渝利铁路方斗山隧道风险评估报告

1、新建铁路重庆至利川线4标 方斗山隧道施工阶段风险评估报告中国中铁隧道集团有限公司渝利铁路项目部二九年八月 目 录一、风险评估报告的主要编制依据3二、隧道概况3三、设计阶段风险评估的结论10四、风险识别11五、风险评估20六、风险对策措施25七、残留风险评估26八、风险评估结论30一、风险评估报告的主要编制依据1、国家和行业的规范、轨道及标准铁路隧道设计规范 （TB10003-2005，以下简称隧规）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）铁路隧道辅助导坑技术规范 (TBJ1010995）铁

2、路工程施工安全技术规程（TB10401.1-2003J259-2003）铁路工程建设项目水土保持方案技术标准（TB10503-2005）铁路钻爆法施工工序及作业指南（TZ231-2007）铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法（铁建设2007152号）铁路隧道风险评估与管理暂行规定（铁建设2007200号文）铁路钻爆法施工工序及作业指南（TZ231-2007）2、渝利公司渝利铁路隧道风险管理办法（暂行）3、方斗山隧道施工图设计阶段风险评估审查意见二、隧道概况（一）、概况方斗山隧道为双线隧道，按设计时速200km/h且满足开行双层集装箱列车的客货共线标准设计。隧道全长4918

3、m，洞身最大埋深714m，进口轨面设计高程286.852m，出口轨面设计高程261.40m，人字坡，隧道进口至DK160+750段上坡坡度6,坡长2450m，中间段DK160+750至DK161+500段下坡坡度6, 坡长750m， DK161+500至出口段下坡坡度18, 坡长1930m。（二）、气候与水文沿线气候属亚热带季风气候类型，具有冬暖春旱、夏热秋凉、无霜期长、多云多雾及雨量充沛等特点，冬季很少严寒。多年平均气温15.016.5C，最高气温41.9C，极端最低气温-2.7C。隧址出口均临近龙河，地表发育小型河流，其次地表零星分布池塘，地表水相对较发育，主要为大气降雨补给。斜坡地形利于

4、地表水排泄，加之第四系覆盖层粘性土透水性较差，大气降水大部分沿坡面流汇入沟槽排走，少部分顺节理裂隙入渗补充为地下水。（三）、地层岩性隧址区内出露的地层主要为二叠系下统长兴组（P2c）三叠系上统须家河组（T3xj）的一套浅海相、内陆河湖相的碳酸盐岩和碎屑岩系地层，零星覆盖第四系。隧址区主体构造为方斗山背斜。（四）、地质构造及地震动参数隧址区构造简单，地层单斜，岩层倾角较小，走向变化较大，岩层产状N65WN48E525N。区内构造节理较发育，主要有两组：N3543E90、N5070W6070S，节理间距0.52m，延伸长度25m，裂隙面平直、微张，未充填或泥质半充填。根据国家地震局中国地震动参数区

5、划图（GB18306-2001），地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35s。（五）、水文地质条件1、地表水 隧址出口均临近龙河，地表发育小型河流，其次地表零星分布池塘，地表水相对较发育，主要为大气降雨补给。斜坡地形利于地表水排泄，加之第四系覆盖层粘性土透水性较差，大气降水大部分沿坡面流汇入沟槽排走，少部分顺节理裂隙入渗补充为地下水。2、地下水隧道穿越一系列不同时代的地层，根据隧址区地层岩性及其组合特征、地下水赋存条件、水理性质和水力特征，将地下水类型划分为：松散岩类孔隙潜水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和碳酸盐岩类溶洞水等三种类型。2.1相对隔水层隧址区内的二叠系上统龙潭组（

6、P2l）、三叠系下统飞仙关组第一段（T1f1）、第四段（T1f4）、中统雷口坡组（T2l）中部及上部等因透水性差、层位稳定，均属相对隔水层。2.2松散岩类孔隙潜水主要赋存于隧道进口的第四系残坡积层、坡崩积层中，该类地下水分布面积小，富水性差，水量贫乏，对隧道影响较小。2.3碳酸盐岩类岩溶水分为浅层的岩溶裂隙水及深层岩溶管道水。根据深孔勘探揭示，隧道主要位于岩溶垂直带。2.4岩溶裂隙水主要赋存于方斗山山脉主脊一带，含水岩组主要由二叠系上统长兴组上部（P2c）、三叠系下统飞仙关组中部（T1f2+3）、中统雷口坡组（T2l）下部等岩溶化程度相对较低的厚层状灰岩、生物碎屑灰岩、含燧石结核灰岩、白云岩等

7、组成的碳酸盐岩类含水层组。由于上述可溶岩含水岩组出露区溶蚀现象除地表的溶沟、溶槽、石芽等相对发育外，还有少量零星分布的落水洞、竖井、溶蚀洼地、溶蚀裂隙等岩溶垂直形态，地下水主要沿溶蚀裂隙接受降雨渗入式补给，地下水获得的补给量受到了一定的限制。该含水岩组地下水接受降雨渗入式补给后，往往沿溶蚀裂隙运移，地下水露头数量较少，含水岩组的富水性一般属弱中等富水，对隧道有一定影响。2）岩溶管道水在深部则以网络状岩溶裂隙、岩溶管道以及巨大的溶蚀侵蚀洞穴为主。地下水具有庞大复杂的运移赋存空间，地下水十分丰富，径流复杂，常以岩溶大泉、暗河出露地表，该含水岩组地下水的富水性属富水，对隧道的影响极大。隧道部分段落地

8、下水具硫酸盐酸性侵蚀。3、水化学特性经过隧址区采集水样分析，根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定判定，隧道部分段落地下水具硫酸盐酸性侵蚀。4、隧道涌水量预测预测正常情况下最大涌水量为2.8万方/d，雨季最大涌水量为8.4万方/d。（六）、区域稳定性评价隧址区内出露的地层主要为二叠系下统长兴组（P2c）三叠系上统须家河组（T3xj）的一套浅海相、内陆河湖相的碳酸盐岩和碎屑岩系地层，零星覆盖第四系。隧址区主体构造为方斗山背斜。本区无灾害性地震发生历史记载。根据国家地震局中国地震动参数区划图（GB18306-2001），地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35g。（七）、不良

9、地质隧址区主要不良地质现象为岩溶、煤层瓦斯、断层和高地应力等。无特殊岩土。1、岩溶方斗山背斜为一两侧被侏罗系三叠系砂泥岩隔水层围限的、主要由可溶岩构成的一个相对独立的水文地质单元。背斜地下水的补给条件极好，岩溶极为发育。2、煤层瓦斯隧道穿越的含煤地层为吴家坪组（P2w）。3、断 层隧址区分布有一条断层，均为高角度（约70）的走向逆断层，分布于背斜轴部附近，断层走向与隧道洞身段呈大角度相交，有利于隧道的穿越。隧道洞室穿过破碎带时容易引起坍塌、冒落，施工时应引起重视。4、岩爆及地层变形据区域地质数据，本区地应力不高，隧区构造线呈NE向展布，推断最大水平主应力呈NW向，与拟建隧道轴线小角度斜交，对隧

10、道的建设有利。隧道进、出口外侧均为相对开阔的槽谷地貌，其谷底标高均低于隧道标高，地应力在近谷方向应有一定的释放。隧道中段埋深大，地应力相对较高，但岩性主要为灰岩，为地形水活跃的岩溶裂隙含水层，对地应力的调整和释放有利。综合分析认为地应力对隧道的影响主要以深埋段的岩体剥落为主。施工时应引起重视。（八）、隧道不良地质地质条件评价通过对隧道区水文地质、工程地质条件的综合，隧道施工中可能存在的主要风险是突水（泥）、塌方、瓦斯、地表失水、岩爆。1、突水（泥）方斗山背斜为一两侧被三叠系砂泥岩隔水层围限的、主要由可溶岩构成的一个相对独立的水文地质单元。东西两侧边界分别为T3xj、T2l形成的悬崖峭壁和陡坡，

11、内部为P2c、T1d、T1j、T2l灰岩形成的规模不一的槽谷与洼地，背斜区域内的降水除蒸发外，几乎全部渗入地下。因此，背斜地下水的补给条件极好。此外，不仅背斜内部各种成因、不同序次的构造形迹十分发育，而且该区的新构造运动也比较活跃，这些因素的综合使得方斗山背斜区碳酸盐岩的岩溶作用极为发育。隧道开挖可能会揭穿暗河，遇到较大的高压岩溶水。故应加强预测预报工作，作好突水、突泥等危害的应对措施。2、瓦斯隧道穿越煤系地层（P2w），最大埋深大于700m，隧道穿越含煤层段时，可能产生瓦斯危害，因此，隧道在穿煤系地层段应按瓦斯设防段设计及施工，施工中应加强监测及通风工作。3、塌方当软质岩及软弱夹层为隧道围岩

12、时，可导致冒顶、坍方、偏帮、坍塌等。软质岩主要为二叠系上统吴家坪组下部（P2w）钙质泥土岩及黑色炭质页岩夹煤层；中统雷口坡组（T2l）薄层泥岩、页岩、钙质泥岩为主夹薄层灰岩、泥质灰岩、粉砂岩等；软弱夹层主要为三叠系下统嘉陵江组（T1j）上部的盐溶角砾岩。断层造成的岩石破碎带，往往形成不稳定结构面，导致岩石松弛、岩石强度下降，岩体的完整性及均一性极差，隧道围岩稳定性变差，隧道洞室穿过破碎带时容易引起坍塌、冒落，施工时应引起重视。4、地表失水区内岩体大部分出露，且可溶岩出露长度已占隧道总长度的80以上，特别是背斜北西翼大部分隧道洞身段的岩溶较为发育。在隧址区地表仅有少量泉点及部分地表溪沟水。这些水

13、库、泉点及地表溪沟等水文点，现流量及水位均较为稳定，尚无漏失现象。由于可溶岩的两侧为较多的非可溶岩隔水层夹持，其地下水的横向运移相对较差，而纵向的水力联系相对较强，因而，其地下水位相对较高，如在背斜北西翼地表的嘉陵江组（T1j）灰岩中发育有部分泉水点。由于这部分地表的水点处于埋深相对较浅，且地表岩溶相对较为发育的地段，隧道施工将对这些地表水的漏失产生一定的影响。隧址区地下水主要为岩溶裂隙水，其补给来源主要为大气降水。隧道开挖将形成较大的集水廊道，势必对隧址区水文地质条件产生影响，在影响半径范围内可能出现地下水水位降低、地表部分井、泉干枯及地表岩溶塌陷等现象，进而影响隧道地表村民的生产及生活用水

14、。5、岩爆隧道洞身将穿越大量灰岩、白云岩等硬质岩地层，具备了发生岩爆的岩性条件。隧道在D8K160+950D8K162+100段埋深在485710m，超过可能发生岩爆的临界埋深，具备了发生岩爆的埋深条件。施工时更应采用合理的开挖和支护方法，以尽量减少岩爆发生的可能性。（九）、隧道涌水量预测1、计算原则对水文地质条件、隧道充水条件和结合区域水文地质数据的综合分析，认为大气降水、地表水的直接入渗是地下水的主要补给来源。隧道穿越三个不同性质的含水岩系，地下水位不一，地下水渗透性亦存在一定差异。因此，根据地形地貌、地层岩性、构造及水文地质条件等进行隧道涌水量预算时，采取分段预算方法。2、预算方法及公式

15、的选择由于隧道位于岩溶垂直循环带内，因此不适合用狭长水平廊道法计算，选用大气降水入渗系数法计算。3、参数选用及预算结果 大气降水入渗系数法：Q=FX/TQ隧道正常涌水量，m3/d；汇水面积，由1：1万平面图量测；多年平均降雨量； 年时间，365d； 入渗系数，根据区域数据采用经验值。计算参数及计算结果表下表编 号12地表里程D8K158+525D8K161+500D8K161+500D8K163+425地 层T1jT1fP2cT1j分段汇水面积F(km2)2714多年平均降雨量X(m)1.0811.081月最大降雨量X(m)0.16760.1676入渗系数0.230.16正常涌水量Q(m3/d

16、)1.8391040.954104正常情况下，总涌水量Q总= 2.793104(m3/d) ，取2.8104(m3/d) 。雨季最大涌水量可以是正常涌水量的数倍。参考高速公路方斗山隧道及鱼剑口水电站施工数据，最大涌水量按3倍正常涌水量，取Q最大8.4104(m3/d)。隧道在可溶岩段遇暗河、溶洞、溶缝、溶隙时可能发生突水，在不同岩性接触带可能发生股状涌水，施工时应加强水文地质观测，采取有效措施及时对围岩进行封堵。（十）、环境工程地质1、环境对修建铁路的影响隧道穿越一山脊地貌，坡体表面为大量基岩出露。隧道出口洞口位于省道边，交通较为便利，同时洞口紧邻龙河，驻地附近有泉水丰富，且水质较好，能满足隧

17、道施工的生产及生活用水。总体来看环境对修建铁路较为有利。2、修建铁路对环境的影响隧址区山体稳定，地表基岩大量出露，仅局部沟谷及平缓地区有厚度不等的块（碎）石、粉质粘土覆盖，隧道建设不会对山体稳定造成大的影响。但开挖弃碴应定点有序堆放，以预防引起人为地质灾害。由隧址区水文地质条件及隧道涌水量预测可知，隧址区地下水主要为岩溶水，其补给来源主要为大气降水。隧道开挖将形成较大的集水廊道，对隧址区水文地质条件产生影响。在影响范围内可能出现地下水水位降低、地表井、泉干枯及地表塌陷等现象，进而影响当地村民的生产及生活用水。三、设计阶段风险评估的结论 通过对方斗山隧道设计阶段初始风险等级进行统计，该隧道15.

18、25段落突水（泥）初始风险等级判定为“高度”，84.75段落突水（泥）初始风险等级判定为“中度”；21.21段落塌方初始风险等级判定为“中度”；2瓦斯初始风险等级判定为“高度”, 35.6瓦斯初始风险等级判定为“中度”，环境影响初始风险等级判定为“中度”，工期延误初始风险等级为“中度”，综合考虑各风险因素，方斗山隧道初始风险等级为“高度”。方斗山隧道风险等级评定统计表低度中度高度极高塌方长度（m）38751043百分比78.79%21.21%突水（泥）长度（m）4168750百分比84.75%15.25% 瓦斯长度（m）30681750100百分比62.4%35.6%2%地表失水中度工期延误中

19、度根据初设及施工图设计阶段提供的方斗山隧道的地质环境条件、工期等因素对该隧道在可能出现的各种风险进行了分析和评估，并提出了相应的规避风险的技术措施。施工过程中，隧道洞身穿越含有丰富地下水的可溶性岩可能引起的突水、突泥及地下水渗漏是影响方斗山隧道安全风险和环境风险的主要因素。针对这一主要风险因素，在确定最终的施工方案时，施工单位从施工方案、综合地质超前预测预报、超前探水、注浆堵水、地表水环境监测、高水压地层的支护结构等各个方面入手，确立了各项施工原则和施工措施，从而使风险降到可接受的范围。另外隧道穿越煤系地层，且存在发育断层，有深部天然气沿断层带或构造裂隙向浅部运移可能，施工到煤层地段时，将按照

20、瓦斯隧道进行施工。四、风险识别1、风险指标体系通过对勘测资料、地勘报告、施工图及施工现状等进行分析，将方斗山隧道施工阶段风险因素归纳为表61所示；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风险塌方突水瓦斯大变形其他明挖法山体开裂变形表61 方斗山隧道施工阶段风险因素体系表坍塌其他表61 1 方斗山隧道施工风险因素核对表风险因素 风险事件塌方瓦斯突水 （泥、石）岩爆施工准备情况气象调查与施工有关法令调查设计文件的核对情况实施性施工组织设计其他施工地质勘察资料收集情况常规地质法情况（地质素描）超前地质预报其他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

21、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落底挑顶断面变化处或工法转化处其他揭煤、防突情况资料收集情况常规地质法情况（地质素描）超前地质预报情况石门开启方法安全岩柱留设震动或远距离爆破瓦斯泄压与排放注浆封闭瓦斯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加固与改良支护时机支护方法支护质量比合成换周期其他防护情况机械设备防护人员防护其他电器设备与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

22、监控量测水量水质水压掌子面稳定情况量测器材与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）其他施工管理培训情况检测情况应急预案情况人员管理情况施工队伍情况机械装备程度施工质量施工经验辅助工法的掌握与运用监理情况其他隧道特征埋深断面大小长度坡度辅助坑道表61 2 方斗山隧道洞口段施工风险因素体系表风险事件风险因素山体开裂变形坍塌其他施工准备情况气象调查与施工有关法令调查设计文件的核对情况实施性施工组织设计其他施工地质勘察资料收集情况常规地质法情况（地质素描）超前地质预报其他施工组织施工顺序开挖情况开挖速度地下水处理爆破方法爆破器材检查和落实弃渣堆放其他施工期防排水排水措

23、施降水措施其他支护情况支护强度支护形式其他监控量测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其他施工管理培训情况检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的掌握与应用监理情况其他隧道特征开挖跨度开挖深度其他表61 3 方斗山隧道其他风险因素体系表风险事件风险因素安全环境工期投资第三方交通事故司机运输设备交通管理道路状况通风照明情况洞外天气其他用电事故用电设计施工组织设备状况用电管理其他火灾事故火源及传播途径消防教育消防措施消防器材人员管理其他注：其中打“”表示该风险因素对风险事件有影响，以下表同。2、隧道基本风险因素单元识别与划分隧道

24、进行基本风险因素单元划分方法很多，针对本隧道从便于理解和管理的角度，本次评估以隧道岩性、地质构造为主要依据，以隧道长度里程为分段单位，对全隧道进行基本风险因素单元划分，划分结果见表62：表62 方斗山隧道施工阶段风险评估单元划分表序号段落风险事件成 因1D8K158+512D5K158+600塌方、突水 隧道主要穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育，岩体中发育有23组构造节理，隧道位于岩溶水垂直循环带。T2l、T1j4、T1j2、P2w低部地下水具弱中等侵蚀性，T1j4及T1j2为泥质胶结的盐溶角砾岩、T1f4

25、页岩、T1f1页岩、P2w底部煤层，这些界面容易产生崩塌、冒落、涌水等现象，也可能发育溶洞及产生岩溶突水，另外，在靠近背斜轴一隧道埋深已在710m左右，有发生岩爆现象的可能。预计正常情况下，隧道最大涌水量为2.8万m3/天，雨季最大约8.4万m3/天。围岩中段的P2w为隧道穿越的主要含煤地层，其下部含有薄煤层，并含有瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，为低瓦斯隧道。隧道为高地应力地区，施工可能产生岩爆。断层附近岩体较破碎，工程地质条件较差。2D8K158+600D8K158+700塌方、突水3D8K158+700D8K158+800塌方、突水4D8K158+800D8K158+825塌方、突水5D8

26、K158+825D8K158+900塌方、突水6D8K158+900D8K158+975塌方、突水7D8K158+975D8K159+000塌方、突水8D8K159+000D8K159+200塌方、突水9D8K159+200D8K159+250塌方、突水10D8K159+250D8K159+300塌方、突水11D8K159+300D8K159+450塌方、突水12D8K159+450D8K159+475塌方、突水13D8K159+475D8K159+625塌方、突水14D8K159+625D8K159+750塌方、突水15D8K159+750D8K159+800塌方、突水16D8K159+80

27、0D8K160+050塌方、突水17D8K160+050D8K160+125塌方、突水18D8K160+125D8K160+550塌方、突水19D8K160+550D8K160+600塌方、突水20D8K160+600D8K160+650塌方、突水 隧道主要穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育，岩体中发育有23组构造节理，隧道位于岩溶水垂直循环带。T2l、T1j4、T1j2、P2w低部地下水具弱中等侵蚀性，T1j4及T1j2为泥质胶结的盐溶角砾岩、T1f4页岩、T1f1页岩、P2w底部煤层，这些界面容易产生崩塌

28、、冒落、涌水等现象，也可能发育溶洞及产生岩溶突水，另外，在靠近背斜轴一隧道埋深已在710m左右，有发生岩爆现象的可能。预计正常情况下，隧道最大涌水量为2.8万m3/天，雨季最大约8.4万m3/天。围岩中段的P2w为隧道穿越的主要含煤地层，其下部含有薄煤层，并含有瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，为低瓦斯隧道。隧道为高地应力地区，施工可能产生岩爆。断层附近岩体较破碎，工程地质条件较差。21D8K160+650D8K160+700塌方、突水、瓦斯22D8K160+700D8K161+035塌方、突水、瓦斯23D8K161+035D8K161+050塌方、突水、瓦斯24D8K161+050D8K161+

29、205塌方、突水、瓦斯25D8K161+205D8K161+250塌方、突水、瓦斯26D8K161+250D8K161+300塌方、突水、瓦斯27D8K161+300D8K161+350塌方、突水、瓦斯28D8K161+350D8K161+530塌方、突水、瓦斯29D8K161+530D8K161+900塌方、突水、瓦斯30D8K161+900D8K162+450突水、瓦斯31D8K162+450D8K162+500突水、瓦斯32D8K162+500D8K162+800塌方、突水33D8K162+800D8K162+850塌方、突水34D8K162+850D8K162+950塌方、突水35D8

30、K162+950D8K162+975塌方、突水36D8K162+975D8K163+000塌方、突水37D8K163+000D8K163+150塌方、突水38D8K163+150D8K163+250塌方、突水39D8K163+250D8K163+275塌方、突水 隧道主要穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育，岩体中发育有23组构造节理，隧道位于岩溶水垂直循环带。T2l、T1j4、T1j2、P2w低部地下水具弱中等侵蚀性，T1j4及T1j2为泥质胶结的盐溶角砾岩、T1f4页岩、T1f1页岩、P2w底部煤层，这些界

31、面容易产生崩塌、冒落、涌水等现象，也可能发育溶洞及产生岩溶突水，另外，在靠近背斜轴一隧道埋深已在710m左右，有发生岩爆现象的可能。预计正常情况下，隧道最大涌水量为2.8万m3/天，雨季最大约8.4万m3/天。围岩中段的P2w为隧道穿越的主要含煤地层，其下部含有薄煤层，并含有瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，为低瓦斯隧道。隧道为高地应力地区，施工可能产生岩爆。断层附近岩体较破碎，工程地质条件较差。40D8K163+275D8K163+350塌方、突水41D8K163+350D8K163+375塌方、突水穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、

32、页岩等，地表岩溶较为发育，可能发育溶洞及产生岩溶突水，并应注意在此段的含、隔水层接触带及附近，可能产生一般性的涌水，局部有涌、突水现象42D8K163+375D8K163+430边仰坡滑坍3、小结根据以上分析及基本单元识别，本隧道存在的主要风险为：（高压）突水、突泥风险、瓦斯、岩爆、塌方风险等；此外，隧道在施工至可溶性围岩段的向斜核部位置、围岩破碎段及可溶性岩与非可溶性岩接触带，可能因隧道水源与地下水系贯通，隧道施工对地下水产生袭夺，从而导致环境风险及第三方风险；综上所述，对隧道主要存在的（高压）突水突泥、岩爆、瓦斯及塌方风险、环境风险因素进行识别，识别结果见表63：表63 方斗山隧道风险清单

33、表序号风险事件风险产生的原因险源类别后果1突水（泥、石）1、断层破碎带2、地层不整合接触带、侵入岩与围岩接触地带3、可溶岩与非可溶岩接触带4、岩溶管道水，充水溶洞G人员伤亡工期延误投资增加2瓦斯1、封闭条件2、地下水位3、煤质4、吨煤瓦斯含量5、瓦斯压力6、瓦斯涌出量G人员伤亡3塌方1、围岩级别2、断层破碎带3、岩层产状，层间结合力4、节理等结构面产状及结构力学性质5、岩溶发育带6、埋深G人员伤亡4岩爆1、埋深2、岩石的单轴抗压强度3、岩体结构特征4地应力，主应力方向及大小G人员伤亡5地下水侵蚀1、地下水水质2、地下水的循环条件G结构耐久性差6地表失水1、地表水与地下水的贯通性2、地下水位3、

34、地貌G第三方损失7洞口失稳1、土的性质与土层厚度2、岩层风化程度及厚度3、不良地质G人员伤亡五、风险评估本阶段风险评估以定量、定性为主，结合现有统计数据及现行规范、规定进行，根据已掌握的勘测、设计、施工各方面资料分析确定各风险因素导致的风险事件可能发生的概率和可能产生的后果。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表7-1表71 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

35、.31很可能50.030.30.1可能40.0030.030.01偶然30.00030.0030.001不可能20.00030.0001很不可能1注：中心值代表所给区间的对数平均值施工阶段风险较大，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保证安全，因此评估重点应放在安全上，以按安全风险事故为主要评估目标。方斗山隧道的初始风险等级评定见表7-2。表72 方斗山隧道初始风险等级表序号段落风险事件成 因初始风险概率等级后果等级风险等级1D8K158+512D5K158+600塌方、突水 隧道主要穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、

36、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育，岩体中发育有23组构造节理，隧道位于岩溶水垂直循环带。T2l、T1j4、T1j2、P2w低部地下水具弱中等侵蚀性，T1j4及T1j2为泥质胶结的盐溶角砾岩、T1f4页岩、T1f1页岩、P2w底部煤层，这些界面容易产生崩塌、冒落、涌水等现象，也可能发育溶洞及产生岩溶突水，另外，在靠近背斜轴一隧道埋深已在710m左右，有发生岩爆现象的可能。预计正常情况下，隧道最大涌水量为2.8万m3/天，雨季最大约8.4万m3/天。围岩中段的P2w为隧道穿越的主要含煤地层，其下部含有薄煤层，并含有瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，为低瓦斯隧道。隧道

37、为高地应力地区，施工可能产生岩爆。断层附近岩体较破碎，工程地质条件较差。32中度2D8K158+600D8K158+700塌方、突水23中度3D8K158+700D8K158+800塌方、突水33高度4D8K158+800D8K158+825塌方、突水32中度5D8K158+825D8K158+900塌方、突水32中度6D8K158+900D8K158+975塌方、突水33高度7D8K158+975D8K159+000塌方、突水32中度8D8K159+000D8K159+200塌方、突水23中度9D8K159+200D8K159+250塌方、突水32中度10D8K159+250D8K159+3

38、00塌方、突水33高度11D8K159+300D8K159+450塌方、突水33高度12D8K159+450D8K159+475塌方、突水33高度13D8K159+475D8K159+625塌方、突水23中度14D8K159+625D8K159+750塌方、突水隧道主要穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育，岩体中发育有23组构造节理，隧道位于岩溶水垂直循环带。T2l、T1j4、T1j2、P2w低部地下水具弱中等侵蚀性，T1j4及T1j2为泥质胶结的盐溶角砾岩、T1f4页岩、T1f1页岩、P2w底部煤层，这些界面

39、容易产生崩塌、冒落、涌水等现象，也可能发育溶洞及产生岩溶突水，另外，在靠近背斜轴一隧道埋深已在710m左右，有发生岩爆现象的可能。预计正常情况下，隧道最大涌水量为2.8万m3/天，雨季最大约8.4万m3/天。围岩中段的P2w为隧道穿越的主要含煤地层，其下部含有薄煤层，并含有瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，为低瓦斯隧道。隧道为高地应力地区，施工可能产生岩爆。断层附近岩体较破碎，工程地质条件较差。32中度15D8K159+750D8K159+800塌方、突水33高度16D8K159+800D8K160+050塌方、突水32中度17D8K160+050D8K160+125塌方、突水23中度18D8K1

40、60+125D8K160+550塌方、突水23中度19D8K160+550D8K160+600塌方、突水23中度20D8K160+600D8K160+650塌方、突水33高度21D8K160+650D8K160+700塌方、突水、瓦斯33高度22D8K160+700D8K161+035塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度23D8K161+035D8K161+050塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度24D8K161+050D8K161+205塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度25D8K161+205D8K161+250塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度26D8K161+250D8K161+300塌方、突水、瓦斯、

41、岩爆43高度27D8K161+300D8K161+350塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度28D8K161+350D8K161+530塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度29D8K161+530D8K161+900塌方、突水、瓦斯、岩爆32中度30D8K161+900D8K162+450突水、瓦斯、岩爆32中度31D8K162+450D8K162+500突水、瓦斯23中度序号段落风险事件成 因初始风险概率等级后果等级风险等级32D8K162+500D8K162+800塌方、突水隧道主要穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育

42、，岩体中发育有23组构造节理，隧道位于岩溶水垂直循环带。T2l、T1j4、T1j2、P2w低部地下水具弱中等侵蚀性，T1j4及T1j2为泥质胶结的盐溶角砾岩、T1f4页岩、T1f1页岩、P2w底部煤层，这些界面容易产生崩塌、冒落、涌水等现象，也可能发育溶洞及产生岩溶突水，另外，在靠近背斜轴一隧道埋深已在710m左右，有发生岩爆现象的可能。预计正常情况下，隧道最大涌水量为2.8万m3/天，雨季最大约8.4万m3/天。围岩中段的P2w为隧道穿越的主要含煤地层，其下部含有薄煤层，并含有瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，为低瓦斯隧道。隧道为高地应力地区，施工可能产生岩爆。断层附近岩体较破碎，工程地质条件较

43、差。23中度33D8K162+800D8K162+850塌方、突水23中度34D8K162+850D8K162+950塌方、突水23中度35D8K162+950D8K162+975塌方、突水22中度36D8K162+975D8K163+000塌方、突水23中度37D8K163+000D8K163+150塌方、突水33高度38D8K163+150D8K163+260塌方、突水23中度39D8K163+260D8K163+275塌方、突水23中度40D8K163+275D8K163+350塌方、突水23中度41D8K163+340D8K163+375塌方、突水穿越可溶岩地段，岩性主要为中厚层状灰岩

44、、白云质灰岩、泥质灰岩、盐溶角砾岩等，夹少量薄层钙质泥岩、页岩等，地表岩溶较为发育，可能发育溶洞及产生岩溶突水，并应注意在此段的含、隔水层接触带及附近，可能产生一般性的涌水，局部有涌、突水现象23中度42D8K163+375D8K163+430边仰坡滑坍23中度交通事故、用电事故、火灾事故等其他风险因素的初始风险等级均判定为III级。通过分析，对隧道施工安全风险为本隧道主要风险。在安全风险中对隧道威胁最大的是可溶性围岩的塌方、突水风险；影响隧道施工安全的第二大风险是瓦斯；影响安全的两个相对次要的风险为岩爆和侵蚀性地下水。施工时需高度重视，超前地质预报、开挖方式、衬砌支护参数、施工通风等均需严格

45、按设计及规范要求进行，以将施工安全风险降低到最小。侵蚀性地下水尽管不会对隧道施工造成大的安全风险，但可能影响隧道衬砌结构的耐久性，施工时必须按设计要求采取相应的耐腐蚀措施。六、风险对策措施1、 落实超前地质预测预报工作根据地质资料，本隧通过可溶岩地段且洞身发育多条断层，可能遇大型溶洞、大段溶蚀破碎带、大型贮水岩溶管道。隧道施工时，应通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施，避免施工突发灾害的发生。2、 实施监控量测工作，及时反馈施工情况，验证设计和预防风险事件在施工过程中，应按照设计文件中的监控量测要求对洞内围岩和支护结构的位移、变形、受力情况以及地表水、地表建筑

46、等进行施工过程的完整监测，提供及时、可靠的信息、评定施工期间围岩和支护结构的稳定性及对周边环境的影响，避免施工安全事故、支护结构破坏、第三方损失等风险的发生。3、 岩溶或断层破碎带富水区超前探水措施（1）在接近岩溶或断层破碎带富水区时，采用地震波探测仪对掌子面前方30m100m范围内的不良地质体的位置、规模、性质作较为详细的预报，粗略的预报围岩级别和地下水情况，每100m施作一次，当有异常情况时适当加密。（2）在地震波探测仪的基础上采用超前探测验证。对掌子面前方30m左右范围的地质情况作更准确的预报，先进行红外超前探测（每掘进循环一次），然后每个断面布设2个探测孔（其中一孔取岩芯），对掌子面前

47、方地下水、地温及围岩情况进行探测，探测孔25m一个循环，单孔长度为30m左右，相邻探测孔之间的搭接长度为5m。当有异常情况时，结合预测结果判释，可加密钻孔或加深部分爆眼孔，钻孔布置应针对物探异常进行调整。对多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全。（3）对多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全。4、 通过煤层防瓦斯措施D8K161+035+205、D8K161+530+900、D8K161+260+270段隧道穿越煤系地层，D8K161+260+270段发育高角度的走向逆断层，存在深部天然气沿断层带或构造裂隙向浅部运移可能时每个断面设3个89瓦斯探测孔，瓦斯探测