核对表风险评估因素核对表 根据调查、归纳、总结的资料制成表,然后将当前工程建设环境、特 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 11 页 共 37 页 性、建设管理现状等进行比较,分析可能出现的风险,该项目风险因素检 查表按铁路隧道风险评估与管理暂行规定中的风险评估因素核对表, 形成风险清单。

24、 3.3 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,将各种风险 因素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下表。 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

25、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。 3.3.2 经济损失等级标准经济损失等级标准 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 注:“”含义包括上限值而不包括下限值,以下表格均同。 3.3.3 人员伤亡等级标准人员伤亡等级标准 人员伤亡等级标准人员伤亡等级标准 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 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估

26、报告 第 12 页 共 37 页 人员伤亡数量 (人) f9 2f9 或 si10 1f2 或 1si10 si或 1mi10 mi1 3.3.4 工期延误等级标准工期延误等级标准 工期延误等级标准工期延误等级标准 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 延误时间 1(控制工期工程) (月/单一事) 101100.110.010.10.01 延误时间 2 控制工期工程) (月/单一事)24626260.520.5 3.3.5 环境影响等级标准环境影响等级标准 环境影响等级标准环境影响等级标准 后果定性描述灾难性的很严重的严重的较大的轻微的 后果等级54321 环境影

27、响描述永久且严重的永久但轻微的长期的临时但严重的临时且轻微的 注:“临时的”含义为在施工工期以内可以消除;“长期的”含义为在施工工期以内不能消除,但 不会是永久的;“永久的”含义为不可逆转或不可恢复的。 3.3.6 风险等级标准风险等级标准 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)关系如下表所示。 风险等级关系风

28、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(iv 级)中度(iii 级)中度(iii 级)高度(ii 级) 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告

29、第 13 页 共 37 页 3.3.7 风险接受准则风险接受准则 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。 4 风险评估的内容风险评估的内容 4.1 风险评估的对象及目标风险评估的对象及目标 4.1.1 评估对象评估对象 黄家梁隧道在施

30、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。 4.1.2 评估目标评估目标 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 4.2 安全风险评估因素安全风险评估因素 黄家梁隧道工程地质极为复杂,隧道地

31、质灾害性不良地质地段长,特 别是隧道存在的高瓦斯风险,加之合同工期紧迫,施工组织管理难度大。 在施工高峰期,组织平行作业面多达 40 个(其中开挖作业面 10 个)、参建 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 14 页 共 37 页 人员达 870 余人。 按隧道地形、地质、设计情况,隧道进行风险因素识别,黄家梁隧道 风险因素核对表祥见附表三。 根据分析,本隧道施工中存在的主要风险为:突水突泥、塌方、危岩 落石、瓦斯及有害气体等 4 大主要风险。 4.3 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

32、,结合实施性施工组织设计对隧道及辅助坑 道进行评估,主要侧重于施工安全,重点对瓦斯、突水突泥、塌方、大变 形、原油及有害气体、危岩落石、成品油输送管道泄露或爆炸、天燃气输 送管道泄露或爆炸等典型风险进行评估。祥见附表四。 4.3.1 安全风险情况分析安全风险情况分析 4.3.1.1 概率等级与后果等级的确定概率等级与后果等级的确定 4.3.1.1.1 瓦斯瓦斯 黄家梁隧道为高瓦斯隧道,其中 dk434+500dk439+500 段为高瓦 斯区段,其余为低瓦斯区段;施工中,但凡忽略如瓦检、静电、雷电、供 电、通风、动火、弱电、摩擦导致的火花、未做防爆的机械、车辆、未使 用防爆电气、未佩戴自救器的

33、作业人员、闲杂人员进洞、未经培训的作业 人员、特种作业人员、未执行动火审批制度、未安排安全监护员等细节, 无论是从技术措施、安全措施,还是管理出现缺陷,一旦发生瓦斯突出或 瓦斯爆炸,轻者群死群伤,重者将是特别重大的恶性事故。安全风险极高。 4.3.1.1.2 塌方塌方 岩堆段 发育于 dk438+681dk439+114 段的,厚 1030m,岩堆底面距隧 道轨面约 30m,对隧道及其附属坑道稳定性有影响。 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 15 页 共 37 页 顺层及偏压段 dk431+660dk432+000;dk438+910dk439+150;dk44

34、0+150 dk440+220;dk440+955dk441+160;dk442+250dk442+520;dk4 43+090dk443+292 段埋深小于 50m,岩层倾角 34 44 走向与线路夹 有小于 10 ,倾向线路左侧,隧道右侧顺层偏压。dk437+800+950 段埋 深大于 250m,岩层倾角 34 44 走向与线路夹有小于 10 ,倾向线路左 侧,隧道右侧顺层偏压。另外辅助坑道的进口仰坡均在顺层。 洞身浅埋 dk431+671dk431+711;dk443+237dk443+277;dk441+000dk 441+100;dk442+300dk442+310;dk442+3

35、70dk442+390;dk431+71 1 dk432+000;dk438+900 dk439+150;dk442+250 dk442+300;d k442+390 dk442+450;dk443+220 dk442+237 共有 10 段存在塌方可 能。其中,dk441+005dk441+055 段最小浅埋 20 米,上方有一冲沟。 滑坡 隧道洞身 dk431+763+793、dk432+090+286、dk432+541dk433+543 段滑 坡滑面距隧道轨面 1035m,对隧道稳定性有影响。 开挖过程中,极有可能对已支护的结构造成冲压或挤压,由于滑坡发 生时间短,易发生埋人或关门事故

36、。 4.3.1.1.3 危岩落石危岩落石 隧道进口及 1#斜井、2#斜井、出口等坡面较陡,软硬岩相间分布,由 于差异风化形成危岩。 隧道进口右侧 50m 以外,出口右侧 300m 以外砾岩和砂岩多形成悬崖 陡壁,节理裂隙发育,多形成大范围危岩落石区,洞口、斜井处多作业人 员和机械设备,属重大危险源。 4.3.1.1.4 突水突泥突水突泥 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 16 页 共 37 页 dk432+500dk432+700;dk433+300dk433+500;dk435+200dk 435+400;dk436+020dk436+220;dk436+70

37、0dk436+900 共 5 段地下 水含量丰富,且形成承压水地段,可能发生突水突泥。 4.3.2 初始风险评估初始风险评估 通过风险分析,黄家梁隧道存在的初始风险评价结果祥见附表五。 经评估,本隧道中的主要典型风险事件类型为瓦斯及有害气体、塌方、 突水突泥、危岩落石等风险;初始风险为高度及以上的共有 519 处,其余 地段各类初始风险均为中度及其以下。 黄家梁隧道初始风险统计祥见附表六。 4.3.3 残留风险评估残留风险评估 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, 残留风险评估结果祥见附表七。 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

38、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。 5 风险对策措施风险对策措施 5.1 突泥突水风险控制措施突泥突水风险控制措施 加强超前地质钻探,采用常规+综合超前物探+超前探孔(3 孔)做 好地质预测预报,施工过程中根据预报结果对地下水处理措施进行优化调 整。 加强注浆堵水,预先备足抽排水设备,反坡施工段落配置足够的抽 水设备,对长距离抽水设置梯级泵站。 按设计要求施作富水段的超前帷幕注浆减少地下水涌出量和径向注 浆,达到堵水效果,确保施工安全。 加强支护段的围岩量测,并派专人检查施工支护情况,当围岩量测 数据有突变或砼表面开裂时,应视为危险警告信号,必须立即通知施工人 西

39、成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 17 页 共 37 页 员撤离现场,待加固处理后再进行施工。 严格控制开挖循环进尺,减小爆破对围岩的扰动。 其他祥见专项方案。 5.2 塌方风险控制措施塌方风险控制措施 5.2.1 施工原则施工原则 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。 5.2.2 超前地质预报超前地质预报 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

40、,以调整施工方案 和施工方法。 5.2.3 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。 5.2.3.1 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。 (岩堆、滑坡)断层及破碎带施工主要采用双侧 壁导坑法、台阶法开挖施工。 5.2.3.2 初期支护初期支护 采用喷、锚、网、喷支护紧跟、钢架支护。喷射砼厚度符合设计要求, 加强监控量测工作,根据位移量测结果,评价支护的可

41、靠性和围岩的稳定 状态,及时调整支护参数,确保施工安全。 钢架紧跟开挖施作,及时封闭成环,对台阶法施工地段,辅助钢架支 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 18 页 共 37 页 护在衬砌前逐段拆除。 辅助支护施工措施根据实际进行设计变更以及现场施工安全需要进行 施作。 仰拱超前,衬砌适度紧跟 仰拱超前施工,衬砌适度紧跟,形成封闭结构,提高衬砌结构的承载 力;施工缝、沉降缝作特殊处理,一方面为了防水,另一方面可减弱地层 活动性对衬砌结构的危害。 5.3 洞口危岩落石风险控制措施洞口危岩落石风险控制措施 洞口边仰坡施工前,应优先制定专项方案,对危岩进行排除。 开挖前

42、,先在洞口边仰坡开挖线外布置观测点,严密观测洞顶围岩 变化。观测点应布置在仰坡顶 510m 范围,间距每 5m 一个。还应根据岩 层走向、厚度、顶部位置具体设置,应保证能观测到顺层岩体的位置变化。 根据观测数据,分析洞顶围岩变化,当洞顶沉降出现突变,产生较大的横 向、竖向位移时,应实地观察洞顶地表有无出现裂缝,并加强观测。如果 观测数据有继续加大,裂缝宽度变大或者数量增多,则洞口可能出现失稳, 需要停止进洞进行处理。 对局部孤石清除,边仰坡设置锚杆框架梁及主动防护网进行防护。 如不能有效排除风险时,须采取削减风险措施。项目部要制定针对 性的施工方案,对其进行支护加固,同时将危岩落石列为重大危险

43、源进行 监控管理。 5.4 瓦斯风险控制措施瓦斯风险控制措施 5.4.1 超前预报超前预报 结合现场实际情况,对瓦斯含量、压力、涌出速度等指标进行检测 和分析,及早查明煤层的位置和突出性,利用弹性波判断前方煤层的具体 位置,采用洞内钻孔检测瓦斯的含量及压力。 高瓦斯地段(dk434+500dk439+500)采用超前钻孔(5 孔,每 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 19 页 共 37 页 孔深 2050m,孔眼分别布置在掌子面拱顶、拱脚和墙角处) 、加深炮眼 (10 孔)进行超前地质预报;低瓦斯地段采用超前钻孔(2 孔) 、加深炮 眼(5 孔)进行超前地质预报

44、;超前钻孔孔径采用 108mm,每循环搭接 长度不少于 5m。 5.4.2 不间断监控检测不间断监控检测 选用 kj-101 型瓦斯监测系统,采用瓦斯自动报警仪与人工检查相 结合,配专职的瓦检员,对隧道进行 24 小时巡回检测,对有可能瓦斯聚 集处进行检测。 隧道工作面贯通前,加强临时停工工作面瓦斯监测,保持通风,防 止浓度超标。 加强关键工序、重点部位的检测。 高瓦斯工区设置自动监测系统的探头须离开挖面有一定的距离,还 要人工配合检测。 对隧道内瓦斯浓度超限处理措施应严格按照下表执行: 瓦斯浓度限值及超限处理措施表瓦斯浓度限值及超限处理措施表 序号地点限值超限处理措施 1瓦斯工区任意处0.5

45、 超限处 20m 范围内立即停电,查明原因,加强通 风监测 2 局部瓦斯积聚(体积大于 0.5 m3) 2.0 超限处附近 20m 停工,断电、撤人,进行处理,加 强通风 1.0停止钻孔 3开挖工作面风流中 1.5 超限处停工,撤人,切断电源,查明原因,加强通 风 4回风巷或工作面回风流中1.0停工、撤人、处理 5放炮地点附近 20m 风流中1.0严禁装药放炮 6煤层放炮后工作面风流中1.0继续通风、不得进入 7局扇及电气开关 10m 范围内0.5停机、通风、处理 8 电动机及开关附近 20m 范围 内 1.5停止运转、撤出人员,切断电源,进行处理 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工

46、阶段风险评估报告 第 20 页 共 37 页 9竣工后洞内任何处0.5查明渗漏点,进行整治 5.4.3 严控火源严控火源 所有机械、设备、设施、用电必须采用防爆型,人员必须着防静电 服装,进洞前人员、车辆必须经过安全检查。 供电方案为各自独立系统,单洞配备双电源线路。 在掌子面、洞口及值班室设置防爆应急电话,确保信息安全畅通。 通信线路在隧道洞口处装设熔断器和避雷装置。 制定瓦斯隧道爆破专项方案,实行装药前、放炮前、爆破后检查的 “一炮三检制” 。 高瓦斯隧道区段进行支护作业时,钢筋、钢架采用螺丝、套筒或钢 丝绑扎连接,不得进行电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作。特殊情况下 不得不焊接、切割时,

47、必须遵守动火有关规定,并设专人进行安全监护。 5.4.4 加强通风加强通风 5.4.4.1 通风方案通风方案 预防煤(岩石)瓦斯突出应采取“四位一体”防突综合措施,包括:突 出危险性预测;防治突出措施;防治突出措施的效果检验;安全防护措施。 风速要求 对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速,从而解决回风流瓦 斯的层流问题。对高瓦斯工区(1#、3#斜井)防瓦斯积聚风速按 1m/s 设 计,对掌子面、塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇或高压风。 通风方式 采用“探、排、引、堵”的安全技术措施。 采用通风竖井预排。 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 21

48、页 共 37 页 在 dk434+500dk439+500 高瓦斯地段(5km)地表沿隧道中线打设 瓦斯、天然气预排放竖井,提前排放瓦斯,减少隧道岩层中的瓦斯含量。 施工期间作为通风竖井,进一步加强通风,加快瓦斯稀释、排放,减少瓦 斯积聚,降低高瓦斯施工风险。 各工作面均采用压入式通风,分段增设射流风机增加风速,掌子面 及重点部位增设射流风机增加风速。 通风设备 按洞内作业和排除瓦斯的卫生和安全要求配置通风设备。 通风管理 各洞口成立专人负责的通风安装、使用、维修、维护的通风班组, 每天进行巡检。 通风系统安装后,由项目部总工组织工程技术、安质、机电人员对 通风设施进行验收。 施工期间,做到连

49、续通风。 风机的停运,关开、变速由监控中心专人负责调度指挥,并且做好 相应的记录并签认后备查,其他任何人不准擅自停机。 项目部每周、队每天、班组每班组织进行 1 次全面测风检测,及时 提出整改意见并督促落实验证,确保送至掌子面的风量与设计相符。 建立严格管理措施,项目经理要确保管理措施的落实,每周瓦斯专 项检查后,组织相关部门对措施进行评审,补充、修订、完善相关措施、 制度,杜绝特大恶性事故的发生,绝对保障施工作业人员的生命安全。 管理措施 加强全员安全教育培训考核,做到先培训后上岗。 未经项目部审查的人员严禁进洞,违者按瓦斯隧道作业纪律进行处 分或处罚。 所有洞口必须设置瓦斯监测系统及管理办

50、公室(含更衣室、安检室) 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 22 页 共 37 页 ,按法律、法规、办法、制度、程序等相应规定配置瓦检、安检人员。 所有进洞人员必须接受安检。 瓦监、瓦检人员必须参加国家认可的培训机构组织的正规培训且经 考试合格,持有特种作业证。 其他低瓦斯工区作业机械及电气设备按低瓦斯工况配置,使用非防 爆型,相应的机械、设备需严格标识、管理,严禁进入高瓦斯地段。 6 评估结论评估结论 通过对黄家梁隧道进行风险评估得出如下结论: 突泥突水判定为“极高”的占 63.9%,判定为“中度”的占 36.1%; 塌方判定为“极高”的占 10%;判定为“高

51、度”的占 49.5%;判定为 “中度”的占 40.5%;危岩落实判定为“极高”的占 100%;瓦斯及有害 气体判定为“极高”的占 100%。 综合考虑各风险因素,黄家梁隧道初始风险等级为“极高极高” 。 通过对初始风险采用工程措施处理以后,黄家梁隧道残余风险等级均 降低了一级。突泥突水风险降至“高度” 、塌方风险降至“中、低度” 、危 险落石降至“高度” ,瓦斯及有害气体降至“高度” 。残留风险综合评价为 “高度高度” 。 残留风险仍然为高度,是不期望的,故在施工准备阶段、施工过程中、 竣工前都要保持高度警惕,严格按照设计要求,认真做好过程的控制,特 别是认真做好超前地质预报、瓦斯通风,莫忽视

52、低瓦斯工区的通风和防爆 工作,严格防范突水突泥和洞身塌方,施工过程中,充分重视结构质量与 安全的关系,严格按规范施工。发现与设计不符时,要及时与设计、监理 和业主进行沟通,采取有效办法,确保安全施工。 黄家梁隧道残留风险评价祥见附表七,黄家梁隧道残留风险等级祥见 附表八。 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 23 页 共 37 页 7 附件 附表一、黄家梁隧道辅助坑道设置表(优化后) 附表二、专家组成员表 附表三、黄家梁隧道施工风险因素核对表 附表四、黄家梁隧道风险清单 附表五、黄家梁隧道存在的初始风险评价结果 附表六、黄家梁隧道初始风险等级 附表七、黄家梁隧道残

53、留风险评价结果 附表八、黄家梁隧道残留风险等级表 附表九、项目部风险评价组织机构图 附表十、项目部风险评价流程图 附表一、黄家梁隧道辅助坑道设置表(优化后) 辅助坑道名称1 号斜井2 号斜井3 号斜井横洞明洞 里程dk434+754dk436+500dk438+557dk440+800dk442+370 综合坡度(%)-0.3 平面交角61 坑道与线路相对位置左左左左左 断面形式双车道双车道双车道单车道 运输方式无轨无轨无轨无轨 辅助坑道长度(m)371 后期用途紧急出口暂不施工紧急出口 由于 1#、2#、3#斜井位置在方案优化时变动,等设计补勘。 附表二、专家组成员表 西成客运专线 xczq

54、-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 24 页 共 37 页 序号姓名职务职称备注 1 杨锡斌项目部总工高工 2 贺定能项目部安全总监高工 3 李 星项目部工程部长工程师 4 张国旗项目部安质部长工程师 5 陆林岚隧一队技术负责人高工 6 廖明强隧二队技术负责人工程师 7 杨文国一公司总工教授级高工 中铁五局 8 林 斌一公司副总工高工 中铁五局 附表三、黄家梁隧道施工风险因素核对表 风险事件 风险因素 突泥突水塌方危岩落石 瓦斯及有害 气体 气象调查 与施工有关法令调查 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

55、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 地下水处理 爆破方法 隧道超挖情况 开挖情况 进洞(洞口) 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 25 页 共 37 页 风险事件 突泥突水塌方危岩落石 瓦斯及有害 气体 风险因素 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 施工期防 排水 排水措施 洞口火源检查 焊、割等危险作业制度及执行 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 支护方法 支护质

56、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 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 监控量测制度 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 26 页 共 37 页 风险事件 突泥突水塌方危岩落石 瓦斯及有害 气体 风险因素 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

57、注:其中打“”表示该风险因素对风险事件有影响。 附表四、黄家梁隧道风险清单 序号风险事件风险产生的原因 危险源 类别 后果备注 1突泥突水 含水区承压水,滑坡体,浅埋等,工期 紧而在雨季施工。 地质、地 形、施工 因素 可能引发一 般、较大、 重大安全事 故 2塌方 浅埋、顺层、偏压,滑坡体,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 可能引发一 般、较大、 重大安全事 故 3危岩落石雨季灾害,未清除或支护嵌补失效。 地质、地 形等因素 可能引发重 大安全事故 4 瓦斯及有害 气体 通风不良,车辆未防爆,违章动火,瓦 检不到位,洞口管制不力,炸药提前进 洞、炸

58、药不符合煤规要求,进洞人员携 带火种,违章供电、钢质材料摩擦火花, 通信照明防雷措施不到位或失效,瓦监 系统故障,机电防爆系统故障等,管理 缺陷。 地质、施 工因素 可能引发特 别重大事故 或灾难 西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 27 页 共 37 页 附表五、黄家梁隧道存在的初始风险评价结果 风险事件 风险段落 突水、突泥塌方危岩落石 瓦斯及 有害气体 起讫里程长度 m 围岩 级别 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 dk431+660 dk431+6

59、7111 54 54 54 53 dk431+671 dk431+69120 54 54 53 dk431+691 dk431+71120 54 54 53 dk431+711 dk431+76352 54 54 53 dk431+763 dk431+79330 54 54 53 dk431+793 dk432+000207 54 54 53 dk432+000 dk432+09090 53 33 53 dk432+090 dk432+10010 53 33 53 dk432+100 dk432+250150 a 53 54 53 dk432+250 dk432+28636 53 33 53

60、西成客运专线 xczq-4 标黄家梁隧道施工阶段风险评估报告 第 28 页 共 37 页 dk432+286 dk432+36882 53 33 53 dk432+368 dk432+3768 53 33 53 dk432+376 dk432+3848 53 33 53 dk432+384 dk432+500116 53 33 53 dk432+500 dk432+54141 53 33 53 dk432+541 dk432+5432 53 33 53 dk432+543 dk432+61875 53 33 53 dk432+618 dk432+6268 53 33 53 dk432+626

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