隧道施工安全风险评估报告1

1、隧道施工篓仝风险评估报告【精编版】渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告渭源至武都第十合同段高速公路各章隧道施工安全风险评估报告编制:审核:审定:西安建筑科技大学隧道与地下结构工程研究所二0一六年0五月渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告目录一、编制依据 3二、隧道工程概况 42.1 区域工程地质概况 42.2 各章隧道工程概况 11三、评估过程和评估方法 203.1 隧道工程风险评估分级 203.2 风险接受准则与采取的风险处理措施 25四、风险评估 254.1 风险评估的主要内容 254.2 各项基本风险、引起风险的因素 254.3 隧道工程总体风险评估指标体系 26

2、4.4 隧道工程专项风险评估 294.5 重大风险源风险估测 30五、风险对策措施 355.1 坍塌风险等级归类 365.2 风险处理的总体对策 365.3 断层、涌水的处理对策 375.4 隧道施工塌方的处理对策 375.5 洞口段软弱围岩及明洞施工防护措施 385.6 其它技术措39施六、隧道风险评估结论 42各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告一、编制依据1、公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行交质监发 2011217 号;2、渭源至武都高速公路工程第十合同段施工设计图；3、交通部颁发的公路工程国内招标文件范本（2009年版）；4、标准施工招标文件（2007年版）

3、；5、公路工程技术标准（JTG B01-2014）;6、公路隧道施工技术规范 （JTG F60-2009）;7、公路工程施工安全技术规程（JTGF90-2015）等相关规范；8、公路施工手册（人民交通出版社 2000年）；9、工程建设标准强制性条文 公路工程部分（建标 2 0 0 2 9 9 号）；10、甘肃省公路建设高危工程施工安全强制性要求；11、甘肃省渭武高速公路定西项目办下发的文件及相关资料；12、渭源至武都高速公路项目建设标准化管理细则、管理办法及制度；14、中国中铁航空港集团第一工程有限公司单位在类似工程中的施工经验和相关工程的技术总结、工法成果等；15、国家及有关部委颁布关技术规

4、范、验 0收标准。依据以上文件、规范、标准及工程实地勘察情况，结合我公司现有技 术装备、施工能力、管理水平，以及多年从事复杂地形地质条件隧道施工 的丰富经验，并针对本工程施工特点，以“保质量、保工期、保安全、创精品”为目标，编制本实施性施工组织设计。渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告二、隧道工程概况2.1 区域工程地质概况2.1.1 地形、地貌拟建项目所处地势西北高东南低，区内最高点位于木寨岭，海拔 3252 米，最低点位于终点处，海拔 1042米，相对高差约2210米。路线北部属 陇西黄土高原，地形以梁、蜀、丘陵、沟壑为主，水土流失严重；南部属 秦岭山脉的西延部分，由于新构造运

5、动的强烈隆起与流水侵蚀作用的急剧 下切，形成山高谷深、峰锐坡陡之景观，植被良好。根据地貌形态特征及 其构造成因，拟建路线通过地区为陇南山地。漳县殡虎桥至麻子川段，相 继经漳县大草滩、木寨岭、岷县梅川镇、岷县县城、寺儿沟，属西秦岭山脉西延部分为低中山地貌，海拔25003500m左右，木寨岭鹿口海拔3095nl麻子川岭鹿口海拔 2495m海拔较高，主峰顶呈棱状，山坡高峻，河谷狭窄， 多呈V字型，切割深度达 400600nr山坡为沉积、残积及第四纪薄层风 积黄土覆盖，山梁岩体部分裸露，风化严重，节理较多。2.1.2 气象环境拟建路线纵贯甘肃省南部，气候水平分布和垂直分带作用较为明显，由北向南，根据各

6、地气候上的差异结合热量和水分条件，大致分为三个带： 湿冷气候带、温和气候带和温暖气候带。本标段属于湿冷气候带，主要包 括起点至麻子川段，该气候带总的气候特征为春、秋短促，气温变化比较 剧烈，河谷、川地夏季较炎热，高原和山地夏季较凉爽，冬季较长，也较3各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告寒冷，东南部降水多，西北部降水少。年平均气温为3.710.6 C,年平均2.1.3水文环境(1)地表河流研究区的主要河流属黄河流域水系及长江流域水系。以岷县宕昌间海拔25002800米的麻子川梁为分水岭，向西为黄河流域、向东为长江流域水系黄河流域主要水系有洗河、渭河。洗河、渭河两大水系，以渭

7、源县、漳县交界处海拔2940m的分水岭为界由南向北分为两半，岭西河流为洗河水系有漫坝河、纳纳河、迭藏河。岭东河流为渭河水系其支流有铁沟河、漳河，除洗河外均为季节性河流，仅在汛期发生洪水。长江流域主要水系为嘉陵江一级支流的白龙江及其岷江，又有理川河、南河、油房河、车拉河、官亭河、秦峪河等。(2)径流研究区以麻子JI岭为界分别属于河东黄河流域水文大区和陇南长江流域水文大区。北部属于河东黄河流域水文大区中的甘南北部一陇南西北部丘陵、山地弱径流区，南部又以舟曲一武都一线为界划分为陇南中部山地、盆地中径流区和陇南南部山地、谷地弱径流区。各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告(3)地下

8、水沿线大部分为河谷线，地表水及地下水均较发育，唯黄土高原区由于 降水量小，垂直补给少，黄土含水性差，因而地下水分布较小。中低山区， 由于降雨量大，补给地区富水性好，因而地下水比较丰富，且矿化度低， 水质较好。2.1.4地质构造(1)区域地质构造公路通过地区，在地质构造上自北向南相继通过陇西系构造、祁吕贺 山字构造体系、秦岭东西复杂构造带。这些构造体系在历次构造运动作用 下，地质条件十分复杂。(2)主要褶皱公路通过地区主要存在褶皱四店小背斜、大草滩复背斜、岷县 一宕昌 复向斜、宕昌一秦峪向斜、舟曲一武都复背斜。(3)主要断裂特征：研究区北西向构造带中断裂发育，以与褶皱主轴大体相吻合的压性兼 备扭

9、性者为多，具有一定规模，在后期构造运动中被局部或全部的改造迁 就利用而具复活性。相应的扭性及张性断裂亦有所反映。2.1.5地层岩性(1)变质岩及沉积岩志留系(S):志留系为区内最老的地层，沿白龙江两岸呈带状分布， 从下统至中上统均有出露。组成复式背斜构造，西延出图分布甚宽，东到渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告成县幅、凤县幅，称白水江群。主要为一套厚度较大的浅变质碎屑岩和碳 酸盐岩建造，均属海相还原沉积。泥盆系(D):分布在东扎口以南至大湾里段、茶埠附近以及中部白龙 江背斜两翼，只有中统和上统的出露。由于地壳运动和沉积环境的差异， 北部和中部沉积特征皆不一样。北部振荡剧烈，拗陷较

10、深，沉积了一套巨 厚的类复理石建造，由碎屑岩及碳酸盐岩组成；中部因受古窿起影响，沉 积幅度不大，沉积了一套厚度较薄的碳酸盐岩建造。上泥盆一下石炭统(D3-C1):沿大草滩群北侧呈带状分布，北侧为二 迭系超覆不整合。岩性以滨海相砂岩、页岩为主。夹泥质灰岩、钙质粉砂 岩组成海进沉积旋回。根据岩性剖面以及化石发育情况分为上、下两部分。石炭系(C):该系地层在研究区内主要分布于大湾里至木寨岭隧道进 口段、化马附近路段，主要出露中上石炭统 (C2+3)和下石炭统(C1)。二迭系(P):在研究区内出露较多，主要出露于大坪至木寨岭以南段、 茶埠以南至岷县段、秦峪以南至化马段。可划分为上、下两统，两者为整 合

11、接触。下统主要为浅海相有机质泥岩建造和浅海相碳酸盐岩建造，其次 为滨海相碎屑岩建造；上统为浅海相碳酸盐岩建造。三迭系(T):三迭地层在研究区内出露较广，主要分布于梯子沟门至 汪家门、山庄至烟波沟口、岷县至秦峪以南等段落内。两侧以断层分别与 中泥盆统、下二迭统或侏罗统接触。被白垩系、老第三系红色沉积物整合 覆盖。按岩性特征可分为六个小层，各层间均为整合关系侏罗系(J)：出露于耳阳沟，为小型湖沼相沉积。不整合于中泥盆统 及下二迭统之上。主要为砂岩、炭质页岩、砾岩所组成，夹煤层，底部局渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告部可见有沉积的赤铁矿层。下部岩性为铁质胶结的砾岩，往上为灰白色粗 砂

12、岩及页岩互层，中部为含煤岩系及粘土岩，上部为砂岩与浅灰色砂砾岩 互层，再往上成灰白色砂岩夹粘土岩。白垩系(K):主要分布于项目起点渭源至莲峰段、烟波沟段，沿古生 代地层的北侧断续分布。不整合于任何古生代及三迭纪地层之上，上部为 老第三系或者新第三系所不整合。主要为一套紫红色砂岩、页岩、泥岩及 砾岩、砂砾岩组成，夹有少量灰白色、灰色砂岩、砂砾岩及泥岩。岩相变 化较大，分层标志不明显。在漳县四店一带缺少中一上部层位，下部层位主要为红色、紫红色砂岩、砾岩、泥岩夹少量灰白色砂岩、泥岩。老第三系(E):为一套暗红色厚层至巨厚层砾岩及少量含砾砂岩、含 砾砂质泥岩。研究区内北部主要出露于古迹坪、菜子坡、大湾

13、里一带，南 部在寺儿沟一各H、哈达铺一老树川一带。北部基岩区主要古生代地层， 岩性以灰岩、砂岩及板岩为主。在第三系砾石中则以灰岩、砂岩为主，有 少量的板岩、脉石英、石英岩。距母岩区越近，砾岩厚度越大，成层愈不 清楚，灰岩、砂岩砾石愈多，砾径也越大。南部分布范围广，沉积厚度大， 由一套砖红色、紫红色比较松散的砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及少量页 岩组成。山麓相堆积。根据岩性可分为三组。A组(Ea)分布于宕昌县东南，下部为紫红色、黄灰绿色砂岩夹紫红色页岩、粉砂岩和砂砾岩、砾岩。上 部为紫红色页岩夹灰绿色、紫红色细砂岩、粉砂岩。部分砂岩具斜层理和 象形印模，且含有植物化石碎片。岩石成岩程度中等，属内陆

14、湖盆沉积；B组(Eb)分布范围较广，在车拉沟一带与 A组呈平正接触关系，其它各地均 不整合覆于老地层之上。下部为紫红色块状砾岩，中上部为紫红色厚一巨渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告厚层砾岩，偶夹紫红色薄 一中厚层中粒粗砂岩，砾岩的砾石大小一般为5-10X 37cm。砾石多为半棱角状，少数为浑圆形，砾石成分复杂，随地 而异，砾石分选一般，砾石排列方向和层理产状近一致。胶结中等，以接 触胶结为主，其次为充填胶结，属山麓堆积相。厚210402米；C组（Ec）与B组（Eb）关系大部为平行不整合接触，在哈达铺一麻子川一带超覆于三 迭系之上。组成岩性绝大部分为紫红色中 一厚层状砾岩与紫红色

15、中一厚层 状含岩屑的细一中粒砂岩互层，并夹灰色中厚层砂砾岩。新第三系（N）:以内陆湖相沉积的泥岩、砂质泥岩、细砂岩为主，夹钙质结核粘土及砾砂岩。下部不整合于白垩系 （K）和老第三系（E）之上。根 据接触关系，可分为上、下两个层位。下层位为火山岩相；上层位为沉积 相。研究区内出露沉积相，分布于岷县以南的局部路段内。岩主为紫红色 中一厚层含砾粗砂岩夹砖红色砂质粘土岩和少量砾岩，底部有少量的砾石 层。含砾粗砂岩中见有灰白色的砂岩条带，砾石多为浑圆形。在砖红色砂 质粘土岩中，含有条带状及团块状的绿灰色砂质粘土。厚200600米。G）第四系（Q）:该系主要分布于渭河、洗河、迭藏河、岷江及白龙江等 大河的

16、两岸阶地。根据成因类型、地貌部位及与邻区对比，可划分为：下、 中更新统（Q1-2al）、中、上更新统（Q2-3）、上更新统、全新统。（2）侵入岩：研究区内侵入岩分布较少。2.1.6 地震拟建项目位于南北地震带的中段，即天水 一武都一文县地震带。这一线地域断裂错综复杂，除东西向的秦岭纬向构造和北西西向的“山”字型构造交汇以外，还有南北向的武都 一通渭断裂带，该带全长250km宽20渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告40kmi全新纪以来相对隆起，该带西侧武威 一庄浪河一岷县北北西西向构造和东侧银川一西吉一碧玉镇一天水北北东向构造对称交汇于武都。该路段近场区范围内历史上共记载破坏性地震

17、5次，其中公元1573年1月20日发生在甘肃岷县一带的6.级地震及2013年7月22日岷县漳县6.6 级地震的发震构造为岷县断裂的岷县段，对工程场地的最大影响烈度为叩度。该范围内1970年有仪器记录以来共记录 ML1.0-4.9级地震250次，属浅源构造型地震。地震活动在空间上不均匀分布，呈条带状分布于岷县断裂及根据以上历史地震活动特征，并结合近场区地质构造环境分析，路线 通过地区，地震频繁，历史上曾发生过多次破坏性地震，是有名的地震区 之一。根据本次完成的兰海高速渭源（路园）至武都（两水）WWSJ淅段工程场地地震安全性评价报告，木寨岭隧道工程场地属抗震不利地段，隧道进出口工程场地均为I类建筑

18、场地。本设计标段隧址区地震动峰值加速度为渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告0.15g,相当于地震烈度 即度，反应谱特征周期为 0.45s,公路工程构造物 应采取抗震设防措施，提高一级设防。2.1.7 不良地质及特殊性岩土由于项目研究区大部属秦岭中高山区，山高沟深，坡陡流急，构造作 用强烈，褶皱密集，岩层较为软弱破碎，断层、节理发育，有数十条贯通 性断裂穿过，断层两侧岩层挤辗强烈，十分破碎，糜棱岩化、角砾岩化、 断层泥化现象普遍，破碎带及影响带宽达数十米至数公里，将给工程地质 基础带来严重影响。同时降雨多集中而强大，此外还有强烈上升区、地应力集中、地震活 动频繁和流域相对年轻等因素

19、，使得项目研究区内滑坡、泥石流等地质灾 害特别发育。沿线主要不良地质有泥石流、滑坡、崩塌、岩堆等，特殊性 岩土主要为失陷性黄土。2.2各章隧道工程概况2.2.1 工程概况各章隧道横穿羊圈沟与各电沟交汇地带山体，隧道采用分离式设计， 其中左线进口里程 ZK253+31Q出口里程 ZK255+795,全长 2485ml右线进 口里程 K253+305出口里程K255+790全长2485m洞身最大埋深约192.4m。 隧道进口采用削竹式，出口采用端墙式。隧道采用全射流风机纵向通风， 并设有完善的照明、消防及监控系统。2.2.2 自然地理概况(1)地理位置及交通条件渭源至武都第十合同段高速公路 工安全

20、风险评估报告该隧址区跨越岷县及宕昌县两行政区，进口位于岷县羊圈沟南端山体， 出口位于宕昌县各电沟北端山体，羊圈沟及各电沟出口均位于G212国道旁，交通较方便，两沟中常年流水，存有简易便道通行，但雨季便道常被水流 破坏。(2)水文环境隧址区河流主要为迭藏河，为洗河一级支流，发源于分水岭大拉梁北 侧。流长42.1km,流域面积827.1km2。主要支流有秦许河、绿叶河、南沟 河、梢子河等，流径麻子川、寺沟、秦许、城郊入洗。年平均径流量2.26亿 吊。平均流量7.16m3/s ,比降25.4%。2.2.3 工程地质条件1)地形地貌该隧址区属低中山地貌区，隧道穿越羊圈沟与各电沟交汇处山体，山 脊总体呈

21、“S ”形，山体北侧、南侧各形成一 “凹”形坡面，为山体地表水 汇集通道，由于长年流水侵蚀，“凹”形坡面中均发育有冲沟。山体上覆马兰黄土、薄层坡积土，下伏三叠系板岩，岩体破碎。隧址区高程 2543.0 2753.0m,相对高差210.0m。隧道左线最大埋深 187.8m,右线最大埋深 192.4m。2)地层岩性(1) 土体岩性根据工程地质调绘、钻探及工程物探等成果，除进、出口局部地段有 少量三叠系板岩出露外，隧址区表层基本为第四系更新统黄土及全新统坡 积层覆盖。其特征由上而下(由新到老)如下：渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告第四系（Q）:全新统耕植土（ Q4pcd）:灰黄色，以

22、粘性土为主，见较 多植物根系，稍湿，松散状态。该层厚度一般0.50m,主要分布在谷坡表层。 f/a o=200kPa。全新统坡积含碎石粉质粘土（ Q4dl）:灰黄色，稍湿湿， 硬塑状态，含约20%辛石，碎石粒径 2040mm全新统滑坡堆积含碎石粉质粘土（ Q4del）:褐黄色，灰黄色，湿稍 湿，硬塑-可塑状态，碎石含量30%,结构混杂，有扰动痕迹。上更新统黄土（ Q3eol）:浅黄、褐黄、黄褐色，土质均匀，大孔发育， 具垂直节理，见钙质条纹及针孔，含少量钙质结核或砾石，硬塑状态。钻 孔中未揭露该层，主要分布于山顶区域。2）岩体岩性隧道洞身通过的基岩地层主要为三叠系（T2）地层，岩性为板岩。三叠

23、系（T2）:强风化板岩：浅灰、灰黄色，变余泥质（砂质）结构，层 状构造。节理裂隙极发育，胶结程度很差，岩体破碎，岩芯呈块状、土夹 碎块状，锤击声哑，易击碎。据调查隧道沿线基岩露头，岩层总体产状 65 /80°。中风化板岩：青灰色，变余泥质（砂质）结构，块状构造。节理裂隙 发育，岩体较破碎，岩芯多呈碎块，偶见短柱状，锤击声脆，不易击碎。岩层总体产状 65 / 80。Vp=32603705m/s Vs=9601090m/s Rc=25MPa Kv=0.55 , K1=0.3 ,K2=0.2,BQ=253。3）地质构造根据区域地质资料，项目区属西秦岭地梢褶皱系的中支秦岭海西一印支褶皱带，隧

24、址区位于岷县-宕昌复向斜构造带内，场地及附近未见断层构 造。由于构造运动影响，该处板岩板理裂隙发育。渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告4）新构造活动工程区内新构造运动以上升运动为主。主要表现在：区内沟谷密集且 切割深度很大；岷县县城和梅川镇及寺沟一带河谷区、盆地区以沉降或相 对稳定为主，两侧山体则表现为持续上升；新近系沉积以来，地形下切， 新近系沉积物超出现在侵蚀基准面100多米，地壳抬升平均0.05mm/a ;隧址区未见活动性断裂，新构造运动对隧道建设无影响。5）水文地质条件隧址区区内地表水系较发育，主要受大气降水补给，向区内低洼冲沟 排泄，区内山体为黄河、长江流域的分水岭，地

25、势中间高，南北两侧低， 分水岭以北地表水通过羊圈沟排到黄河支流迭藏河中，枯水期水量不大， 雨季流量充沛。分水岭以南地表水通过各电沟排到长江支流中，沟中枯水 期水量不大，雨季流量充沛。河水补给来源主要有大气降水、上游地表径 流及河谷两岸基岩裂隙水的渗流。隧址区地下水类型为第四系松散岩类孔 隙潜水及基岩裂隙水，钻孔中揭露水位埋深2.927.5m,主要赋存于第四系全新统坡积、滑坡堆积含碎石粉质粘土中及三叠系板岩基岩裂隙中。地 下水通过渗流向低洼冲沟排泄，潜水以大气降水垂直入渗补给为主。6）不良地质拟建隧道区存在的主要不良地质现象为滑坡。拟建隧道洞身段发育一滑坡，右线 K253+89A K254+15

26、0 （ZK253+870 ZK254+17。洞身范围从滑坡体下部穿过。该滑坡滑坡在平面上扇形，上宽下窄，东西向宽390m,南北向长340ml主滑方向为3 o依据本次野外调绘：该滑坡处于初滑阶段， 滑体厚度0-22m,滑坡总体积约100X 10 4 m3,滑坡体物质以坡积含碎石渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告粉质粘土夹强风化板岩为主，按其规模及物质组成划分，该滑坡属大型堆 积层滑坡。滑坡范围详见工程地质平面图。滑体斜坡上有泉水出露，常年 渗水，滑坡后缘可见贯通张拉裂缝，滑坡正常工况下基本稳定，但在降雨、 地震工况下易发生滑动。2.2.4 岩土体工程地质特征及隧道围岩级别划分(1)

27、岩土体工程地质特征1) 土体的工程地质特征隧道围岩范围内土体主要为第四系全新统坡积、滑坡堆积层含碎石粉 质粘土，浅黄色，含 20溢右碎石，呈可-硬塑状态。2)岩体的工程地质特征该隧道围岩范围内岩体主要为三叠系板岩，在新鲜状态下，岩体岩质 较坚硬，工程地质特性好，风化后工程地质性质明显下降。板岩为变质岩， 受区域构造影响，板理裂隙发育，岩体完整性差。强风化板岩呈碎石状松 散结构，岩体破碎。结合地区经验，中风化板岩Rc取25MPa属较软岩,岩体较破碎。(2)围岩初始应力状态该隧道局部地段埋深较大【K254+28A K254+630 (ZK254+35A ZK254+720段，埋深160189米，根

28、据公路隧道设计规范附录A.0.3 节内容，中风化板岩 Rc=25MPa隧道初始应力按自重应力考虑，Rc/(Tmax=6-7,属于高应力区围岩，隧道开挖过程中洞壁岩体位移显著，成洞 性差。(3)隧道围岩分级分段说明15各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告根据隧道围岩的工程地质特征，隧道围岩工程地质分级见表2.2.4-19 9 A 1 一夕L击一喙洁闱批14y知圭.起讫里程分段.长度1m称除饱 和 抗 压 强 度 MP围考万确袤影响因素，国正 系数围山定基 围本 岩质 级量 别指标 修正BQ1疗体i 彳整 生系攵KV t 才号 S & 1 旨 水a"&quo

29、t;BQ地下水K1主要 软弱 结构 面K2初始 应力 状态K31ZK253+310ZK253+40090 坡碎;质米 强-化只含 3粉 与土， 中风 板岩V<250250-3705K253+305K253+400ZK253+400ZK253+54095140 强-化中风板岩V <2501910-3705K253+400K253+560ZK253+540ZK253+770160230 小厂中A化253(00.30.20323 760705K253+580K253+790ZK253+770才230350匕山 反右0.553IV21虑 国士白!53考虑高地应力影响ZK254+120K25

30、3+790K254+150 ZK254+120强- 化360230中风 板岩V <25031910；-3705 土口(0月吸 也下 k影 可ZK254+350K254+150K254+280ZK254+350中A 小13097H化匕山 反右250.550 I3.30V2.2!53c 320O-3/60705ZK254+720K254+280K254+630中A才 350L化匕山 反右250.550V3.30/2.2030323760705ZK254+720ZK254+810K254+630K254+82090中A190L化匕山 反右250.553(00I'3).30V2.2!53

31、320R-3/60705物探 测JE石 体 纵波 速VP(m/s)10027ZK254+810ZK254+910K254+820K254+940120中风化板岩250.4330.40.2V2131910370567030ZK254+910ZK255+580K254+940中风化板岩K255+580640250.550.3 IV0.22533260370516各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告ZK255+580ZK255+740K255+580160155强-中风 化板岩V<2501910 3705K255+735 ZK255+740 ZK255+795K255+7

32、355555强风化 板岩V<2501910 3705K255+7902.2.5 工程地质评价及工程建议(1)隧道进口端洞口边坡稳定性评价各电隧道进口段轴线与地形等高线呈近垂直相交，基本无偏压现象。隧道进口端斜坡坡度 20-30度，斜坡表层覆盖坡积含碎石粉质粘土，下伏 三叠系强风化板岩，坡积含碎石粉质粘土以粘性土为主，含20%辛石，硬塑状态，三叠系强风化板岩板理裂隙发育，岩体破碎，现状坡面植被发育， 整体处于稳定状态。建议洞口开挖时边、仰坡坡率采用1:0.751:1。(2)隧道出口端洞口边坡稳定性评价各章隧道出口段轴线与地形等高线斜交，有一定偏压现象。隧道出口 端斜坡坡度30-35度，坡面

33、基本为三叠系强风化板岩出露，局部上覆薄层 坡积土，强风化板岩板理裂隙发育，岩体破碎，现状坡面植被发育，斜坡 整体处于稳定状态。建议洞口开挖时边、仰坡坡率采用1:0.751:1。(3)隧道洞身工程地质评价及工程建议影响洞身稳定性的因素很多，通过野外调查和对勘探试验资料的综合 分析，影响各电隧道洞室稳定性的主要因素是围岩岩性特征，隧道附近滑 坡面及结构面(层理、节理、岩土分界面)的发育度、规模，洞身的埋深 及地下水等。1)围岩岩性特征对洞身稳定性的影响21渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告该隧道围岩主要由坡积含碎石粉质粘土、强 -中风化板岩组成，含碎石 粉质粘土含20%辛石，呈硬塑状

34、态，松软结构，纵波波速为250-570m/s,土石开挖等级为“II ”。强风化板岩呈碎石状松散结构，岩体破碎，纵波 波速为1910-2830m/s, 土石开挖等级为“IV”。中风化板岩属较软岩，岩 体较破碎，纵波波速为 3260-3705m/s, 土石开挖等级为“V。含碎石粉质 粘土及强风化板岩开挖稳定性差，易坍塌，围岩划分为V级，中风化板岩开挖时拱部及侧壁易坍塌，划分为IV 级，总体而言围岩开挖后应及时衬砌 支护。2）滑坡对洞身稳定性的影响拟建隧道洞身段地表发育一滑坡，右线K253+890- K254+150 （ZK253+870K254+17。洞身从滑坡体下部经过。滑坡体物质以坡积含碎石粉

35、质粘 土夹强风化板岩为主，滑坡处于初滑阶段，正常工况下基本稳定，在降雨、 地震工况下易发生滑动。该隧道设计标高处于滑面以下约40m滑坡对隧道基本无影响，但滑坡体的存在促使该段围岩岩体破碎，雨水易沿着滑坡裂 缝及破碎岩体下渗，使围岩软化，施工时围岩易坍塌，应及时衬砌整性差。 该段隧道开挖时洞室一般有线流、渗流现象。3）结构面对洞身稳定性的影响根据地质调绘、钻探及物探资料，本隧道无对隧道有影响的断裂构造 存在，但是各种岩土层的分界面、滑坡面、层理、节理破坏了隧道岩土体 的完整性，降低了围岩级别。隧道开挖期间，各种结构面的相互组合可能 会使局部围岩松动，出现掉块、小型塌方等现象。4）洞室的埋深对洞身

36、稳定性的影响渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告本隧道进出口浅埋部位埋深较浅，围岩压力大，围岩稳定性差，建议加强支护。同时，该隧道局部地段埋深较大 K254+280K254+630 (ZK254+350ZK254+720 ,埋深160189米，根据公路隧道设计规范附录 A.0.3 节内容，中风化板岩 Rc=25MPa隧道初始应力按自重应力考虑， Rc/(rmax=67,属于高应力区围岩，隧道开挖过程中洞壁岩体位移显著，成 洞性差，局部可能会有岩爆现象。5)地下水对洞身稳定性的影响隧道沿线属低中山地貌，洞身地下水的补给来源主要为大气降水的垂 直渗透补给，根据隧道水文地质试验结果，在隧

37、道施工期间涌水量中等， 发生严重突水现象概率小。该隧道 K253+790K254+150 (ZK253+77A ZK254+12。、K254+82O-K254+940 (ZK254+810-ZK254+91Q 段为山体“凹”形斜坡，各发育一冲沟，为山体地表水汇集排泄通道，同时在K253+79A K254+150 (ZK253+770ZK254+12。段还发育一滑坡，降雨时地表水在此类地段比较富集，可能通过岩土体孔隙裂隙导入地层下部，施 工时可能会呈线流、渗流状出水。地下水可使围岩软化，侧壁鼓出，顶下 沉，施工时应及时衬砌，必要时加强支护。6)地表水对洞身稳定性的影响在隧道洞身位置存在两处较大冲

38、沟 K253+790K254+150 (ZK253+770ZK254+12。、K254+82O- K254+940 (ZK254+813 ZK254+91。,为地表降水汇集排泄通道，该类位置应做好截排水工作，防止地表水汇集下渗， 软化围岩，降低围岩稳定性。对上述影响洞身稳定性的各种因素，在设计渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告及施工过程中应采取相应的措施，以保证施工及隧道运营过程中的安全。 本隧道各段围岩稳定性评价详见隧道工程地质纵断面。(5)环境水土腐蚀性评价根据公路工程地质勘察规范(JTGC20- 2001)附录K表K.0.3 之规 定，隧址区所处的场地环境类型为 H。结合水

39、质分析，按公路工程地质 勘察规范(JTGC20- 2011)判定：各电隧道地表水对钢筋混凝土结构具 有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。2.2.6 水文地质评价该隧道全断面穿行在三叠系中风化板岩含水层中，含水层厚度0-160m,均为潜水，中风化板岩渗透系数为 0.02m/d,为弱透水层，计算正常涌水量 为1414m3以 平均单位长度涌水量0.57m3/d/m,围岩富水程度为弱富水区。 隧道开挖时水量不大，局部冲沟位置 地下水K253+790-K254+150 (ZK253 +770-ZK254+120)、K254+820-K254+940 (ZK254+810-ZK254+910)

40、水 量稍大，可能会呈线流、渗流状出水。三、评估过程和评估方法根据公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南、桥梁隧道设 计施工有关标准补充规定及公路隧道作业要点手册的有关内容、及 实施性施工组织设计，建立我标段隧道工程风险指标体系。3.1 隧道工程风险评估分级(1)隧道工程施工安全总体风险评估主要考虑隧道地质条件、建设规各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告模、气候与地形条件等评估指标，评估指标的分类、赋值标准。见下表.1-1评估指标表3.1-1隧道工程总体风险评估指标体系分值说明围岩情况/ 7/3-41. V、VI围岩长度占全隧道长度 70%Z上2. V、VT若岩长度占全除道

41、长度 40%U1、70%023. V、VI围丹长度占全隧道长度20%Z上、40%0地质G，1根据设 0 计 文件和4. V、VI围岩长度占全隧道长度 20%Z下.隧道洞身穿越瓦斯地层=(a+b+c)含量施工实 际情况1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质"31富水情况 2.有部分可能发生涌水突泥的地质c1.特:7 ，口 III/、，、， 4 口 口 H J JLL1ZXP |新而（曲夕同叩本3首E添彳首、弋回回平力日3午小舷回）CI - MT/ iVr、/口 +、* 17、%、* 32. L 型回（中伸二手坦怆坦）开挖断面A3.中断面（单洞双车道隧道）24.小断面（单洞单车道隧道）3

42、隧道全长L11.特长（3000m以上）42.长（大于1000ml小于3000m）3.中（大于 500m 小于1000） 24.短（小于500m）11竖井3洞口形式S2斜井 23水平洞11隧道进口施工困难2从施工洞口特征C 便道难2隧道进口施工较容易 1易、地形特点等注： 1. 指标的取值针对单洞。21各章隧道施等级I （低度6分-风应）1（3）事故发生可能性的等级,成四级，见卜表 3.1-3。表 3.1-3 上殍故可能性等级标准概率范围中心值概率等级描述概率等级等级H （中度风险）13分>0.341很可能0.030.330.1可能0.0030.0320.01偶然<0.0030.00

43、1不太可能122分及1470-后果定性描述特大重大一般较大渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告2.表中“以上”表示含本数，“以下”表示不含本数，下同。（2）隧道工程总体施工风险分级标准，见下表 3.1-2表3.1-2隧道工程施工安全总体风险分级标准风险等级 计算分值R.等级VI （极高风险）以上等级田（高度风险） 21-1注。当概率值难以取得时，可用频率代替概率。2）中心值，,表所给区间的对数1F均值。小忐叩姐rn主Q d /|（4）聿牧灰f t=r /X-、八日1生后米咫寺级:十或孝,见衣3.1-4 o人贝仿L是才2仕纶与施工几动过程中人见外发生的仿L,你1据人贝仿亡的类别和严重

44、3度进行分级，等级标准如下,3.1-5 所上。3.1-4人员伤亡等级标准后果等级人员伤亡数量F<3 或30 或10<F<30 或3< F<10 或10050< SI<100（人）注：F次亡人数（含失踪）$1=重伤（ 5）直接经济损失等级标准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总和，2210< SI<50SI<106<P<14 分3渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告根据事故发生的概率和后果等级，将风险等级分为四级:极高（IV级）、包括直接费用和事故处理所需（不含恢复重建）的各种费用，如下表 3

45、.1-5重大4高度（田级）、中度（II级）和低度（I级），见表3.1-6可能 高度3极高中度高度偶然2中度中度高度高度不太可能1低度中度中度高度（7）专项风险评估流程图（见下图 3.1-1）各电隧道专项风险评估流程如图 3.1-1所示（8）典型重大风险源事故可能性等级划分，见表 3.1-7表3.1-7典型重大风险源事故可能性等级划分等级描述计算分值P 等级等级IV级（很可能）等级in级（可能）等级II级（偶然）3<P <6 分2P< 3分123等级I级（不太可能）渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告成十风险评估小组相关人员调查评估小组讨论专家咨询分析主要事故类型风

46、险源辨识分析事故的致险因子系统安全工程方法确定物的不安全状态、人的不安全行为4检查表法LEC法风险分析风险矩阵法 指标体系法动态评估隧道风险估测风险控制措施建议专项风险评估流程图风险控制3.1-1 专项风险评估流程图24渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告3.2风险接受准则与采取的风险处理措施表3.2-1风险接受准则接受准则处理措风险等级 施低度可忽略不需采取风险处理措施和监测。中度可接受般不需采取风险处理措施，但需予以监测。高度 不期望极高 可接受必须采取风险处理措施降低风险并加强监测，且满足降低 风险成本不高于风险发生后的损失。必须高度重视，采取切实可行的规避措施并加强监测，否

47、 小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4.1 风险评估的主要内容隧道风险评估的施工安全风险评估主要内容可分为总体风险和专项风险评估：(1)总体风险评估指开工前根据隧道工程地质环境条件、建设规模、 结构特点等孕险环境与致险因子，评估隧道工程整体风险，估测其安全风 险等级。属于静态评估。(2)专项风险评估指是将总体风险评估等级为 田级(高度风险)及以 上隧道工程中的施工作业活动(或施工区段)作为评估对象，根据其作业 风险特点以及类似工程事故情况，进行风险源普查，并针对其中的重大风 险源进行量化估测，提出相应的风险控制措施。属于动态评估。4.2 各项基本风险、引起风险的因素根据设

48、计现场勘察资料和给定的计图纸对各电隧道危险单元划分及风25各章隧道施渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告险分析：(1)隧道左线进口段设有 25m明洞段，出口段设有15m明洞段。右线 进口段设有25m明洞段，出口段设有15m明洞段。根据地质条件，进出口 明洞处于V级地质段，隧道进口段轴线与地形等高线呈近垂直相交，基本 无偏压现象。隧道进口端斜坡坡度 20-30 度，斜坡表层覆盖坡积含碎石粉 质粘土，下伏三叠系强风化板岩，坡积含碎石粉质粘土以粘性土为主，含 20%辛石，硬塑状态，三叠系强风化板岩板理裂隙发育，岩体破碎，现状坡 面植被发育，整体处于稳定状态。隧道进口在靠近沟坡、地面横坡较

49、大地 段存在浅埋偏压现象出口端斜坡坡度30-35 度，坡面基本为三叠系强风化板岩出露，局部上覆薄层坡积土，强风化板岩板理裂隙发育，岩体破碎， 现状坡面植被发育，斜坡整体处于稳定状态。(2)二衬施工属于高空施工，存在人员高空坠落和高空坠物等危险的因素。(3)空压机等特种设备存在使用过程中出现故障的危险因素。(4)渣土搬运过程中的危险因素。4.3隧道工程总体风险评估指标体系评分依据隧道工程施工安全风险评估指南，隧道工程施工安全总体风 险评估主要考虑隧道地质条件、建设规模、气候与地形条件等评估指标， 根据各电隧道的施工设计资料得到以下相关信息：(1)各电隧道右线 V级围岩长度为 1295m,占右线隧

50、道全长 2485m的52.11%,左线V级围岩长度1265m占左线隧道全长 2485m的50.9%,根据隧渭源至武都第十合同段高速公路 工安全风险评估报告道工程总体评价指标体系，围岩情况属于 V、VI围岩长度占全隧道长度40% 以上、70必下，a分值取为2;(2)各电隧道左右线，未发现隧道施工区域出现瓦斯，根据隧道工程 总体评价指标体系，瓦斯含量b属于隧道施工区域不会出现瓦斯，分值取为0;(3)各电隧道沿线属低中山地貌，洞身地下水的补给来源主要为大气 降水的垂直渗透补给，根据隧道水文地质试验结果，在隧道施工期间涌水 量中等，发生严重突水现象概率小。隧道开挖时水量不大，但局部冲沟位 置地下水水量

51、稍大，可能会呈线流、渗流状出水，根据隧道工程总体评价 指标体系，富水情况 c属于有部分可能发生涌水突泥的地质，分值取为 1;(4)各电隧道按山岭区高速公路分离式断面设计，双向四车道，设计行车速度80Km/h,根据隧道工程总体评价指标体系，开挖断面A属于中断面(单洞双车道隧道)，分值取为2;(5)各电隧道左线全长2485m右线全长2485m隧道属于长隧道(大 于1000m且小于3000m ,分彳1取为 3;(6)洞口形式S属于水平洞，分值取为 1;(7)隧道进口围岩由坡积含碎石粉质粘土及强-中风化板岩组成。含碎石粉质粘土，节理裂隙发育，胶结程度差，岩体较破碎。围岩稳定性差， 施工时初期支护不及时易产生大坍塌甚至冒顶