新 建 铁 路
**线**段
**隧道风险评估报告
****集团有限公司**铁路工程项目部
2009年9月
目 录
一、编制依据 二、隧道概况 (一)地层岩性 (二)地质构造 (三)水文地质特征 (四)不良地质、特殊岩土条件 三、评估对象范围及目 四、风险评估程序和评估方法 (一)评估程序 (二)评估方法 五、风险评估内容 (一)风险指标体系 (二)风险清单表 (三)风险分级及接受准则 (四)初始风险评定 (五)初始风险处理措施 (六)残余风险等级评定 六、风险评估结果
**隧道风险评估报告
一、编制依据7
1、业主制定的风险管理方针及策略
(1)《新建**铁路下官营(不含)至广元(不含)段土建工程(LYS-1标段)施工总价承包合同》
(2)《关于组织隧道风险评估的通知》 2、相关的国家和行业标准、规范及规定 (1)《铁路隧道施工规范》(TZ214-2005)
(2)《客运专线铁路隧道施工技术指南》(TZ214-2005) (3)《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》 (4)《隧道施工安全作业手册》 (5)《国家突发事件总体应急预案》
(6)《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》 (7)《铁路工程施工安全技术规程》(TB 10401) (8)《铁路建设工程安全生产管理办法》
(9)《铁路营业线施工及安全管理办法》(铁办〔2007〕186号) (10)《铁路瓦斯隧道技术规程》 (11)《铁路隧道监控量测技术规程》
(12)《关于印发加强铁路隧道工程安全工作的若干意见的通知》(铁建设【2007】102号)
(13)铁道部《关于进一步加强铁路隧道安全工作的通知》(铁建设【2007】1007号)。
二、**隧道工程概况
**隧道工程位于甘肃省境内**县与**市,进口位于**县**乡下**村,出
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口位于**县**左岸,主要穿行于黄土高原的黄土梁、峁区。地面高程一般为2105~2430m。梁、峁顶部多为耕地,隧道顶部的黄土冲沟均有季节性流水。山间冲沟发育,下切较深,沟深一般为15~20m,冲沟沟壁陡峭,垂直山脊多呈树杈状分布,交通较为不便。
**隧道起讫里程为DK68+626~DK82+234,全长13608m,设计为一座双线隧道,最大埋深295m。除隧道进口936.95m位于半径为6000m的曲线上、洞身2106.05m位于半径为5000的曲线上及出口724.9m位于半径为5000m的曲线上外,其余地段均位于直线上。洞内线路为8.0‰(7974m)、12.8‰(2500m)、13‰(2390m)及12.8‰(744m)的单面上坡。 1、工程地质 (一)地层岩性
工程涉及地层主要为:第四系全新统冲积砂质黄土、细圆砾土;第四系上更新统风积砂质黄土、冲积粉质黏土、砂质黄土、黏质黄土、细砂、细圆砾土,中更新统风积砂质黄土及湖积粉质黏土;第三系泥岩、砂岩、砾岩;白垩系砾岩。其特征详述如下: (1)、第四系全新统
①砂质黄土(Q4al3): 主要分布于隧道顶部冲沟中。浅黄-褐黄色,厚1~3m,土质不均,含砾石颗粒及砂透镜体,土体松散,潮湿,○Ⅱ级普通土,σ0 =120kPa。
②细圆砾土(Q4al6): 主要分布于隧道顶部冲沟中。青灰色,厚0.5~3m,砾石成分以砂岩、花岗岩为主,磨圆度好,粒径φ2~20mm约占40%,φ20~40mm约占20%,φ40~60mm约占10%,φ>60mm约占15%, 余为砂土充填,潮湿,稍密,○Ⅱ级普通土,σ0 =400kPa。 (2)、第四系上更新统
①粉质黏土(Q3al2):褐黄色为主,厚度1~7.5m,土质均匀,黏性较强,硬塑,○Ⅱ级普通土,σ0 =150kPa。
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②砂质黄土(Q3al3): 主要分布于隧道进出口河谷阶地及顶部沟谷两岸阶地上。浅黄-褐黄色,厚5~20m不等,土质不均,局部夹圆砾薄层,稍湿,稍密,○Ⅱ级普通土,σ0 =150kPa。
③黏质黄土(Q3al3): 主要分布于隧道进出口河谷阶地。浅黄-褐黄色,厚0.8~3m,土质均匀,具孔隙,硬塑,○Ⅱ级普通土,σ0 =150kPa。
④砂质黄土(Q3eol3):主要主要分布于黄土梁、峁顶部。浅黄色,厚10~30m,土质较均一,含较多虫孔及针状孔隙,垂直节理和裂隙发育,稍湿,稍密,○Ⅱ级普通土,σ0 =150kPa。
⑤细砂(Q3al4):分布于隧道出口端。棕红色,厚度1~10.10m,颗粒成分以石英、长石为主,砂质不纯,含砾石及砂质黄土,局部泥质胶结成块状,稍湿,中密,○Ⅱ级普通土,σ0 =150kPa。
⑥细圆砾土(Q3al6): 主要分布于隧道进口端。青灰色,厚0.5~14m不等,砾石成分以砂岩、花岗岩为主,磨圆度好,粒径φ2~20mm约占45%,φ20~40mm约占10%,φ40~60mm约占10%,φ>60mm约占5%, 余为砂土充填,潮湿,中密,○Ⅱ级普通土,σ0 =450kPa。 (3)、第四系中更新统
①砂质黄土(Q2eol3):主要分布于隧道进口段。浅黄色、浅棕红色,厚50~170m,土质较均,含古土壤层,偶见蜗牛壳,潮湿,密实,Ⅲ级硬土,○σ0 =180kPa。
②粉质黏土(Q2l1):分布于隧道进口段下部,灰黄色、褐黄色,结构较紧密,坚硬,○Ⅲ级硬土,σ0 =200kPa。 (4)、上第三系
①砂岩夹泥岩(NMs+Ss):砂岩:棕红色,成分以石英、长石为主,粉细粒结构,泥质胶结,局部夹有砾岩薄层,成岩作用差;泥岩:棕红色为主,泥质结构,泥质胶结,节理裂隙发育,成岩作用差,属极软岩,具膨胀性。砂岩夹泥岩,属软质岩,岩层产状近似水平。风化层厚12~15m,强风化,○Ⅲ级
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硬土,σ0=300kPa,弱风化, Ⅳ○级软石,σ0=400kPa。 (5)、下第三系
①砂岩夹砾岩(ESs+Cg):砂岩:棕红色,成分以石英、长石为主,粉细粒结构,泥质胶结,局部夹有泥岩薄层,成岩作用差;砾岩:暗红色,砾状结构,砾石成分主要砂岩、石英岩及姜石等,颗粒呈圆~次圆状,砾石以直径为2~40mm为主,最大达100 mm,泥质胶结,成岩作用差,岩层产状为N73°W/64°S,风化层厚12~15m,强风化,○Ⅲ级硬土,σ0=350kPa,弱风化,○Ⅳ级软石,σ0=450kPa。 (6)、白垩系
①砾岩(KCg):暗红色,中厚层状,砾石成分主要砂岩、石英岩等,磨圆度差,分选差,颗粒多呈棱角状,砾石以直径为2~40mm为主,最大达100 mm,泥质胶结,成岩作用差,岩层产状为N7°E/24°N,风化层厚12~15m,强风化,○Ⅲ级硬土,σ0=400kPa,弱风化,Ⅳ○级软石,σ
0
=600kPa。
(二)地质构造
工程通过区域就大的构造而言,位于祁连褶皱系构造单元的祁连中间隆起带之东南端,属于多旋迴构造运动表现明显的地区,前震旦纪、阿森特—加里东旋迴的构造运动表现甚为剧烈,使前震旦纪、震旦纪及前寒武纪地层褶皱成山,奠定了本区构造轮廓,褶皱紧闭,具地槽型特点。
工点区表层大部分为风积黄土覆盖,下伏第三系和白垩系泥岩、砂岩及砾岩,构造相对简单,根据区域地质资料、物探成果报告及调查,隧道通过区内构造形态主要有不整合接触带及小型褶皱。 (1)、不整合接触带:
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里程 DK75+170 DK78+150 小里程方向岩性 白垩系砾岩 下第三系砂岩夹砾岩 大里程方向岩性 下第三系砂岩夹砾岩 上第三系砂岩夹泥岩 (2)、隧道通过区褶皱形态表现很不明显,仅能通过砂岩夹砾岩产状的分析看出,在石门水库附近显示为一向斜形态,轴向近东西。 (三)工程水文地质特征
(1)、地下水分布特征及类型
地下水的分布、埋深与含水层(体)的富水性受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。隧道通过地区属黄土高原区,地表覆盖有厚度较大的第四系砂质黄土,基岩仅在冲沟陡坎处出露。下伏基岩为第三系砂岩夹泥岩、砂岩夹砾岩和白垩系的泥岩夹砂岩,支沟内有冲、洪积物堆积。根据隧道区地形地貌、地层岩性及地质构造等条件,隧道区地下水类型可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,基岩裂隙水主要为节理裂隙水。
第四系松散堆积层内孔隙潜水属季节性或间歇性的暂时性潜水,分布于第四系地层的孔隙中,与大气降水关系密切,区内降水量小,多集中在7、8、9三个月,分布极不均匀,造成了大气降水补给地下水过程的间歇性,其相对于雨期较为滞后。浅层地下水主要沿基岩垂向裂隙渗入补给深层基岩裂隙水或沿基岩面径流,如此浅层地下水在其介质中的赋存时间相应较短,不会形成稳定的地下潜水含水体,故为季节性或间歇性的暂时性潜水;季节性潜水接受大气降水的直接补给,在补给过程中,由于地面坡度大,降雨量少且大气降水多以面流形式沿地面顺斜坡汇聚于冲沟内形成地表径流,地表砂质黄土亦阻碍对地下水的补给,一般含水量甚微。
节理裂隙水:分布较普遍,由于各种岩层风化带厚度不一,节理裂隙发
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育程度等因素,变幅较大,地下水储存和补给条件差,水量较贫乏。
(2)、地下水补给径流排泄条件
隧道区地下水的补给、径流、排泄受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。
隧道区地下水以潜水为主,受地形、地貌及岩性控制,地下水运移条件十分复杂。地下水在运动过程中主要受裂隙通道控制,无统一的地下水面。地下水以接受大气降水的入渗为主要补给来源。地下水主要以补给地表沟水和泉水形式进行天然排泄。泉水流量均小于1m3/d,且在冬季时均有冻结现象。
(3)、水化学测试
通过对隧道区地表水、泉水、钻孔水取水样化验可知,共取水样7余组,分别做了全分析、简分析及侵蚀性CO2分析,化验结果,地下水水化学类型为HCO3·SO4—Na、SO4·Cl—Na·Ca、SO4-Na·Ca型水,PH值6.99~7.05,矿化度一般1.12~2.28g/l,硫酸根离子含量960.6mg/l,氯根离子含量347.4mg/l,根据环境水对混凝土侵蚀判定标准属硫酸盐侵蚀及氯盐侵蚀,环境作用等级H2,L1。
(4)、隧道涌水量预测计算
根据两种方法计算的涌水量,考虑隧道涌水的不可预见性,在设计中以计算结果较大的降水入渗法作为本次设计涌水量,即预测隧道正常涌水量为3250m3/d、最大总涌水量为9750m3/d。
(5)、地下水富水性分区
根据水文地质调查、隧道洞身位于含水层的状况及水文地质计算分析,隧道地下水富水性为弱富水区,其主要特征:
隧道通过地段因受构造活动影响小,地下水的赋存主要受延伸长大的构
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造节理及风化裂隙、节理密集带控制,具较好的储水条件,但富水性较差,单位正常涌水量为234.1m3/d·km。
本区地下水主要接受大气降水补给,以泉水或区域径流方式排泄为主,径流排泄条件一般,动态变化大,季节性降水及地表水体对地下水有一定影响。
(6)、隧道工程水文地质条件评价
根据水文地质调查及涌水量计算并依据隧道水文地质特征所划分的弱富水段,对隧道工程水文地质进行分段评述。
DK68+626~ DK69+450隧道进口段为黄土梁斜坡,该段地层岩性主要为第四系砂质黄土,砂质黄土大孔隙发育。但其处于黄土梁斜坡地貌中,地形坡度大,补给来源少,且埋藏浅(其厚度小于100m),属于弱富水段。预测单位正常涌水量为195.6m3/d·km,基本不会产生大的涌水现象。
DK69+450~DK72+370段,该段地层岩性为砂质黄土,大孔隙及垂直节理发育。位于黄土梁峁地貌中的梁顶及冲沟,水的补给来源不充分。属于弱富水段。预测单位正常涌水量为243.8m3/d·km,基本不会产生大的涌水现象。在DK72+270~DK72+370段,是第四系中更新统砂质黄土与白垩系砾岩接触带,由于砾岩成岩作用差且强风化,为储水创造了条件,水量较大,隧道通过该段时,有出现集中涌水的可能。
DK72+370~DK76+420弱富水段,洞身穿越砾岩或砂岩夹砾岩。地貌上处于黄土梁峁地貌中的梁顶及冲沟,埋深较大,补给来源不充分,属弱富水段。预测单位正常涌水量为234.1m3/d·km,基本不会产生大的涌水现象。
DK76+420~DK76+775弱富水段,为洞身浅埋段,穿越马家庄沟,其表层为第四系全新统冲积砂质黄土及粗角砾土,孔隙较发育,下第三系砂岩夹砾岩,
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节理发育。该段埋深33~90m,隧道穿越该段时有涌水的可能。预测单位正常涌水量为293m3/d·km。
DK76+755~DK77+710弱富水段,洞身穿越下第三系砂岩夹砾岩。地貌上处于黄土梁峁地貌中的梁顶及冲沟,埋深较大,补给来源不充分,属弱富水段。预测单位正常涌水量为234.2m3/d·km,基本不会产生大的涌水现象
DK77+710~DK78+518弱富水段,为洞身浅埋段,穿越奶长沟, 其表层为第四系全新统冲积砂质黄土及粗角砾土,孔隙较发育,上第三系砂岩夹泥岩,节理发育。该段埋深15~100m,隧道穿越该段时有涌水的可能。预测单位正常涌水量为292.1m3/d·km。
DK78+518~DK82+234弱富水段,洞身穿越低中山峡谷区,地表发育各冲沟均属季节性流水,补给来源不充足,水量较小,地层主要为下第三系砂岩夹泥岩,基岩裂隙较发育,含有少量基岩裂隙水,属弱富水段。其中DK82+196~DK82+234隧道出口段为黄土梁斜坡,地层岩性主要为第四系风积黄土,砂质黄土大孔隙发育,但其处于黄土梁斜坡地貌中,地形坡度大,补给来源少,富水性较差。预测该段单位正常涌水量为234m3/d·km,基本不会产生大的涌水现象。
(7)气候气象条件
线路位于甘肃省东南部,属北亚热带湿润向暖温半湿润过渡的季风气候,受境内高山深谷地形的影响,在气候上有明显的区域特征,气候差异悬殊,垂直分带的差异性明显,河谷炎热,山地寒冷;年平均气温5.8~16.1℃;最高气温38.6℃,最低气温-27.9℃;年平均降水量440.9~941.8mm;相对湿度58~78%;最大冻土深度91~103cm。
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(四)不良地质、特殊岩土条件 (1)、不良地质
该隧道工程范围内不良地质主要为滑坡及黄土陷穴。
滑坡:位于隧道进口端DK68+600~+850段右侧约100m处,外貌呈圈椅状,后壁形态不明显,滑坡宽约350m,轴向长约280m,滑坡体厚度约15~20m,主滑方向近平行于线路,该滑坡离线路远,对工程无影响。
黄土陷穴:DK78+275~+310段发育黄土陷穴约5个,呈串珠状分布,陷穴直径约1~3m,深约3m,底部连通。隧道在此段浅埋,陷穴位于隧道正上方,对工程有一定影响。 (2)、特殊岩土
隧道通过区主要特殊岩土为湿陷性黄土、膨胀土(岩)。
湿陷性黄土:隧道进口段约350m位于砂质黄土中。第四系上更新统冲积、风积砂质黄土具湿陷性,湿陷类型为自重,湿陷等级为Ⅲ级,湿陷土层厚10~25m;出口端约30m位于第四系上更新统风积砂质黄土中,具湿陷性,湿陷类型自重,湿陷等级Ⅱ级,湿陷厚度5~12m。
松软土:根据附近静力触探报告,隧道进口端黄土层自地面以下约5m为松软土。
膨胀土(岩):根据试验资料,隧道进口段第四系中更统风积砂质黄土具有膨胀性,属膨胀土;
隧道通过区第三系泥岩具有膨胀性,属膨胀岩。 (五)各级围岩长度
**隧道主要围岩等级为Ⅳ、Ⅴ级。其中Ⅳ级围岩
11865m,占87.19%;Ⅴ
级围岩1743m,占12.81%。隧道围岩分级详见《**隧道围岩级别分类》。
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**隧道围岩级别分类
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 起点里程 DK68+626 DK69+000 DK69+070 DK69+322 DK69+380 DK69+473 DK69+600 DK69+755 DK69+795 DK69+875 DK69+915 DK69+995 DK70+035 DK70+115 DK70+155 DK70+235 DK70+275 DK70+355 DK70+395 DK70+679 DK70+830 DK72+036 DK72+290 DK72+390 DK73+393 DK73+544 DK74+750 讫点里程 DK69+000 DK69+070 DK69+322 DK69+380 DK69+473 DK69+600 DK69+755 DK69+795 DK69+875 DK69+915 DK69+995 DK70+035 DK70+115 DK70+155 DK70+235 DK70+275 DK70+355 DK70+395 DK70+679 DK70+830 DK72+036 DK72+187 DK72+390 DK73+393 DK73+544 DK74+750 DK74+901 围岩级别 Ⅴ级 Ⅴ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 加宽值(cm) 20 20 20 20 10 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 长度(m) 374 70 252 58 93 127 155 40 80 40 80 40 80 40 80 40 80 40 284 151 1206 151 100 1003 151 1206 151 支护方式 Ⅴ级加强 Ⅴ级一般 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅴ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 第 10 页 共 22 页
序号 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 起点里程 DK74+901 DK75+145 DK75+245 DK76+032 DK76+183 DK76+465 DK76+645 DK76+772 DK76+820 DK77+025 DK77+285 DK77+436 DK77+755 DK77+805 DK78+053 DK78+378 DK78+563 DK78+613 DK78+764 DK78+865 DK79+125 DK79+803 DK79+954 DK81+060 DK81+211 DK81+545 DK81+805 DK82+110 讫点里程 DK75+145 DK75+245 DK76+032 DK76+183 DK76+465 DK76+645 DK76+772 DK76+820 DK77+025 DK77+285 DK77+436 DK77+755 DK77+805 DK78+053 DK78+378 DK78+563 DK78+613 DK78+764 DK78+865 DK79+125 DK79+803 DK79+954 DK81+060 DK81+211 DK81+545 DK81+805 DK82+110 DK82+234 围岩级别 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅴ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅴ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅴ级 加宽值(cm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 10 0 0 0 0 0 10 20 20 长度(m) 244 100 787 151 282 180 127 48 205 260 151 319 50 248 325 185 50 151 101 260 678 151 1106 151 334 260 305 234 支护方式 Ⅳ级一般 Ⅴ级加强 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅴ级一般 Ⅴ级一般 Ⅴ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级加强 Ⅳ级一般 Ⅴ级加强 Ⅴ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级加强 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅴ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅳ级一般 Ⅴ级加强 第 11 页 共 22 页
复合式一般衬砌断面和非绝缘一般锚段衬砌断面参数表 初期支护 围岩级别 二次衬砌 预留 仰变形拱/量拱墙底(cm) (cm) 板每榀间(c距(m) m) 喷砼厚度拱墙/仰拱(cm) 锚杆 长度(m) 网喷砼/素喷砼 格栅钢架/钢架 位置 间距(m) (环×纵) 设置部位 钢筋网 钢架类型 Ⅱ 5 拱、墙 拱、墙 拱、墙 拱、墙 拱、墙 拱、墙 2.5 实际情况 拱、墙素喷C25砼 拱、墙 拱、墙 拱墙φ6 25×25 拱墙φ6 25×25 拱墙φ6 20×20 35 30 3~5 Ⅲ Ⅳ Ⅳ加 Ⅴ Ⅴ加 12 23/0 3.0 1.2×1.5 3.5 1.2×1.2 格栅 Ⅰ18型钢 1.2 40 45 45 50 5~8 8~10 25/15 3.5 1.2×1.2 拱、墙 1.0 45 50 8~10 10~15 10~15 27/25 27/25 4.0 1.2×1.0 4.0 1.2×1.0 拱、墙 拱、墙 拱墙φ8 Ⅰ20b型20×20 钢 拱墙φ8 Ⅰ20b型20×20 钢 0.8 0.6 50 50 55 55
(六)施工图设计情况 (1)、洞口设计
兰州端洞口按“早进洞,晚出洞”的原则,结合实际地形条件及控制边坡开挖高度,采用耳翼墙式洞门;重庆端洞口按“早进洞,晚出洞”的原则,结合实际地形条件及控制边坡开挖高度,采用翼墙式洞门。 (2)衬砌支护设计及施工方法
初期支护采用喷锚网为主的支护方式。Ⅳ级围岩拱墙设型钢钢架;Ⅴ级围岩地段初期支护采用全断面型钢钢钢架进行加强支护。浅埋、偏压段、断层破碎带拱部设超前小导管预注水泥浆加固地层。隧道进出口段设置超前管棚并结合超前小导管预注水泥浆或水泥水玻璃双液浆加固地层,地质条件差的地段采用帷幕注浆。
二次衬砌根据围岩收敛情况及时施工,Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道采用曲墙带仰拱衬砌,浅埋偏压段按设计采用特殊断面形式,钢筋混凝土衬砌结构,仰拱
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及底部填充混凝土采用组合钢模板先行施工,拱墙二次衬砌采用混凝土输送泵整体立模灌注,最后完成整体道床的施工。
(3)、监控量测
隧道监控量测应按照《铁路隧道监控量测技术规程》执行,监控量测计划应根据隧道规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。
监控量测项目分为必测项目和选测项目。必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目,必测项目包括:(1)洞内、外观察;(2)拱顶下沉;(3)净空收敛;(4)地表沉降。选测项目一般根据需要选择部分项目。
(4)、防排水设计
隧道防排水以环境保护要求为主导,采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理的原则。
(5)、结构耐久性设计
衬砌结构设计使用年限级别为一级,设计使用年限为100年;衬砌机构混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求,按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》、《混凝土结构耐久性设计与施工指南》执行。 (6)施工组织设计
**隧道正洞全长13608m,1#斜井(坡上斜井)DK71+500,长1100m;2#斜井(骡子沟斜井)DK74+200,长1107m;3#斜井(东古路斜井)DK77+400,长783m;4#斜井(歇地山斜井)DK79+500,全长664m。
本隧道采用进、出口及四座辅助坑道掘进施工方案,钻爆法施工,洞内采用无轨运输方式。斜井辅助正洞施工完成后,在斜井洞口处采用3m厚片石混凝土封堵。
从两端洞口工区、斜井工区施工正洞时,利用大型机械设备施工,黄土隧道开挖主要采用人工配合挖掘机进行,必要时采用悬臂掘进机以提高效率。
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该隧道主要为Ⅳ级、Ⅴ级围岩。Ⅳ级围岩采用台阶法开挖,Ⅴ级围岩采用环形开挖预留核心土法开挖。隧道开挖均采用光面爆破技术,控制超挖和避免大范围扰动围岩,保证开挖成形质量以充分发挥围岩的自承能力。出渣采用装载机装渣、大吨位自卸汽车运渣。
施工队伍及劳动力配备:根据**隧道的特点和工期要求,设置6个专业隧道施工队,进出口工区人数为220人,斜井工区人数248人。本着精干、高效的原则配备有经验、懂管理、专业强的施工人员,组成“超前地质预报”、“钻爆”、“装运”、“支护及注浆”、“防水衬砌”、“辅助作业线”等机械化作业线,实行弹性编制,按24小时三班制安排施工。施工进度安排总工期38.5个月(含施工准备),**隧道6个施工工作面计划于2009年4月20日开工,2012年5月5日完工(不含无砟轨道),共1112日历天。各队劳动力安排见表。
机械设备配备:本隧道以机械化施工为主,为确保工期和质量,根据本合同段隧道工程内容和特点,配置性能良好、配套完善、数量充足的隧道施工机械设备,形成“超前地质预报”、“钻爆”、“装运”、“支护及注浆”、“防水衬砌”、“辅助作业线”六条机械化作业线。隧道机械化施工作业线详见图。
喷射砼作用混凝土输送车砼湿喷机开挖、支护
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装载机自卸汽车自卸汽车出碴衬砌模板台车砼输送泵混凝土运输车衬砌
隧道机械化施工作业线
施工组织顺序:**隧道共计6个作业口,实行平行作业。坡上斜井进入正洞后的主攻方向为小里程方向;骡子沟斜井为双车道设计,采取两个方向主攻;东古路斜井进入正洞后的主攻方向为小里程方向;歇地山斜井进入正洞后的主攻方向为小里程方向。以测量-开挖-支护-监控-衬砌的施工组织顺序组织施工。
施工场地平面布置:各工区及施工队分别在各自隧道洞口附近设置营地。
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**隧道任务划分及人员配置表
施工队伍 掘 进、支 护 作 业 班 组 运输作业班组 隧道5队 衬砌作业班组 辅助作业班组 技术室 合计 掘 进、支护 作业 班 组 运输作业班组 隧道6队 衬砌作业班组 辅助作业班组 技术室 合计 掘 进、支护 作业 班 组 运输作业班组 隧道7队 衬砌作业班组 辅助作业班组 技术室 合计 掘 进、支护 作业 班 组 运输作业班组 隧道8队 衬砌作业班组 辅助作业班组 技术室 合计 掘进、支护作业班组 运输作业班组 隧道9队 衬砌作业班组 辅助作业班组 技术室 合计 掘进、支护作业班组 运输作业班组 衬砌作业班组 隧道10队 辅助作业班组 技术室 合计 50 15 220 人数 95 20 50 40 15 220 105 25 50 50 18 248 105 25 50 50 18 248 105 25 50 50 18 248 105 25 50 50 18 248 95 20 50 隧道出口工区DK80+400-DK82+234 歇地山斜井工区DK78+230-DK80+400 东古路斜井工区DK75+987-DK78+230 砌台车、拌和站混凝土的生产、结构防排水施工、浇注衬砌混凝土及养护,混凝土施工设备的日常保养。 辅助作业班组:负责钢筋、拱架的制作、隧道内通风、供电、照明及洞内排水等工作,负责洞外空压站、发电站、泵站的日常管理等工作。 技术室:负责隧道施工的地质预报、测量、试验工作。 骡子沟斜井工区DK73+080-DK75+987 保养。 运输作业班组:负责隧道出渣运输、混凝土的运送、行车调度作业、施工人员进出洞及洞外材料的运输、供应、运输设备的日常保养。 衬砌作业班组:负责隧道立模、衬坡上斜井工区 DK70+400-DK73+080 掘进、支护作业班组:负责隧道的钻眼、爆破、施工支护、管棚施工、注浆作业及本队施工机械的使用与日常隧道进口工区DK68+626-DK70+400 承担任务 备注 第 16 页 共 22 页
(7)弃碴及环保
本隧道弃碴部分作为路基、车站填方,其余部分作为弃碴处理。 三、**隧道施工图阶段评估结果
根据**第一勘察设计院集团有限公司所提供的《新建铁路**线**段施工图-**隧道设计图》,**隧道施工阶段存在如下施工风险: (1)隧道存在突水(泥石); (2)变形塌方风险 (3)有害气体风险 (4)洞口仰坡失稳
四、施工阶段风险评估对象及目标
评估对象:本次评估是在设计院施工图阶段基础上,结合《新建铁路**线LYS-1合同段**隧道实施性施工组织设计》,对**隧道进行安全方面的评估,主要是对塌方、突泥、湿陷性黄土、大变形等典型风险进行评估。 评估目标:通过对风险评估,识别所有潜在的风险因素,提出风险处理措施,将各类风险降到可接受水平,从而达到保障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资提高效益的目的,后果或损失与评估目标关系见下表。
后果或损失与评估目标关系表
评估目标 安全风险 工期风险 投资风险 环境风险 后果或损失 人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第三方经济损失、工期延误 工期延误、经济损失 经济损失、第三方经济损失 环境破坏、经济损失、第三方经济损失 五、风险评估程序和评估方法 (一)评估程序
1、风险评估的基本程序
(1)对初始风险进行评价,对初始风险进行识别,形成风险清单表,分别确定各风险因素对目标风险发生的概率和损失;
(2)分析各风险因素的影响程度(权重),并进行多风险因素综合影响分
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析;
(3)评价初始风险等级;
(4)根据评价结果制定相应的风险处理方案或措施; (5)对风险进行再评价,提出残留风险等级。 2、风险评估流程图
开始预设计 检查勘察资料 对初始风险因素进行识别 对初始风险因素进行评估 确定降低初始风险水平的主要措施 评估设计措施对风险的减轻程度 风险接受准则 不能接受 风险水平是否可接受 可以接受 残留风险 预设计结束 图5-1 风险评估流程图 (二)评估方法
主要采用主观估计的方法(专家调查法),先由评估单位或专家对风险因
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素的发生概率和权重做出一个主观估计,然后通过专家委员会对评估报告进行评审,对隧道的风险等级及风险应对措施提出指导性意见。
**隧道风险因素核对表,通过对勘察资料、地勘报告、施工图等进行分析,黑山隧道风险因素见下表所示。
隧道施工风险因素核对表
风险事件 风险因素 施工准备情况 施工地质勘察 开挖情况 开挖方式 循环进尺 爆破器材检查落实 预留变形量 掌子面减压措施 应力释放措施 地下水处理 爆破方法 隧道超挖情况 进洞 落底 挑顶 断面变化处或工法转换处 其它 通风系统 通风设备 通风质量 其它 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 塌方 有害气体 突水(泥、大变形 石) 岩爆 其它 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 通风情况 ★ ★ ★ ★ ★ 施工期排水 注浆堵水措施 排水措施 第 19 页 共 22 页
防护情况 监控量测 施工管理 隧道特征
降水措施 其它 超前支护 预注浆 支护时机 支护方法 支护质量 闭合成环周期 机械设备防护 人员防护 其它 水量 水质 水压 掌子面稳定情况 量测器材及布置 量测频率 规范要求监测项目 监控量测制度 信息反馈及处理 其它 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 支护及衬砌 支护刚度
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洞口段隧道施工风险因素核对表
风险事件 风险因素 施工准备情 况 施工地质勘 察 施工组织 开挖情况 支护情况 监控量测 施工管理 隧道特征 其它
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山体开裂变形 坍塌 其它 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 开挖速度 地下水处理 爆破方法 爆破器材检查落实 弃碴堆放 其它 降水措施 其它 支护强度 支护形式 其它 量测器材及布置 量测频率 规范要求监测项目 监控量测制度 信息反馈及处理 施工期排水 排水措施
施工准备情况风险因素核对表
气象调查 与施工有关法令调查 施工准备情况 设计文件的核对情况 实施性施工组织设计 其它 施工地质勘察风险因素核对表
资料收集情况 施工地质勘察 常规地质法情况(地质素描) 超前在质预报情况 其它 施工管理风险因素核对表
培训情况 检测情况 应急预案情况 人员管理情况 施工管理 架子队情况 机械装备程度 施工质量 施工经验辅助工法的掌握与应用 监理情况 其它 隧道特征风险因素核对表
埋深 断面大小 施工特征 长度 坡度 辅助坑道 其它
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其它风险因素核对表
司机 运输设备 交通管理 交通事故 道路状况 通风照明情况 洞外天气情况 其它 用电设计 施工组织 用电事故 设备状况 用电管理 其它 火源及传播途径 消防教育 火灾事故 消防措施 消防器材 人员管理 其它 其它
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六、**隧道风险清单表
**隧道风险清单表
隧道**隧道 名称 序号 风险事件 1 塌方 审核 风险产生原因 未按设计开挖、支护方式、监控量测、超前地质预报、仰拱紧跟及及时衬砌的要求施工 险源类别 地质和人为因素 地质和人为因素 地质和人为因素 地质和人为因素 阶段 后果 可能引发重大安全事故 可能引发重大安全事故及环境灾害(水库漏水) 可能对施工人员的身体健康造成不利影响并污染环境 可能引发重大安全事故 施工阶段 备注 2 突水(泥、未按设计进行施工 石) 施工期间未加强监测,施工通风及人员防护不到位 刷坡、仰坡喷锚防护施作不到位、未进行监控,未及时做好排水 3 有害气体 4 洞口仰坡失稳 七、风险评估内容
本阶段风险评估以施工图阶段风险评估结果为依据,结合施工地质、施工作业资源配置及实施方案进行评估。在综合考虑了地形地质条件、勘测、设计施工图等资料后,将各种风险因素导致相应事故发生的概率及后果风别用数值表示。
**隧道正洞初始风险等级表 表4-1
初始风险 塌方 序号 段落 长度 风险事件 成因 概率等级 后果等级 风险等级 突水(泥) 概率等级 后果等级 风险等级 变形 概后风率果险等等等级 级 级 隧道进口,埋深较浅。位DK68+626塌方、突于第四系上更新统、中更高中低1 ~374 泥突水、4 3 2 3 1 2 新统砂质黄土中,黄土具度 度 度 DK69+000 变形 湿陷性。 DK69+000塌方、突洞身位于第四系上更新高中低2 ~250 泥突水、统、中更新统砂质黄土中,3 3 2 3 1 2 度 度 度 DK69+250 变形 黄土具湿陷性。 第 24 页 共 22 页
**隧道正洞初始风险等级表 表4-1
初始风险 塌方 序号 段落 长度 风险事件 成因 概率等级 后果等级 风险等级 突水(泥) 概率等级 后果等级 风险等级 变形 概后风率果险等等等级 级 级 DK69+2503023 ~0 DK72+270 塌方、突洞身位于中更新统砂质黄泥突水、土层中,土体密实。 变形 3 2 中中低2 3 1 2 度 度 度 DK72+270塌方、突土石分界,基岩风化层厚,高高低4 ~100 3 3 4 3 1 2 泥突水 岩体破碎。 度 度 度 DK72+370 DK72+370278塌方、突洞身位于白垩系砾岩中,中中低5 ~3 2 2 3 1 2 0 泥突水 胶结较好。 度 度 度 DK75+150 DK75+150不整合接触带,岩体破碎,塌方、突高高低6 ~50 裂隙发育,可能存在基岩3 3 4 3 1 2 泥突水 度 度 度 DK75+200 裂隙水。 DK75+2001227 ~0 DK76+420 洞身位于下第三系砂岩夹塌方、突砾岩中,局部夹有泥岩薄泥突水 层,成岩作用差,泥岩具膨胀性。 高中低2 3 1 2 度 度 度 3 3 洞身位于下第三系砂岩夹DK76+420塌方、突砾岩中,成岩作用差,上8 ~216 泥突水 部沟内常年积水,有突水DK76+636 可能。 洞身浅埋,位于下第三系DK76+636塌方、突砂岩夹砾岩中,成岩作用9 ~139 泥突水 差,上部沟内常年积水,DK76+775 有突水可能,。 洞身位于下第三系砂岩夹DK76+775塌方、突砾岩中,局部夹有泥岩薄10 ~935 泥突水、层,成岩作用差,泥岩具DK77+710 变形 膨胀性。 DK77+71011 ~DK77+760 3 3 高高低4 3 1 2 度 度 度 4 3 高高低4 3 1 2 度 度 度 3 3 高中中2 3 3 2 度 度 度 隧道在此段浅埋,洞身位塌方、突于下第三系砂岩夹砾岩高高低50 泥突水、3 3 4 3 1 2 中,成岩作用差,上部沟度 度 度 变形 内常年积水,有突水可能。 洞身位于下第三系砂岩夹DK77+760塌方、突砾岩中,局部夹有泥岩薄高中中12 ~248 泥突水、3 3 2 3 3 2 层,成岩作用差,泥岩具度 度 度 DK78+008 变形 膨胀性。 第 25 页 共 22 页
**隧道正洞初始风险等级表 表4-1
初始风险 塌方 序号 段落 长度 风险事件 成因 概率等级 后果等级 风险等级 突水(泥) 概率等级 后果等级 风险等级 变形 概后风率果险等等等级 级 级 本段为浅埋段浅埋,洞身DK78+008塌方、突位于下第三系砂岩夹砾岩13 ~325 泥突水、和上第三系砂岩夹泥岩风DK78+333 变形 化层中,岩体较破碎,上部沟内常年流水。 隧洞身位于下第三系砂岩DK78+333塌方、突夹砾岩和上第三系砂岩夹14 ~185 泥突水、泥岩风化层中,岩体较破DK78+518 变形 碎,上部沟内常年流水。 洞身位于上第三系砂岩夹塌方、突泥岩中,局部夹有砾岩薄泥突水、层,成岩作用差,泥岩具变形 膨胀性。 洞身位于上第三系砂岩夹DK82+056塌方、突泥岩及其内化层中,岩体16 ~68 泥突水、较破碎,出口端位于第四DK82+124 变形 系上更新统细砂及黄土中,工程地质条件差 洞身位于上第三系砂岩夹DK82+056塌方、突泥岩及其内化层中,岩体17 ~178 泥突水、较破碎,出口端位于第四DK82+234 变形 系上更新统细砂及黄土中,工程地质条件差 DK78+51835315 ~8 DK82+056 4 3 高高中4 3 3 2 度 度 度 3 3 高高中4 3 3 2 度 度 度 3 3 高中中2 3 3 2 度 度 度 3 3 高中低2 3 1 2 度 度 度 4 3 高中低2 3 1 2 度 度 度 第 26 页 共 22 页
残余风险等级评定,通过对**隧道初始风险等级的评定,对安全等级为“高度”的风险事件必须采取有效的措施,使风险降低到可以接受的范围。对初始风险采用相应的工程处理措施以后,进行残余风险评估,残余风险等级见表。
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**隧道残余风险等级表 表4-1
残余风险 塌方 序号 段落 长度 风险事件 风险处理措施 概率等级 后果等级 突水(泥) 风概险率等等级 级 后果等级 风险等级 概率等级 变形 后果等级 风险等级 低度 1 DK68+626~DK69+000 374 采用三台阶法,必要时采用CRD法;Ⅴ级围岩加强衬砌钢筋混凝土结构,塌方、突全断面设1榀/0.6m的I20b型钢钢架。DK68+626~+656段拱部设置一环泥突水、2 ^108大管棚超前预支护,其余地段拱部设Φ42超前小导管预支护,并注变形 水泥浆液。 2 2 中中2 3 1 度 度 2 2 3 4 5 6 DK69+000塌方、突三台阶开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m的~250 泥突水、I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 DK69+250 变形 DK69+250塌方、突台阶法开挖;Ⅳ级围岩混凝土衬砌,拱墙设1榀/1.2m的格栅钢架,拱部~3020 泥突水、设超前锚杆预支护。 DK72+270 变形 DK72+270塌方、突三台阶开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m的~100 泥突水 I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 DK72+370 DK72+370塌方、突台阶法开挖;Ⅳ级围岩混凝土衬砌,拱墙设1榀/1.2m的格栅钢架,拱部~2780 泥突水 设超前锚杆预支护。 DK75+150 DK75+150塌方、突三台阶法开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m~50 泥突水 的I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 DK75+200 DK75+200塌方、突台阶法开挖;Ⅳ级围岩混凝土衬砌,拱墙设1榀/1.2m的格栅钢架,拱部1220 DK76+420 泥突水 设超前锚杆预支护。 第 1 页 共 22 页
2 中中2 3 1 度 度 中中2 3 1 度 度 中中2 2 1 度 度 中中2 3 1 度 度 中中2 2 1 度 度 中中2 3 1 度 度 2 低度 低度 低度 低度 低度 低度 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 7 2 2 2
**隧道残余风险等级表 表4-1
残余风险 塌方 序号 段落 长度 风险事件 风险处理措施 概率等级 2 后果等级 2 突水(泥) 风概险率等等级 级 后果等级 风险等级 概率等级 变形 后果等级 2 风险等级 低度 8 DK76+420~DK76+636 DK76+636~DK76+775 216 塌方、突三台阶法开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m泥突水 的I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 采用三台阶法开挖,必要时采用双侧壁导坑法;Ⅴ级围岩加强衬砌钢筋塌方、突混凝土结构,全断面设1榀/0.6m的I20b型钢钢架。拱部设Φ42超前小泥突水 导管预支护。开挖后根据地质条件采用径向注浆,封堵基岩裂隙,采用全包防水,保证防水效果。 塌方、突台阶法开挖;Ⅳ级围岩混凝土衬砌,拱墙设1榀/1.2m的格栅钢架,拱部泥突水、设超前锚杆预支护。 变形 塌方、突三台阶法开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m泥突水、的I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 变形 塌方、突台阶法开挖;Ⅳ级围岩混凝土衬砌,拱墙设1榀/1.2m的格栅钢架,拱部泥突水、设超前锚杆预支护。 变形 采用三台阶法开挖,必要时采用CRD法;Ⅴ级围岩加强衬砌钢筋混凝土塌方、突结构,全断面设1榀/0.6m的I20b型钢钢架。拱部设Φ42超前小导管预泥突水、支护。开挖后根据地质条件采用径向注浆,封堵基岩裂隙,采用全包防变形 水,保证防水效果。 第 2 页 共 22 页
中中2 2 1 度 度 9 139 2 2 中中2 2 1 度 度 2 低度 DK76+77510 ~DK77+710 DK77+71011 ~DK77+760 DK77+76012 ~DK78+008 DK78+00813 ~DK78+333 935 2 2 中中2 3 3 度 度 2 中度 50 2 2 中中2 2 1 度 度 中中2 3 3 度 度 2 低度 中度 248 2 2 2 325 2 2 中中2 2 3 度 度 2 中度
**隧道残余风险等级表 表4-1
残余风险 塌方 序号 段落 长度 风险事件 风险处理措施 概率等级 2 后果等级 2 突水(泥) 风概险率等等级 级 后果等级 风险等级 概率等级 变形 后果等级 2 风险等级 中度 中度 低度 DK78+333塌方、突14 ~185 泥突水、DK78+518 变形 DK78+518塌方、突15 ~3538 泥突水、DK82+056 变形 DK82+056塌方、突16 ~68 泥突水、DK82+124 变形 DK82+05617 ~DK82+234 三台阶法开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m的I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 台阶法开挖;Ⅳ级围岩混凝土衬砌,拱墙设1榀/1.2m的格栅钢架,拱部设超前锚杆预支护。 三台阶法开挖;Ⅴ级围岩一般衬砌钢筋混凝土结构,全断面设1榀/0.8m的I20b型钢钢架,拱部设Φ42超前小导管预支护,并注水泥浆液。 中中2 2 3 度 度 中中2 3 3 度 度 中中2 3 1 度 度 2 2 2 2 2 2 178 采用三台阶法开挖,必要时采用CRD法;Ⅴ级围岩加强衬砌钢筋混凝土塌方、突结构,全断面设1榀/0.6m的I20b型钢钢架。DK82+204~+234段拱部设泥突水、2 置一环^108大管棚超前预支护,其余地段拱部设Φ42超前小导管预支护,变形 并注水泥浆液。 2 中中2 3 1 度 度 2 低度
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八、风险对策措施及建议
1、隧道洞口边仰坡易产生滑坍失稳,对洞内或洞口施工安全造成重大威胁。
风险处理措施:洞口工程应与洞口相邻工程统筹安排、及早完成,施工宜避开雨季及严寒季节。洞口施工前,应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况,及时清除悬石、处理危石,并应进行不间断监测。结合现场地形,洞口边、仰坡应及早做好坡面防护,确保洞口稳定。洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季前及边、仰坡开挖前完成。隧道开挖应力求早进洞,避免出现深路堑或高边坡,尽量减少对山体的破坏,防止水土流失。洞口土石方工程施工应自上而下分层开挖、分层防护,洞口位于砂质黄土中,边仰坡采用M0浆砌片石防护。洞口段开挖到隧底标高后,应及时施作排水侧沟。
2、洞口或洞身浅埋地段,容易产生坍塌冒顶、引起地表沉陷或边坡滑坍,危及施工人员及设备安全。
风险处理措施:根据现场实际情况,应建立完善的监控量测系统,及时进行拱顶下沉、周边位移及地表沉降量测,及时掌握围岩变化情况。设计中考虑采取超前小导管支护措施,并对围岩进行注浆加固处理,必要时可采取地表注浆处理措施。根据围岩条件及监控量测资料,合理确定开挖进尺,以确保开挖、支护质量及施工安全。尽早进行仰拱落底施工,及使支护结构封闭成环,以减少围岩变形,并严格控制落底进尺。浅埋段施工时,Ⅴ级围岩采用三台阶开挖方法。为保证安全进洞,在拱部设一环φ108管棚超前支护,隧道开挖后,应及时架立钢架,施做锚杆及喷混凝土支护措施,并遵循“管超前、勤量测、及封闭、强支护”的施工程序。
3、第四系上更新统砂质黄土、上第三系砂岩夹泥岩节理裂隙发育,容易局部掉块坍塌,对洞内施工可能造成威胁地段。
风险处理措施:根据现场实际情况,可利用手喷混凝土系统向坍塌处喷射混凝土,及时封闭围岩,减少岩石暴露时间,并安装钢拱架,以防止继续
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坍塌掉块,必要时可采用超前支护加固围岩,以防止隧道坍塌掉块。
4、第三系泥岩、砂岩、砾岩,成岩作用差,属软质岩、岩性接触带、岩体破碎、浅埋段等易产生围岩易失稳的地段,可能造成掌子面或拱墙坍塌,引发隧道大型塌方,危及施工人员及设备安全。
风险处理措施:根据现场实际情况,可利用手喷混凝土系统向坍塌处喷射混凝土,及时封闭围岩,减少岩石暴露时间,并安装钢拱架,以防止继续坍塌掉块,必要时可采用超前支护加固围岩,以防止隧道坍塌掉块。
5、隧道洞身DK76+636-+775、DK78+008-+333段埋深较浅,左侧水库蓄水后水位高于线路高程50m左右。浅埋地段发生突然涌水对洞内人员安全造成危害;
风险处理措施:尽量在水库未蓄水前完成该段工程,开挖后根据地质条件采用径向注浆,封堵基岩裂隙,采用全包防水,保证防水效果。 6、隧道通过砂质黄土地段易发生塌方。 风险处理措施:
通身通过黄土地段隧道的施工应采用机械和人工挖掘,不宜采用钻爆法施工。隧道施工前应详细调查隧道通过地区冲沟、陷穴分布情况,并对其进行夯填、浆砌片石铺砌处理,防止地表水下渗,对隧道施工产生不安全因素。隧道的施工应根据隧道断面大小、埋深采用环形开挖预留核心土法、中隔壁法等分部开挖法。
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九、风险评估结论
施工阶段应做好中度风险防范工作及风险管理工作,切实采取措施监控残余风险,并且要求施工时应根据工程环境变化、工程的推进及时进行修正、登记及监测检查,定期反馈,随时与相关单位沟通。
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