隧道专项风险评估

贵州白黔高速公路总承包TJ-2标合同段贵州桥梁建设集团有限责任公司隧道施工安全专项评估报告二〇一五年四月此次安全风险评估根据总体风险评估等级Ⅲ级及以上桥梁或隧道工程中的施工作业活动(或施工区段)作为评估对象。贵州桥梁建设集团有限责任公司贵州省白黔高速公路TJ-2标项目部组织，并负责收集、整理、提供资料，由评估小组人员参与，共同完成了福来山施工安全风险评估，并依据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》)进行完善，最终形成贵州省白黔高速公路TJ-2标合同段福来山专项安全风险评估报告。1、编制说明 1 11.2风险评估目的 2 3 3 3 32.2水文、气候、工程地质 42.3地震 42.4水文地质条件 5 5 5 5 62.5.1隧道进口边(仰)坡地质 62.5.2隧道出洞边(仰)坡地质 6 7 7 83.1专项风险评估思路 9 3.2风险源辨识 4.重大风险源风险估测 5.重大风险源事故可能性分析 5.1重大风险源事故可能性分析 6.一般事故控制措施 6.1施工安全技术措施 6.2加强通风管理 6.3爆破器材风险控制措施 6.3.1爆破器材的存储 6.4隧道触电事故一般控制措施 6.5隧道火灾事故一般控制措施 6.6隧道涌水突泥事故一般控制措施 (8)业主、监理单位和本公司的安全管理要求。(10)贵州赤水至望谟高速公路白腊坎至黔西段第二合同段施工招投标文定性或定量的施工安全风险估测，能够增强安全风险意识，改进施工措施，规范评估是隧道工程设计风险评估在实施阶段的深化内容，辨识和评价该工程施工过程中可能存在的风险源的种类和理”的方针，为隧道施工阶段的安全管理提供科学依据，确保建设项目施工期间实现安全生产，使事故和危害引起的损失最少。本次评估是在对施工图设计、项目施工组织设计等项目建设资料以及现场情况充分研究的基础上，根据同类工程建设过程中发生的相关安全事故特点，辨识该项目隧道工程施工过程中各项作业活动、作业环境、施工设备、危险物品等所潜在的风险，并对其进行定性、定量分析，以求明确各类危险源的种类及危害程度，进而从安全技术和组织管理等方面提出可行的安全对策措施，提高工程(1)全面了解大巴隧道施工安全风险；(2)为下一步施工管理提供重要的技术参考；(3)对项目安全风险管理提出意见和建议，为施工阶段安全管理工作提供福来山隧道施工安全风险评估评估的范围包括合同协议书约1.4评估原则交通条件较差。地处贵州高原西部高原，隧道去附近海拔1038-1268米，相对高差约208米，隧道横穿过一山体，轴线通过高程在1075-1268米，相对高差约193米。进口地形较缓，坡度16-28°,出口位于一陡坡上，坡度19-22°;隧道区基岩出露，为浅切低山侵沟，勘察是水位1027.2m,流量0.2—0.5m³,最大洪水位1029.2m,流量3-5m³;ZK8+353左235m有S1泉，常年流量Q=0.1-0.4L/S;ZK8+497左172m有S2泉，常年流量Q=0.1-0.2L/S;ZK9+111左220m有S3泉，常年流量Q=0.1-0.2L/S;ZK9+210左侧16m有S4泉，常年流量Q=0-0.5L/S;YK9+275左侧72m有S5泉，常年流量Q=0.1-1.5L/S;YK9+348右侧54m有S6泉，常年流量Q=0.1-1L/S。亚热带温凉湿润气候区，雨水丰沛。年均总日照1120小时，县城无霜期289天，年均气温15.1℃(西部新化、大田一带即白泥窝大山附近，无霜期241天，年均气温仅为12℃),极端最高38.4℃,最低极端-6.8℃。年均降水1057mm,西部大场区内主要为堆积体。堆积体B1:位于隧道出口ZK9+008-ZK9+165以及YK9+004-YK9+164缓坡上，堆积体长210—530m,宽200—湿，主要成分为砂岩、泥岩，粒径20—40cm,含量80%,余被碎石动反应谱特征周期是0.35s,地震动峰值加速小于0.05g,场区地震根据区域地质资料及勘察资料综合分析，区域地质整体稳定性较2.4水文地质条件2.4.1地表水隧道区内无地表河流2.4.2地下水(1)基岩裂隙及空隙水(2)相对隔水层(3)地下水的补给、径流、排泄条件2.4.3隧道涌水量预测里程桩号含水岩组降雨入渗透系数a长度L影响宽度B单元面积涌水量Qm0砂岩5白云岩2.5.1隧道进口边(仰)坡地质隧道进口位于以斜坡底部，自然坡度16-28°,覆盖层较薄，基岩为薄-中厚层状泥岩夹砂岩，节理裂隙发育，岩体叫破碎，坡体自然稳定，边坡为顺向坡，隧道边仰坡及隧道开挖易发生滑塌失稳，并造成大规模滑坡，建议对坡体进行抗滑支档，确保坡体稳定后进行隧道及边仰坡开挖，加强防排水。2.5.2隧道出洞边(仰)坡地质隧道出口位于一斜坡底部，自然坡度为10-18°,表层堆积体厚，坡体自然稳定，隧道边仰坡及隧道开挖易发生滑塌失稳，并造成大规模滑坡，建议清除洞顶堆积体或对坡体进行抗滑支档，确保坡体稳定后进行隧道及边仰坡开挖，加强防排水。(1)场区无不良地质体，适宜隧道建设。(2)场区地震基本烈度为VI度。(3)隧道区水对钢筋混凝土结构物呈微腐蚀性。隧道：福来山隧道：隧道为分离式，左幅长920米、右幅长927米，福来山隧道是本合同段控制性工程。全长920米，最大埋深约167m。右幅隧道起讫桩号为YK8+217-YK9+145,全长隧道平面线行为直线，隧道左右幅线间距进口端约为19.06m,出口端约为部留核心土支挡面工作面，有利于及时施作拱部初期支护以加强开挖工作面德稳定性，核心土以及下部开挖在初期支护的保护下进行，有利于及时施作拱部初期支护以加强开挖工作面的稳定性，核心土以及下部开挖在初期支护的保护下进上台阶长度为洞径的1.5倍。隧道台阶法开挖上段面后，下段面采用左右交叉开挖，每次开挖长度为1.0-3.0米，且不大于3米拱架间距。隧道二次衬砌采用施作仰拱在施作边墙及拱顶部位二次衬砌的施工顺序。隧道的开挖、支护、二次衬砌施作及监控量侧等都必砌采用混凝土运输车、输送泵和衬砌模板台车的机械化配套施工方案，确保混凝资料收集和现场勘察风险源辨识风险分析风险估测汇总表风险估测汇总表级表风险控制风险控制隧道专项风险评估是指总体风险评估等级为Ⅲ级(高度风险)及和《细则》,将本隧道施工工序分解，结合分解的工序，进行危险源3.1.1施工工序分解3.1.1.1隧道开挖隧道开挖采用光面爆破技术，尽量减少对围岩的扰动，严格控3.1.1.2初期支护对于Ⅱ、Ⅲ类围岩由工字钢拱架(或钢筋格栅)、径向锚杆、钢筋网及喷射砼(或钢纤维喷射砼)组成初期支护体系。钢拱架之间3.1.1.3超前支护力，管棚钢管采用φ108*6mm热扎无缝钢管，环向间距40～50cm。溶洞极发育I类围岩地段，锚杆型号R32,环向间距约40～50cm。径42mm,长350cm的热扎无缝钢管，环向间距约40～50cm。(4)超前锚杆：位于隧道中间的Ⅲ类围岩地段，锚杆采用直径22mm,长350cm的20MnSiφ22钢筋，环向间距约40～50cm。3.1.1.4洞身衬砌本隧道衬砌结构按照施工方法和作用在支护上荷载的差异，分为明洞衬砌、浅埋段(包括浅埋偏压)复合式衬砌和深埋段复合式衬本隧道衬砌采用穿行式液压自行衬砌台车进行衬砌，每环衬砌3.1.1.5施工通风及降尘3台20m³/min电动空压机，进出口各配备轴流式通风机2～4台，供分部工程分项工程单位作业作业内容洞口工程洞口开挖清表作业采用挖机对表土清理，人工配合分层分段清理挖掘作业采用挖机至上而下分层开挖超前管棚套拱法施工，人工钻孔，安装管棚并压浆超前作业套拱法施工，人工钻孔，安装管棚并压浆支护钢拱架利用工作台车，人工配合湿喷机作业喷射混凝土利用自制作业平台配合湿喷机作业危石清除采用挖机和爆破的方法清楚危石洞身开挖钻炮作业装药及起爆全部采用塑料导爆管微差毫秒雷管簇联法光面爆破危石清除采用挖掘机和人工找顶人工钻孔人工用风动凿岩机钻孔洞内运输装渣采用装载机装车材料运输钢筋、水泥、爆破器材运输卸渣专人指挥卸车洞身初砌初期支护超前支护采用人工钻孔，安装小导管并压浆立拱架利用工作台车，人工配合装载机作业铺设钢筋网人工焊接钢筋网片喷射砼利用自制作业平台人工配合湿喷机作业铺设防水层利用工作台车，采用无钉工艺铺设防水板二衬衬砌绑扎钢筋利用工作台车人工绑扎焊接和安装二衬砼浇筑采用全断面液压整体钢模衬砌台车每模一次性浇筑隧道路面基层面层(沥青)混凝土浇筑养护其他工程临时工程材料爆破器材存储、水泥供应、钢筋加工序号风险源判断依据1洞口开挖坍塌、机械伤害、物体打击、高处坠落2洞口边、仰坡防护坍塌、物体打击、高处坠落3洞内运输机械伤害4钻爆作业坍塌、物体打击、高处坠落5初期支护坍塌、物体打击、机械伤害、触电6二次衬砌物体打击、高处坠落概率范围中心值概率等级描述概率等级1很可能4可能3偶然2不太可能1表10按人员伤亡等级标准等级1234定性描述一般较大重大特大人员伤亡F<3或SI<103≤F<10或10≤F<30或50≤SI<100F≥30或SI≥100注：F=死亡人数(含失踪)SI=重伤人数表11按直接经济损失等级标准等级1234定性描述一般较大重大特大经济损失的总和，包括直接费用和事故处理所需(不含恢复重建费)的各种费即极高(IV级)、高度(III级)、中度(II级)和低度(I级),详见表12。表12专项风险等级标准严重程度等级可能性等级一般较大重大特大1234很可能4高度Ⅲ高度Ⅲ极高IV极高IN可能3中度Ⅱ高度Ⅲ高度Ⅲ极高IV偶然2中度Ⅱ中度Ⅱ高度Ⅲ高度Ⅲ不太可能1低度I中度Ⅱ中度Ⅱ高度Ⅲ表13安全管理评估指标体系总承包企业资质A三级3二级2一级1特级00专业及劳务分包企业资质B无资质1有资质00历史事故情况C发生过重大事故3发生过较大的事故2发生过一般事故11未发生过事故0无经验2经验不足1经验丰富00安全管理人员配备E不足2基本符合规定11符合规定0不足2基本符合规定11符合规定0机械设备配置及管理G不符合合同要求2基本符合合同要求11符合合同要求0可操作性较差2可操作性一般1可操作性较强00值M找出与之对应的折减系数γ,见表：计算分值(M)折减系数γ1从上表可得出本项目的安全管理折减系数γ=0.9典型重大风险源事故可能性等级划分详见下表，表中P=R×γ,典型重大风险源事故可能性等级划分详见表15,表中P=R×γ,其中R为下面表16～表19中各重大风险源评估指标分值累加，按四舍五单位作业内容潜在的事故类型不安全状态不安全行为洞口工程坍塌防护不当等忽视安全、忽视警告等物体打击无防护等操作错误等高处坠落无防护、无警示标志等忽视警告标志等洞身开挖坍塌防护不当等忽视安全、忽视警告等物体打击无防护等操作错误等高处坠落无防护、无警示标志等忽视警告标志等瓦斯爆炸控制不当忽视安全、监控不到位机械伤害使用不安全设备等设备带“病”运转等洞身衬砌坍塌防护不当等忽视安全、忽视警告物体打击无防护等操作错误等高处坠落无防护、无警示标志等忽视警告标志等触电(电气)未接地等未经许可开动、关停等机械伤害使用不安全设备等设备带“病”运转等5.1重大风险源事故可能性分析隧道工程重大风险源风险估测采用定性与定量结合方法，事故的严重程度的估测方法采用咨询专家处理方法。事故可能性的估测方法采用指标体系法。本工程的安全管理折减系数同中一致，γ=0.9,详见表13和14.计算分值事故可能性描述等级很可能4可能3偶然2不可能1评估指标分类分值评分围岩级别AV、VI级4断层破碎情况B不存在断层面00渗水状态C干一滴状地质符合性D工程地质条件与设计文件基本一致11施工方法E施工方法基本适合水文地质条件的要求11施工步距aV、VI级围岩衬砌到掌子面距离在70m以上、120m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以下、0-11b一次性仰拱开挖长度在8m以上2-33根据公式计算P=γ·(C×A+B+D+E+F)=8.64≈9,对照表24隧道施工区段坍塌事故可能性等级标准，得出福来山隧道坍塌事故可能性为3级(可能)计算分值事故可能性描述等级很可能4可能3偶然2不可能1评估指标分类分值评分瓦斯含量A无瓦斯00洞内通风B洞内掌子面最小风速达标11机械设备防爆情况C未采用防爆设备33瓦斯监测体系D洞内瓦斯监测体系不完备2-32根据公式计算P=y·A×(B+C+D)=0,对照表26隧道施工区段瓦斯爆炸事故可能性等级标准，得出福来山隧道瓦斯爆炸事故可能性为1级(不可能)计算分值事故可能性描述等级很可能4可能3偶然20-1不可能1评估指标分类分值评分岩溶发育程度A岩溶不发育，有岩溶裂隙、小溶洞发育0-11断层破碎带B施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙0-11周围水体情况C隧道周围不存在补给性水体0-10根据公式计算P=y·B×(A+C)=1,对照表28隧道施工区段涌水突泥事故可能性等级标准，得出福来山隧道涌水突泥事故可能性为1级(不可能)。计算分值事故可能性描述等级p≥8很可能4可能3偶然2不可能1评估指标分类分值评分围岩级别A4-55施工方法基本适合水文地质条件的要求11洞口无偏压0-10根据公式计算P=y·B×(A+C)=5.4,对照表28隧道施工区段涌水突泥事故可能性等级标准，得出福来山隧道涌水突泥事故可能性为3级(可能)。根据事故发生的可能性和严重程度等级，采用风险矩阵法确定本隧道具体施工作业活动的风险等级(对表5、表6、表7、表8及表9～表10综合和汇总),并形成重大风险源风险等级汇总表11。序号施工区段(里程桩坍塌瓦斯爆炸涌水突泥洞口失稳可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级1福来山可能重大高度Ⅲ不太可能重大中度不太可能较大中度红可能重大高度一般风险源相对简单，影响因素较低，运用一般知识和经验即可防范。风险评估小组通过公司多年的隧道施工经验、本项目出台的一系列安全防治措施、对一线施工人员的调查、结合本隧道实际情况，本隧道一般风险源主要包括触电、高处坠落、物体打击、车辆伤害等事故。针对以上事故，需做好以下工作：(1)建立健全各种操作规范(2)开展职工安全教育和技能培训(3)安全部做好安全技术交底(4)做好安全防护，为职工配备安全防护用品(5)施工现场做好安全警示标志(6)制定安全检查制度，定时开展检查工作强化“安全为了生产，生产必须安全”的意识，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，依靠科学管理和技术进步，加强安全生产管理，立安全保证体系。由现场施工负责人负责现场安全，在安全管理小组的统一领导下，做好安全生产的各项工作。利用各种宣传工具，采取全检查制度，及时检查各施工部位的情况。特别加强对高空作业、设全管理措施，在易发生或可能发生事故的部位、施工设备、施工工地工前对施工现场，机具设备及安全防护设施等进行全面检查，确认符必要的安全防护措施，严禁用易燃材料修建，炸药库的位置符合国家统一指挥，防止出现各工序操作中的混乱现象。由具有丰富通风经验的技术人员组成通风管理小组，包括专职安全员、通风管理员。配备足够的检测有害气体设备，并且为检测试验人员提供合格的防毒面罩。有害气体的检测：对隧道进行全天候交叉巡回检测，由洞外向洞内，选择机电设备集中地点、二次衬砌工作面、隧底作业面、开挖作业面和有可能存在有毒气体聚集的断面作为检测断面。对拱顶、两侧拱脚处严密检测，取浓度最大记录(氧气取浓度最小值),并逐级上报。通风管理小组负责通风设备的安装、维护，洞内风速、风量、风压的定期测试，以及定期检查通风设备的供风能力和动力消耗。根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施。通风管理员在每班工作期间，采用风速仪和风速量测仪，对洞内的风量至少测量一次，并结合安检员反映的情况，如有通风不足，立即采取措施加强通风。6.3爆破器材风险控制措施爆破器材的运输禁止用翻斗车、自卸汽车、拖车、拖拉机、机动三轮车、人力三轮车、装卸爆破器材的地点应有明显的信号：白天应悬挂红旗和警标；夜晚应有足够的照明，并悬挂红灯。装卸时应有专人在场监督，并设置警卫，禁止无关人员在场，严禁摩擦、撞击、抛掷爆破器材。用人工搬运爆破器材时，必须遵守以下规定：在夜间或隧道内，应随身携带完整的矿用蓄电池灯、安全灯和绝炸药与雷管应分别放在两个专用背包(木箱)内，禁止装在衣装器材10kg;拆箱搬运炸药20kg;背运原包装炸药一箱；挑运原包6.3.1爆破器材的存储雷管必须放在货架上，铵锑炸药及其它爆破器材的箱应堆放在垫木上，架、堆相互之间的通道宽度不小于1.3米。爆破器材箱距上层架板的间距不得小于4cm,架宽不超过两箱的宽度，货架与墙壁的距离不小于2cm。堆放导火索、导爆索和销铵类炸药等的货架高度不超过1.6m。6.4隧道触电事故一般控制措施(1)用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及(2)洞内电气设备的操作符合下列规定：非专职电工不得操作电气(3)高压线引至施工现场的室内变电所，所内通风及排水良好，门(4)配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防(5)现场内支架空路线的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边(6)施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，严格按TN-S系统布置，定期检查，发现问题及时处理解决(7)现场内各用电设备，尤其是电焊，电热设备，电动工具，其装(8)直接向洞内供电的馈线上，严禁设自动重合闸，手动合闸时与6.5隧道火灾事故一般控制措施(1)焊接作业周围10m范围内不得堆放易燃易爆物品。(2)气焊时先开乙炔阀点火，后开氧气阀调整火焰，关闭时先关闭(3)氧气瓶和乙炔瓶保持距离在5m以上，与焊炬、割炬和其他明火不小于10m(6)洞内施工人员严禁穿纤维衣服进入洞内作业。6.6隧道涌水突泥事故一般控制措施意地质条件的变化及地下水出水的迹象，发现异常情况及时采取措福来山隧道主要V级和VI级围岩为主，隧道有坍塌(Ⅲ级“极高”)、洞口失稳(Ⅲ级“极高”)重大安全隐患；洞口失稳控制措施序号作业内容控制措施1监控测量增加地表下沉监控量测频率，分析洞口变形发展趋势2开挖控制开挖量等，减少围岩扰动。超前支护应及时到位，严格按照设计施工，中间围岩开挖后及时封闭初期支护；临时支撑拆除后，及时施做二次衬砌；同时在施工工程中，加强第三方监控量测，做到及时预测预警。采用合理的开挖面高度，特别是用台阶法开挖时，第一步开挖的台阶高度不宜超过1/3的开挖高度3支付加强超前支护，提高支护结构整体性，对东洞口考虑到后期拆除临时支撑后期支护稳定性，建议加强V围岩初期支护的强度，由钢格栅改为20b的钢拱架；拱脚设置锁脚锚杆，并控制锁脚锚杆的施工质量，二次衬砌紧跟。支护结构脚部处理，提高基底承载力。4排水洞口顶部做好防排水处理前期调查资料收集收集相关地质资料及周边工程施工记录等。洞口段对有关滑坡、岩体崩塌等观测。断层、破碎带接近断层、破碎带时，应采用超前地质预报等方式进行确认浅埋段进行地表沉降、拱顶下沉等观测。开挖作业开挖方式根据地质条件、施工条件选择适当的开挖方式，并根据情况进行超前支护。危石分段仔细检查爆破段并清除危石。钻孔作业前后、爆破后、废渣处理时及处理后，应进行仔细检查，并去除支护喷射混凝土开挖后迅速喷射混凝土，当喷射砼尚未达到一定强度即趋失稳的围岩，或喷锚后变形量超过设计容许值以及发生突变的围岩，用钢架支撑进行支护。对开挖后自稳程度很差的围岩，采用超前锚杆和喷射钢纤维砼的办法进行临时支护。把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号引起警惕。锚杆锚杆应根据地质条件，采用固结性好并便于施工的方式打设施工时，应进行拉拔试验确认其性能钢拱架支护施工期间，现场施工负责人要会同有关人员对各部支护进行定期检查。在不良地质地段，每班要责成专人检查，当发现支护变形或损坏时，要立即整修加固。监控量测对于可能发生坍塌事