1、 广东省龙川至怀集高速公路 TJ30合同段 石凹顶隧道施工安全专项风险 评估报告 北京交大创新科技中心 2015年 9月 广东省龙川至怀集高速公路 TJ30合同段 石凹顶隧道施工安全专项风险 评估报告 编制单位:北京交大创新科技中心 日期:2015年 9月 编制说明 1、根据交质监发2011217 号文件关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评 估试行工作的通知 ,自 2011 年 8 月 1 日起,凡列入国家和地方基本建设计划的新建、改 建、扩建以及拆除、加固等高等级公路桥梁和隧道工程项目,在施工阶段应进行桥梁及隧 道工程施工安全风险评估; 2、公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估划分为总体风
2、险评估和专项风险评估两个阶 段。其中,总体风险评估应在桥梁或隧道工程开工前,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,估测桥梁或隧道工程施工期间的整体安 全风险大小,确定其静态条件下的安全风险等级。当桥梁或隧道工程总体风险评估等级达 到 III 级(高度风险)及以上时,将其中高风险的施工作业活动作为评估对象,根据其作业风 险特点以及类似工程事故情况,进行风险源普查,并针对其中的重大风险源进行量化估测, 提出相应的风险控制措施; 3、本评估报告以龙川怀集高速公路 TJ30 合同段的石凹顶隧道为评估单元,根据公 路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行) ,采用
3、定性与定量相结合的评估方案,以 施工作业活动为评估对象,根据其安全风险特点,进行风险辨识、分析、估测,并针对其 中的重大风险源进行量化评估,划分风险等级,提出风险控制措施,编制完成本评估报告。 I 目 录 1 评估依据及评估对象 . 1 1.1 评估依据 . 1 1.1.1 国家相关法律法规 . 1 1.1.2 行业标准及规范 . 1 1.1.3 工程项目的有关技术文件、资料 3 1.2 评估目标及对象 . 3 2 工程概况 . 4 2.1 工程地质概况 . 4 2.1.1 地形地貌 4 2.1.2 地质构造 . 4 2.1.3 地层岩性 . 4 2.1.4 不良地质和特殊岩土 . 5 2.1
4、.5 气象 . 6 2.1.6 水文 . 6 2.1.7 地震 . 6 2.2 隧道围岩分级情况 . 6 2.3 隧道工程地质评价 . 9 2.3.1 隧道洞口工程地质评价 . 9 2.3.2 隧道洞身工程地质分析评价 . 10 2.4 设计施工方案 . 11 3 评估过程和评估方法 . 13 3.1 评估过程 . 13 3.2 评估方法 . 14 3.2.1 隧道施工总体风险评估方法 . 14 3.2.2 隧道施工专项风险评估方法 . 15 4 评估内容 . 17 4.1 总体风险评估 . 17 4.2 专项风险评估 . 18 4.2.1 施工作业程序分解 . 18 4.2.2 风险源普查
5、. 18 4.2.3 风险源分析 . 19 4.2.3 风险源估测 . 28 4.2.4 重大风险源估测 . 31 5 对策措施及建议 . 36 5.1 风险防控对策措施 . 36 5.1.1 一般防控措施 36 5.1.2 专项防控措施 . 37 II 5.2 风险控制建议 . 38 5.2.1 进洞施工 38 5.2.2 洞身开挖 . 39 5.2.3 洞内装渣、运渣 . 40 5.2.4 隧道洞身开挖用电安全 . 41 5.2.5 隧道爆破工程 . 42 5.2.6 隧道施工现场保卫及消防安全 . 45 5.2.7 初期支护喷射混凝土 . 46 5.2.8 钢拱架、钢格栅架立 . 47
6、5.2.9 空压机操作 . 47 5.2.10 搅拌机操作 . 48 5.2.11 钻孔施工 . 49 5.2.12 二衬施工 . 50 5.2.13 钢筋绑扎 . 50 5.2.14 泵送混凝土 . 51 5.2.15 混凝土浇注 . 52 5.2.16 台车模板施工 . 53 5.2.17 防、排水施工 . 54 5.3 安全操作规程 . 55 5.4 应急预案 . 56 6 评估结论 . 58 6.1 重大风险源风险等级汇总 . 58 6.2 评估结果自我评价及需说明的问题 . 58 附件 施工总承包单位资质证书 59 1 1 评估依据及评估对象 1.1 评估依据 根据公路桥梁和隧道工程
7、施工安全风险评估指南(试行)(交通运输部,2011年 5月发 布),高速公路桥梁及隧道工程开始施工前需对桥梁工程和隧道工程进行总体风险评估和专项 风险评估。 受中铁十七局集团有限公司广东省龙川至怀集高速公路 TJ30合同段项目经理部委托, 我 单位组成风险评估项目组,参考相关法律法规、行业标准规范及工程项目相关技术资料,对 广东省龙川至怀集高速公路 TJ30合同段石凹顶隧道进行专项风险评估。 1.1.1 国家相关法律法规 (1)中华人民共和国安全生产法中华人民共和国主席令2014第 70号令 (2)中华人民共和国消防法中华人民共和国主席令1998第 4号令 (3)中华人民共和国职业病防治法中华
8、人民共和国主席令2011第 52号 (4)中华人民共和国突发事件应对法中华人民共和国主席令2007第 69号 (5)中华人民共和国行政许可法(2004年 7月 1日起施行) (6)中华人民共和国公路法(中华人民共和国主席令2004第 25号) (7)中华人民共和国道路交通安全法(中华人民共和国主席令2011第 8号) (8)中华人民共和国防震减灾法中华人民共和国主席令1997第 94号 (9)建设工程安全生产管理条例中华人民共和国国务院令2003第 393号 (10)特种设备安全监察条例中华人民共和国国务院令2003第 373号 (11)特种设备安全法中华人民共和国主席令2013第 4号令 (
9、12)国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定国务院令2001第 302号 (13)劳动防护用品监督管理规定国家安全生产监督管理总局令2005第 1号 1.1.2 行业标准及规范 (1) 交通运输部公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)(2011年 5月发布, 以下简称指南 ,交质监发2011247 号) (2) 国土资源部地质灾害危险性评估技术要求(试行)(国土资发200469 号文件附件 1) (3) 中国地质环境监测院县(市)地质灾害调查与区划基本要求实施细则 ,2001年 3月 (4) 国土资源部地质环境司县(市)地质灾害调查与区划基本要求 ,2000年 1月 2 (5)岩土工
10、程勘察规范(GB50021-2001) (6)建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008) (7)公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011) (8)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007) (9)公路路基设计规范(JTJ013-2011) (10)公路隧道设计规范(JTJ70-2004) (11)泥石流灾害防治工程设计规范(DZ/T0239-2004) (12)崩塌、滑坡、泥石流监测规范(DZ/T0221-2006) (13)地质灾害防治工程监理规范(DZ/T0222-2006) (14)工程岩土分级标准(GB50218-2013) (15)公路建设监督管理办法(交通部令 2
11、006年第 5号) (16)公路水运工程安全监督管理办法(交通部令第 1号) (17)公路工程施工安全技术规范(JTG F90-2015) (18)公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTG/TD31-02-2013) (19)公路工程抗震设计规范(JTJ004-89) (20)建筑抗震设计规范(GB50011-2001) (21)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002) (22)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002) (23)地质灾害危险性评估方案(DB 33/T 881-2012) (24)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ 33-2011) (25)建筑施工土石方工程安全
12、技术规范(JGJ/T 180-2009) (26)建筑机械使用安全技术规程(JGJ 33-2012) (27)起重机械安全规程(GB/T 6067-2010) (28)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011) (29)建筑拆除工程安全技术规范(JGJ 147-2004) (30)生产过程危险和有害因素分类与代码(GB/T 13861-2009) (31)企业职工伤亡事故分类(GB6441-1986) (32)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ 46-2005) (33)用电安全导则(GB/T13869-2008) 3 (34)安全带国家标准(GB 6095-2009)
13、(35)安全帽国家标准(GB 28112007) (36)工程地质手册 ,中国知识出版社,2006年 (37)水文地质手册 ,地质出版社,1983年 (38) 中华人民共和国国务院令第 394 号地质灾害防治条例 (39) 国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知(国土资发200469号) 1.1.3 工程项目的有关技术文件、资料 (1) 广东省龙川至怀集公路工程第 T30 标段两阶段施工图设计图; (2) 广东省龙川至怀集公路工程第 TJ30标段工程地质详细勘察报告; (3) 广东省龙川至怀集公路工程第 TJ30标段勘误文件; (4) 现场调查资料。 1.2 评估目标及对象 本次评估的
14、主要目标即进行广东省龙川至怀集高速公路第 TJ30 标段的石凹顶隧道专项 风险评估,仅进行简单的总体风险评估。评估对象即石凹顶隧道。 专项风险评估是在总体风险评估的基础上,对隧道工程总体风险评估等级达到 III 级(高 度风险)及以上时,将其中高风险的施工作业活动作为评估对象,根据其作业风险特点以及类 似工程事故情况,进行风险源普查,并针对其中的重大风险源进行量化估测,提出相应的风 险控制措施。 4 2 工程概况 2.1 工程地质概况 2.1.1 地形地貌 据地勘报告,该隧道区属于剥蚀丘陵地貌区,地形起伏较大。隧道范围内中线高程 152.0-296.0,坡体自然坡度 1520,植被发育。进、出
15、口均处于山前斜坡地带。隧址区距离 附近村镇较远,没有车行道可抵达遂址区,交通条件差。 2.1.2 地质构造 据地勘报告,隧道区位于华南板块东南缘,自震旦系以来发生了多次构造运动: (1)志 留纪末发生的强烈的加里东水平剪切挤压变形运动,形成了紧密线型褶皱,并伴随区域动力 变质断裂动热变质、混合岩化及岩浆的侵入和喷发,形成了褶皱基底; (2)华力西运动以褶 皱造山震荡运动为主,不仅造成多处地层间的沉积间断和假整合;而且形成区内泥盆石炭 系地层的正常宽缓的背向斜构造; (3)印支运动时区内最强力的褶皱隆升造山运动,使泥盆 石炭系背向斜构造的脊线发生了弯曲变形,正常的地层发生倒转,地表岩石产生多条脆
16、性 断裂,并伴随中酸性岩浆活动; (4)燕山运动时较强烈的一次以断块山为主的构造运动,与 板块俯冲作用密切相关,晚期并出现裂谷。它可以分为五幕,以发育大断裂为主,并以形成 开阔平缓的陆内魔拉石盆地为特征,同时伴随有岩浆活动及相关的成矿作用; (5)喜马拉雅 运动以拉张断陷作用为主,并形成平缓的拱曲构造,形成了陆内古近系,新近系沉积盆地和 第四系沟谷冲洪积与准平原化作用。 隧道区发育一复式背斜,褶皱轴向近东西向,褶皱轴面陡立,北翼岩层产状为 2035, 岩层倾向坡下;南翼地层产状 1903555,岩层倾向坡下。拟建隧道穿越此褶皱,隧道 出口端与南翼底层小角度相交。据本次钻孔 SZKSAD9 中揭
17、示到呈长土桩状的断层泥分析, 很可能伴随着褶皱的形成,隧道段内曾发生明显的挤压错动;另在钻孔 SZKSAD3 中孔深 52.00m处亦可见岩芯呈薄片、薄饼状,反映岩石曾经受过较明显的挤压构造、层间错动。 2.1.3 地层岩性 据地勘报告,隧道区第四系覆盖层为坡残积粉质黏土、碎石,广泛分布与遂址区,厚度 变化较小,下伏基岩主要为泥盆系下统桂头群(D 1-2gt )的(砂质)页岩,其间夹有少量砂岩、 石英砂岩薄夹层或透镜体,局部以砂岩为主,间夹页岩。根据本次钻探结果,结合地面地质 调查,遂址区分布的地层由新至老描述如下: 第四系(Q) 5 (1)粉质粘土(Q dl+el ) :灰褐色,可塑,土质不
18、均匀,含少量角砾、砂砾,浅表植物根 系较发育。该层广泛分布于遂址区,厚 0.802.50m。 (2)碎石(Q dl+pl ) :杂色,松散,棱角状,主要成分为石英砂岩,砂质页岩,充填黏性 土,零星分布于山体凹坡上,后 1.4m3.5m。 泥盆系下统桂头群(D 1-2gt ) (3)全风化页岩:褐黄色紫红色,泥质构造,呈薄片状构造,岩石风化强烈,岩芯呈碎 片状,碎屑状,厚 0.70m7.00m。 (4)强风化页岩:褐黄色,岩石风化强烈,砂质构造,夹泥质页岩,薄页状,岩芯成碎 石碎块状及片状。厚 4.8042.90m。 (5)中风化页岩:深灰色,砂质结构,岩质较软,岩体破碎,岩芯多呈块状、片状、短
19、 柱状。厚 1.8023.00m。 (6)微风化页岩:青灰色,砂质结构,岩质较硬,岩体较完整。厚 4.8018.10m。 (7)强风化砂岩:暗黄色,薄中厚层状,多夹砂质页岩、泥质页岩,岩质较软,岩体 破碎。仅见初勘孔 CSZK-SAD5,厚 8.70m。 (8)中风化砂岩:灰白色、薄中厚层状,多夹砂质页岩、泥质页岩,岩质较硬,岩体 较破碎。厚 2.2058.60m。 (9)碎裂岩:灰白色、浅灰绿色,母岩成分为砂岩,受构造挤压作用碎裂严重,岩质极 软, 岩芯呈角砾状、 砂砾状。 见钻孔 SZK-SAD9内孔深35.3057.60m段, 孔内视厚度达22.30m, 其间遇到中风化岩,可能系挤压错动
20、带内的硬质透镜体。 (10)断层泥:黄褐色杂灰黑色、紫红色,岩芯呈长土柱状,其中不均匀含砾 10%40% 左右,粒径 0.2-2cm,棱角状,其成分为页岩、砂岩、脉石英等。见于钻孔 SZK-SAD9 孔深 67.10-72.00m段。 2.1.4 不良地质和特殊岩土 勘察揭露线路沿线的不良地质较发育,沿线见有滑坡、崩塌等不良地质的发育,以下就 该路线范围内所见且对线位有影响的不良地质简述如下: 本段浅层滑坡、崩塌主要沿砂岩、泥页岩分布的山区,岩土体在不利(或软弱)结构面 的作用下,易形成滑坡、崩塌。石凹顶隧道右线进口处,有自然边坡坡度较陡,下部基岩为 泥盆系下中统桂头群的砂岩、泥质砂岩、砂质页
21、岩、泥质页岩,多呈互层状分布。 勘察揭露线路沿线的特殊岩土主要有软土,对隧道无影响。 6 2.1.5 气象 据地勘报告,隧道区位于广东省北部偏西,处于南亚热带向中亚热带的过渡地区,属亚 热带季风气候,具有季风明显、光照充足、雨量充沛的特点,区域内春季温暖湿润,夏季炎 热雨丰时间较长,秋季凉爽干燥,冬季较短。地形变化对气候的影响较大。沿线年平均气温 变化在 20.122.0,最高气温为 38.339.5,多年的最低气温为-3.64.5。在极端 低温天气情况下,拟建线路可能会受到冰冻灾害的影响。年平均降水1906.2mm,丰水年最多 达2657.2mm,枯水年最少为1399.9mm,一年中雨最多集
22、中4月9月,降水量1524.2mm,占 全年的 83.0%;其中 4 月6 月降水量 921.7mm,占全年的 50.2%。灾害性天气以雾和暴雨为 主,且地区性、季节性分布不均。 2.1.6 水文 据地勘报告,隧道区地表水稍发育,遂址区上体发育多条冲沟,存在间歇性流水。受大 气降水补给,水量较小。 (1)松散层孔隙水:主要赋存于(Q 4di+el )粉质粘土、碎石中,接受大气降水及地表水 流补给,顺地形向低洼处排泄,其透水较好、赋水性差,水量少。 (2)基岩裂隙水:不均匀地赋存于下伏页岩、砂基岩裂隙中,主要接受大气降水的渗入 补给,其次为地下水的相互转换补给、第四系松散堆积物孔隙水的渗入补给等
23、,基岩节理、 裂隙和层面是地下水的主要赋存场所和运动通道。地下水的流向受地形的控制,地形上的分 水岭也是地下水的分水岭,总体流向与现代水系的地表水流向基本一致,主要以渗水的形式 排泄与地形低洼处。根据调查,本次未发现该类地下水出露点,故该类地下水贫乏。 根据在钻孔 SZK-SAD3中所取水样水质分析成果, 遂址区地下水对砼结构具有微腐蚀性。 2.1.7 地震 根据中国地震参数区划图 (GB18306-2001) ,本项目区内的地震动峰值加速度值为 0.05g,地震动反映谱特征周期为 0.35s,设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为 6度。依据 公路桥梁抗震设计细则(JTG/TB02-01-20
24、08) 的有关规定,沿线隧道的抗震设防标准按高 1度区进行设防。 2.2 隧道围岩分级情况 7 表 2-1 隧道 左洞围岩级别分段划分一览表 里程桩号 围岩 级别 长 度 (m) 工程地质条件 水文 地质ZK257+935 ZK258+140 205 围岩为坡残积粉质黏土、强风化及中风化砂质页岩,节 理裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈碎块状、片状,岩质较 软,隧道轴向与岩层走向呈大角度相交,围岩自稳能力 差,无支护时拱部易坍塌,拱顶仰坡为顺层边坡,稳定 性较差,处理不当会出现大坍塌。集中降雨状态下洞室 内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 ZK258+140 ZK258+520 380 洞室围岩主要
25、为中风化砂质页岩、石英砂岩夹砂 质页岩, 局部洞底为微风化页岩, 节理裂隙发育, 岩体呈薄层状结构及镶嵌碎裂状结构,岩质较 软,隧道轴向与岩层走向呈大角度相交,围岩自 稳能力较差,处理不当会出现小规模坍塌,集中 降雨状态下洞室内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 ZK258+520 ZK258+670 150 围岩主要为强风化砂质页岩,局部呈全风化状, 岩体极破碎,岩质较软,岩芯呈碎块状、片状, 围岩自稳能力差,易发生坍塌,集中降雨状态下 洞室内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 ZK258+670 ZK258+980 310 洞室围岩主要为中风化及微风化砂质页岩夹砂 岩,局部夹石英砂岩。节理
26、裂隙发育,岩体呈薄 层状结构及镶嵌碎裂状就诶够,岩质较软,隧 道轴向与岩层走向呈大角度相交,围岩自稳能力 一般较差,易出现掉块;处理不当时会出现小 规模坍塌。集中降雨状态下洞室内呈线状或淋雨 状出水。 渗水、 淋水、 涌水 ZK258+980 ZK259+160 180 该段发育断层,原中风化页岩、砂岩受褶皱挤压 碎裂严重,岩质极软软;断层带内主要表现为 断层泥或碎裂岩, 围岩自稳能力差, 易产生坍塌, 并可能出现突水、涌泥现象,集中降雨状态下洞 室内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 ZK259+160 ZK259+230 70 围岩为中风化砂质页岩,节理裂隙发育,自稳能 力较差,处理不当会
27、出现小规模坍塌,集中降雨 状态下洞室内呈现状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 ZK259+230 ZK259+300 70 围岩为中风化砂质页岩、砂岩,节理裂隙发育, 岩体呈镶嵌碎裂状结构,岩质较软,围岩自稳能 力较差,易发生小规模坍塌,集中降雨状态下洞 室内呈现状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 ZK259+300 ZK259+370 70 围岩为坡残积粉质黏土、强风化砂质页岩、 砂岩,围岩自稳能力差,易坍塌。集中降雨状态 下洞室内呈现状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 8 表 2-2 隧道 右洞围岩级别分段划分一览表 里程桩号 围岩 级别 长 度 (m) 工程地质条件 水文 地质K257+935 K2
28、58+140 205 围岩为坡残积粉质黏土、强风化及中风化砂质页岩, 节理裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈碎块状、片状, 岩质较软,隧道轴向与岩层走向呈大角度相交,围 岩自稳能力差,无支护时拱部易坍塌,拱顶仰坡为 顺层边坡,稳定性较差,处理不当会出现大坍塌。 集中降雨状态下洞室内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 K258+140 K258+520 380 洞室围岩主要为中风化砂质页岩、石英砂岩夹 砂质页岩,局部洞底为微风化页岩。节理裂隙 发育,岩体呈薄层状结构及镶嵌碎裂状结构, 岩质较软,隧道轴向与岩层走向呈大角度相 交,围岩自稳能力较差,处理不当会出现小规 模坍塌, 集中降雨状态下洞室内呈线状或
29、淋雨 状出水。 渗水、 淋水 K258+520 K258+670 150 围岩主要为强风化砂质页岩,局部呈全风化 状,岩体及破碎,岩质较软,岩芯呈碎块状、 片状,围岩自稳能力差,易发生坍塌,集中降 雨状态下洞室内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 K258+670 K258+960 290 洞室围岩主要为中、微风化砂质页岩夹砂岩, 局部夹石英砂岩,节理裂隙发育,岩体呈薄层 状结构及镶嵌碎裂状结构,岩质较软,隧道轴 向与岩层走向呈大角度相交, 围岩自稳能力一 般较差,易出现掉块,处理不当时会出现小 规模坍塌。 集中降雨状态下洞室内呈线状或淋 雨状出水。 渗水、 淋水、 涌水 K258+960 K
30、259+140 180 该段发育断层,原中风化页岩、砂岩受褶皱挤 压作用碎裂严重,岩质极软软;断层带内主 要表现为断层泥或碎裂岩,围岩自稳能力差, 易产生坍塌,并可能出现突水、涌泥现象,集 中降雨状态下洞室内呈线状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 K259+140 K259+230 90 围岩为中风化砂质页岩,节理裂隙发育,岩体 破碎,岩质较软,隧道轴向与岩层走向角度较 小,围岩自稳能力较差,处理不当会出现小规 模坍塌, 集中降雨状态下洞室内呈现状或淋雨 状出水。 渗水、 淋水 K259+230 K259+290 60 围岩为中风化砂质页岩节理裂隙发育, 自稳能 力较差,处理不当会出现小规模坍塌。
31、集中降 雨状态下洞室内呈现状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 K259+290 K259+343 53 属隧道出口浅埋段,围岩为坡残积粉质黏土、 强风化页岩,节理裂隙极发育,岩体极破碎, 岩质较软,易出现大坍塌。集中降雨状态下洞 室内呈现状或淋雨状出水。 渗水、 淋水 9 2.3 隧道工程地质评价 据地勘报告,隧道工程地质评价如下。 2.3.1 隧道洞口工程地质评价 进口段:石凹顶隧道进洞口轴线约 225,洞口地面自然坡度约 30.左洞隧道轴线与地 形等高线近于垂直相交,右洞隧道轴线与吸顶灯高线约 45。第四系覆盖层较薄,主要为坡残 积的粉质黏土,下伏基岩主要为强风化砂质页岩,岩层产状 3035。
32、隧道进口段受褶皱影 响,其节理裂隙较发育发育,其中较明显的优势节理统计如下表: 表 2-3 节理裂隙特征统计表 节理编 号 倾向 () 倾角 () 延伸长度 (m) 线密度(条 /m) 隙宽(mm) 结构面特征 备注 J1 140 50 1.2 2 0 平直、 无充填 进口段 J2 320 82 1.8 3 0 平直、 无充填 J3 350 65 0.9 4 0 平直、 无充填 J4 0 50 2.2 2 0 平直、 无充填 进口段 J5 250 82 1.5 4 0 平直、 无充填 J6 320 60 0.8 5 0 平直、 无充填 综合隧道走向、进口岩层产状,绘制赤平投影图 2-1如下:
33、隧道进口结构面(隧道走向 225) 隧道出口结构面(隧道走向 235) 从隧道进口结构面赤平投影图上可见,岩层产状倾向坡下洞外,对洞门仰坡为顺向坡, 仰坡稳定性差,建议仰坡坡比 1:1 采用框架锚杆加固。左侧洞门外为切方边坡,坡体土主要 为硬塑粉质黏土、全风化页岩,其中节理 J2、J3对于左坡为顺向结构面,属于不利结构面, 10 结合左坡切深不大,不利节理对左侧类土质边坡的稳定性的不利影响有限等因素综合分析, 洞门外左侧边坡稳定性一般,建议坡比 1:1.25,并辅以适当支护,如窗式护面墙等。右侧洞 门外地形较平缓,无边坡问题。同时,洞门处,洞顶已出露地表,建议考虑增设适量明洞, 以减少开挖。
34、出口段:石凹顶隧道出洞口段隧道轴线方向约 235,洞口地面自然坡度约 30。隧道轴 线与等高线近于垂直相交。洞口段主要分布强风化及中风化砂岩夹砂质页岩、泥质页岩,产 状 19540,隧道出口段受褶皱影响,其节理裂隙较发育发育,其中较明显的优势节理统 计如上表。结合隧道走向、出口岩层产状,绘制赤平投影图如上。 从隧道出口结构面赤平投影图上可见,岩层产状及节理 J5 均倾向坡下洞门外,对洞门 仰坡为顺向坡,仰坡稳定性差,建议仰坡坡比 1:1,采用框架锚杆加固。左侧洞门外为深切方 边坡,坡体土主要为硬塑粉质黏土、全、强风化页岩,其中节理 J6对于边坡为顺向结构面, 属于不利结构面,结合左坡切深大、不
35、利节理对左侧类土质边坡的不利影响、切方坡的上方 坡体高度大等诸多不利因素综合分析,洞门外左侧边坡稳定性差,建议坡比 1:1,采用框架锚 杆加固。右侧洞门处地形较平缓,无边坡问题;但洞门外右侧有一深切方边坡,从岩层产状 及节理 J4、J5的组合关系来看,易发生楔体破坏,且岩层产状倾斜向坡下。略呈顺向坡,因 此该边坡稳定性较差,采用框架锚杆加固。同时,洞门外,洞顶已出露地表,建议考虑增设 适量明洞,以减少开挖。 2.3.2 隧道洞身工程地质分析评价 (1)K257+935K258+140、ZK257+935ZK258+140,该段为级围岩,隧道进口浅埋 段,围岩为坡残积粉质黏土、强风化及中风化砂质
36、页岩,节理裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈 碎块状、片状,岩质较软,隧道轴向与岩层走向呈大角度相交,围岩自稳能力差,无支护时 拱部易坍塌,拱顶仰坡为顺层边坡,稳定性较差,处理不当会出现大坍塌。集中降雨状态下 洞室内呈线状或淋雨状出水。 (2)K258+140K258+520、ZK258+140ZK258+520,该段为级围岩,洞室围岩主要 为中风化及微风化砂质页岩、砂岩夹砂质页岩,节理裂隙发育,岩体呈薄层状结构及镶嵌碎 裂状结构,岩质较软,隧道轴向与岩层走向呈大角度相交,围岩自稳能力较差,处理不当会 出现小规模坍塌,集中降雨状态下洞室内呈现状或淋雨状出水。 (3) K258+520K258+670、
37、 ZK258+520ZK258+670, 该段为隧道浅埋段, 顶板厚约35mm, 洞顶围岩主要为强风化砂质页岩,局部呈全风化状,岩体及破碎,岩质较软,岩芯呈碎块状、 11 片状,围岩自稳能力差,易发生坍塌,集中降雨状态下洞室内呈线状或淋雨状出水。 (4)K258+670K258+960、ZK258+670ZK258+980,该段为级围岩,洞室围岩主要 为中风化及微风化砂质页岩夹砂岩,岩体呈薄中厚层状构造,此段为复合背斜核部,节理 裂隙发育,层间结合力较差,裂隙张开,岩质较硬,隧道轴向与岩层走向呈大角度相交,围 岩自稳能力较差,拱顶位置易发生较大坍塌。集中降雨状态下洞室内呈线状或淋雨状出水。 特
38、别是本段的小向斜核部地下水位较高,地下水丰富,隧道开挖会呈线状或淋雨状出水,集 中降雨状态下洞室内可能产生涌流状。本段建议提高支护等级。 (5)K258+960K258+140、ZK258+980ZK259+160,该段为级围岩。该段发育断层, 中风化页岩、砂岩碎裂严重,岩质极软软;断层带内主要表现为断层泥或碎裂岩,围岩自 稳能力差,易产生坍塌,并可能出现突水、涌泥现象,集中降雨状态下洞室内呈线状或淋雨 状出水。 (6)K259+140K259+290、ZK259+160ZK259+300段,围岩为中风化砂质页岩,节理 裂隙发育,岩体破碎,岩质较软,隧道轴向与岩层走向角度较小,围岩自稳能力较差
39、,处理 不当会出现小规模坍塌,集中降雨状态下洞室内呈现状或淋雨状出水。 (7)K259+290K259+343、ZK259+300ZK259+370段,属隧道出口浅埋段,围岩为坡 残积粉质黏土、强风化页岩,节理裂隙极发育,岩体极破碎,岩质较软,易出现大坍塌。集 中降雨状态下洞室内呈现状或淋雨状出水。 2.4 设计施工方案 隧道施工开挖方法应根据地质条件、隧道埋深、断面形状及跨度、施工技术条件等因素 综合分 析后确定。软弱围岩段应遵循“管超前、弱爆破、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、 衬砌紧跟”的原则,在施工过程中各工序应紧跟,不能脱节。仰拱或底板施工前,必须将隧 底虚渣、杂物、积水等清除干净,
40、仰拱应采用关模施工,一次浇筑成型,施工时应加强振捣, 防止漏振。二次衬砌应一次性浇筑完毕,避免产生施工间歇缝。根据规范要求及过往施工经 验,设计对隧道各级围岩推荐采用如下工法: 隧道明洞段采用明挖法施工;地形偏压时采用偏压明洞方式。暗洞V级围岩浅埋偏压软 (土)岩段采用单侧壁导坑法(CD法)开挖,V级围岩深埋软(土)岩段采用预留核心土法 开挖。IV级围岩采用留核心土法。 小净距隧道 V 级围岩浅埋软(土)岩段先行洞采用预留核心土法开挖,后行洞采用单侧 壁导坑法(CD法)开挖。V级围岩深埋软(土)岩段先行洞采用预留核心土法开挖,后行洞 12 采用单侧壁导坑法(CD法) (后行洞经论证后可采用预留
41、核心土法开挖) 。IV级围岩软(土) 岩段先行洞、 后行洞均采用预留核心土法开挖。 小净距隧道施工时拉开左右线掌子面的距离, 开挖过程及时对隧道中间岩柱进行加固及支护,防止先行洞及后行洞之间产生影响。先行洞 二次衬砌超前后行洞开挖,超前距离不小于20m。V级围岩浅埋段软(土)岩段采用CD法, IV级围岩(软岩)紧急停车带采用单侧壁导坑法(CD)法开挖。 13 3 评估过程和评估方法 3.1 评估过程 根据国家交通运输部颁布的公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行) (交质 监发2011217号)要求,隧道施工安全风险评估过程一般包括以下几个步骤: 1、准备阶段 (1)成立专项评估小组,明
42、确职责分工,其中小组负责人应当具有多年工程管理经验; (2)明确评估对象和范围,收集国内外相关法律和标准,了解同类工程的事故情况; (3)现场查勘评估对象的地理、水文、气象条件,收集工程建设有关资料。 2、开展总体风险评估 根据设计阶段风险评估结果(若有),以及类似结构工程安全事故情况,用定性和定量相 结合的方法初步分析本项目孕险环境与致险因子,估测施工中发生重大事故的可能性,确定 项目总体风险等级。 3、确定专项风险评估范围 总体风险评估等级达到级(高度风险)及以上的桥梁或隧道工程, 应进行专项风险评估。 其他风险等级的桥梁或隧道工程可视情况开展专项风险评估。 4、开展专项风险评估 (1)按
43、照施工组织设计所确定的施工工法, 分解施工作业程序; (2)选择合适的评估方法,结合工序(单位)作业特点、环境条件、施工组织等致险因子, 辨识施工作业活动中典型事故类型,建立风险源普查清单; (3)对风险源进行风险分析和估测,确定重大风险源及其风险等级。 5、确定风险控制措施 根据风险接受准则的相关规定,明确重大风险源的监测、监控、预警措施及应急预案。 根据风险接受准则的相关规定,明确重大风险源的监测、监控、预警措施及应急预案并得出 评估结论,完成评估报告编制。 14 图 3-1 隧道 施工安全风险评估流程 3.2 评估方法 根据指南要求,本次评估采用指南推荐的风险指标体系法分别进行总体风险评
44、 估和专项风险评估。 3.2.1 隧道施工总体风险评估方法 按照指南推荐的隧道施工总体风险评估方法,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,评估指标的分类、赋值标准可 参见下表。本项目共有隧道 1座,对照下表分值标准进行逐一评估。 表 3-1 隧道 工程施工总体风险评估指标体系 评估指标 分类 分值 说明 地质 G =(a+b+c) 围岩 情况 a 1V、 V I围岩长度占全隧长度 70%以上 4 - 5 根据设计文件 和施工实际情 况确定。 2V、 V I围岩长度占全隧长度 40%以上、70%以下 3 3、 V I围岩长度占全隧长度 20%以上
45、、40%以下 2 4、 V I围岩长度占全隧长度 20%以下 1 瓦斯 含量 b 1隧道洞身穿越瓦斯地层 2 - 3 2隧道洞身附近可能存在瓦斯地层 1 3隧道施工区域不会出现瓦斯 0 开展总体风险评估 前期准备 确定专项风险评估范围 编制评估报告 得出评估结论 提出评估对策措施建议 开展专项风险评估 选择评估方法 15 评估指标 分类 分值 说明 富水 1 隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质 2 - 3 情况 2 有部分可能发生涌水突泥的地质 1 c 3无涌水突泥可能的地质 0 开挖断面 A 1特大断面(单洞四车道隧道) 4 2大断面(单洞三车道隧道 3 3中断面(单洞双车道隧道) 2 4小
46、断面(单洞单车道隧道 1 隧道全长 L 1特长(3000m以上) 4 2长(大于 1000m、小于 3000m) 3 3中(大于 500m、小于 1000m) 2 4短(小于 500 m) 1 洞口形式 S 1竖井 3 2斜井 2 3水平洞 1 洞口特征 C 1隧道进口施工困难 2 从施工便道难 易、 地形特点等 考虑 1隧道进口施工较容易 1 隧道工程施工安全总体风险大小计算公式为: R=G (A+L+S+C), 其中,G指隧道、竖井、斜井路线周围的地质所赋分值;A指标准的开挖断面所赋分值; L指隧道入口到出口的长度所赋分值(计算隧道长度时将隧道竖井、斜井长度计算在内);S指 成为通道的隧道
47、出人口的形式所赋分值;C指隧道洞口地形条件所赋分值。 评估指标体系中各指标所赋分值结合工程实际,综合考虑各种因素的影响程度而定,数 值取整数。评估指标根据工程实际进行相应的增加或删减,同时风险分级标准也相应调整。 计算得到总体风险值 R后,对照下表确定隧道工程施工安全总体风险等级。 表 3-2 隧道 工程施工安全总风险分级标准 风险等级 计算分值 R 等级(极髙风险) 22 分及以上 等级(高度风险) 14-21 分 等级(中度风险) 7-13 分 等级(低度风险) 0-6 分 总体风险等级在级(高度风险)及以上的隧道工程,纳人专项风险评估范围。评估小组 根据总体风险评估情况,提出专项风险评估
48、中需要重点评估的风险源。其他风险等级的隧道 工程,视情况确定是否开展专项风险评估。 3.2.2 隧道施工专项风险评估方法 专项风险评估,是将总体风险评估等级为 III级(高度风险)及以上的桥梁、隧道工程中施 16 工作业活动作为评估对象,根据其作业风险特点以及类似工程事故情况,进行风险源普查, 并对其中的重大风险源进行量化估测,提出相应的风险控制措施。其基本程序包括:风险源 普查、辨识、分析,并针对重大风险源进行估测、控制。 风险源普查和辨识,是指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(单位)作业特点、环节条件、施工组织等致险因子,辨识施工作业活动中典型事故类 型,从而建立风险源普查清单。 风险源分析,是指采用系统安全工程理论对风险源可能导致的事故进行分析,找出可能 受伤害人员、致险因子、事故原因等,确定物的不安全状态和人的不安全行为。主要包括: 分析物的不安全状态、人的不安全行为等事故原因以及人员伤害、经济损失等事故后果。 风险源估测,是指采用定性或定量的方法,对事故发生的可能性及严重程度进行估算, 并根据风险分级标准和接受准则,对工程风险进行等级排序。风险估测即分析事故风险的大 小,而风险大小=事故发生可能性事故后果严重程度。“”表示事故发生可能性和事故后果 严重程度的组合。对于一般风险源,宜开展定性评估,提出风险