沙岭隧道风险评估报告

沪昆客专江西段站前工程HKJX-8标沙岭隧道施工阶段风险评估报告编制：复核：审核：中铁十九局沪昆客专江西段站前工程HKJX-8标项目经理部2011年4月5日一、编制依据1.1《关于印发加强隧道工程安全工作的若干意见的通知》（铁建设[2007]102号；1.2《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号文；1.3基础资料:1.3.1新建杭州至长沙客运专线铁路HKJX-8标施工合同文件;1.3.2沙岭隧道实施性施工组织设计;1.3.3设计院关于隧道地质报告资料;1.4设计院初步设计风险评估报告；1.5设计院提供的设计图纸；1.6相关国家和行业标准、规定1.6.1《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005，以下简称“隧规”）1.6.2《铁路隧道防排水技术规范》（TB10119-2000）1.6.3《铁路工程抗震设计规划》（GB50111-2006）1.6.4《铁路隧道施工技术指南》（TZ204-2008）1.6.5《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）1.6.6《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设【2005】160号二、隧道概况1.工程概况沙岭隧道起于江西省萍乡市上栗县青山镇高枧村，止于江西省萍乡市上栗县青山镇温盘村。隧道起讫里程DK811+840～DK812+111.555，隧道全长271.555m。线路纵坡为3‰单面下坡。隧道设计车速度为350km／h、线间距为5.0m，轨面以上有效净空面积为100m2。本隧道均位于右偏曲线上，左、右线曲线半径分别为10000m、9995m，曲线段长271.555m。2.地形地貌隧道区主要为剥蚀低山丘陵，最高点位于沙岭村东侧丘坡，标高+267.4，最低点位于隧道出口西侧沟谷地带，标高为+137，地形为起伏较大，地形地貌总体表现为剥蚀丘陵与丘间谷地相间；剥蚀丘陵自然坡度15°～30°不等，丘坡相对高差达51～130m，植被发育，多为杂草和松树、杉树及油茶树。靠近坡脚较平缓处多为村庄及水田，并有乡间道路通过。3.地层岩性表层为第四系残坡积粉质黏土、黏土，黄灰色，硬塑，含少量砾石。下伏基岩为二叠系上统乐平组及长兴组地层。4.地质构造本隧道区域杨子准地台与华南褶皱系相互联系、相互制约，不断拉伸和挤压。华力西—印支构造福田逆断层带及福田同斜倒转背斜，由于断层破坏，致使地层在走向上不连续，剖面上南东盘上升，上二叠统逆冲于三叠系之上。小褶皱相当发育。（1）、褶皱隧道位于福田同斜倒转背斜褶皱带北西翼，褶皱延伸方向东北，地层总体倾向东南，地层倒转，P2c地层下伏于P2l地层下部。由于长期的构造运动作用及多次褶皱叠加，次级褶皱发育。造成了测区伴生断裂现象发育。（2）、节理裂隙本区节理发育，节理面走向多沿枢纽方向，节理多为密闭-微张，少填充，造成测区岩体较破碎部分地段易造成隧道洞身坍塌。（3）、断层钻孔揭示DK811+940—+990段发育一断层，钻孔内10—40.4m处呈土状，夹硅质页岩、砂岩、碎石碎块。推断为断层破碎带。断层东侧为P2l粉砂岩、碳质泥岩夹煤层，断层西侧为P2c硅质页岩。断层带岩体破碎。5.水文地质本隧道地下水分布有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水、构造裂隙水及碳酸岩裂隙岩溶水。隧道正常涌水量为221m3/d,最大涌水量约为580m3/d。地表水不发育，主要为季节性沟水，流量随季节及降雨量变化，受大气降雨补给。6.地震动参数根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)划分：隧址区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s。7.不良地质及特殊岩土7.1.采空区隧道进口附近地表可见煤堆弃碴。线路左右侧几十米—数百米范围内可见私采小煤窑分布，主要为当地居民乱掘形成，规模小而分布杂乱，采掘时间跨度较大，多以竖井形式开采，个别采空以斜井方式向丘体内开采。洞身多处个别较深可达20余米，现多已坍塌，现场可见不规律分布小塌陷，采洞可能深入隧道路肩以下。施工过程中除加强围岩支护措施外应加强对隧道洞底采洞的探测排查工作。采空区地层灰质页岩、煤层中可能还有瓦斯气体。7.2.岩溶隧道线路主要通过二叠系上统长兴组泥灰岩地层。出口南侧约100m发育岩溶泉。其来源预测为附近丘体岩溶。可能存在埋藏型岩溶水。7.3.滚石隧道附近有滚石，块径约1.5-3m，多距隧道口较远，对隧道开挖一般不会形成影响，个别相对靠近的滚石应予以清除确保施工安全。三、风险分析（一）施工图风险分析根据地质勘探资料和该隧道的各种基础资料，对全隧道进行风险单元划分及风险分析：（1）DK811＋840～DK811＋873洞口明挖段，偏压，岩体很松散，自稳能力差。施工中可能出现边仰坡滑塌、洞口失稳等风险。（2）DK811＋873～DK811＋908段，洞口浅埋偏压，岩体很松散，自稳能力差。施工中可能出现边仰坡滑塌、洞口失稳等风险。（3）DK811＋908～DK811＋930段，洞身多处位于基岩全～强风化层中，岩体破碎，施工中可能出现洞内塌方等风险。（4）DK811＋930～DK811＋945段，洞身浅埋、穿越断层破碎带，洞身多处位于基岩全～强风化层中，岩体破碎，施工中可能出现洞顶塌方、边坡滑塌等风险。（5）DK811＋945～DK811＋970明挖段，偏压，浅埋段穿越断层破碎带，施工中可能发生边仰坡滑塌等风险。（6）DK811＋970～DK812＋020段，隧道洞身浅埋，穿越断层破碎带，地下水较发育，施工中可能发生洞内塌方，涌水等风险。（7）DK812＋020～DK812＋074段，隧道洞身围岩节理裂隙发育，岩体破碎，呈碎块状，地下水较发育，施工中可能发生洞内塌方、涌水等风险。（8）DK812＋074～DK812＋094段，洞身浅埋，岩体破碎，呈碎块状，地下水较发育，施工中可能发生洞内塌方、涌水等风险。（9）DK812＋094～DK812＋111.555洞口明挖段，偏压，岩体很松散，自稳能力差。施工中可能出现边仰坡滑塌、洞口失稳等风险。（二）施工阶段风险分析在进场施工前，对该隧道进行施工调查并认真阅读施工设计图后，认为在上述设计分析的各种风险仍然存在，同时还存在以下风险：1、本隧道所处地段，地下水主要为基岩裂隙水，水量不大，附近分布乱掘煤洞，围岩主要为炭质页岩及煤层，隧道施工中可能存在瓦斯影响。2、施工过程中的施工用电安全、防火消防安全、火工品储存使用安全施工安全控制也是施工中的安全风险。3、由于隧道各类围岩级别的划分不确定因素，在隧道开挖中，各种不确定状况的影响下，实际开挖围岩与设计施工的围岩类别划分有出入，因划分的不确定，存在开挖掘进的安全、质量及延误工期的风险。四、初始风险评估根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》，将各种风险因素导致典型风险事件发生的的概率及后果分别用1～5五个数值来表示，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”，后果等级“1”~“5”分别代表“轻微的”、“较大的”、“严重的”、“很严重的”、“灾难性的”；并定义概率及后果的估值的乘积为风险指数，风险分级标准将风险指数分为“极高（I级，风险指数大于等于15）、高度（II级，风险指数10－15）、中度（III级，风险指数5－10）、低度（IV级，风险指数小于5）”四个等级。本阶段风险评估以定性、半定量为主，结合现有统计数据及现行规范、规定，通过工程类比进行。根据已掌握的勘测、设计资料和本隧道施工情况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。通过分析，在识别出的9个隧道风险单元中，均存在有风险等级为高度以上的初始风险。初始风险评估结果见下表：沙岭隧道初始风险评估表起迄里程风险事件成因初始风险概率等级后果等级风险等级DK811＋840～DK811＋873边仰坡滑塌、洞口失稳洞口浅埋，偏压43高度DK811＋873～DK811＋908边仰坡滑塌、洞口失稳洞身浅埋43高度DK811＋908～DK811＋930洞内塌方洞身岩层破碎43高度DK811＋930～DK811＋945洞内塌方、边坡滑塌洞身浅埋，穿越断层破碎带43高度DK811＋945～DK811＋970边仰坡滑塌浅埋，偏压、穿越断层破碎带43高度DK811＋970～DK812＋020洞内塌方、涌水洞身浅埋，穿越断层破碎带43高度DK812＋020～DK812＋074洞内塌方、涌水洞身岩层破碎43高度DK812＋074～DK812＋094洞内塌方、涌水洞身浅埋、岩层破碎43高度DK812＋094～DK812＋111.555边仰坡滑塌、洞口失稳洞口浅埋，偏压43高度五、风险对策措施及建议（一）设计施工图风险对策措施及建议按照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》中的风险接受准则，初始风险评估结果中，本隧道中风险单元所关联的风险等级为高度的段落，属于不期望范畴，必须采取针对性措施将风险降低至可接受或可忽略范围结合本隧道具体情况，在设计中针对各个风险段落的风险状况采取了相应的风险控制措施：（1）DK811＋840～DK811＋873洞口明挖段，开挖前先施作截水天沟，开挖后边仰坡采用锚网喷或骨架护坡加固。（2）DK811＋873～DK811＋908段，φ108大管棚超前支护，全断面I22a型钢钢架加强支护，开挖采用三台阶临时仰拱法（设临时钢架）施工，加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（3）DK811＋908～DK811＋930段，φ50双层超前小导管预支护，全断面I22a型钢钢架加强支护，开挖采用三台阶临时仰拱法（设临时钢架）施工，加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（4）DK811＋908～DK811＋945段，φ108大管棚超前支护，全断面I22b型钢钢架加强支护，开挖采用三台阶临时仰拱法（设临时钢架）施工，加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（5）DK811＋945～DK811＋970明挖段，开挖采用三台阶临时仰拱法（设临时钢架）施工，开挖完成后右侧边墙及隧底采用3m径向注浆加固，全断面I22b型钢钢架加强支护，并施作套拱。加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（6）DK811＋970～DK812＋020段，φ108大管棚加φ42小导管超前支护，全断面I22b型钢钢架加强支护，开挖采用六步（CD）法（设临时钢架）施工，全断面3m径向注浆加固，加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（7）DK812＋020～DK812＋074段，φ50双层超前小导管预支护，全断面I22b、I22a型钢钢架加强支护，开挖采用三台阶临时仰拱法（设临时钢架）施工，加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（8）DK812＋074～DK812＋094段，φ108大管棚超前支护，全断面I22a型钢钢架加强支护，开挖采用三台阶临时仰拱法（设临时钢架）施工，加强隧道监控量测，加强超前地质预测预报工作。（9）DK812＋094～DK812＋111.555洞口明挖段，开挖前先施作截水天沟，开挖后边仰坡采用锚网喷或骨架护坡加固。（二）施工阶段风险对策建议措施在对该隧道进行全面风险分析评估后，认为：在上述设计采用的建议措施后，建议再增加下述措施：1、为防止触电事故风险：按规范要求布设线路，加强特种作业人员培训，实行持证上岗。2、为防止断层富水段风险：在施工中若发现围岩较差，地下水丰富，易发生断层富水、涌泥等风险，则通过超前帷幕注浆改善围岩条件并封堵地下水。同时，加强监控量测，根据监测反馈结果及时调整施工参数和施工方法，确保工程施工安全。3、为了防止隧道内火灾风险：在防水板台车上挂设消防灭火器，设置消防水源，编制防火预应预案，加强消防安全教育。4、施工时根据隧道实际围岩地质情况，进行综合核实、验证，提高围岩级别的判别，若有异常，及时通知参建四方现场确定相应的处理措施。施工中加强监控量测，如发现地表变形出现异常，则须在洞内增加支护强度，增设临时横撑、竖撑、斜撑。5、制定相应的综合管理措施：①、人员培训；②、技术交底；③、加强设备配置；④、加强工序安全质量控制，定期开展风险评价；⑤、邀