新建铁路重庆至利川线4标一般隧道施工阶段风险评估报告(大梁隧道等十九座隧道)中国中铁隧道集团有限公司渝利铁路项目部二〇〇九年八月1目录一、风险评估报告的主要编制依据.............................2二、隧道概况...............................................2三、施工阶段风险识别.......................................6四、风险评估..............................................13五、风险对策措施..........................................15六、残留风险评估..........................................19七、风险评估结论..........................................202一、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⑴《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005,以下简称隧规)⑵《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119-2000)⑶《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)⑷《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)⑸《铁路隧道辅助导坑技术规范》(TBJ10109-95)⑹《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401.1-2003J259-2003)⑺《铁路工程建设项目水土保持方案技术标准》(TB10503-2005)⑻《铁路钻爆法施工工序及作业指南》(TZ231-2007)⑼《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〔2007〕152号)⑽《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号文)2、渝利公司《渝利铁路隧道风险管理办法》(暂行)3、中铁二院《19座隧道施工图设计阶段风险评估结论》二、隧道概况(一)概况重庆至利川铁路是规划建设的沪-汉-蓉大通道的重要组成部分。线路地处我国中、西部地区的接合部,西起重庆市渝北区,向东途经重庆市江北区、长寿区、涪陵区、丰都县和石柱县,止于湖北省利川市。由我集团承建的新建铁路重庆至利川线土建施工第4标段位于重庆市,起讫里程为DK124+716.25~D1K199+026.8,全长77.188km,线路沿途先后经过涪陵区、丰都县和石柱土家族自治县,其中位于涪陵区至丰都县城段的线路紧邻长江。本标段共有隧道20座,总计64832m,占线路长度的83.99%。其中500m以下短隧道3座(含牵出线隧道),500~3000m中长隧道9座,3000~10000m长隧道6座,10000以上特长隧道2座。其中方斗山隧道、长3洪岭隧道下穿江池镇为高风险隧道,单独编制隧道风险评估报告,不在本册风险评估之列。(二)工程地质本标段位于云贵高原东北麓向四川盆地东缘过渡地带平行岭谷区,地形起伏较大,地形受地质构造控制,背斜成条状中低中山,向斜成宽缓低山丘陵谷地,构造线与山脊一致,呈北东向展布。隧道地层岩性以泥岩夹砂岩、砂岩夹泥岩、砂岩为主,还有少量的页岩。存在煤线地层的隧道有梨子坪隧道、廖家坝隧道、南白洞隧道等隧道,可能存在瓦斯。线路穿越的主要构造有方斗山背斜(线路以方斗山隧道通过)、石柱向斜(位于长洪岭隧道)。龙包逆断层,分布于方斗山背斜轴部偏南东翼,为一高角度的走向逆冲断层,方斗山隧道与该断层相交。不良地质:沿线地质构造复杂,岩体破碎,不良地质发育,主要有滑坡、岩堆、危岩落石、顺层、顺层偏压、煤层瓦斯、断层破碎带等。(三)水文本标段线路水系属于长江水系,线路经过的地区主要河流有白水河、龙河。大部分地段位于山区,少部分位于丘陵地段,线路对农田水利的干扰较小。沿线地表水系发达,大气降水丰富,补给充足。全线地下水类型有岩溶水(主要蕴藏于溶蚀裂隙、溶腔及管道)、裂隙水(主要分布于节理、裂隙发育的基岩中)和孔隙水(松散岩类孔隙水,多为孔隙潜水),其中:普遍具风化带网状裂隙水特征。由大气降水的渗入而形成,赋存于风化裂隙及构造裂隙之中,地下水埋藏较浅,属浅层潜水,其中植被是最重要的控制因素。(四)渝利铁路一般隧道工程概况表4渝利铁路4标大梁隧道等19座一般隧道工程概况表编号隧道名称中心里程隧道长度(m)围岩类别一L≥10000m1大梁隧道DK130+19110942Ⅲ10752m、Ⅳ70m、Ⅴ120m2长洪岭隧道DK176+94913287Ⅲ12750m、Ⅳ340m、Ⅴ197m二3000≤L10000m1胡家坡隧道DK138+4645473Ⅲ5130m、Ⅳ240m、Ⅴ103m2观音岩隧道DK143+5404420Ⅲ4080m、Ⅳ225m、Ⅴ115m3石缸坡隧道DK151+5283444Ⅲ2975m、Ⅳ375m、Ⅴ110m4南白洞隧道DK169+4436935Ⅲ6600m、Ⅳ200m、Ⅴ135m5周家坪隧道DK185+7863832Ⅲ300m、Ⅳ325m、Ⅴ215m三500m≤L3000m1熊家岭隧道DK148+7321437Ⅲ635m、Ⅳ675m、Ⅴ114m2花园隧道DK155+0352375Ⅲ1750m、Ⅳ285m、Ⅴ340m3梨子坪隧道DK157+6441456Ⅲ1140m、Ⅳ150m、Ⅴ166m4绿春坝隧道DK1164+500615Ⅲ355m、Ⅳ60m、Ⅴ200m5廖家坝隧道DK165+413640Ⅲ100m、Ⅳ260m、Ⅴ280m6寨子岭隧道DK190+0371370Ⅳ640m、Ⅴ730m7安子山隧道DK194+4201108Ⅴ1108m8瓦泥榜隧道DK196+218624Ⅳ170m、Ⅴ454m9顶子山隧道DK197+7081446Ⅲ940m、Ⅳ100m、Ⅴ406m四L500m1麻号沟隧道DK156+505312Ⅲ80m、Ⅳ100m、Ⅴ132m2三秋田隧道DK195+138213Ⅴ213m3观音岩牵出线QDK0+325315Ⅲ100m、Ⅳ95m、Ⅴ120m(五)隧道地质构造及地震动参数隧道工程围岩级别主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,不良地质现象主要有破碎带、浅埋、瓦斯、突水、突泥等。详见下表。渝利铁路4标段大梁隧道等19座一般隧道地质概况表序号名称长度(m)地质概况1大梁隧道10942隧道洞身通过的岩层有页岩、泥岩夹砂岩,岩质软,岩体节理、裂隙较发育。洞口为软质岩石,较易风化,全风化层较厚,线路右侧顺层偏压。2长洪岭隧道13287低山地貌,构造简单,隧道区临近石柱向斜核部,岩层倾角较小,走向变化较大,地层总体上单斜,岩体较破碎。上覆层以坡积土为主,下覆岩层为泥岩夹砂岩,岩质软,暴露后5易风化,遇水易软化崩解,地下水相对不发育。进口发育岩堆,出口发育危岩落石。3胡家坡隧道5473属于中~深切割的侵蚀、剥蚀低山地貌,地形起伏较大,覆盖层主要为第四系全新新统坡残积层粘性土,下伏地层主要为侏罗纪中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩,位于包大耳山背斜北西翼,线路方向与构造线方向近于平行,为单斜构造,受区域地质构造影响,层理产状起伏较大,岩体较破碎,节理较发育;隧道进、出口及洞身多段存在顺层偏压。地下水主要为基岩裂隙水,地下水对砼结构无侵蚀性。4观音岩隧道4420泥岩夹砂岩,洞身围岩质软,暴露后易风化崩解。局部为顺坡、基岩风化较严重。5石缸坡隧道3444岩质软,倾角较缓,DK150+000隧道上方50米有丰都水厂引水隧道通过。进口段围岩破碎,存在岩堆,边仰坡稳定性差,出口存在危岩落石,易掉块。6南白洞隧道6935泥岩夹砂岩,岩质软,易风化及软化,岩层平缓,节理较发育。左侧顺层偏压。局部通过煤线地层。7周家坪隧道3832本隧地处低山区,隧道最大埋深150m,上覆第四系坡残积层,下伏侏罗系沙溪庙组泥岩夹砂岩,地质构造简单。DK185+280~360该段通过水电站引水洞顶部。8熊家岭隧道1437丘陵地貌,构造简单,地层单斜。上覆土层以坡残积土层为主,下伏岩层为侏罗系中统沙溪庙组(J2S)泥岩夹砂岩、砂岩,暴露后易风化,遇水易软化崩解。地下水不发育,9花园隧道2375隧道最大埋深约200米。泥岩夹砂岩、砂岩。构造简单,地层单斜。地下水类型主要为基岩裂隙水,对砼无侵蚀性。预测最大涌水量为2360m3/d。无特殊岩土及不良地质。10梨子坪隧道1456最大埋深227m。进、处口浅埋,岩体较破碎,工程地质条件较差。隧道主要穿越地层为砂泥岩,砂岩夹页岩及煤线,泥质灰岩夹页岩;节理较发育。进口局部覆盖层较厚,出口基岩裸露。地下水类型以基岩裂隙水为主。11绿春坝隧道615围岩质软,岩层缓倾,节理产状较乱,浅埋。进口岩堆、危石,边坡较高。12廖家坝隧道640隧道穿越岩性主要为砂岩夹页岩,局部有瓦斯积聚可能,单斜构造,地下水较发育,以滴水为主,雨季施工可能有淋水,地下水对砼有酸性侵蚀,环境作用等级为H1。13寨子岭隧道1370进出口端地形较陡,地表上覆土层较薄,上覆坡残积,下伏沙溪庙组,单斜构造,无特殊岩土,洞身浅埋处有一大鱼塘,施工易造成地表水渗,地下水发育,地下水对砼结构无侵蚀性,工程地质条件一般。14安子山隧道1108低山地貌,地层单斜。围岩为泥岩夹砂岩,无特殊岩土,地下水相对不发育,地下水对砼无侵蚀性。全隧浅埋,工程地质条件较差。隧道进出口右侧边坡为顺层;围岩质软,暴露后易风化,遇水易软化崩解,岩层倾角较缓,拱部围岩在垂直节理切割下,形成的不良结构体在隧道开挖后易掉块并引6起塌方。15瓦泥榜隧道624。岩性为泥岩夹砂岩,无特殊岩土,地下水发育,地下水对砼无侵蚀性,全隧浅埋。隧道出口上覆边坡为岩堆,厚约6m;围岩质软,暴露后易风化,遇水易软化崩解,岩层倾角较缓,拱部围岩在垂直节理切割下,形成的不良结构体在隧道开挖后易掉块并引起坍方。16顶子山隧道1446低山地貌,下伏岩层为泥岩夹砂岩及砂岩,无特殊岩土,主要不良地质为顺层偏压。隧道进出口埋深较浅,岩石差异风化及受垂直节理切割作用,隧道开挖时易出现拱顶掉块、坍方等病害。强风化岩体较破碎,泥岩开挖裸露后常见风化剥落现象。进口端地表自然坡度较陡,局部为陡崖,陡坡地带基岩多裸露,植被较发育。地下水不发育,对砼无侵蚀性。17麻号沟隧道312属中山地貌,构造简单,地层单斜。上覆土层以残积土层为主,下伏岩层砂岩、页岩质软,暴露后易风化,遇水易软化崩解。地下水相对不发育,对砼无侵蚀性。18三秋田隧道213隧址区属低山地貌,基本顺穿斜坡,地层单斜。围岩为泥岩夹砂岩,无特殊岩土,地下水相对不发育,地下水对砼结构无侵蚀性,全隧浅埋,工程地质条件较差。隧道进口右侧,出口右侧边坡为顺层;围岩质软,暴露后易风化,遇水易软化崩解,岩层倾角较缓,拱部围岩在垂直节理切割下,形成的不良结构体在隧道开挖后易掉块引起坍方。19观音岩牵出线315顺层,泥岩夹砂岩,岩质软,易风化和软化。根据国家地震局《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),拟建铁路沿线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。(七)不良地质与特殊岩土隧址区主要不良地质现象为滑坡、岩堆、危岩落石、顺层、顺层偏压、煤层瓦斯、断层破碎带等。三、施工阶段风险识别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,将大梁隧道等19座隧道风险指标体系归纳为表3-1所示;7表3-1渝利铁路4标段大梁隧道等19座一般隧道风险指标体系表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坍塌其他表3-1-1渝利铁路4标段大梁隧道等19座一般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大变形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★★★★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★掌子面减压措施应力释放措施地下水处理★★