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1深圳市龙岗区红棉路市政工程隧道工程隧道施工安全风险评估报告根据深圳市交通工程安全监督站深交安监【2012】42号文件，关于进一步贯彻落实桥梁和隧道工程施工安全风险评估工作的通知，为了加强桥梁和隧道工程施工安全管理，优化施工组织方案，提高施工现场安全预控有效性，交通部于2011年5月颁布了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行）》(后文简称“指南”)，对施工单位在开工前进行专项风险评估工作，根据桥梁或隧道工程的地质环境条件、建设规模、结构特点等孕险环境与致险因子，评估隧道工程整体风险，估测其安全风险等级，经过整体风险评估，对于3级（高度风险）及以上等级的隧道工程，组织开展专项风险评估。红棉路隧道，在2012年底完成坳背路隧道拆迁之后，具备了隧道两端同时施工的条件，一端从隧道出口处下穿机荷高速掘进，一端在隧道入口处，向求水山掘进，目前，隧道入口定于6月份左右正式开始掘进，下穿机荷高速部分，由于以前未进行安全评估，虽然已经开工，仍纳入评估部分，文中重要语句，用加黑强调，一边阅读方便。一、工程概况1、工程概述深圳市龙岗区红棉路西接布吉东西干道立交，东至龙岗中心城南通道，全长12.80公里，为双向六车道的城市Ⅱ级主干道。本标段工程为红棉路东段，设计桩号范围为K9+960～K11+360，设计道路长度1.4公里，隧道衬砌采用复合式，初期支护以钢架、锚杆、钢筋网、喷射砼共同组成联合支护系统，二次衬砌为模筑钢筋砼。2、工程地质线路原始地貌为低丘、台地及台地间沟谷地貌，隧道段地面起伏较大，表层多为坡、残积粘性土，强微风化砂岩，人工填土层及种植土层，隧道段下伏强风化砂岩、强风化炭质砂岩。23、水文条件沿线的地下水主要有赋存与素填土及冲洪积砂层中，为上层滞水及潜水，在下伏基岩中赋存有裂隙水。地下水主要由大气降水补给，水位随季节而变。地下水对混凝土结构具弱分解类腐蚀、无结晶类及结晶分解复合类腐蚀。4、主要技术指标道路等级：主线，城市Ⅱ级主干道。计算行车速度：主线50km/h；路面设计标准荷载：BZZ—100；设计年限：道路交通量20年，路面使用年限15年；交通等级：重交通；抗震烈度：Ⅶ设防，基本地震加速度值为0.10g；防水等级：S8。5、施工分段下穿机荷高速段左线：明洞42m，6级围岩：163m；右线：明洞43m，6级围岩：177m；下穿求水山段左线：465m，明洞：40m，5级围岩：270m，4级围岩：155m；右线：500m，明洞：52m，5级围岩：413m，4级围岩：35m。6、隧道截面图1开挖断面图开挖断面，高度最高位置11m，宽度，最宽位置为16m，顶部圆弧尺寸为7605mm和8223m两种，基本情况如上图所示。37、本工程的重难点穿越机荷高速也是本工程最大的重难点，隧道在出口端左线ZK10+765~ZK10+928（163m）和右线YK10+800~YK10+977（177m）下穿机荷高速公路，埋深6m～8m，开挖跨度约16m，覆跨比(H/D)小于0.5(覆跨比小于0.6为超浅埋)，地质主要为人工素填土、淤泥质土、粉质黏土、强风化泥质砂岩、松散松软结构构成，围岩等级为Ⅵ级。围岩无自稳能力，隧道雨季时期掌子面有水流、渗水出现。由于受软弱围岩地质、地下水、行车强动载的影响，开挖过程极易出现坍塌。右线隧道YK10+662～YK10+785里程123m的范围，为暗挖浅埋段，地质主要由回填土及强风化砂岩组成，施工存在较大风险，前期对此段进行地表注浆加固处理，并利用工作井施工了25m直径108mm的管棚，作为超前支护。二、隧道整体评估1、评估依据(1)国家标准规范交通部《公路桥隧建设隧道安全风险评估管理办法》（试行稿）；《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)(2)设计勘察文件地质勘探院出的地质勘探资料；红棉路实施性施工组织设计；红棉路隧道工程设计图纸；2、基本思路隧道工程施工安全总体风险评估主要考虑隧道地质条件，建设规模，气候与地形条件等评估指标。通过评估指标的分类，赋值标准计算风险等级进行评估。按照实事求是原则、风险管理的主动性、及时性和动态性原则，以保证风险评估全面、可靠，风险处理合理、有效，反馈及时。安全风险评估主要对造成人员伤4亡、财产损失、工程经济损失等风险事件进行评估。对总体风险评估，危险性达到3级（高度风险）及以上等级的隧道工程，组织开展专项风险评估。整体评估的基本步骤：(1)风险评估的对象及目标；(2)本项目结合实际情况，遵循指南要求，建立评估体系；(3)根据项目情况，参照评估体系，选择合适的分值；(4)建立评估等级，并确定本项目整体评估的等级；3、风险评估的对象及目标(1)风险评估对象为红棉路隧道整段区间，左线：ZK10+970~300，共计670m；右线为：YK11+020~300，共计720m；(2)风险评估的目标风险评估的目标：通过对安全风险评估工作，识别所有潜在的风险因素，确定风险等级，提出风险处理措施，将各类风险降到可控水平，从而达到保障安全、保证工期、提高效益的目的。4、建立风险评估体系风险评估体系由项目经理领导，各部门成员参与。图2风险评估组织机构组长（项目经理）：张新立副组长(技术负责人)：杨孝成，雷亚峰风险评估组织成员：唐鹏奥朋飞何学金彭从荣副组长（生产副经理）：蔡钦茂副组长（项目常务经理）：任又钧55、整体性风险评估整体性风险评估，首先根据“指南”中隧道工程总体风险评估指标体系表，对地质G、开挖断面A、隧道长度L、洞口形式S、洞口特征C，根据红棉路求水山隧道的实际情况进行打分，根据得分判断其安全等级。表1隧道工程总体风险评估指标体系6总体风险评估指标取值：(1)G地质a围岩情况本隧道根据前面分段得知，左线5级围岩270m，6级163m，右线5级围岩413m，6级177m，共计5和6围岩L1=270+163+413+177=1023m。隧道总长度：L2=670+720=1390m。5和6围岩占隧道总长度L1/L2=1023/1390=73.6%，围岩情况取a=3分；b瓦斯含量，本隧道根据地质勘探资料显示不会出现瓦斯，故b=0分；c富水情况，本隧道在部分区段含有地下水，故c=1分；G=（a+b+c）=3+0+1=4分(2)A开挖断面，本隧道为单洞三车道大断面，A=3分(3)L隧道全长，本隧道全长1390m，介于1000m和3000m之间，属于长隧道，故L=3分；(4)S洞口形式，本隧道为水平洞，S=1分；(5)C洞口特征，本隧道进口施工较为容易，属于第二种情况，C=1分；(6)总计得分:R=G(A+L+S+C)=4*(3+3+1+1)=32分6、风险等级的确定根据隧道工程施工安全总体风险分级标准，确定总体风险分级，本项目得分32分，高于22分，属于等级4（极度风险），表2隧道工程施工安全总体风险分级标准风险等级计算分值R等级4(极高风险)22分及以上等级3(高度风险)14~21分等级2(中度风险)7~13分等级1(低度风险)0~6分7根据指南，对于总体风险评高于3级（高度风险）的隧道工程，需要组织开展专项风险评估，红棉路隧道等级4（极度风险），以下为专项风险评估。三、专项风险评估1、基本思路专项评估前首先按照施工组织设计所确定的施工工法，分解施工作业程序，结合工序特点、环境条件等致险因子，辨识施工作业活动中典型事故类型，建立风险普查清单，通过风险分析和估测，确定重大风险源，按照“指南”的指标体系，评估重大风险源的风险等级，确定的风险控制措施。8图3专项风险评估流程图专项风险评估流程图：风险源辨识资料收集和现场勘察施工作业程序分解分析主要事故类型成立风险评估小组相关人员调查评估小组讨论专家咨询风险分析分析事故的致险因子确定物的不安全状态、人的不安全行为系统安全工程方法一般风险源检查表法LEC法重大风险源风险矩阵法指标体系法桥梁风险控制风险控制措施建议评估过程记录及签字编写评估报告动态评估风险估测形成风险源普查清单表形成风险分析表形成风险估测汇总表形成重大风险源风险等级表92、整体方案简要介绍2.1开挖方案根据土体地质的不同，开挖选择三种方法进行4级围岩：按照环向开挖预留核心土法；5级围岩：按照双侧壁导坑法开挖；6级围岩：按照双侧壁导坑带临时仰拱的开挖；方法依次进行开挖；台阶拉开距离：上下台阶之间拉开距离，各台阶错开长度3-5米；开挖控制：检测开挖断面超挖值，拱部控制在15㎝左右，边墙控制在10㎝，严格控制欠挖，拱墙和拱脚以上1m内断面严禁欠挖。开挖方式:IV级围岩采用留核心土环形开挖施工法，Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工工法，Ⅵ级围岩采用双侧壁导坑法（带临时仰拱）。(2)隧道暗洞部分施工流程介绍IV级围岩留核心土环形开挖施工法程序：①、超前注浆小导管施工②、上导坑开挖③、拱部初期支护(格栅拱架、中空注浆锚杆、挂双层网片、喷锚)④、核心土开挖⑤、中槽开挖⑥、左右两侧开挖落地⑦、边墙初期支护⑧、仰拱浇筑混凝土、仰拱回填⑨、防水层铺设、钢筋绑扎、模板台车就位、二衬混凝土浇筑Ⅴ双侧壁导坑法施工程序：10①、超前注浆小导管施工②、两侧导坑开挖（每个掌子面错开10～15m）。③、侧导坑初期支护和临时支护格栅拱架、中空注浆锚杆、挂双层网片、喷锚；④、中间上部开挖，初期和临时支护；每次拆撑长度不超6m；⑤、中间中部开挖；⑥、中间下部开挖，支护；⑦、分段拆除临时支撑；⑧、仰拱浇筑混凝土、仰拱回填；⑨、防水层铺设、钢筋绑扎、模板台车就位、二衬混凝土浇筑。Ⅵ双侧壁导坑法（带临时仰拱）分部法施工程序：①、拱部超前大管棚和超前注浆小导管施工；②、两侧上导坑开挖和临时仰拱(每个掌子面错开10～15m)；③、两侧上导坑初期支护和临时支护（格栅架、中空注浆锚杆、挂双层网片和喷锚）；④、两侧下导坑开挖；(每个掌子面错开10～15m)⑤、两侧下导坑初期支护和临时支护（格栅架、中空注浆锚杆、挂双层网片和喷锚）；⑥、中间上部开挖和临时仰拱；⑦、中间上部支护和临时仰拱支护；⑧、中间中部开挖⑨、中间下部开挖，支护；⑩、分段拆除临时支撑(每次拆撑长度不超过6m)；⑾、分段施做仰拱、仰拱回填；⑿、防水层铺设、全断面模筑二次混凝土衬砌；112.2超前支护超前支护主要采用超前小导管和管棚支护，在隧道入口出左右线各设置65根直径108管棚，超前小导管采用Φ42钢管，延开挖轮廓180°布置，环纵间距0.3m×1.5m，采用1：0.5~1：1水灰比水泥浆进行注浆。隔栅拱架主筋为4根28的钢筋，“8”字筋采用B14钢筋，隔壁和临时仰拱，采用工22a型工字钢。2.2初支施工清除松动的石块，超挖的部分在初喷时找平。钢筋网片,8＠200mm×200mm钢筋网片要满铺于钢架之间；喷射混凝土C20网喷混凝土；初喷混凝土分段、分片、分层、由下而上进行，分段长度不大于6m。2.3二衬防水施工材料选用1.5mm厚PVC防水板+350g/㎡无纺布；施工缝:拱墙及仰拱纵、环向施工缝均设置两道防水措施，拱墙环向施工缝采用缓膨型橡胶止水条+外贴式橡胶止水带防水（300mm宽）。变形缝：变形缝在明暗分界处及地质或结构断面变化较大处设置，宽20mm采用中埋式橡胶止水带+外贴式止水带+填缝材料+嵌缝材料进行防水处理。2.4二衬钢筋施工材料二衬主筋B28，间距165mm，环向钢筋B18间距165mm。2.5二衬混凝土施工分层浇筑:每层厚度为40~60cm,从一端向另外一端，两侧对称浇筑。振捣顺序：下料入仓后，用插入式振捣棒采用单一的行列形式，从一侧到另一侧按顺序振捣，以免漏振。振捣中移动振捣器时注意电力线绞缠和磨损，防止漏电，振捣时间每一振点的捣固延续时间，宜为15～30s，隔20～30min后进行第二次复振，使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落；振捣间距，振捣时的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣器与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，避免碰撞钢筋、模板等；振捣深度在浇筑过程中正确控制间歇时间，上层混凝土在下12层混凝土初凝之前浇筑完毕,使上下层混凝土之间更好的结合。2.5隧道监控量测监控量测由专门量测小组实施量测计划