马尾隧道施工安全风险评估.doc

马尾隧道施工安全风险评估

福建省福州市福马路提升改造工程
马尾隧道
施工安全风险评估报告

2018年5月5日

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福建省福州市福马路提升改造工程
马尾隧道
施工安全风险评估报告

中铁四局集团福州市福马路提升改造工程
第3标段项目经理部
项目评估负责人：于海波
2018年5月5日

福建省福州市福马路提升改造工程第3标段马尾隧道
安全风险评估小组人员
类 别
序号
姓 名
职 称
签 字
项目评价负责人

李宏伟
高工（项目总工）

项
目
评
价
组
成
员
1
朱金砣
高工（项目负责人）

2
于海波
高工（项目经理）

3
李宏伟
高工（项目总工）

4
甘歆洁
工程师（隧道专业工程师）

5
吴军
工程师（项目安全总监）

6
王飞龙
助理工程师（项目工程部长）

7
傅聪
助理工程师（项目安质部长）

报告统稿人

甘歆洁
隧道专业工程师

报告审核人

李宏伟
项目总工

目 录
1 编制依据 - 1 -
1.1 项目风险管理方针与策略 - 1 -
1.2 相关的法律法规、国家和行业标准、规范与规定 - 1 -
1.2.1 法律、法规 - 1 -
1.2.2 部门规章与政府规范性文件 - 2 -
1.2.3标准、规范 - 2 -
1.3 项目设计和施工方面的文件 - 4 -
1.4 项目各阶段审查意见 - 4 -
2 工程概况 - 5 -
2.1施工单位简介 - 5 -
2.2建设工程简介 - 6 -
2.3自然条件 - 8 -
2.3.1 交通、气候条件 - 8 -
2.3.2工程地质情况 - 8 -
2.3.3不良地质 - 8 -
2.3.4 水文地质 - 9 -
2.3.5 洞口稳定性评价 - 9 -
2.3.6 洞身稳定性评价 - 10 -
2.3.7 有害气体评价 - 10 -
2.4 隧道设计概况 - 10 -
2.5施工重点与难点 - 11 -
2.6总体施工方案 - 11 -
2.7施工总体环境 - 13 -
3 评估过程和评估方法 - 15 -
3.1 评估过程 - 15 -
3.2 评估方法 - 15 -
3.2.1 作业条件危险性评价法 - 16 -
3.2.2 风险矩阵法 - 17 -
3.2.3 专家调查法 - 20 -
3.2.4 指标体系法 - 20 -
4 评估内容 - 22 -
4.1 总体风险评估 - 22 -
4.1.1 总体风险评估思路 - 22 -
4.1.2 建立风险评估体系 - 22 -
4.1.3 总体评估 - 23 -
4.2 专项风险评估 - 24 -
4.2.1 专项风险评估思路 - 24 -
4.2.2 施工作业程序分解 - 24 -
4.2.3 风险源普查 - 25 -
4.2.4 风险分析 - 26 -
4.2.5 风险估测 - 36 -
4.3 重大风险源评估 - 40 -
4.3.1 重大风险评估思路 - 40 -
4.3.2 风险矩阵的建立 - 41 -
4.3.3 施工管理引发的事故可能性评估指标 - 42 -
4.3.4 坍塌事故评估 - 44 -
4.3.5 洞口失稳事故评估 - 47 -
4.3.6涌水突泥事故评估 - 48 -
5 对策措施与建议 - 50 -
5.1 风险接受准则 - 50 -
5.2 一般风险源控制措施 - 50 -
5.3 重大风险源控制措施 - 55 -
5.3.1 洞口失稳控制措施 - 55 -
5.3.2 坍塌控制措施 - 57 -
5.3.3涌水突泥控制措施 - 63 -
5.4 安全管理措施 - 64 -
5.4.1 领导现场带班责任制 - 64 -
5.4.2 安全管理制度 - 65 -
5.4.3 事故应急预案 - 65 -
5.5 其他相关风险控制措施 - 66 -
5.5.1防火安全措施 - 66 -
5.5.2钻爆作业施工安全措施 - 66 -
5.5.3治安、消防安全措施 - 68 -
5.5.4供电与电器设备安全措施 - 69 -
5.5.5机械设备使用安全措施 - 70 -
5.5.6临时与辅助工程施工安全措施 - 70 -
5.5.7施工照明安全措施 - 70 -
5.5.8装渣与运输安全保证措施 - 70 -
5.5.9断层带安全技术措施 - 71 -
5.5.10通风安全措施 - 71 -
5.5.11其他施工安全技术措施 - 72 -
6 评估结论 - 74 -
6.1重大风险源风险等级汇总 - 74 -
6.2重大风险源分布 - 74 -
6.3 评估结果 - 74 -
1.
1 编制依据
1.1 项目风险管理方针与策略
项目风险管理是为了最好地达到项目的目标，识别、分配、应对项目生命周期内风险的科学与艺术，是一种综合性的管理活动，其理论和实践涉与到自然科学、社会科学、工程技术、系统科学、管理科学等多种学科。项目风险管理的目标可以被认为是使潜在机会或回报最大化、使潜在风险最小化。
风险识别、风险估计和风险评价是项目风险管理的重要内容。但是，仅仅完成部分工作还不能做到以最少的成本保证安全可靠地实现项目的总目标。还必须在此基础上对风险实行有效的控制，妥善地处理风险事件造成的不利后果。所谓控制，就是随时监视项目的进展，注视风险的动态，一旦有新情况，马上对新出现的风险进行识别、估计和评价，并采取必要的行动。这就是项目风险管理的全过程。
1.2 相关的法律法规、国家和行业标准、规范与规定
1.2.1 法律、法规
（1）《中华人民共和国安全生产法》（国家主席令[2014]第13号）
（2）《中华人民共和国特种设备安全法》（国家主席令[2013]第4号）
（3）《中华人民共和国劳动合同法》（国家主席令[2012]第73号）
（4）《中华人民共和国公路法》（国家主席令[2004]第19号）
（5）《中华人民共和国道路交通安全法》（国家主席令[2011]第47号）
（6）《中华人民共和国消防法》（国家主席令[2008]第6号）
（7）《中华人民共和国防震减灾法》（国家主席令[2008]第7号）
（8）《中华人民共和国突发事件应对法》（国家主席令[2007]第69号）
（9）《全国人民代表大会常务委员会关于修改部分法律的决定》(国家主席令[2009]第18号)
（10）《公路安全保护条例》（国务院令第593号）
（11）《危险化学品安全管理条例》（国务院令第591号）
（12）《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）
（13）《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）
（14）《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》（国务院令第302号）
（15）《工伤保险条例》（国务院令第586号）
（16）《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）
（17）《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院令第466号）
1.2.2 部门规章与政府规范性文件
（1）《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》（交质监发[2011]217号）
（2）《公路水运工程安全生产监督管理办法》（交通部令[2007]第1号）
（3）《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（交公路发[2007]358号）
（4）《公路建设四项制度实施办法》（2000年7月17日经第5次部务会议通过，自2000年10月1日起施行）
（5）《防雷减灾管理办法》（中国气象局令第24号）
（6）《生产安全事故应急预案管理办法》（国家安监总局令第17号）
（7）《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安监总局令第30号）
（8）《特种设备作业人员监督管理办法》（国家质检总局令第140号）
（9）《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）
（10）《特种设备目录》（国家质检总局公告[2014]第114号）
（11）《国务院安委会办公室关于贯彻落实国务院 <通知>精神进一步加强安全生产应急救援体系建设的实施意见》（安委办[2010]25号）
1.2.3标准、规范
（1）《企业职工伤亡事故分类》（GB 6441-1986）
（2）《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T 20283-1999）
（3）《建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140-2005）
（4）《安全色》（GB 2893-2008）
（5）《安全标志与其使用导则》（GB 2894-2008）
（6）《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）
（7）《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）
（8）《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T 29639-2013）
（9）《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）
（10）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
（11）《公路工程抗震规范》（JTJ B02 -2013）
（12）《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）
（13）《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）
（14）《建筑地基处理技术规范》（JTJ 79-2012）
（15）《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001）
（16）《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)
（17）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
（18）《公路隧道设计规范》（JTJ70-2004）
（19）《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
（20）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）
（21）《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/T D71-2004）
（22）《公路工程混凝土结构防腐技术规范》(JTG/TB07-01-2006)
（23）《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T0221-2006）
（24）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-1991）
（25）《公路工程施工安全技术规程》（JTGF90-2015）
（26）《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004）
（27）《公路隧道施工地质预报技术规程》（DB42/T 561-2009）
（28）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
（29）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）
（30）《防治煤与瓦斯突出实施细则》（TB10120-2002）
（31）《爆破安全规程》（GB6722-2014）
（32）《煤矿安全规程》（2004版）
1.3 项目设计和施工方面的文件
（1）《马尾隧道设计说明》（福州市规划设计研究院 2017年2月）
（2）《马尾隧道总体施工方案》（中铁四局集团有限公司 2018年3月）
1.4 项目各阶段审查意见
（1）《可行性研究阶段专家组审查意见》
（2）《初步设计阶段专家组审查意见》
（3）《施工图设计阶段专家组审查意见》

2 工程概况
2.1施工单位简介
中国中铁四局集团有限公司是具有综合施工能力的大型建筑企业，是世界500强企业——中国中铁股份有限公司的标杆企业，拥有铁路工程、建筑工程、市政公用、公路工程四项特级资质，以与铁道行业甲二级、建筑行业、市政行业、公路行业四项甲级设计资质，成为全国为数不多、安徽省以与中国中铁系统首家“四特四甲”企业，并拥有建筑工程公路工程、市政工程、铁路工程、机电安装工程施工总承包一级资质，桥梁、隧道、公路路基、公路路面、铁路铺轨架梁、铁路电务、电气化工程、建筑机电工程、环境保护工程，建筑装修装饰工程、建筑幕墙工程、地基基础、消防设施工程、钢结构工程，公路交通工程等专业承包一级资质，水利水电、港口航道、通信工程等施工总承包二级资质；机场场道、输变电、电子与智能化等专业二级资质。钢结构设计甲级资质，环保工程甲级资质，工程勘察专业类岩土工程(勘察)甲级资质，建筑工程甲级测绘资质。同时，公司还拥有国外工程承包资质和对外经营权。除基础设施工程施工外，公司业务范围还包括建筑勘察设计、新型材料制造、铁路运营服务、大型施工机械租赁、设备与材料出口、房地产开发、国家基础建设投资、交通园林、国际旅游等多个领域注册资本金455558.94万元，是一支经验丰富，装备精良，纪律严明，施工质量好、信誉度高，富有献身精神，有健全管理机构和完善管理制度的现代企业。
秉承中国中铁“勇于跨越、追求卓越”和中国中铁四局集团“勇于争先、永不满足”的企业精神，中国中铁四局集团有限公司先后新建、改建、扩建了9800多公里铁路干线、支线，建成12个大型铁路枢纽，并在高速公路、市政、汽车试验场、城市轨道交通、高层建筑、大型厂房、高尔夫球场、电气化工程等施工领域取得辉煌业绩和卓著信誉。同时，公司积极参与国际市场竞争，企业国际化水平显著提高。在20个国家和地区完成或正在施工铁路、公路、房建、水利等工程百余项。先后有15项工程获中国建设工程鲁班奖（国家优质工程）；11项工程获詹天佑土木工程大奖；13项工程被评为全国用户满意建筑工程；5项工程被评为国家“市政金杯示范工程”；12项工程被评为全国优秀焊接工程；8项工程获中国建筑钢结构金奖；9项工程荣获国家优质工程奖； 160项工程获省部级优质工程奖；82项成果荣获国家级科技进步奖，92项成果荣获省部级科技进步奖；所编制的工法，有12项被评定为国家级工法，有78项被评定为省部级工法；拥有国家专利25项。
中国中铁四局集团有限公司为高新技术企业，设有国家认定的企业技术中心。目前，员工总数22000余人，拥有各类专业技术人员10400余人，其中具有高中级技术职称人员3800余人（包括55名专家享受国家、部、省特殊津贴，38名教授级工程师）；博士4人，建立了博士后工作站。装备有总功率达49万千瓦的各类先进机械设备9800余台（套）。近年来，由于良好的管理和卓越的信誉，中国中铁四局集团有限公司连续9次在铁路信用评级中位居A类企业行业，银行授信额度达212亿元；多次荣获“全国优秀施工企业”称号和“全国五一劳动奖状”，先后被评为“全国重合同守信用企业”、“全国工程建设质量管理优秀企业”、“全国建筑科技进步与技术创新先进单位”、“全国思想政治工作优秀企业”、“全国模范劳动关系和谐企业”、“中国文化管理先进单位”。
2.2建设工程简介
（1）工程简介
既有马尾隧道位于福州市福马路东端，贯穿马限山，为整体式衬砌结构，由两座机动车隧道组成。该隧道建于1987年，为单洞两车道、双向四车道，两洞成分离式布置，南北两洞分别为968.4m和936.4m。隧道建筑界限（宽*高）为16.75*4.5，明洞长度进口北洞57m，进口南洞16m，出口北洞43m,出口南洞43m，隧道北洞Ⅳ级围岩305m,Ⅲ级围岩465m，Ⅱ级围岩200m；隧道南洞Ⅴ级围岩176m，Ⅳ级围岩144m，Ⅲ级围岩450m，Ⅱ级围岩200m。北洞洞身最大埋深116.9m，最小埋深0.7m；隧道南洞最大埋深126.58m，最小埋深0.6m。本隧道均采用端墙式洞门，洞内设置了1处车行横洞，4处人行横洞，均为原位改造。隧道南北洞道路设计线间距22.16m。设计Ⅴ级围岩采用CD开挖施工，Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级围岩采用台阶法开挖施工。

图2.2-1马尾隧道标段地理位置图
马尾隧道从建城至今已有28年之久，由于材料老化与当时设计施工技术水平较低等原因，施工缺陷较多，施工缝与边墙出现露水。从福建省建筑工程质量检测中心有限公司提供的《福马路马尾隧道检测报告》检测结果看：不同程度的病害一严重影响隧道的结构安全与正常使用，具体病害状况为：
（1）拱顶实际衬砌厚度普遍不足；
（2）拱背普遍存在不密实与脱空状态；
（3）隧道出现渗漏水情况。
本项目隧道改造主要是对隧道进行原位拓宽，把原单洞2车道分别拓宽为4车道+1个人行道，由此，断面由双向4车道扩宽为双向8车道+2个人行道。拓宽隧道北洞桩号：NK17+640～NK18+610，拓宽隧道南洞桩号：
SK17+651～SK18+621,南、北洞全长均为970m,对洞中既有的车行横洞与人行横洞与人行横洞利用原车行横洞与人行横洞进行原位改造。
（2）概况表
隧道名称
隧道里程
隧道长度
（m）
洞内线路情况
进口里程
中心里程
出口里程
坡度（‰）/
坡长（m）
曲线半径
马尾隧道
南洞
SK17+651
SK18+136
SK18+621
970m
0.155%
71.818m
-1.57%
898.182m
R=1500m

北洞
NK17+640
NK18+125
NK18+610
970m
0.052%
64.17m
-1.56%
905.83m
R=1500m

工程地质与水文地质概况
洞门形式
洞口稳定性评价：隧道洞口上方植被发育，未见有孤石、滑坡体等分布，洞口现状情况下边坡稳定，坡顶、坡体均无明显变形和裂隙发育；洞身稳定性评价：洞身为穿山段，山体构造简单，地表和洞内未见断层和断裂带发育，但局部发育有小的节理密集带，其主要影响围岩级别，岩性以凝灰熔岩为主。洞体四周土层主要为微风化凝灰熔岩，岩体完整性较好，稳定性较好，但应注意局部可能存在的节理密集带，导致岩体极为破碎。隧道区内地下水主要为风化基岩中的裂隙-孔隙水，风化基岩中的裂隙-孔隙水赋存于风化基岩裂隙中，受季节影响较大，水量较贫乏。
进口形式
与长度（m）
出口形式
与长度（m）
直削式
直削式
右线
20m（含明洞）
左线
20m（含明洞）
右线
35m（含明洞）
左线
35m（含明洞）
围岩分级
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
路面类型
长度（m）
南洞
2

复合式路面
北洞
200
465
305
0
比例（%）
南洞
20.6%
46.4%
14.8%
18.2%
北洞
20.6%
47.9%
31.5%
0

2.3自然条件
2.3.1 交通、气候条件
（1）交通概况
本工程位于福州市马尾区内，城市道路网发达，交通便利，开工后根据施工需要新建施工便道，做好与路政部门的协调工作，将施工便道与城市路网相连通，在车辆出入的道口设置车辆洗胎装备，安排专人清扫路面，减少对城市路面的污染。
（2）气候条件
福州地区属亚热带海洋性季风气候区，四季分明，温暖湿润，雨量充沛。多年平均气温19.6℃，多年平均降水量约1600毫米，夏季高温多雨，夏秋之交多台风暴雨，冬季为大陆西北风。降水量多集中5、6月份，为丰雨季节，雨季为3～9月份，旱季为10月～翌年2月。多年平均风速为2.8m,/秒，强风向西北向，最大风速28m/秒，多年平均雾日数为23.6天，平均相对湿度为77%。
2.3.2工程地质情况
本隧道场地位于福州市马尾区。拟建场地地形波状起伏，马尾隧道所处场地最高点标高约为160米，最低点标高约为15米。地貌单元属剥蚀残丘地貌。因为拟建工程为旧有隧道拓宽改造，隧道进出口已进行衬砌支护。据调查，隧道沿线山体植被较发育，自然斜坡稳定，未见有滑坡、泥石流等不良地质作用。
根据现场钻探揭示与已有地质材料，结合土工试验结果，本场地主要由以下几个土层组成：（1）杂填土、（2）残积粘性土、（3）砂土状强风化凝灰熔岩、（4）碎块状强风化凝灰熔岩、（5）中风化凝灰熔岩、（6）微风化凝灰熔岩。
2.3.3不良地质
根据本次勘察钻探资料结合现场踏勘，隧道岩体总体相对完好，局部较破碎，钻孔深度范围内未见暗藏的河道、沟浜与防空洞等不利工程埋藏物，场地内亦未发现明显的岩溶、土洞、采空区、地面塌陷等不良地质作用。
主要的不良地质现象为隧道进口（K17+700~K17+850）北侧上方的人工填埋的碎石。该人工碎石沿着自然冲沟北侧坡壁堆积，原料为附近工程开挖的碎石，单个碎石最大可达1米见方，目前堆积区面积超过200*200平米，坡高15~20m之间，坡度角20°~35°之间，而且还在不断堆积（见图6.2），无任何防护措施。
在场地地表范围内也存在一些墓穴、电塔与工厂等，洞口段亦存在一些建筑物和洞口边坡，岩体局部见中风化残留体与破碎带分布。施工机械的振动、钻爆、放炮等过程势必对边坡和围岩的稳定造成破坏，导致围岩应力场进行重新调整，场地内局部存在节理裂隙密集带，施工过程可能产生局部涌水、岩块崩落、滑坡、泥石流等不良地质现象的发生，因此设计和施工应考虑上述不良作用的影响，做好地质超前预测预报与采用信息化施工方法，同时在施工中做好相应防范措施。
2.3.4 水文地质
（1）地表水
马尾隧道所在区域内未见有明显地表水，主要为降水时临时性地表汇流，往低处排泄。进口段为山间沟谷，多数情况下为干涸状况。局部分布部排水沟。
地表发育至少三条小溪，均为常年性流水，且多见出菜农的小水塘。
（2）地下水
地下水主要为赋存于素填土中的上层滞水，全风化凝灰熔岩和强风化凝灰熔岩中的网状孔隙-裂隙潜水与下部基岩裂隙水，下部基岩裂隙水以潜水为主，局部裂隙具有微承压性。素填土层，透水性一般，富水性差，大气降水与地表径流，已蒸发与下渗方式排泄；风化基岩裂隙水主要接受高处的补给，向低处排泄，与上层滞水存在一定的水利联系，总体水量一般。
根据勘察外业期间测得地下水初见水位埋深约0.5-35.0m,稳定水位埋深约0.2-38.0m(罗零高程18.46-111.43m),为各含水层的混合水位。
据调查，潜水水位年变化幅度在2.0m以内，由于场地地势变化较大，故隧道沿线近3-5年近历年地下水最高水位埋深一般在1.0-3.5m间不等。
2.3.5 洞口稳定性评价
洞口稳定性评价：拟建工程为原马尾隧道的拓宽改造，其隧道洞口已进行了削方和支护，且排水系统比较完善，洞口上方植被发育，未见有孤石、滑坡体等分布，现状基本稳定。边坡支护方式主要采用为挡墙支护，进、出口边坡地层主要为砂土状强风化、碎块状强风化岩、中风化和微风化岩。
据野外地质调查表明，现状情况下边坡较为稳定，坡顶、坡体均无明显变形和裂隙发育，但是在拓展改造过程中将要拆除隧道内衬和坡脚处部分现有边坡支护，加上施工机械的振动，钻爆、放炮等过程势必对边坡的稳定造成破坏，导致边坡应力场进行重新调整，因此，施工时需对新产生的边坡进行支护。
2.3.6 洞身稳定性评价
洞身为穿山段，根据现场地质调查和钻探资料表明，该处山体构造简单，地表和洞内未见断层和断裂带发育，但局部发育有小的节理密集带，其主要影响围岩级别，岩性以凝灰熔岩为主。根据本勘钻孔资料，该段洞体四周土层主要为微风化凝灰熔岩，岩体完整性较好，稳定性较好，但注意局部可能存在节理密集带，导致岩体极为破碎，应加强隧道的支护。
2.3.7 有害气体评价
勘察过程中钻孔深度范围内未发现有毒、有害气体或隐伏矿体。
2.4 隧道设计概况
（1)道路等级：城市主干路。
（2）设计速度：60km/h。
（3）隧道建筑界限：详见表2.4-1。
表2.4-1建筑界限表
项目
净宽（m）
净高（m）
行车道（m）
侧向宽度（m）
检修道（m）
主洞
16.75
4.5
3.5*4
0.5+0.5
0.75+1.0
人行横通道
2
2.5
/
/
/
车行横通道
4
4.5
3.4
0.3+0.3
/
（4）隧道路面横坡：单向坡。
（5）隧道内最大纵坡：1.57%，最小纵坡：0.052%。
（6）洞内路面设计标准轴载：BZZ-100。
隧道主要工程量见表2.4-2。
表2.4-2 马尾隧道工程数量表
序号
部位
项目名称
单位
数量
备注
1
洞口
挖土石方
m3
22322

2
C20喷射混凝土
m3
544.2

3
HPB300钢筋
kg
12081.2

4
Φ22砂浆锚杆
kg
48651.5

5
开挖与初支
工字钢
T
2351.5

11
钢筋网φ8
T
397.6

12
Ø42x4mm超前小导管
m
54789

13
锚杆
m
291624

14
C30砼喷射砼
m3
18232

15
V级围岩开挖
m3
41107

16
IV级围岩开挖
m3
38332

17
III级围岩开挖
m3
103996

18
II级围岩开挖
m3
40945

19
二衬
C30混凝土
m3
43368.4

20
仰拱填充C15砼
m3
15444

21
HPB300钢筋
kg
275130.8

22
HRB400钢筋
kg

2.5施工重点与难点
（1）马尾隧道施工为隧道原位拓宽改造施工，隧道由原设计的单洞两车道拓宽为四车道加一人行道，施工工艺较正常隧道开挖工艺更复杂，难度更大。
（2）马尾隧道在1989年竣工，距今已有28年之久。经过二十多年的运营使用，隧道内已经出现渗漏水，衬砌开裂，衬砌表层剥落，路面裂损、净空变化、空洞、施工缝开裂等多种病害，改造施工过程风险高、难度大。
2.6总体施工方案
（1）隧道进洞顺序
隧道采取南北洞分开施工、进出口同时施工。首先封闭南洞交通，完成对南洞的加固，然后开放南洞交通，封闭北洞，待进口水管支架桥与出口登龙路便道完成后分阶段进行北洞进洞施工。待北洞隧道全部施工完成后开放交通，进行南洞施工。
（2）洞身施工工法
隧道施工始终坚持“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、短台阶、早封闭、勤量测、二衬紧跟”和“加固围岩、改善变形、先柔后刚、变形留够等的施工原则。初期支护与时成环，根据围岩量测结果与时施做二次衬砌。为保证开挖断面尺寸，采用全站仪确定开挖轮廓线和炮孔位置。洞内采用无轨运输，装碴采用侧卸式装载机、挖掘机配合，自卸汽车运输。喷射混凝土均采用湿喷技术。锚杆采用台车和锚杆钻机安装；防水板采用移动式工作平台铺设防水板。
进洞前必须先施做截、排水沟，确保排水通畅，减少雨水对洞口坡面冲刷，保证洞口安全；对洞口区域范围内危石、落石彻底清除，设置隔离防护措施。截水沟施工完后，对边仰坡进行刷坡，施工套拱、管棚。
隧道明洞段采用明挖法施工，在确保洞口边坡稳定的条件下，就地全断面整体模筑钢筋混凝土。暗洞均采用新奥法施工，主要工序采用机械化作业，隧道出渣采用无轨运输方式，二次衬砌浇筑采用10.5m全液压模板台车。S-5衬砌段采用CD法开挖，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩段采用台阶法施工。隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺，二次衬砌采用整体模筑混凝土。Ⅴ级围岩开挖过程中每循环开挖进尺不宜太长，一般每循环进尺小于1.0米。Ⅳ级围岩段台阶不宜过长，台阶长度不大于20m，隧道台阶法开挖上断面后，中、下断面采用左右交错跳槽开挖，每次开挖长度为1.0～2.0m，且不大于2榀拱架间距。
仰拱和填充超前施工，仰拱一次施工长度控制在3m，施工采用栈桥辅助开挖，以保证掌子面施工正常进行。
（3）隧道施工通风
施工用风：每个洞口布置5台20m3/min的电动空压机，洞外风管采用直径为200mm的钢管，洞内风管均采用直径为150mm的钢管。
洞内通风：每个工作面洞口布置一台SDF（C）-N012.5轴流风机。
（4）洞内施工排水
出口方向隧道洞内排水：采用在拱脚两侧1m外设置临时水沟，自然排水至洞外；
隧道洞口排水：采用永临结合的截水沟排水。污水外排必须通过洞外沉淀池沉淀净化方可排放。临时排水沟可做成蝶形沟，净空尺寸不得小于30cm×30cm，排水坡按线路纵坡3%进行设置。
进口方向隧道洞内排水：隧道出口反坡施工，采用机械排水，设置多级泵站接力排水，工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内，其余已施工地段隧道渗（涌）水经隧道内侧沟自然汇集到临时集水坑内或泵站水池内，由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内，如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，经污水处理池处理后排放。
集水坑设于洞内中线处，每隔200m设置1处，同时根据隧道内出水量情况予以适当加密。临时集水坑的容量按该段5min的汇水量加上施工用水量（每工作面20～30m3/d）合计确定，一般集水坑尺寸为：2m（长）×1m（宽）×3m（深），容量6m3，可根据实际情况进行调整大小。
2.7施工总体环境
马尾隧道进、出口附近分布有居民区，隧道爆破施工会对其生活产生影响，隧道施工排水也将对其造成影响，所以，隧道建设对周围环境影响较大。隧道施工应减少爆破药量，做好安全防护措施，确保安全。
隧道进口外北侧有建筑，调查多为浅基砖混结构，对地基差异变形敏感；北洞出口段北侧坡顶有一座高压电塔（距离隧道结构外侧水平距离4m，距离拱顶15m），施工中应采用控制爆破以避免对周边结构物产生的不利影响，确保施工安全。
隧道进口北侧人工碎石堆场，面积超过200*200平米，坡高15~20m之间，坡度角20°~35°之间，目前大分部均已表面植草防护，单仍有部分石块裸露。施工中应采用控制爆破以避免对碎石堆场产生扰动，影响其稳定，确保施工安全。该工程周边情况见图2.7-1、2.7-2。

图2.7-1 隧道进口北侧人工碎石堆场

图2.7-2 隧道出口北侧高压电塔

3 评估过程和评估方法
3.1 评估过程
（1）评估目的
为了贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，认真吸取事故教训，找出隧道工程施工孕险环境与致险因子，完善工程安全事故预案预控预警体系，强化施工安全监控手段，有效控制施工安全风险，减少重特大生产安全事故的发生，降低人员伤亡和经济损失，保障隧道工程建设的安全。
（2）评估原则
隧道工程施工安全风险评估除应遵循科学、实用、可靠的原则外，还应遵循动态管理的原则。因为，在施工过程中，各项风险的发生概率与其损失随工程进展不断发生改变，应开展动态风险评估。
当工程设计方案、施工方案、工程地质、水文地质、施工队伍等孕险环境与致险因子发生重大变化时，应重新进行风险评估。
风险等级达到Ⅳ级（极高风险）的，必须采取措施降低风险或调整设计、施工方案。
（3）评估内容
根据隧道工程的施工特点，将风险评估分为总体风险评估（静态评估）和专项风险评估（动态评估）。
首先，进行总体风险评估，即分析隧道工程项目静态条件下的固有风险特征（不考虑具体施工方案与队伍情况），从总体上确定隧道工程项目的风险大小。总体风险评估等级达到Ⅲ级（高度风险）与以上的项目，应进行专项风险评估。
第二，进行专项风险评估，即针对施工组织设计确定的施工流程中各种风险源进行普查、分析和估测，并结合施工人员和管理情况，对风险进行量化。
第三，专项风险评估等级达到Ⅲ级（高度风险）与以上的重大风险源，应明确其预警预控的相关要求。
3.2 评估方法
根据福州市马路提升改造工程第3标段马尾隧道施工工程的作业环境、作业流程与管理特点，采用作业条件危险性评价法、风险矩阵法、专家调查法和指标体系法进行风险评估。
3.2.1 作业条件危险性评价法
作业条件的危险性评价法（LEC）是作业人员在具有潜在危险性环境中进行作业时的一种危险性半定量评价方法。它是由美国人格雷厄姆（K.J.Graham）和金尼（G.F.Kinney）提出的，他们认为影响作业条件危险性的因素是L（事故发生的可能性）、E（人员暴露于危险环境的频繁程度）和C（一旦发生事故可能造成的后果）。
（1）作业条件危险性评价法的实施步骤
作业条件危险性评价法的评价步骤如下：
1）以类比作业条件比较为基础，有熟悉类比条件的设备、生产、安技人员组成专家组。
2）对于一个具体潜在危险性的作业条件，确定事故的类型，找出影响危险性的主要因素：发生事故的可能性大小；人体暴露在这种危险环境中的频繁程度；一旦发生事故可能会造成的损失后果。
3）由专家组成员按规定标准对L、E、C分别评分，取分值集的平均值作为L、E、C的计算分值，用计算的危险性分值（D）来评价作业条件的危险性等级。用公式来表示，为：
D=L×E×C
式中：L－发生事故的可能性大小，取值见表3.2.1-1；
E－人员暴露于危险环境中的频繁程度，取值见表3.2.1-2；
C－发生事故产生的后果，取值见表3.2.1-3；
D－风险值，确定危险等级的划分标准，见表3.2.1-4。
一般情况下，事故发生的可能性越大，风险越大；暴露于危险环境的频繁程度越大，风险越大；事故产生的后果越大，风险越大。运用作业条件危险评价分析法进行分析时，危险等级为1级、2级的可确定为属于可接受的风险；危险等级为3级、4级、5级的，则确定为属于不可接受的风险。
表3.2.1-1 事故发生的可能性分值L
分数值
10
6
3
1
0.5
0.2
0.1
事故发生的可能性
完全会被预料到
相当可能
可能，但不经常
完全意外，很少可能
可以设想，很少可能
极不可能
实际上不可能

表3.2.1-2 暴露于危险环境的频繁程度分值E
分数值
10
6
3
2
1
0.5
暴露于危险环境的频繁程度
连续暴露
每天工作时间内暴露
每周一次或偶然暴露
每月暴露一次
每年几次暴露
非常罕见暴露

表3.2.1-3 事故造成的后果分值C
分数值
100
40
15
7
3
1
事故造成的后果
十人以上死亡
数人死亡
一人死亡
严重伤残
有伤残
轻伤，需救护

表3.2.1-4 危险等级划分标准
危险性分值D
≥320
≥160～320
≥70～160
≥20～70
＜20
危险程度
极度危险，不能继续作业
高度危险，需要整改
显著危险，需要整改
比较危险，需要注意
稍有危险，可以接受

（2）作业条件危险性评价法的优缺点与适用性
优点为：作业条件危险性评价法评价人们在某种具有潜在危险的作业环境中进行作业的危险程度，该方法简单易行，危险程度级别划分比较清楚、醒目。
缺点为：此方法只能定性不能定量，方法中影响危险性因素的分数值主要是根据经验来确定的，因此具有一定的主观性和局限性。
该方法一般用于企业作业现场的局部性评价（如员工抱怨作业环境差），不能普遍适用于整体、系统的完整的评价。
3.2.2 风险矩阵法
风险矩阵法是通过选择关键工艺装置或风险区域，选择评价单元的风险规模和属性，编制风险矩阵表，提出风险改善措施。风险矩阵法能通过定性分析和定量分析综合考虑风险影响和风险概率两面的因素，对风险因素对项目的影响进行评估。
该方法由美国空军电子系统中心（ESC,Electronic Systems Center）的采办工程小组于1995年4月提出，自1996年以来，ESC的很多项目采用风险矩阵方法进行风险评估。
（1）风险矩阵法的实施步骤
1）建立原始风险矩阵
原始风险矩阵（risk matrix）：原始风险矩阵栏目包括风险栏、风险影响栏、风险发生概率栏、风险等级栏和风险管理栏。
风险矩阵方法将风险对评估项目的影响分为5个等级，并提供了风险发生概率的解释说明。风险影响等级和风险发生概率的说明见表3.2.2-1和表3.2.2-2。
表3.2.2-1 风险影响的等级说明
风险影响等级
风险影响量化值
定义或说明
关键（critical）
4～5
一旦风险事件发生，