第一节风险控制总体策略

第一节风险控制总体策略不良地质主要包括：岩溶、富水软弱破碎围岩、风积沙和含水砂层、瓦斯、岩爆、膨胀性和挤压性围岩、黄土、高原冻土等。1.1不良地质和特殊岩土地质隧道施工作业应考虑下列主要危险源、危害因素：1专项施工技术方案不合理、开挖方法选择不当；2超前地质预测、预报工作不到位，分析判断不准确；3初期支护施做不及时，支护强度不足；4量测数据失真，信息反馈不及时；5瓦斯隧道施工机械设备、检测仪器未按规定配备，瓦斯浓度检测工作不到位，通风效果差。1.2隧道施工前必须根据设计提供的工程地质及水文地质资料，结合现场实际情况进行分析研究，制定专项施工技术方案。1.3隧道施工前必须针对不同风险源制订完善的应急预案，并定期组织演练，施工中应有足够的抢险、急救物资储备。1.4隧道施工时，应根据具体情况制定地质预测、预报方案并组织实施，并根据地质预测、预报的结果及时调整隧道施工方案。1.5隧道施工时，应加强监控量测。当发现围岩和支护体系变形速率异常时，应立即采取有效措施，情况严重时应将全部人员撤离危险区域。1.6每道施工工序作业前，应由当班安全员用班前安全讲话的形式，将作业风险和安全措施告知所有作业人员，并按安全措施执行。岩溶2.1岩溶：又称喀斯特，主要是指水对可溶岩岩石——碳酸盐石（石灰石，白云岩等）、硫酸盐石（石膏等）和卤化物岩（岩盐等）的溶解作用，及其形成的地标及地下的各种奇异的景观与现象。在岩溶作用过程中，经常伴随地表侵蚀、地下潜蚀、冲蚀以及崩塌与滑动，和化学与物理的风化、搬运、堆积与沉积等作用。因而产生沟槽、裂隙和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等现象。2.2岩溶隧道危险源、危害因素：2.2.1岩溶隧道施工过程中与岩溶直接接触，作业中常出现突水突泥等事故，具有突发性，一旦发生突水突泥事故，将会提高突出物承担风险的危害系数，导致工作人员人身安全与作业面临风险。2.2.2施工中的填充洞穴的主要材料是石土，一旦在填充过程中出现突水突泥事故，就会加大施工人员处理的难度，使安全风险的系数上升。2.2.3我国地下水排放的相关技术不成熟，隧道工程面临地下水处理难度大的局面，成为提高安全的主要影响因素。2.2.4洞穴会不会出现坍塌的先决条件是隧道洞顶支撑标准是否达到标准。2.2.5对为加固洞穴使用支护发生的变形及时控制，防止事故的发生。2.3岩溶隧道风险评价按照溶洞的形态大小不同，可将溶洞分为洞穴型、裂隙型、管道型和大型溶洞；按照溶洞的充填特征不同，可将溶洞分为充填型溶洞、半充填型溶洞和无充填型溶洞(又称“干溶洞”)；其中充填型和半充填型溶洞又可分为充填粘土型、充填淤泥型、充填粉细砂型、充填块石土型和充水型溶洞。发生突水、突泥灾害一般是由充填型、半充填型溶洞引起；干溶洞虽然不会引发突水、突泥灾害，但是当隧道穿越其影响范围时，常会引起隧道结构的失稳变形。岩溶对隧道的影响归纳起来主要是岩溶水的危害、岩溶洞穴及其充填物等方面的危害：一方面，隧道围岩范围内岩溶水的存在使得隧道工程地质和水文地质条件发生变化，造成围岩强度降低，渗透水压力增加；而岩溶水最直接的表现在于其易造成隧道的涌水、突泥等。另一方面，隧道围岩中溶洞的存在使得围岩物理、力学性质发生变化，进而引起隧道地层刚度和应力场的变化。在隧道施工过程中，溶洞使得隧道的施工力学动态更为复杂，易造成围岩中应力的过度集中，隧道周边变形量增加，并可能引起隧道开挖中局部围岩的坍塌、掉块，影响隧道施工，直接危及施工人员和机械设备的安全。若溶洞中存在岩溶水或填充物等，施工过程中常发生的突水、突泥等工程灾害，危及隧道施工的安全，影响隧道施工的进度，一旦施工措施不当，常会使隧道建成后运营环境恶劣，地表环境恶化，给人们的生产和生活造成重大损失。当前溶洞对隧道工程影响的研究一是有关岩溶区隧道影响范围内岩溶的探测问题；二是研究岩溶隧道灾害的超前预报、灾害的处理措施和岩溶隧道的施工方法等；三是研究不同形态和尺度溶洞引起的隧道稳定性问题，主要研究不同规模、位置的溶洞对隧道位移场、应力场和隧道支护结构内力变化的影响及对隧道施工动态的影响。这几个方面是相互联系，互相促进的。由此可见岩溶隧道相关问题的复杂性。一般岩溶隧道施工中存在的问题有：2.3.1由于受勘测手段的限制，加上目前处于铁路建设高潮的时期，设计单位不可能在设计时有非常准确的地质资料，所以岩溶地质不一定非常详尽，因此导致在施工中不能提前预知，从而给施工带来困难。2.3.2在设计图中能预知岩溶地段，但岩溶的具体形态、位置也有可能与实际不一致，从而造成施工措施不到位而引起的问题。2.3.3设计与实际岩溶有较大差别造成的岩溶突泥、涌水等灾害问题。2.3.4施工中由于施工方法不当引起的问题。2.4风险控制策略和风险控制技术措施岩溶隧道风险评估等级根据评估得分将岩溶隧道风险分为如下四级：极高风险＞85分；高度风险70～85分；中度风险50～69分；低度风险＜50分。安全风险等级极高应予以规避或不惜代价将风险至少降低到可控的程度。当隧道位置无法规避时，决定人的指导思想观念和设计施工方案的更新，需要投入信息化施工、科学技术手段，增加资金投入、合理计划施工工期、加大工程监理力度、严格管理程序。2.4.1超前地质预报原则很多隧道工程地质及水文地质条件极其复杂，特别是长大隧道。虽然在工程勘察阶段，投入了大量的人力、物力和财力，在充分收集、分析和研究以往既有资料的基础上，以遥感判译先行，以补充、深入、扩大地质测绘和岩溶水文地质调查为基础，基本上查明了全线重要隧道的地层岩性、地质构造及存在的主要重大地质问题和可能发生重大地质灾害的原因、位置、规模、危害程度。但由于沿线地质条件复杂。仅通过地表勘察很难查明深部岩溶的细节，且受勘探精度控制，一些高压富水岩溶构造体的位置、重要地层界面和断层位置较难准确定位，故有必要在施工阶段选择经济、合理、可靠的预报方法进行超前地质预测预报，这样可相对准确的提供隧道周边及掌子面前方一定范围内详细的岩溶等地质情况，将有助于制定和实施具有实际意义的防治突水的措施，从而降低岩溶隧道突水等事故的发生概率。2.4.2分类管理原则根据前面提到的风险评估标准可将岩溶隧道分成不同类别，然后依据不同的类别分别制定详细的突水等岩溶灾害预防策略及治理预案，从而实现针对性防治。隧道施工中根据每座隧道的工程地质、水文地质条件，发生突涌水突泥的几率、规模、危害程度等，对岩溶隧道进行了风险分类。对岩溶发育、暗河众多、地下水丰富的长大隧道，尤其是当个别工区为反坡施工时，施工中极有可能发生大规模突水突泥的地质灾害，风险等级定为极高风险；对岩溶隧道施工中可能出现局部突水、突泥或大型溶腔，风险等级为高度风险；其余岩溶隧道为中度风险和低度风险隧道。同时制定突发性事件的防范应急预案、应对复杂地质、工程难题的设计和施工预案、重难点工程监控等八项机制从而实现对不同类别的岩溶隧道及早管理、区别管理，使沿线所有岩溶隧道的施工均处于合理的受控状态之下，降低隧道施工中重、特大事故发生的几率。2.4.3信息化施工原则随着科学技术的不断发展，一些先进的、轻便的检测仪器不断得到更新，这些仪器的运用能及时准确地把开挖后隧道的变形、隧道突水量、水压等信息反馈给施工和设计部门，以便及时做好防治措施，确保施工的安全。另外宜万线岩溶隧道施工时为应对突水性岩溶地质灾害，除了上述监测变形、水压等参数的信息化设备，还设置了声光报警系统、应急通信及电视远距离监控等手段及早发现突发性事故、及时采取对策、保证人员和设备安全。2.5.4其他原则隧道与周边隐伏高压富水溶腔之间以及隧道掌子面与前方岩溶储水构造间存在一定的防突岩层（岩墙)，在施工中首先综合应用5.1中所述的各种超前地质预测预报手段，查明隧道与溶腔间岩层及掌子面前方岩墙岩体情况，溶腔发育规模和方位，以及内部充填水压的大小，根据岩溶隧道突水机理计算计算最小防突厚度，然后在最小防突厚度外，实施超前预注浆等加固措施；近距离穿越含水岩溶构造时，应分步开挖，同时进行弱爆破施工减小对防突岩层的扰动、破坏，确保防突岩层的稳定，以规避施工时突水灾害发生。隧道施工过程中容易在可溶岩与非可溶岩界面、断裂构造带、陡倾褶皱构造核部等部位发生突水、突泥危险。在施工中应该加强对这些危险地段的超前地质预报和超前管棚支护、超前径向预注浆等工程措施，起堵水加固作用，降低隧道突水、突泥事故发生。通过对岩溶突水特征的分析，对连通型溶腔，应避开雨季施工，对未连通型溶腔则不受季节限制。