施工阶段隧道安全风险评估

石武客运专线（河南段）

SWZQ-9标段

施工阶段隧道安全风险评估

中铁十六局石武客专（河南段）项目部

二00八年十二月

目录

第一篇隧道建设工程概况....................................1

一地形地貌................................................1

二工程地质................................................1

三水文地质特性............................................2

五气候....................................................2

第二篇石武客专河南段设计重要技术原则......................3

第三篇工程状况设计简介....................................4

一隧道工程简述............................................4

二基本设计状况............................................5

三施工规定................................................6

第四篇施工阶段安全风险评估................................7

一安全风险评估根据........................................7

二安全风险评估原则........................................7

三安全风险评估的必要性....................................7

四风险评估流程............................................8

五施工阶段安全风险指标体系................................8

六隧道安全风险分级和接受准则..............................11

七施工阶段风险评估........................................13

第五篇隧道安全风险技术对策................................24

一隧道塌方风险事件的技术对策..............................24

二隧道大变形施工对策及安全技术措施........................27

三第三方损失处理技术对策..................................31

四涌水突泥风险技术对策....................................31

五岩爆施工对策与安全技术措施..............................32

施工阶段隧道安全风险评估

第一篇隧道建设工程概况

新建铁路石家庄至武汉客运专线是京广客运专线的构成部分,

石武客运专线河南段北起河南省与河北省交界，南行经安阳、鹤

壁、新乡、郑州、信阳，经董寨国家自然保护区西侧进入湖北境

内。线路正线长492.081km（不含郑州黄河公铁大桥）。

本管段起讫点里程为DK1020+225〜DK1041+550.14,线路长

21.325km,重要工程项目为桥梁工程、路基工程、隧道工程、涵

洞工程、无硅轨道二程等。

本管段共有隧道7座，共5612延米，最长周家塘隧道全长

2525m；其中明洞1座，共106延长米。

一、地形地貌

本管段重要通过剥蚀丘陵、岗地地区，地面高程80〜200m,

相对高差10〜80m。

二、工程地质

1地层岩性

本管段通过地区重要为丘陵区，从上到下依次为全风化、强

风化、弱风化和微风化砂岩。山谷间冲积而成的软土和松软土分

布广泛，工程地质条件较差。

2地质构造

丘坡及谷地区表层为第四系坡残积粉质黏土，部分分布淤泥

质土。受强烈的褶皱、断裂等地质构造的影响，节剪发育，花岗

岩、混合花岗岩等岩浆岩风化层厚度变化大。

3不良地质及特殊岩土

本管段隧道穿越低山丘陵区，存在隧道进出口浅埋段、软弱

破碎围岩（含断层破碎带）地段、富水地段和顺层偏压地段等不

良地质。隧道开挖过程中也许产生突水、突泥、坍塌等灾害。

三、水文地质特性

1地表水系

沿线河流水系比较发达，多为山间溪流汇聚而成，季节性

强。其中DK1031+500处线路跨经大同水库，常年水深『8米,

流速很小。

2地下水

本管段地下水重要为基岩裂隙水。根据水质分析，全线重要

河流、地表水及地下水对混凝土无侵蚀性。

四、地震烈度

地震动峰值加速度为0.05g（VI度）。

五、气候

沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱

少雨，夏季炎热多雨而集中，秋季天高气爽，日照多足，冬季寒

冷干燥。降水量多集中在6〜8月，大风多集中在三四月份。按

对铁路工程影响气候分区为温暖地区。年平均气温14.5C,最冷

月（一月）平均气温一0.3t,最热月（七月）平均气温27.5T,

极端最高气温41.VC,极端最低气温一19.PC,年平均降雨量

872.8mm,年平均无霜日210天，土壤最大冻结深度21cm,最大

积雪厚度29cm,24小时最大雨量为246.2mm~353.1mm,汛期多西

南风，最大风速15米/秒。

第二篇石武客专河南段设计重要技术原则

重要技术原则表

序号项目技术原则

1铁路等级客运专线

2正线数目双线

速度目曰勺值：350km/h,初期运行速度

3设计速度300km/h；

4最小曲线半径7000m

5线间距5.0m

6最大坡度20%o

7到发线有效长度650m

8牵引种类电力

序号项目技术原则

9列车运行方式自动控制

10行车指挥方式综合调度集中

轨面以上净高7.25m

11建筑限界

中心外侧净宽2.44m

第三篇工程设计状况简介

一、隧道工程简述

本标段共有隧道7座，其中明洞1座，总长度5612m,所有为双线

隧道,采用无祚轨道，隧道开挖最小断面积为128.81m2,最大断面

积为156.62m2o长度1000m日勺隧道有4座，1000<LW2000m

日勺隧道有2座,L22000m的隧道有1座。隧道基本状况详见下

表。

隧道基本概况一览表

线路

隧道名称起止里程长度围岩及地质状况

纵坡

隧道出露地层重要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩

层为石英绢云词片岩，节剪发育，岩体较破碎；隧道

震雷山一号DK1020+225-19.7%o进出口各有一处断层破碎带，岩体破碎：地下水重要

1380m

隧道DK1021+605-6%。为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：V级

580m、IV级170m、III级630m。

隧道出露地层重要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩

层为石英绢云母片岩，节剪发育，岩体较破碎；地下

震雷山二号DK1021+794-

123m-12.l%o水重要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：

隧道DK1021+917

V级123m。

隧道通过地层重要为全〜弱风化泥盆系黑女石英片

DK1030+465岩；地下水重要为基岩裂隙水，水量较小。隧道围岩

敖湾隧道235m6.8%。

DK1030+700等级:V级85m、IV级70m、HI级80m。

隧道出露地层重要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩

层为角闪石英片岩，节剪发育，岩体较破碎；地下水

DK1032+736-

谢家湾隧道1022m15.5%o重要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：V

DK1033+758

级552m、IV级220m、01级250m。

隧道通过地层重要为黑云石英片岩、角闪石英片岩，

DK1034+427-节剪发育，岩体较破碎；地下水不发育，仅少许基岩

周家塘明洞106m15.5%。

DK1034+533裂隙水。隧道围岩等级：V级86m、IV级20n。

隧道出露地层重要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩

层为白垩系花岗岩，岩体风化较强烈。地下水重要为

DK1034+705-17.19%o

周家塘隧道2525m基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：V级

DK1037+230-3%o

335m、N级65m、III级375m、H级1750m。，

隧道出露地层重要为第四系坡残枳粉质黏土，卜.伏岩

层为白垩系混合花岗岩，节理很发育。地下水重要为

DK1038+162-

蔡氏祠隧道221m-3%o基岩裂隙水，富水性弱。隧道围岩等级：V级

DK1038+383

221m。

二、基本设计状况

1设计时速及构造类型

石武客运专线按最高行车速度350km/h双线隧道设计。洞内

采用CRTSII型板式无罐轨道类型，隧道内线间距为5m,设计内轨

顶面至道床底面高度为679cm-737cm（考虑线路曲线段超

高）。洞身设计有综合洞室，净尺寸为4.0mX5mX2.8m。

2洞口及明洞开挖措施

洞口段土方及表层风化石方采用机械自上而下分层开挖，爆

破石方采用短开挖、弱爆破自上而下开挖，人工修整坡面。在进

行暗洞施工前对洞口衬砌外1〜3m范围内的边仰坡进行锚喷（网）

加固，然后开挖进洞。

明洞施工前先施工好两侧刷坡线外5m的截水天沟，围岩为

土方及风化石方采用机械自上而下分层开挖，爆破石方采用短开

挖、弱爆破自上而下开挖，然后逐段开挖、衬砌、回填，再开

挖。

3支护与衬砌

采用复合式衬砌，初期支护设计重要为锚、网、型钢支撑与

湿喷混凝土构造形式，二次衬砌为耐久性混凝土设计。初支锚杆

拱部为组合注浆中空锚杆，墙部为全长粘结型砂浆锚杆。

4防排水设计

二次衬砌拱部、墙部及仰拱采用防水混凝土，抗渗等级不低

于P8；初支与二衬间设计分离式防水层（防水板+土工布），防

水板施工缝（焊缝）须与衬砌施工接缝（及变形缝）错开。纵环

向盲沟、横向排水管与两侧水沟组织排水通道，再通过横向导水

管汇至中心圆管排木沟排出洞外。

5辅助措施

重要有洞口（洞身）管棚、超前小导管注浆、超前锚杆等。

6开挖设计提议日勺施工措施

围岩级别IIIIIIVV

双侧壁导坑法

全断面法台阶法三台阶七步法

施工措施三台阶七步法

台阶法三台阶临时仰拱法三台阶临时仰拱法

或按明洞设计

三、施工规定

L采用光面爆破，控制线性超挖；

2.湿喷混凝土初期支护，保证初支混凝土施工质量;

3.加强监控量测与超前地质预报工作，做好数据分析与信息

反馈，及时调整施工参数，保证施工安全；

4、加强施工监管，保证措施到位；加强工序管理，保证工

序紧跟，尤其是开挖与初支、初支与衬砌以及仰拱超前施做与拱

墙二次衬砌工序间日勺合理步距控制。

第四篇施工阶段安全风险评估

一、安全风险评估根据

1.《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设(2023)200

号)

2.卢春房副部长在全路施工安全电视会议上日勺发言

(2007/8/10)

3.《有关加强铁路隧道工程安全工作时若干意见》“铁建设

[20231102号”(2007/5/15)

4.《铁路隧道设计施工有关原则补充规定》“铁建设

[2023]88号文献”（2007/4/21）

5.《铁路隧道施工作业要点手册》（铁道部工程管理中心、

中铁隧道集团有限企业2023/2）

6.京广客专河南企业安全管理规定

7、设计文献

8、中铁十六局石武客专河南段实行性施工组织设计

9、中铁十六局集团有限企业隧道施工安全管理若干规定

10、中铁十六局石武客专（河南段）项目部安全管理规定

二、安全风险评估原则

实事求是原则、风险管理的积极性、及时性和动态性原贝L

以保证风险评估全面、可靠，风险处理合理、有效，风险监测精

确，反馈及时；铁路隧道安全风险评估重要对导致人员伤亡、财

产损失、工程经济损失等风险事件进行评估。

三、安全风险评估的必要性

目前，我国正处在构建社会主义友好社会的重要时期，也是

铁路建设日勺黄金机遇期。截止至2023年终，我国已成功修建了

7500多座、总延长米4300多公里日勺铁路隧道，隧道数量和总长

度均居世界前列。“十一五”期间，我国将新建铁路17000多公

里，其中客运专线7000公里。在建和拟建客运专线项目中，设

计隧道总长度1000多公里，此后几年还将修建超过3000公里的

铁路隧道。

近年来，国内在煤矿、地铁项目以及交通隧道建设方面接连

发生了多起诸如坍塌、瓦斯爆炸、突泥突水等的重特大安全事

故。2023年以来，重特大事故不停，2007年8月5日、6日间，

宜万铁路野山关隧道、石太客运专线南山隧道接连发生两起安全

事故导致多名施工人员死亡和失踪。这些重特大事故引起党中

央、国务院领导高度关切和社会各界新闻媒体日勺广泛关注。以隧

道安全为代表的工程建设安全关系到人民的生命财产安全和社会

日勺友好稳定，关系到党和国家日勺形象。

隧道事故高发的主线原因除主观上日勺思想麻痹和安全管

理松懈外，此外一种原因就是对地质状况不清，对地质灾害日勺认

识局限性，从而导致对隧道安全风险认识不到位。

四、风险评估流程

1隧道安全风险评估和管理基本流程

见“隧道安全风险评估和管理基本流程图”。

2施工阶段风险评估流程

见“施工阶段风险评估流程图”。

五、施工阶段安全风险指标体系

见“铁路隧道施工阶段安全风险评估指标体系表”。

隧道安全风险评估和管理基本流程图

制卧脸管的划确趣道

风险管理的目标和颗

S

S

铁路隧道施工阶段安全风险评估指标体系表

项目阶段施工措施目的风险风险原因或风险事件

塌方

突水（泥、石）

瓦斯

矿山法

大变形

施工阶段安全岩爆

其他

山体开裂变形

明挖法坍塌

其他

施工阶段风险评估流程图

六、隧道安全风险分级和接受准则

1铁路隧道风险分级

铁路隧道风险分级包括事故发生概率的等级原则、事故发生

后果日勺等级原则和风险日勺等级原则。

2事故发生概率日勺等级

事故发生概率的等级提成五级，见下表:

概率等级原则

概率范围中心值概率等级描述概率等级

>0.31很也许5

0.03-0.30.1也许4

0.003-0.030.01偶尔3

0.0003-0.0030.001不也许2

<0.00030.0001很不也许1

注：(1)当概率值难以获得时，可用频率替代概率。

(2)中心值代表所给区间日勺对数平均值。

3事故发生后果的等级

事故发生后果的等级提成五级：

⑴经济损失是指风险事故发生后导致工程项目发生日勺多种费用

的总和，包括直接费用和事故处理所需日勺多种费用，如下表所

示：

经济损失等级原则

后果定性描述劫难性日勺很严重的严重日勺较大的轻微的

后果等级54321

经济损失（万元）>1000300-1000100-30030-100<30

注：“〜”含义为包括上限值而不包括下限值，如下各表均同。

⑵人员伤亡是指在参与施工活动过程中人员所发生的伤亡，根

据人员伤亡日勺类别和严重程度进行分级，如下表所示：

人员伤亡等级原则

后果定性描述劫难性的很严重日勺严重的较大的轻微的

后果等级54321

人员伤亡2<FW91WFW2或SI=1或

F>9MI=1

数量（人）或SD10KSK10KMK10

注：F二死亡人数SI二重伤MI二轻伤

（3）环境影响是指隧道施工对周围建（构）筑物破坏或损害、环

境污染等，根据其影响程度进行分级，如下表所示：

环境影响等级原则

后果定性描述劫难性的很严重日勺严重日勺较大的轻微的

后果等级54321

永久的永久的临时的临时时

环境影响描述长期日勺

且严重日勺但轻微日勺但严重日勺且轻微日勺

注：“临时日勺”含义为在施工工期以内可以消除；“长期时”含义为

在施工工期以内不能消除，但不会是永久的；“永久日勺”含义为不可逆转

或不可恢复日勺。

4风险日勺等级原则

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、

高度、中度和低度。

风险等级原则

等级轻微的较大的严重的很严重的劫难性的

概率等12345

很也许5高度高度极高1_极高

也许4中度高度高度极高极高

偶尔3中度中度高度高度极高

不也许2低度中度中度高度高度

很不也许1低度低度中度中度高度

5铁路隧道风险接受准则与采用的风险处理措施

风险接受准则与采用日勺风险处理措施表

风险等级接受准则处理措施

此类风险较小，不需采用风险处理拮施和

低度可忽视监测。

此类风险次之，不需采用风险处理措施，

中度可接受但需予以监测。

此类风险较大，必须采用风险处理措施减

少风险并加强监测，且满足减少风险日勺成本不

高度不期望

高于风险发生后的损失。

此类风险最大，必须高度重视并规避，否

极高不可接受

则要不惜代价将风险至少减少到不期望日勺程

度。

七、施工阶段风险评估

1矿山法施工隧道经典风险原因识别

按照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设（2023）

200号）规定，施工阶段应在施工图阶段日勺风险评估成果基础上,

结合实行性施工组织设计，对本标段所有隧道进行评估。矿山法

施工的隧道侧重于安全，对塌方、瓦斯、突水（泥、石）、岩

爆、大变形等经典风险进行评估。在评估时，施工单位较多地结

合了以往的施工经验。矿山法施工隧道经典风险原因识别参照下

表：

矿山法施工风险原因查对表

风险事件

塌方大变形其他

风险原因—

施工准备状况见表1★★

施工地质勘察见表2★★

开挖方式★★

循环进尺★★

开挖状况爆破器材检查和

★★

贯彻

预留变形量★

地下水处理★

爆破措施★★

隧道超挖状况★★

进洞★

落底★

挑顶★

断面变化处或工

★

法转化处

支护刚度★★

超前支护★★

地层与加固与改

★

支护及良

衬砌状况支护时机★★

支护措施★★

支护质量★★

闭合成环周期★★

掌子面稳定状况★★

量测器材及布置★★

量测频率★★

监控量测规范规定监测项

★★

目

监控量测制度★★

信息反馈及处理★★

施工管理见表3★★

隧道特性见表4★★

2洞口段隧道施工经典风险原因识别

洞口段隧道施工经典风险原因识别参照下表:

洞口段隧道施工风险原因查对表

一，一风险事件山体开

坍塌其他

风险原因〜〜---------裂变形

见施工准备状况风险原因查

施工准备状况★★

对表

见施工地质勘察风险原因查

施工地质勘察★★

对表

开挖速度★★

地下水处理★

开挖状况爆破措施★★

爆破器材检查和贯彻★★

弃喳堆放★★

排水措施★★

施工期防排水

降水措施★★

支护强度★★

支护状况

支护形式★★

量测器材及布置★★

量测频率★★

监控量测规范规定监测项目★★

监控量测制度★★

信息反馈及处理★★

施工管理见施工管理风险原因查对表★★

开挖跨度★★

隧道特性

开挖深度★★

3施工准备状况、施工地质勘察、施工管理、隧道特性风险

原因

矿山法施工及洞口段施工风险原因查对表中日勺施工准备状况、施

工地质勘察、施工管理、隧道特性风险原因见下表：

施工准备状况风险原因查对表表1

气象调查

与施工有关法令调查

施工准备状况设计文献的查对状况

实行性施工组织设计

其他

施工地质勘察风险原因查对表表2

资料搜集状况

常规地质法状况（地质素描）

施工地质勘察

超前地质预报状况

其他

施工管理风险原因查对表表3

培训状况

检测状况

应急预案状况

人员管理状况

施工队伍状况

施工管理

机械装备程度

施工质量

施工经验辅助工法日勺掌握与应用

监理状况

其他

隧道特性风险原因查对表表4

埋深

断面大小

长度

隧道特性

坡度

辅助坑道

其他

4管段内隧道安全风险原因

(1)隧道安全风险原因查对

震雷山一号燧道震雷山二号隧道敖湾隧道

风险事件

第三第三第三

大变涌水大变涌水大变涌水

塌方方损塌方方损塌方方损

风险原因形突泥形突泥形突泥

失失失

气象调查★★★★★★★★★

施工

与施工有关法令调查★★★

准备

设计文献8勺查对状况★★★★★★★★★

状况

实行性施工组织设计★★★★★★

资料搜集状况★★★★★★

常规地质法状况(地质素描)★★★★★★★★★

超前地质预报状况★★★

施工

地基承载力局限性★★★

地质

侵入岩与沉积岩接触带★★★★★★★★★

勘察

断层、断层破砰带★★★★★★★★★

节理化岩体★★★★★★

膨胀性岩土★★★★★★★★★

开挖方式★★★★★★★★★

循环进尺★★★★★★★★★

爆破器材检查★★★★★★

预留变形量★★★★★★

地下水处理★★★★★★

开挖

爆破措施★★★★★★★★★

状况

隧道超挖状况★★★★★★

进洞★★★★★★

落底★★★★★★

挑顶★★★★★★

断面变化处或工法转化处★★★★★★★★★

支护刚度★★★★★★★★★

超前支护★★★★★★

支护

地层与加固与改良★★★★★★

及衬

支护时机★★★★★★★★★

砌状

支护措施★★★★★★★★★

况

支护质量★★★★★★★★★★★★

闭合成环周期★★★★★★★★★

学子面稳定状况★★★★★★★★★★★★

监控

量测器材及布置★★★★★★★★★★★★

量测

量测频率★★★★★★★★★★★★

规范规定监测项目★★★★★★★★★★★★

监控量测制度★★★★★★★★★★★★

信息反馈及处理★★★★★★★★★

培训状况★★★★★★★★★★★★

检测状况★★★★★★

应急预案状况★★★★★★★★★

人员管理状况★★★★★★

施工

施1队伍状况★★★★★★

管理

机械装备程度★★★★★★★★★

施工质量★★★★★★★★★

施工经脸辅助工法的学

★★★★★★★★★

握与应用

埋深★★★★★★★★★★★★

隧道

断面大小★★★★★★★★★

特性

坡度★★★★★★

谢家湾隧道周家塘隧道蔡氏祠隧道

风险事件第三第三第三

大变涌水大变涌水大变涌水

风险原因塌方方损塌方方损塌方方损

形突泥形突泥形突泥

失失失

气象调查★★★★★★★★★

施工

与施工有关法令调查★★★

准备

设计文献的查对状况★★★★★★★★★

状况

实行性施工组织设计★★★★★★

资料搜集状况★★★★★★

常规地质法状况（地质素描）★★★★★★★★★

超前地质预报状况★★★

施工

地基承载力局限性★★★

地质

侵入岩与沉积岩接触带★★★★★★★★★

勘察

断层、断层破碎带★★★★★★★★★

节理化岩体★★★★★★

膨胀性岩土★★★★★★★★★

开挖方式★★★★★★★★★

循环进尺★★★★★★★★★

爆破器材检查★★★★★★

开挖预留变形量★★★★★★

状况地下水处理★★★★★★

爆破措施★★★★★★★★★

隧道超挖状况★★★★★★

进洞★★★★★★

落底★★★★★★

挑顶★★★★★★

断面变化处或工法转化处★★★★★★★★★

支护刚度★★★★★★★★★

超前支护★★★★★★

支护

地层与加固与改良★★★★★★

及衬

支护时机★★★★★★★★★

砌状

支护措施★★★★★★★★★

况

支护质量★★★★★★★★★★★★

闭合成环周期★★★★★★★★★

学子面稳定状况★★★★★★★★★★★★

量测器材及布置★★★★★★★★★★★★

监控量测频率★★★★★★★★★★★★

量测规范规定监测项目★★★★★★★★★★★★

监控量测制度★★★★★★★★★★★★

信息反馈及处理★★★★★★★★★

培训状况★★★★★★★★★★★★

检测状况★★★★★★

应急预案状况★★★★★★★★★

人员管理状况★★★★★★

施工

施工队伍状况★★★★★★

管理

机械装备程度★★★★★★★★★

施工质量★★★★★★★★★

施工经验辅助工法的掌

★★★★★★★★★

握与应用

埋深★★★★★★★★★★★★

隧道

断面大小★★★★★★