资源描述
湖南金沙路桥建设有限公司 隧道施工安全风险评估报告
目 录
一、编制依据 1
二、隧道工程概况 1
1、工程概述 1
2、主要技术标准 2
三、隧道区域气象、水文地质 2
3.1、麻石隧道群 2
3.2、丹州隧道群 3
四、隧道工程地质 6
4.1、麻石隧道群 8
4.2、丹州隧道群 11
五、施工阶段风险评估过程 17
六、施工阶段风险评估方法 20
七、施工阶段风险评价 22
八、隧道工程风险分析 23
1、风险辨识的主要内容 23
2、各项基本风险、引起风险因素 23
九、成立工程风险评估与管理领导小组 55
1、风险管理领导小组及工作职责 55
2、职责分工 56
3、风险评估与管理小组办公室 56
十、风险控制措施 56
1、风险接受准则 56
2、一般风险源控制措施 57
十一、风险事件的技术对策 68
1、隧道坍塌风险事件的技术对策 68
2、隧道大变形施工对策及安全技术措施。 71
十二、残余风险评估 73
十三、隧道风险评估结论 73
三江至柳州高速公路第六合同段
隧道施工安全风险评估报告
一、编制依据
1、《三江至柳州高速公路一期土建工程施工招标文件》、《三江至柳州高速公路第六合同段实施性施工组织设计》、《三江至柳州高速公路两阶段施工图设计》及其他相关施工图纸;
2、交通部颁发的《公路工程国内招标文件范本(2009年版)》、《标准施工招标文件(2007年版)》、现行《公路工程技术标准》、现行《公路隧道施工技术规范》、现行《公路工程施工安全技术规程》、现行《公路施工手册》、现行《工程建设标准强制性条文-公路工程部分》、《高速公路施工标准化技术指南(隧道分册)》等相关技术规范;
3、现场踏勘调查、搜集的实地资料;
4、根据以上文件、规范、标准及工程实地勘探情况,结合我项目现有的技术装备、施工能力、管理水平,以及多年从事复杂地形地质条件山岭隧道的施工队丰富经验,并针对本工程施工特点,以“保质量、保安全、保工期、创精品”为目标,编制本施工安全风险评估报告。
二、隧道工程概况
1、工程概述
三江至柳州公路№6合同段路线起点桩号为K48+405,位于融水县大浪乡麻石村南侧,终点桩号为K63+600,位于融安县长安镇安宁村,主线全长15.20公里。隧道起点桩号K48+405,终点桩号为K53+605,麻石和丹州隧道群合计设置7座隧道,其中我标6座,隧道总长8798米(单洞)。
2、主要技术标准
⑴ 隧道设计行车速度100公里/小时;
⑵ 隧道设计为高速公路双洞单向交通行车两车道分离式隧道;
⑶隧道设计交通量:2033年交通量32562辆/日(小车);
⑷隧道建筑限界:净宽为10.75m、净高为5m。
三、隧道区域气象、水文地质
麻石、丹州隧道群隧址区属亚热带季风气候区,太阳辐射强,气候温和,雨水充裕,年平均气温19℃,春季为10~20℃,夏季为22℃以上,秋季为10~22℃,冬季在10℃以下,年平均雨量1942.5mm,无霜期295天以上。
3.1、麻石隧道群
3.1.1、麻石2#
1.地表水
隧址区及附近共发现7处泉眼,大部分常年有水,多为基岩裂隙出水,泉眼QY32位于隧道外,且水量少,影响较小。泉眼QY33、QY34、QY35、QY36、QY37、QY38均位于隧道上方,但总体上水量少,影响较小。另外隧道进口ZK48+412附近有一小溪,由泉眼QY30、QY31、QY32等汇入,枯季流量约为0.2L/s,丰季流量约为2.5L/s,小溪水流量较小。隧道出口ZK49+131附近有一小溪,由泉眼QY38、QY39、QY40等汇入,枯季流量约为5L/s,丰季流量约为35L/s,小溪水流量较大。隧道区沟谷其它地方平时无地表水,仅在大气降雨季节,沟谷内有地表水径流,地表水量受大气降雨量大小影响较大。
2.地下水
地下水类型主要为第四系松散层孔隙水潜水、基岩裂隙水。结合地层岩性、孔隙性、富水性等,将隧址区含水层划分为第四系松散层含水层、基岩裂隙含水层。左、右洞室总涌水量约为468.40m3/d,隧道通过含水体段时单位出水量为0.389m3/d·m。地下水水质良好,对混凝土无腐蚀性。
3.1.2、麻石3#
1.地表水
隧址区及附近共发现7处泉眼,大部分常年有水,多为基岩裂隙出水,泉眼QY42位于隧道外,影响较小。泉眼QY39、QY40、QY41均位于隧道上方,但总体上水量少,影响较小。
隧道进口ZK49+131附近有一小溪,由泉眼QY38、QY39、QY40等汇入,枯季流量约为5L/s,丰季流量约为35L/s,小溪水流量较大。隧道出口K50+090附近有一小溪,枯季流量约为50L/s,丰季流量约为300L/s,小溪水流量很大。
隧道区沟谷其它地方平时无地表水,仅在大气降雨季节,沟谷内有地表水径流,地表水量受大气降雨量大小影响较大。
2.地下水
地下水类型主要为第四系松散层孔隙水潜水、基岩裂隙水。结合地层岩性、孔隙性、富水性等,将隧址区含水层划分为第四系松散层含水层、基岩裂隙含水层。左、右洞室总涌水量约为647.98m3/d,隧道通过含水体段时单位出水量为0.393m3/d·m。
地下水水质良好,对混凝土无腐蚀性。
3.2、丹州隧道群
地下分水岭与地表分水岭基本一致。
隧址区位于主山梁东侧,横跨走向大致呈东—西的次级山梁,且处于相对较高的位置,地势总体呈西高东低,隧址区为区域地下水的径流—排泄区,地下水补给沟谷溪流或直接补给融江。
1、地表水
隧址区位于融江右岸,山体冲沟发育,沟谷蜿蜒。地表水主要为隧址左侧融江,接受大气降水和各沟谷溪流的补给,水量随季节而有所变化,江面宽约150~300m,水深约5~20m,水量大。隧道进出口都发育有冲沟,沟内均有水流,属雨源型溪流,水量、动态随季节变化明显,雨季暴涨,旱季水量较小或断流。隧道两端洞口处设计均高程大于溪流水面高程,溪流对其影响不大。
根据隧道群区域水文地质的勘察分析,区域内大宝岭—九仰东侧—阳山岭为主山梁,呈“Г”形,形成局部地表分水岭,主山梁东侧地表水大致向东流入融江,主山梁西侧地表水向西流入泗维河,主山梁北侧地表水流入融江的大浪塘支流。丹州一号隧道及丹州三号隧道区地下水匮乏,钻孔揭露深度内未见地下水。
2、地下水
丹州一号隧道及丹州三号隧道区地下水匮乏,钻孔揭露深度内未见地下水。
丹州二号及丹州四号隧道含水岩组、地下水类型及富水性
1)、含水岩组
隧址区地下水含水岩组主要为松散岩类的坡残积层(Qdl+el)和基岩类的元古代上板溪群合桐组(Ptbh)岩组。其中,坡残积层(Qdl+el)的含水介质主要为粉质粘土,亲水性较强,湿水易散,土中孔隙较大,主要分布于山体表层。基岩含水岩组的含水介质为板岩。
2)、地下水类型及富水性
根据含水层性质,地下水类型为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。①孔隙水:赋存于第四系坡残积层中,富水性较差,受季节性影响较大;②基岩裂隙水:赋存于基岩风化裂隙、构造裂隙中,其富水性随风化程度、风化带厚度、节理裂隙发育情况而变化,通常强风化岩的富水性较好。丹州二号隧道勘察期间仅钻孔ZK9见地下水位,标高为238.31m。丹州四号隧道勘察期间大部分钻孔漏水,仅钻孔YK11、YK13和ZK16见到地下水,标高为158.17~209.90m。
地下水类型按埋藏条件分类,松散岩类孔隙水属潜水类型,基岩裂隙水属潜水—承压水类型,局部地段具有一定的承压性。
3)、地下水的补给、径流、排泄
(1)松散岩类孔隙水
补给来源有二个方面:一是大气降雨垂直分散渗入补给,为主要补给来源,二是基岩裂隙水的侧向补给。在接受补给后,地下水以松散岩类孔隙为通道径流,以蒸发、垂直向下渗流至基岩裂隙或以补给地表水的方式排泄。该类水量有限且动态不稳定,受季节性影响比较明显。
(2)基岩裂隙水
补给来源有二个方面:一是大气降雨垂直分散渗入补给,为主要补给来源,二是松散岩类孔隙水渗入补给。在接受补给后,基岩裂隙水主要在水重力作用下,沿构造裂隙、风化裂隙径流,径流条件受地质构造因素控制,具有径流途径短、水力坡度大、受季节影响明显等特点。基岩裂隙水以沿裂隙面渗流为主,另一部分以泉、渗流等形式分散排泄于冲沟、坡脚、缓坡等部位。
根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D判定,本场地环境类别为Ⅱ类。根据附近工点资料,环境水对混凝土无腐蚀。
四、隧道工程地质
麻石二号隧道围岩级别分布一览表
围岩级别
里程桩号
长度(m)
合计(m)
Ⅴ
左线
DZK48+458~DZK48+530
DZK48+615~DZK48+705
DZK49+050-~DZK49+087
37
DZK50+740~DZK50+763、DZK50+872~DZK50+900
199
376
右线
DYK48+480~DYK48+535
DYK48+660~DYK48+705
DYK49+035~DYK49+085
150
Ⅳ
左线
DZK48+530~DZK48+615
DZK48+705~DZK48+880
DZK48+970~DZK49+050
340
705
右线
DYK48+535~DYK48+660
DYK48+705~DYK48+875
DYK48+965~DY49+035
365
Ⅲ
左线
DZK48+880~DZK48+970
90
180
右线
DYK48+875~DYK48+965
90
麻石三号隧道围岩级别分布一览表
围岩级别
里程桩号
长度(m)
合计(m)
Ⅴ
左线
DZK49+177~DZK49+270
DZK49+950~DZK50+047
DZK50+740~DZK50+763、DZK50+872~DZK50+900
190
350
右线
DYK49+210~DYK49+295
DYK49+970~DYK50+040
155
Ⅳ
左线
DZK49+270~DZK49+380
DZK49+720~DZK49+950
340
725
右线
DYK49+295~DYK49+450
DYK49+740~DYK49+970
385
Ⅲ
左线
DZK49+380~DZK49+720
340
630
右线
DYK49+450~DYK49+740
290
丹州一号隧道围岩级别分布一览表
围岩级别
里程桩号
长度(m)
合计(m)
Ⅴ
左线
DZK50+089~DZK50+138
DZK50+566~DZK50+592
DZK50+750-DZK50+800
DZK50+850-DZK50+895
DZK50+740~DZK50+763、DZK50+872~DZK50+900
170
230
右线
DYK50+123~DYK50+155
DYK50+878~DYK50+906
60
Ⅳ
左线
DZK50+138~DZK50+200
DZK50+530~DZK50+566
DZK50+800~DZK50+850
148
391
右线
DYK50+155~DYK50+200
DYK50+620~DYK50+760
DYK50+820~DYK50+878
243
Ⅲ
左线
DZK50+200~DZK50+530
330
810
右线
DYK50+200~DYK50+620
DYK50+760~DYK50+820
480
丹州二号隧道围岩级别分布一览表
围岩级别
里程桩号
长度(m)
合计(m)
Ⅴ
左线
DZK50+920~DZK50+958
DZK51+857~DZK51+875
56
129
右线
DYK50+975~DYK51+018
DYK51+845~DYK51+875
73
Ⅳ
左线
DZK50+958~DZK50+988
DZK51+810~DZK51+857
77
154
右线
DYK51+018~DYK51+050
DYK51+800~DYK51+845
77
Ⅲ
左线
DZK50+988~DZK51+810
822
1572
右线
DYK51+050~DYK51+800
750
丹州三号隧道围岩级别分布一览表
围岩级别
里程桩号
长度(m)
合计(m)
Ⅴ
左线
ZK52+108~ZK52+155
ZK52+895-ZK52+960
112
257
右线
YK52+110~YK52+185
YK52+890~YK52+960
145
Ⅳ
左线
ZK52+155~ZK52+175
ZK52+320~ZK52+370
ZK52+865-ZK52+895
100
330
右线
YK52+185~YK52+215
YK52+690~YK52+890
230
Ⅲ
左线
ZK52+175~ZK52+320
ZK52+370-ZK52+865
640
1115
右线
YK52+215~YK52+690
475
丹州四号隧道围岩级别分布一览表
围岩级别
里程桩号
长度(m)
合计(m)
Ⅴ
左线
DZK53+060~DZK53+095
DZK53+515~DZK53+600
120
226
右线
DYK53+077~DYK53+125
DYK53+525~DYK53+583
106
Ⅳ
左线
DZK53+095~DZK53+130
DZK53+240~DZK53+270
DZK53+440-DZK53+515
DZK53+530~DZK53+560
140
190
右线
DYK53+125~DYK53+150
DYK53+500~DYK53+525
DYK53+760~DYK53+811
50
Ⅲ
左线
DZK53+130~DZK53+240
DZK53+270~DZK53+440
280
630
右线
DYK53+150~DYK53+500
350
4.1、麻石隧道群
4.1.1、麻石2#
A.地层岩性
隧道区部分地段基岩出露,大部分地段被第四系残坡积物覆盖,为残坡积层(Q4el+dl)含砾粉质粘土,基岩为上板溪群合桐组上段(Ptbb) 沉积变质岩组成,为强-中风化绢云千枚岩及钙质绢云千枚岩。
B.地质构造
隧道区工程地质分区属于构造侵蚀半坚硬夹坚硬岩组分布的工程地质区(Ⅱ)低山丘陵缓坡较稳定段(Ⅱ1)。隧道区在构造上位于老堡复式向斜的东南侧、三江---崖湾岭背斜南段分支塘库---崖湾岭---程详---丹洲倒转背斜西侧。塘库---崖湾岭---程详---丹洲倒转背斜其走向分别为北东15°,轴部岩层倾角较陡,30~50°不等,翼部较缓,为12~40°,背斜轴部由板溪群组成,翼部则由震旦系组成。塘库---崖湾岭---程详---丹洲倒转背斜距隧道较近,影响较大。该地区有西坡---麻石断裂带(F2),该断裂呈北北东---南南西,连续延伸约25km。东北倾,倾角大于60°,顺冲性质。破裂面附近见檫痕、牵引褶曲、劈理及糜棱岩、构造角砾岩、硅化等构造特征。断裂北西盘以震旦系地层为主,断裂南东盘以板溪群地层为主。拟建隧道位于西坡---麻石断裂带(F2)轴向南侧约1.5m、丹洲----三江---茶坪逆断层(F3)西侧约3km、保江正断层东北侧约3km,虽然丹洲----三江---茶坪逆断层(F3)为长期活动的区域活动大断裂,但距离较远,受其影响小。项目所在的地震动参数为:(1)地震动峰值加速度为<0.05g;(2)地震动反应谱特征周期为0.35s。相应地震基本烈度<Ⅵ度。
C.围岩稳定性
隧道洞身段围岩处于中、中~微风化绢云千枚岩及钙质绢云千枚岩中,围岩级别为Ⅳ、Ⅲ级,属较较坚硬岩,从岩石试验可知,部分为软化岩石,遇水卸荷后强度会降低,对隧道稳定不利,支护措施应及时跟进,以防不利影响发展。围岩级别为Ⅴ级段,围岩稳定性差,无自稳能力,开挖时洞顶易塌陷,无及时支护会发生大坍塌,侧壁易失稳;围岩级别为Ⅳ级段,拱部无支护时可产生较中、小坍塌,侧壁有时会失去稳定;围岩级别为Ⅲ级段,拱部无支护时,可产生局部块体位移及小的坍塌,侧壁较稳定。岩体中有渗水、滴水或淋雨现象,局部可能产生小股渗流。
4.1.2、麻石3#
A.地层岩性
隧道区部分地段基岩出露,大部分地段被第四系残坡积物覆盖,为残坡积层(Q4el+dl)含砾粉质粘土,基岩为上板溪群合桐组上段(Ptbh) 沉积变质岩组成,为强-微风化千枚岩夹变质砂岩。
B.地质构造
本区域内的构造运动,主要有加里东运动,印支---燕山运动。其中加里东运动是最强烈的造山运动,形成了本区基本的褶皱构造形态;印支---燕山运动次于前者,断裂运动表现明显,褶皱运动较弱。隧道区位于三江----丹洲大断层西部,为宽展型褶皱区。
隧道区在构造上位于老堡复式向斜的东南侧、三江---崖湾岭背斜南段分支塘库---崖湾岭---程详---丹洲倒转背斜轴附近。塘库---崖湾岭---程详---丹洲倒转背斜其走向分别为北东15°,轴部岩层倾角较陡,30~50°不等,翼部较缓,为12~40°,背斜轴部由板溪群组成,翼部则由震旦系组成,距隧道较近,影响较大。西坡---麻石断裂带(F2),呈北北东---南南西,连续延伸约25km。东北倾,倾角大于60°,顺冲性质。破裂面附近见檫痕、牵引褶曲、劈理及糜棱岩、构造角砾岩、硅化等构造特征。隧道位于西坡---麻石断裂带(F2)轴向南侧约2.5km、丹洲---三江---茶坪逆断层(F3)西侧约2.5km、保江正断层东北侧约2km,虽然丹洲---三江---茶坪逆断层(F3)为长期活动的区域活动大断裂,但距离较远,受其影响小。
F5断层于K50+007、ZK49+088处经过线路,该断层呈北北东-南南西,连续延伸长度不详,非区域断裂,断层产状(产状215°∠56°),倾向北西,倾角40~60°。断层硅化、石英脉充填,破碎带宽0.2~0.5m。影响小。
项目所在的地震动参数为:(1)地震动峰值加速度为<0.05g;(2)地震动反应谱特征周期为0.35s。相应地震基本烈度<Ⅵ度。
C.围岩稳定性
隧道洞身段围岩处于中、中~微风化千枚岩夹变质砂岩中,围岩级别为Ⅳ、Ⅲ级,属较坚硬岩,从岩石试验可知,部分为软化岩石,遇水卸荷后强度会降低,对隧道稳定不利,支护措施应及时跟进,以防不利影响发展。围岩级别为Ⅴ级段,围岩稳定性差,无自稳能力,开挖时洞顶易塌陷,无及时支护会发生大坍塌,侧壁易失稳;围岩级别为Ⅳ级段,拱部无支护时可产生较中、小坍塌,侧壁有时会失去稳定;围岩级别为Ⅲ级段,拱部无支护时,可产生局部块体位移及小的坍塌,侧壁较稳定。岩体中有渗水、滴水或淋雨现象,局部可能产生小股渗流。
4.2、丹州隧道群
4.2.1、隧道围岩工程地质特征
隧道围岩岩(土)体在岩性、结构、风化程度、受构造影响程度、节理发育情况、强度、抗风化能力等诸多方面,因所处地段不同而存在一定的差异,其工程地质特征和稳定性也存在一定的差别。
(1)丹州一号隧道围岩工程地质特征:
1)隧道穿越地层为第四系坡残积覆盖层(Qdl+el)和元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩,第四系坡残积层(Qdl+el)岩性为粉质粘土及碎石,厚度小,分布于局部地表,该层在洞口两端有分布;元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩岩性为板岩及局部千枚岩,按风化程度可分为强风化和中风化,强风化岩分布于山体浅层,厚度5.50~31.90m,该层在洞口及洞口两端有分布,中风化岩层分布于隧道洞身部分地段。隧道洞口和洞身段围岩的主体为板岩。
2)第四系坡残积层(Qdl+el)分布不连续,土质不均匀,工程稳定性差。
3)强风化层(Ptbh)分布连续,岩质较软,节理、裂隙呈网状发育,岩体完整程度以破碎~极破碎为主,工程稳定性较差。
4)中风化层(Ptbh)分布连续,岩质较硬,岩体完整程度属较完整,节理裂隙发育,工程稳定性较好。
5)隧址区地下水沿风化裂隙、构造裂隙和岩层层面的作用会降低围岩的稳定性。
(2)丹州二号隧道围岩工程地质特征
1)隧道穿越地层为第四系坡残积覆盖层(Qdl+el)和元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩,第四系坡残积层(Qdl+el)岩性为为粉质粘土和碎石,厚度小,分布于局部地表,该层在洞口和洞口段围岩之外;元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩岩性为板岩,按风化程度可分为强风化和中风化,强风化岩分布于山体浅层,厚度8.40~24.90m,该层在洞口及洞口两端有分布,中风化岩层分布于隧道洞身部分地段。隧道洞口和洞身段围岩的主体为板岩。
2)强风化层(Ptbh)分布连续,岩质较软,节理、裂隙呈网状发育,岩体完整程度以破碎~极破碎为主,工程稳定性较差。
3)中风化层(Ptbh)分布连续,岩质较硬,岩体完整程度属较完整,节理裂隙发育,工程稳定性较好。
4)隧址区地下水沿风化裂隙、构造裂隙和岩层层面的作用会降低围岩的稳定性。
(3)丹州三号隧道围岩工程地质特征
1)隧道穿越地层为第四系坡残积覆盖层(Qdl+el)和元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩,第四系坡残积层(Qdl+el)岩性为为粉质粘土、碎石,厚度小,分布于局部地表,该层在洞口和洞口段围岩之外;元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩岩性为板岩,按风化程度可分为强风化和中风化,强风化岩分布于山体浅层,厚度4.40~21.70m,该层在洞口及洞口两端有分布,中风化岩层分布于隧道洞身部分地段。隧道洞口和洞身段围岩的主体为板岩。
2)强风化层(Ptbh)分布连续,岩质较软,节理、裂隙呈网状发育,岩体完整程度以破碎~极破碎为主,工程稳定性较差。
3)中风化层(Ptbh)分布连续,岩质较硬,岩体完整程度属较完整,节理裂隙较发育,工程稳定性较好。
4)隧址区地下水沿风化裂隙、构造裂隙和岩层层面的作用会降低围岩的稳定性。
(4)丹州四号隧道围岩工程地质特征
1)隧道穿越地层为第四系坡残积覆盖层(Qdl+el)和元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩。第四系坡残积层(Qdl+el)岩性为为粉质粘土和碎石,厚度小,分布于局部地表,该层分布在洞口及洞口段;元古代上板溪群合桐组(Ptbh)基岩岩性为板岩,按风化程度可分为强风化和中风化,强风化岩分布于山体浅层,厚度1.70~17.80m,该层在洞口及洞口两端有分布;中风化岩层分布于隧道洞身部分地段。隧道洞口和洞身段围岩的主体为板岩。
2)坡残积层(Qdl+el)分布不连续,土质不均匀,工程稳定性差。
3)强风化层(Ptbh)分布连续,岩质较软,节理、裂隙呈网状发育,岩体完整程度以破碎~极破碎为主,工程稳定性较差。
4)中风化层(Ptbh)分布连续,岩质较硬,岩体完整程度属较完整,节理裂隙发育,工程稳定性较好。
5)隧址区地下水沿风化裂隙、构造裂隙和岩层层面的作用会降低围岩的稳定性。
4.2.2、隧道群区域稳定性评价
据区域地质资料显示,区内地层经历了多次构造运动,褶皱、断裂较为发育,隧址位于三江—融安区域性大断裂和保江正断层交汇地段,但上述两断层已经停止发育或微弱活动,近代地震烈度<Ⅵ度,本次勘察未发现新构造运动迹象,所以区内区域地质仍相对稳定。
4.2.3、隧道进、出口工程地质
A、丹州一号隧道两端洞口自然斜坡较陡,自然斜坡坡度在40~55°之间。坡体主要由坡残积粉质粘土及强风化板岩构成,洞口及洞口段围岩详细分级为Ⅴ级。未见滑坡、崩塌等不良地质现象,自然斜坡稳定。
隧道洞口边坡、仰坡主要由粉质粘土和强风化板岩构成边坡主体,属土岩组合边坡。粉质粘土呈硬塑状态,结构较紧密,强风化板岩较软,大部分已风化呈碎石、土夹碎石状,考虑到岩土体抗冲刷能力差,应对坡面进行防护。
B、丹州二号隧道洞口自然斜坡较陡,三江端自然斜坡坡度在60~65°之间。柳州端自然斜坡坡度在70~75°之间。三江端坡体主要由强风化板岩构成,局部为坡残积粉质粘土,柳州端坡体主要由坡残积粉质粘土及强风化板岩构成,洞口及洞口段围岩详细分级为Ⅴ级。未见滑坡、崩塌等不良地质现象,自然斜坡稳定。
隧道洞口边坡、仰坡主要由粉质粘土和强风化板岩构成边坡主体,属土岩组合边坡。粉质粘土呈硬塑状态,结构较紧密,强风化板岩较软,破碎,大部分已风化呈碎石、土夹碎石状,考虑到岩土体抗冲刷能力差,应对坡面进行防护。
C、丹州三号隧道洞口自然斜坡较陡,三江端洞口自然斜坡坡度在40~45°之间。柳州端自然斜坡坡度在50~55°之间。坡体主要由坡残积粉质粘土及强风化板岩构成,洞口及洞口段围岩详细分级为Ⅴ级。未见滑坡、崩塌等不良地质现象,自然斜坡稳定。
隧道洞口边坡、仰坡主要由粉质粘土和强风化板岩构成边坡主体,属土岩组合边坡。粉质粘土呈硬塑状态,结构较紧密,强风化板岩较软,破碎,大部分已风化呈碎石、土夹碎石状,考虑到岩土体抗冲刷能力差,应对坡面进行防护。
D、丹州四号隧道柳州端右线洞口自然斜坡相对较缓,自然斜坡坡度在30~35°之间。其余洞口自然斜坡较陡,自然斜坡坡度在50~55°之间。三江端坡体主要由坡残积碎石及强风化板岩构成,柳州端坡体主要由坡残积粉质粘土及强风化板岩构成,洞口及洞口段围岩详细分级为Ⅴ级。未见滑坡、崩塌等不良地质现象,自然斜坡稳定。
隧道三江端洞口边坡、仰坡主要由碎石和强风化板岩构成边坡主体,隧道柳州端洞口边坡、仰坡主要由粉质粘土和强风化板岩构成边坡主体,属土岩组合边坡。碎石呈中密状态,结构较紧密,粉质粘土呈硬塑状态,结构较紧密;强风化板岩较软,破碎,大部分已风化呈碎石、土夹碎石状,考虑到岩土体抗冲刷能力差,应对坡面进行防护。
4.2.4、隧道群区域洞身工程地质
A、围岩稳定性
隧道洞身围岩的稳定性除与其本身的岩性特征及强度有关外,还与地质构造的复杂程度、地下水的活动等条件有关。丹州一号隧道隧道围岩详细分级为Ⅴ~Ⅲ级,其中,Ⅴ级围岩长230m,占隧道全长的16.07%;Ⅳ级围岩长391m,占隧道全长的27.32%;Ⅲ级围岩长810m,占隧道全长的56.60%。丹州二号隧道围岩详细分级为Ⅴ~Ⅲ级,其中,Ⅴ级围岩长129m,占隧道全长的6.9%;Ⅳ级围岩长154m,占隧道全长的8.30%;Ⅲ级围岩长1572m,占隧道全长的84.7%。丹州三号隧道围岩详细分级为Ⅴ~Ⅲ级,其中,Ⅴ级围岩长257m,占隧道全长的15.09%;Ⅳ级围岩长330m,占隧道全长的19.38%;Ⅲ级围岩长1115m,占隧道全长的65.51%。丹州四号隧道围岩详细分级为Ⅴ~Ⅲ级,其中,Ⅴ级围岩长226m,占隧道全长的21.6%;Ⅳ级围岩长190m,占隧道全长的18.16%;Ⅲ级围岩长630m,占隧道全长的60.22%。
由强风化岩层等构成的围岩,其强度稍低、岩体破碎、遇水易软化、易坍塌,围岩详细分级为Ⅴ级,稳定性较差。隧道开挖通过时,需要加强防护和采取有效的应对措施,防止塌方、冒顶事故的发生。
由中风化岩层等构成的围岩,其强度较高、岩体较完整,围岩详细分级为Ⅵ级、Ⅲ级,稳定性较好。隧道开挖通过时,需要加强防护措施,防止事故发生。
B、隧道洞身涌水问题
在隧道洞身范围内,地下水主要为基岩裂隙水,含水岩组的水量不大,一般情况下不会发生规模较大的突水。但是,当隧道掘进遇到的节理、裂隙发育带和未查明的断裂破碎带时,尤其在雨季,可能会发生短暂的湧水,故应加强防护和采取有效的应对措施。
C、隧道施工对环境的影响
隧道开挖会破坏原有植被,雨季来临造成水土流失;余泥、渣土运输及处置不当,可能会形成二次污染;隧道爆破施工可能诱发山体坍塌、滑坡等次生灾害。
五、施工阶段风险评估过程
根据《公路桥梁、隧道安全评估指南》、《公路隧道作业要点手册》等有关规范内容,结合本标段工程建设实际情况,本标段隧道风险评估基本程序如下:
1、对施工阶段的初级风险进行评价,分别确定各风险因素发生的概率和可能造成的损失。
2、分析各风险因素的影响程度,主要确定风险因素对施工安全的影响。
3、提出各风险因素的等级及残余风险等级,综合确定各隧道风险等级。
4、根据评价结果制定相应的管理方案和措施并确定监控责任。
5、上级单位对风险评估报告进行审查,并提出修正意见。
6、根据上级部门意见及专家意见完善风险评估报告并执行。
施工阶段风险评估流程图
施工阶段开始
满足
施工阶段开始
检查施工图阶段所做的全部风险评估结果和相关数据资料,以及招投标和合同中反馈的信息
结合自身施工水平和现场情况对风险进行识别和管理
对风险进行评估
在施工组织计划中制定风险管理计划,包括预设的应对措施和残余风险的处理措施
全过程对残余风险进行风险监控
建立专门机构定期检查施工中实际地层条件和各种风险
检查结果是否满足要求
不满足 直至整个隧道完工
改变预设的风险应对措施、施工方法和步骤,选择更优化的施工方案和管理措施
实施变更后的施工方案和管理措施
六、施工阶段风险评估方法
根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》及《公路工程国内招标文件范本(2009年版)》、《标准施工招标文件(2009年版)》、现行《公路工程技术标准》、现行《公路隧道施工技术规范》、现行《公路工程施工安全技术规程》的有关内容及实施性施工组织设计,建立我合同段隧道工程施工风险控制体系。
1、隧道工程风险分级和接受准则
(1)事故发生概率的等级分成四级,见下表
事故发生概率等级标准
概率范围
中心值
概率等级描述
概率等级
>0.3
1
很可能
4
0.03~0.3
0.1
可能
3
0.003~0.03
0.01
偶然
2
<0.003
0.001
不太可能
1
注:①当概率值难以取得时,可用频率代替概率。
②中心值代表所给区间的对数平均值。
(2)事故发生后果的等级分成四级
人员伤亡是指在参与施工活动过程中人员所发生的伤亡,依据人员伤亡的类别和严重程度进行分级,等级标准如下表示:
人员伤亡等级标准
后果定性描述
特大
重大
较大
一般
后果等级
4
3
2
1
人员伤亡数量(人)
≥30或≤100
10≤F<30或50≤SI<100
3≤F<10或10≤SI<50
F<3或SI<10
注:F=死亡人数(含失踪) SI=重伤
(3)直接经济损失等级标准
经济损失是指风险事故发生后造成工程项目发生的各种费用的总和,包括直接费用和事故处理所需(不含恢复重建)的各种费用,如下表示。
直接经济损失等级标准
后果定性描述
一般
较大
重大
特大
后果等级
1
2
3
4
经济损失(万元)
Z<10
10≤Z<50
50≤Z<500
Z≥500
(4)环境影响等级标准
环境影响是指隧道施工对周围建(构)筑物破坏或损害、环境污染等,根据其影响程度进行分级,如下表示。
环境影响等级标准
后果定性描述
灾害性的
很严重的
严重的
较大的
轻微的
后果等级
5
4
3
2
1
人员伤亡数量(人)
永久的且严重的
永久的但轻微的
长期的
临时的但严重的
临时的且轻微的
注:“临时的”含义为在施工工期以内可以消除;“长期的”含义为在施工工期以内不能消除,但不会是永久的;“永久的”含义为不可逆转或不可恢复的。
(5)专项风险等级标准
根据事故发生的概率和后果等级,将风险等级分为四级:极高(Ⅳ级)、高度(Ⅲ级)、中度(Ⅱ级)和低度(Ⅰ级)。
风险等级标准
后果等 级
概率等级
一般
较大
重大
特大
1
2
3
4
很可能
4
高度
高度
极高
极高
可能
3
中度
高度
高度
极高
偶然
2
中度
中度
高度
高度
不太可能
1
低度
中度
中度
高度
(6)风险接受准则与采取的风险处理措施
风险接受准则与采取的风险处理措施表
风险等级
接受准则
处理措施
低度
可忽略
此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测。
中度
可接受
此类风险次之,不需采取风险处理措施,但需予以监测。
高度
不期望
此类风险较大,必须采取风险处理措施降低风险并加强监测,且满足降低风险的成本不高于风险发生后的损失。
极高
不可接受
此类风险最大,必须高度重视并监测,否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。
七、施工阶段风险评价
施工准备情况风险因素核对表
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
施工地质勘察风险因素核对表
施工地质勘察
资料收集情况
常规地质法情况(地质素描)
超前地质预报情况
其他
施工管理风险因素核对表
施工管理
培训情况
检测情况
应急预案情况
人员管理情况
施工队伍状况
机械设备程度
施工质量
施工经验辅助工法的掌握与应用
监理情况
其他
其他风险因素核对表
交通事故
司机
运输设备
交通管理
道路状况
其他
用电事故
用电设备
施工组织
设备状况
用电管理
其他
八、隧道工程风险分析
1、风险辨识的主要内容
风险辨识是风险评估与控制的基础。风险因素辨识是否全面、辨识的结果是否准确将影响风险评估和控制过程。风险辨识主要内容有:
(1)在隧道工程项目施工过程中有哪些风险应当考虑?
(2)引起这些风险的主要因素有哪些?
2、各项基本风险、引起风险因素
根据设计现场勘察资料和给定的设计图纸对麻石隧道群、丹州隧道群危险单元划分及风险分析:
(1)隧道洞口仰坡陡立,岩石破碎,节理发育,受雨水冲刷易形成滑坡,仰坡稳定性较差。
(2)隧道洞身开挖易发生坍塌,尤其是Ⅴ级围岩及浅埋段。
(3)二衬施工属于高空作业,存在人员高空坠落和高空坠物等危险因素。
(4)挖机、装载机、空压机等特征设备存在使用过程中出现事故的危险因素。
3、隧道工程总体风险评估指标体系
评分依据隧道工程事故安全风险评估指南。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,具体见下表:
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Ⅳ(极高风险)
22分及以上
等级Ⅲ(高度风险)
14-21分
等级Ⅱ(中度风险)
7-13分
等级Ⅰ(低度风险)
0-6分
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