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隧道安全风险评估报告

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2020年4月19日
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目 录
一、编制依据 1
1、相关的国家和行业标准、规范及规定 1
2、基础资料 1
二、工程设计标准 2
三、工程概况 3
1、地形、地质情况 3
2、水文、气象情况 3
3、沿线主要不良地质问题 4
4、交通道路情况 4
5、工程特点 4
6、施工任务划分及安排 4
四、大金山隧道的共性和特性 5
1、隧道共性 6
2、大金山隧道特性 6
五、本次风险评估对象及目标 8
六、风险评估管理机构、程序及方法 8
1、风险评估与管理组织机构 8
2、风险评估程序 9
3、隧道工程风险评估基本流程 11
4、评估方法 12
5.隧道工程风险评价标准 13
6、隧道施工阶段风险评估内容 16
七、大金山隧道施工安全风险分段评估 17
1、大金山隧道风险评估 17
八、风险对策措施及建议 27
1、主要的风险因素和风险事件 27
2、降低风险对策 27
3、塌方地段风险处理控制措施 37
4、洞口及明洞工程段防护技术措施 38
5、软弱围岩及浅埋段预防坍塌、冒顶的其它技术措施 39
6、岩溶地段风险处理措施 40
7、爆炸物品使用管理措施 41
8、浅埋、软弱围岩处理措施 42
9、大变形的的预防措施 44
10、其它风险控制措施 45
九、结论 46
十、针对风险采取的应急预案 46
1、应急机构 46
2、应急物资与设备 49
3、联络、报警、报案方式 51
4、职责范围 51
5、救援启动流程 53
6、隧道工程应急处理程序 53
7、恢复生产及应急抢险总结: 54
8、风险管理 55
9、施工注意事项 60
10、结束语 60

大金山隧道安全风险评估报告
一、编制依据:
1、相关的国家和行业标准、规范及规定:
(1)滇南铁路有限责任公司(指挥部)关于重新印发<滇南铁路有限责任公司隧道施工监控量测管理实施办法>的通知(滇南安质〔 〕29号)。
(2)滇南铁路有限责任公司(指挥部)关于重新印发<滇南铁路有限责任公司铁路隧道安全风险评估管理实施细则>的通知(滇南安质〔 〕28号)。
(3)滇南铁路有限责任公司(指挥部)关于重新印发<滇南铁路有限责任公司建设工程安全风险管理实施细则(试行)>的通知(滇南安质〔 〕27号)。
(4)<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>(铁建设[ ]200号)。
(5)<铁路建设工程安全风险管理暂行办法>(铁建设[ ]162号)。
(6)<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[ ]102号)。
(7)<关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知>(铁建设[ ]120号)。
(8)<铁路隧道工程施工安全技术规程>(TB10301- )。
(9)<危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法>( -87)。
(10)<关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见>(工管质[ ]36号。
(11)<关于印发加强隧道工程安全工作的若干意见的通知>(铁建设【 】102号。
(12)<铁路建设工程安全生产管理办法>(铁建设[ ]179号)。
2、基础资料:
(1)中铁二十一局集团新建玉溪至磨憨铁路YMZQ-10标段实施性施工组织设计。
(2)中铁二院工程集团有限公司新建铁路玉磨至磨憨线施工图关于大金山隧道地勘报告资料。
(3)中铁二院工程集团有限公司新建铁路玉溪至磨憨线初步设计阶段风险评估报告。
(4)中铁二院工程集团有限公司新建铁路玉溪至磨憨线提供的设计图纸。
(5)当前现行相关国家和行业标准、规定:
①<铁路隧道设计规范>(TB10003- ,以下简称"隧规");
②<铁路隧道防排水技术规范>(TB10119- );
③<铁路工程抗震设计规范>(GB50111- );
④<铁路隧道辅助导坑技术规范> (TBJ10109－95);
⑤<铁路工程施工安全技术规程>(TB10301- ～TB10306- );
⑥<铁路工程建设项目水土保持方案技术标准>(TB10503- );
⑦<铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法>(铁建设〔 〕152号);
⑧<铁路隧道工程施工技术指南>(TZ204- );
⑨<铁路隧道喷锚构筑法技术规范>(TB10108- );
二、工程设计标准:
1、铁路等级:Ⅰ级;
2、正线数目:玉溪至西双版纳双线、西双版纳至磨憨单线;
3、设计行车速度:160km/h;
4、牵引种类:电力;
5、最小曲线半径:一般 m,困难1600m;
6、限制坡度:玉溪至西双版纳12‰,加力坡24‰,西双版纳至磨憨12‰;
7、到发线有效长度:玉溪至西双版纳段880米,西双版纳至磨憨段850米;
8、闭塞方式:玉溪至西双版纳自动闭塞,西双版纳至磨憨自动站间闭塞。
三、工程概况:
1.地形、地质情况:
中铁二十一局集团新建玉溪至磨憨铁路站前工程YMZQ-10标项目部,大金山隧道位于磨黑镇,大金山隧道1#、2#斜井地形复杂、道路蜿蜒曲折,交通极为不便。
大金山隧道起始里程为DK207+345～DK218+002,全长10657m,其中正洞Ⅲ级围岩2900m,Ⅳ级围岩5560m,Ⅴ级围岩2197m。隧道构造复杂,隧道洞内不良地质情况较多,主要有滑坡、岩溶、顺层、顺层偏压、高地应力等。施工工期长,为了加快施工进度,全隧道共设置1#和2#计2座斜井辅助施工。大金山隧道1#斜井(DK210+700)水平长度493m,大金山2#斜井(DK213+900)水平长度872m,线路经过主要为林区,道路崎岖、狭窄、坡度较大,施工便道较长,施工干扰大,施工难度大,安全风险高。
大金山隧道为特长隧道,设置两个斜井,地质复杂,通风难度大,进口位于深山中,道路崎岖、狭窄,施工难度大,任务重,工期紧,是我标段重、难点工程,控制性工程。大金山1#斜井、2#斜井及大金山出口施工排水均为反坡排水,需要加强施工期间排水,采用潜水泵抽排至洞内水仓逐级接力排出洞外,污水经净化处理后排放。当隧道出现涌水,水量超出高压水泵排水能力时,采取以下措施应急排水。即把高压供水管和高压风管临时改成排水管,安装高压水泵排水。高压供水管和高压风管设有专用接口,如果需要时可马上接泵排水。大金山1#斜井、2#斜井及大金山隧道出口排水拟设专门工班,确保24小时有人值守。
2.水文、气象情况:
大金山隧道沿线地下水类型主要分为第四系松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水、断裂带水及岩溶水。沿线地表水为山间槽谷流水,受大气降水补给,水系发育。线路经过的水系主要是磨黑河,所经地区为亚热带和热带,受季风、地形、低纬的影响,形成垂直气候、低纬气候、季风气候三大气候特征。普洱市境内,具有热带、亚热带气候特征,日照充分,雨量充沛,年平均气温在18℃左右。
3.沿线主要不良地质问题:
大金山隧道线路大多走行于中山、低山区,所处的地形地貌、地质构造、岩土体工程地质类型、大气降水、人类工程经济活动等条件,有利于多种不良地质现象发育,对线路影响大。其中滑坡、错落、崩塌、危岩落石等不良地质现象较发育。该隧道构造复杂,隧道洞内不良地质情况较多,主要有滑坡、岩溶、顺层、顺层偏压、高地应力等。
4.交通道路情况:
大金山隧道出口附近有麻思高速及国道经过,交通便利,大金山隧道进口及1#、2#斜井位于山区,地形复杂,进入施工现场的道路较窄,弯道多,坡度大,不利于大型机械及原材的进入。
5.工程特点:
(1)单口掘进长、施工难度大:
大金山隧道全长10657m,进口架子队承担1823m正洞;1号斜井架子队承担3062m正洞及493m斜井施工;2号斜井架子队承担3586m正洞及872m斜井施工;出口架子队工区承担2186m正洞施工任务。
大金山隧道所处地形条件复杂,隧道洞口施工条件差,滑坡、岩溶、高地应力等不良地质显著,围岩围护结构工序复杂,施工中对隧道内的通风、供氧、降温、降尘及洞内施工环境提出了更高的要求,综上所述大金山隧道具有单口掘进长、施工难度大的特点。
(2)点多线长、施工管理跨度大;
大金山隧道总计长度为10.657km,该隧道为特长隧道,隧道设有2座斜井,长隧道施工期间通风排烟特别困难,因此,大金山隧道为项目管段内重难点工程、控制性工程,施工管理跨度大。
6、施工任务划分及安排:
大金山隧道工程拟安排4个架子队伍、6个施工面同时展开施工。大金山隧道围岩分布统计如下:
序号
结构物名称
里 程
长度(m)
1
大金山隧道
DK207+345～DK218+002
10657

表1: 大金山隧道围岩长度统计表
数量(m)
工点
Ⅲ级围岩
Ⅳ级围岩
Ⅴ级围岩
明洞
备注
大金山隧道
2900
5590
2167

正洞不含斜井
根据滇南铁路有限公司业主施工组织工期安排,大金山隧道单位工程工期安排情况如表2,拟计划 6月15日开工, 8月21日全部隧道贯通,隧道总体不存在工期风险。
表2:
大金山道工程工期总体计划表
序号
隧道名称
围岩类别
作业面
任务量(m)
工期计划
1
大
金
山
隧
道
Ⅲ级2900m,Ⅳ级5590m,Ⅴ级2167m。
大金山隧道进口正洞
1823
-07-15
-6-31
大金山隧道1#斜井施工
493
-06-15
-11-10
大金山隧道1#斜井工区大里程方向(DK210+700～DK212+230段)
1530
-11-11
-06-25
大金山隧道1#斜井工区小里程方(DK210+700～DK209+168段)
1532
-12-11
-07-01
大金山隧道2#斜井施工
872
-07-01
-03-06
大金山隧道2#斜井工区大里程方向(DK213+900～DK215+816段)
1916
-03-07
-8-15
大金山隧道2#斜井工区小里程方(DK213+900～DK212+230段)
1670
-04-07
-06-22
大金山隧道出口正洞
2186
-07-01
-8-21
四、大金山隧道的共性和特性:
1、隧道共性:
(1)隧道均包含有可溶岩和破碎围岩和滑层,施工中可能出现塌方掉块及岩溶等不良地质。
(2)管段内隧道埋深不一,埋深最大的为431m, 进口段和出口段均为浅埋,进出洞风险较大。
(3)隧址区内地下水主要为岩溶水和基岩裂隙水,受大气降水入渗补给,但本区的降水特点是雨量大、雨时短、雨期集中,地下水的补给条件好,地下水发育。
(4)据区域同类地层水质分析结果,根据<铁路混凝土结构耐久性设计规范>(TB10005- ),地下水在环境类别为化学侵蚀环境时,全隧地下水中SO42-对混凝土结构都要腐蚀性,所有隧道均按照H2、L1、Y2等级考虑设计。
(5)地震动参数 根据<中国地震动参数区划图>GB18306- 及<铁路工程抗震设计规范>(GB50111- )有关规定,隧址区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.35s,相当于地震基本烈度小于六度。
2、大金山隧道特性:
进口端:大金山隧道进口地势陡峭,位于河道沟谷内,场地狭窄,施工人员、机械进场困难,施工难度大。计划洞口场地布置及设备安装、驻地房屋建设需时1个半月至6月15日完成;至7月15日完成洞门刷坡及洞口管棚施做,开始正洞开挖。隧道围岩分布情况:Ⅲ级390m、Ⅳ级1080m,Ⅴ级围岩347m,至1#斜井交叉口贯通需28个月。
1#斜井: 1#斜井工作面承担我标段大金山隧道正洞3062m,且需完成斜井开挖493m,施工任务重、线路长,是本标段的控制性工程。1#斜井洞口位于DK210+700右侧山坡上,洞口临建土方量大、进洞施工受到制约。计划于6月10日完成临建及便道施工达到施工条件,6月底完成洞口管棚开始斜井开挖施工,1#斜井围岩分布情况:Ⅳ级353m,Ⅴ级围岩134m,至隧道正洞约为 11月10日。首先向大里程方向掘进,待开挖支护一定距离后开始向小里程方向掘进。大里程方向隧道围岩分布情况:Ⅳ级1040m,Ⅴ级围岩490m至隧道进口贯通需27.1个月,小里程方向隧道围岩分布情况:Ⅲ级130m、Ⅳ级1050m,Ⅴ级围岩352m,至2#斜井交叉口贯通需25.1个月。
2#斜井: 2#斜井工作面承担我标段大金山隧道正洞3586m,且需完成斜井开挖872m,施工任务重、线路长,也是本标段的控制性工程。2#斜井洞口位于DK213+900右侧山坡上,洞口临建土方量大、进洞施工受到制约,洞口布置较困难。计划于6月10日完成临建及便道施工达到施工条件,6月底完成洞门刷坡及洞口管棚,开始斜井开挖施工,2#斜井围岩分布情况:Ⅲ级161m,Ⅳ级544m,Ⅴ级围岩163m,至隧道正洞约为 3月6日。首先向大里程方向掘进,待开挖支护一定距离后开始向小里程方向掘进。大里程方向隧道围岩分布情况:Ⅲ级950m、Ⅳ级766m,Ⅴ级围岩200m至隧道出口贯通需25.5个月,小里程方向隧道围岩分布情况:Ⅲ级600m、Ⅳ级1000m,Ⅴ级围岩270m,至1#斜井交叉口贯通需27个月。
出口端:大金山出口位于磨黑镇,附近有213国道和思磨高速公路经过,交通便利,施工条件较好。计划洞口场地布置及设备安装、驻地房屋建设需时1个半月至6月5日完成;至7月1日完成洞门刷坡及洞口管棚施做,开始正洞开挖。隧道围岩分布情况:Ⅲ级830m、Ⅳ级824m,Ⅴ级围岩532m,至2#斜井交叉口贯通需33.4个月。
主要地质岩层:大金山隧道正洞段属于高山地段地貌,地形波状起伏,上覆第四系全新统残坡坡积粉质粘土。下伏基岩为白垩系下统曼刚组下段K1M1泥岩、石膏,白垩系下统曼岗组上段K1M3砂岩夹石英岩,中段K1M2砂岩夹泥岩,砂砾K1M1泥岩,砂岩夹盐岩、石膏;白垩系下统曼岗组K1M3砂岩夹石英岩,中段K1M2砂岩夹泥岩、砂砾岩,盐岩、石膏下段K1M1泥岩、砂岩夹盐岩、石膏;白垩系下统景星组上段K1J2泥岩夹砂岩、盐岩,下段k1j1砂岩夹泥岩,石英砂岩,盐岩、石膏;侏罗纪上中通坝注路组j2-3b泥岩夹砂岩,泥灰岩、盐岩,石膏及断层角砾岩。
大金山隧道总体位于普洱(思茅)构造带、断层有隔界石3#、4#断层破碎,围岩稳定性差,发育褶邹有隔界石向斜、老何寨背斜,断层有隔界石5#断层,磨黑断裂分支,断层及且褶邹核部附近岩层破碎,围岩稳定性差,且断层为地下水良好的运移通道。不良地质为滑坡,特殊岩土为盐岩,石膏,隧道地层主要为泥岩,砂岩,泥岩遇水易软化,围岩整体性较差,地表水地下下水较发育,隧道穿越地层中均含石膏、盐岩。建议设计地下水侵蚀作用等级按H2,L1、Y2考虑,隧道进口坡体陡。上覆盖层及风化层较厚,地震动峰值加速度为0.10g。
五、本次风险评估对象及目标:
本次风险评估对象为新建玉溪至磨铁憨路YMZQ-10标管段内大金山隧道。隧道施工中可能出现的安全、环境等方面风险。拟经过风险评估,确定风险等级,为施工组织及决策提供依据。本工程隧道开挖主要以台阶法,施工阶段风险评估对象侧重于安全风险。
评估目标:拟经过风险评估,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,将各类风险降到可接受水平,以达到保障安全、保护环境、保证建设工期、投资控制、提高效益的目的。后果或损失与评估目标关系见表3
评估目标
后果或损失
安全风险
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
工期风险
工期延误、经济损失
投资风险
经济损失、第三方经济损失
环境风险
环境破坏、经济损失、第三方经济损失
六、风险评估管理机构、程序及方法
1、风险评估与管理组织机构
⑴项目部成立隧道风险评估与管理小组,进行动态评估与管理。
⑵管理小组由项目经理任组长,总工程师、副经理、安全总监任副组长,各职能部门负责人及专职安全管理人员、各施工作业架子队主要负责人、技术主管任组员。
⑶风险评估与管理小组主要职责:
①制定计划和策略,确定风险评估对象及目标、风险等级标准和接受准则,收集基本资料,提出风险识别和评价方法等。
②确定风险的来源并分类,建立适合的风险指标体系,提出风险指标体系和风险清单。
大金山隧道项目部风险评价组织机构项目副经理
总工程师
专家组

工
程
部

安
质
部

设备
部

物
资
部

试
验
室

综
合
部
隧道架子一队
专职安全员、技术主管
施工作业班组
隧道架子二队
专职安全员、技术主管
施工作业班组
党工委书记
安全总监

计
划
部

财
务
部

测
量
班
隧道架子三队
专职安全员、技术主管
施工作业班组
项目经理
图

2.风险评估程序
根据大金山隧道风险评估与管理规定及滇南铁路有限公司业主相关要求,结合本标段工程建设实际情况,评估基本程序是:
⑴对施工阶段的初始风险进行评价,分别确定各风险因素发生的概率和可能造成的损失。
⑵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。
⑶提出各风险因素的等级,综合确定各隧道风险等级。
⑷根据评价结果制定相应的管理方案或措施。
⑸上级单位对风险评估报告进行审定,并针对高度和极高的风险等级,组织专家组评审。
⑹上级单位以书面的形式明确隧道安全风险评审意见。
⑺根据上级部门意见及专家意见完善风险评估报告并执行。
⑻当次评审结束。施工单位按<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>的规定,各负其责,做好施工阶段风险过程管理。
风险评估管理基本流程图

3、隧道工程风险评估基本流程:
风险评估的步骤包括:风险辨识、风险分析、风险评价、风险控制措施及应急预案。风险评估的流程如图1所示。
风险评估步骤:
(1)风险辨识,也即找风险:分析工程施工期所有的潜在风险因素,并进行归类整理,然后进行筛选,重点考虑那些对目标参数影响较大的风险因素。
(2)风险分析:对风险因素发生概率和后果进行分析和估计,给出风险的概率分布。
(3)风险评价:对目标参数的风险结果参照一定标准进行评判。
(4)风险控制:主要针对不同的风险大小,结合实际情况,给出风险处理的合理对策。
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留风险的处理措施
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

满足
不满足
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
直至整个隧道完工
实施变更后的施工方案和管理措施

图1 隧道风险评估流程图
4、评估方法
隧道风险估计和评价以以专家调查法为主线。根据该项目提供的资料、地质报告及水文地质条件,结合施工设计、施工方案、方法和施工工艺进行综合类比分析,并对照国家标准、部门及行业规章进行识别分析。
专家调查法、头脑风暴法、核对表法为主。
2.1专家调查法:用函询的方式征求专家意见进行风险分析与预测的方法,一般步骤为:
⑴项目基本信息和归纳的问题提供给专家;
⑵专家匿名提出意见;
⑶采纳专家意见,形成意见统计结果;
⑷将统计结果给专家,专家匿名再提出意见;
⑸重复多次后,将归纳总结的意见提供给决策者作为决策的依据;
该方法采用归纳统计将大多数的意见和少数人的意见都包含在内,避免了一般归纳法不全面的弊端。采用该方法的预测时间不宜过长,越长准确性越差。本方法往往受组织者、参加者的主观因素影响,可能存在偏差。
2.2头脑风暴法:头脑风暴法又称智爆法,是借助于专家的经验,经过会议集思广益获取信息的一种直观的预测和识别方法。参加讨论的人员主要由风险分析专家、风险管理专家和相关专业人员组成。该方法要求主持人必须有较高的素质,思维敏捷,反应灵敏,一般步骤为:
⑴讨论前,讨论人员应对讨论主题有所准备;
⑵讨论过程中,轮流发言、各抒己见,不进行判断性评论,并尽量将发言的原话记录完整,发言者应核对记录中自己的发言内容;
⑶讨论结束后,与会者共同评价讨论中的每一条意见;
⑷主持人对讨论意见进行总结,形成最终结论;
该方法简单易行,比较客观,所得出的结论比较充分、正确,但该方法受主观因素影响,可能存在偏差。
2.3 核对表法:核对表法是在系统分析的基础上,找出所有可能存在的风险,然后以提问的方式将这些风险因素列成表格形式核正确一种方法,一般步骤为:
⑴将工程风险系统分解为若干子系统;
⑵运用事故树,找出引起风险时间的风险因素,作为检查表的基本检查项目;
⑶针对风险因素,查找有关控制标准或规范;
⑷根据风险因素的风险等级,依次列出风险清单;
该方法能消除或减低忽视某些风险因素的可能行,是风险识别的一种有效和可靠方法,可用于施工过程中判断风险因素是否存在,也可用在发生事故后帮助查找事故原因。
5、隧道工程风险评价标准:
5.1 风险概率分级标准
风险概率和后果应该根据风险目标和工程确定的可接受风险指标构建。根据中华人民共和国铁道部制定的<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>,风险发生概率可划分为很可能、可能、偶然、不可能、很不可能等五级;风险后果等级可划分为灾难性、很严重、严重、较严重、轻微五级。风险概率的分级标准如表4所示:
表4: 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
5
0.03～0.3
0.1
可能
4
0.003～0.03
0.01
偶然
3
0.0003～0.003
0.001
不可能
2
<0.0003
0.0001
很不可能
1
5.2风险后果分级标准
根据<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>,风险后果的分级标准可分别从经济损失、人员伤亡、工期延误、环境危害等几方面进行衡量,其中经济损失又分为业主或施工方的经济损失。
(1)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的各种费用,如表5。
表5: 经济损失等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
轻微的
后果等级
5
4
3
2
1
经济损失(万元)
>1000
300～1000
100～300
30～100
<30
注:”～”含义为包括上限值而不包括下限值,以下各表均同。
(2)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,如表6。
表6: 人员伤亡等级标准
后果定性描述
灾难性的
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)
F>9
2<F≤9或
SI>10
1≤F≤2或
1<SI≤10
SI=1或
1<MI≤10
MI=1
注: F=死亡人数 SI=重伤MI=轻伤
(3)工期延误是指工程风险事故引起的工程建设时间延长。对不同性质的工程和建设工期,采用不同的绝对延误时间,如表7。
(4)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,如表8。
表7: 工期延误等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
轻微的
后果等级
5
4
3
2
1
延误时间1(控制工期工程)(月/单一事故)
>10
1～10
0.1～1
0.01～0.1
<0.01
延误时间2(非控制工期工程)(月/单一事故)
>24
6～24
2～6
0.5～2
<0.5
表8: 环境影响等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
轻微的
后果等级
5
4
3
2
1
环境影响描述
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能够消除;”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。
3.3风险等级分级标准
隧道施工风险等级根据风险发生的概率和危害程度,由高到底分为I级风险、II级风险、III级风险、IV级风险共四个等级,铁路建设施工过程中应采取措施规避和减少隧道安全风险,经过”风险识别、风险评估、风险控制、风险减除”四个流程,降低和减少风险及风险损失。
危害程度
预计等级

一般
较严重
严重
特别严重
I
II
III
IV
按照风险点风险发生的概率和危害程度,铁路隧道风险点等级由高到底划分为四级,依次是:
I级安全风险:是指风险程度较高,具有易发性,阶段性或专业系统性问题,且可能直接威胁施工安全,造成人员伤害,设备损坏严重影响工期等较大后果的风险事件,属于不能接受,必须立即采取措施进行控制和消除的风险。
II级安全风险:是指风险程度一般,具有惯性作业倾向或偶然性的问题,可能危及施工、人身、设备安全,间接干扰施工组织,在一定范围内造成不良影响,必须立即进行控制的风险。
III级安全风险:是指风险程度低,具有惯性非作业倾向或偶然性的问题,导致的后果一般,属于有条件接受、需适时采取措施控制的风险。
IV级安全风险:是指风险程度轻微,具有偶然性、突发性的问题,导致的后果可能性和严重性小,属于有条件接受、需进一步跟踪、观察、检验并决定是否采取必要措施进行控制的风险。
根据事故发生的概率和后果等级,在施工期间对可能发生的突发事件,应划分预警等级。根据突发事件可能造成的社会影响性、危害程度、发展势态和可控性等情况,预警分为四级,I级(特别严重)、II级(严重)、III级(较严重)、IV级(一般),依次采用红色、橙色、黄色、蓝色表示。如表9。表9: 风险等级标准
后果等级
概率等级
轻微的
较大的
严重的
很严重的
灾难性的
1
2
3
4
5
很可能
5
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
可能
4
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
偶然
3
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
不可能
2
Ⅳ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
很不可能
1
Ⅳ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
铁路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施如表10。
表10: 风险接受准则
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,一般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,必须高度重视并规避,否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。
6、隧道施工阶段风险评估内容
本阶段风险评估在施工图阶段的风险评估结果基础上,结合玉磨铁路YMZQ-10标实施性施工组织设计,对隧道进行评估。具体内容如下:
(1)针对磨铁路YMZQ-10标管辖内所有隧道地质特点及设计情况,对隧道在施工阶段可能产生的风险事故进行分析,主要包括塌落掉块、岩溶、坍方、第三方损失、环境保护等风险事件,并对风险源进行详细的分析与评估。
(2)经过对不同的风险事件风险源的分析,并采用专家调查法、层次分析法、模糊综合评价法等进行相应的风险评估,并根据风险评估结果,提出有针对性的风险控制措施。
七、大金山隧道施工安全风险分段评估:
1、大金山隧道风险评估
(1)大金山隧道初始风险评估
①大金山隧道正洞进口段属于高山地段地貌,地形波状起伏,上覆第四系全新统残坡坡积粉质粘土。下伏基岩为白垩系上统组下段K1M1砂岩、泥岩夹泥砾岩、页岩、石膏,白垩系下统曼刚组上端K1M3砂岩夹石英砂岩,中段k1m2砂岩夹泥岩、砂砾岩、盐岩、石膏、下段(k1m1)泥岩、砂岩夹盐岩、石膏,下段(k1m3)泥岩、砂岩夹盐岩,石膏、白垩系下统上段,泥岩夹砂岩、盐岩,下段k1j1砂岩夹泥岩、石英砂岩、盐岩、石膏;侏罗纪上中通统坝注路组j2-3b泥岩夹砂岩,泥灰岩、盐岩,石膏及断层角砾岩(fbr),隧道位于普洱(思茅)构造带、次级构造发育,发育驺褶有隔界石下斜,老何寨背斜,断层有隔界石5#断层,磨黑断裂分支,断层及驺褶按部附近岩层破碎。围岩稳定性差,且断层为地下水良好的运移通道,不良地质为滑坡,特殊岩土为盐岩,石膏,隧道地层主要为泥岩,砂岩,泥岩遇水易软化,围岩整体性较差,隧道隧道穿越地层中均含石膏盐岩,隧道进口坡体陡。上覆盖层及风化层较厚,地震动峰值加速度为0.15g。盐岩地层地下水一般对混凝土结构具有侵蚀性,建议设计按各断地层中地下水在化学侵蚀环境的作用等级为H2,氯盐环境作用等级为L1;盐类结晶破坏作用等级为LV2。
②1号斜井:隧址属于中高山地貌,上覆坡洪积粉质粘土,坡残积粉质粘土等;下覆基岩为侏罗系中统坝注路组j2-3b泥岩夹砂岩,泥灰岩、盐岩及石膏,段内构造不发育,不良地质为顺层,斜井左侧(面向小里程方向)存在顺层偏压,无特殊岩土,段内地层岩性主为泥岩,砂岩、泥岩遇水易软化,围岩整体差,测区地下水和地表水较发育,隧道穿越地层中含石膏,盐层地层地下水一般对混凝土具有腐蚀性,建议设计按各断地层中地下水在化学侵蚀环境的作用等级为H2,氯盐环境作用等级为L1;盐类结晶破坏作用等级为V2考虑,斜井穿越地层夹泥灰岩,岩溶弱发育,斜井出口坡体陡,上覆土层及风化层较厚,必须做好坡面排水系统地震动峰值加速度为0.10g
③2号斜井:隧址属于中高山地貌,上覆坡洪积粉质粘土,坡残积粉质粘土等;下伏基岩为白垩系下统坝景星组下段k1j1泥岩夹砂岩,石英砂岩、盐岩及石膏,段内发育老何寨背斜,不良地质为斜井洞口开挖存在仰坡顺层,段内地层岩性主要为泥岩,砂岩、泥岩遇水易软化,围岩整体差,测区地下水和地表水较发育,隧道穿越地层中含石膏,盐层地层地下水一般对混凝土具有腐蚀性,建议设计按各断地层中地下水在化学侵蚀环境的作用等级为H2,氯盐环境作用等级为L1;盐类结晶破坏作用等级为V2,隧道进口坡体陡,上覆土层及风化层较厚,地震动峰值加速度为0.15g
大金山隧道可溶岩在本标段内均有分布,岩溶形态多样,岩溶洼地、主要有泥岩、砂岩夹盐岩、石膏及断层角砾岩。正洞内有隔界石3#、4#段层,隧道洞内地表水发育,土层及覆盖层较厚、地貌岩溶较发育,岩溶及其发育,富水。盐岩地层地下水一般对混凝土结构具有腐蚀性,各段地层中地下水在化学侵蚀环境的作用等级为H2,氯气环境作用等级为L1,盐类结晶破坏环境的作用等级为Y2考虑,全隧二次衬砌拱部、边墙及仰拱混凝土抗渗等级不低于P10,全隧地下水对砼具有侵蚀性,侵蚀等级为H2、L1、Y2;测区地震动峰值加速度为0.15g。
该隧道主要存在高度的坍方、突水突泥等初始风险,为此施工期间为将各风险源风险等级控制在可接受范围内,确保施工安全及结构安全,地表水环境安全及地表构造物安全,必须做好综合超前地质预报和围岩监控量测工作及应急救援逃生通道设施安装工作。
大金山隧道设计揭示主要特殊地质为:
①隔界石向斜,与正洞相交于DK212+260,该向斜发育于白垩系下统曼岗组泥岩,砂岩夹盐岩,石膏。向斜核部为地下水良好的储存和运输通道。
②老何寨背斜,在地表线位与背斜核部轴线相交于DK213+390附近,背斜核部与二号斜井相交于X2DK0+535,推测背斜与正洞相交于DK212+350。该背斜发育于白垩系下统景星组泥岩,砂岩夹盐岩,石膏。背斜核部受张力影响,岩体节理发育,岩体破碎,围岩稳定性。
③隔界石3#断层:断层走向N38°W,倾向SW,属于正断层,推测在地表线位与该断层相交于DK208+427～+437段,交角57°,断层倾角约80°,断层与洞身相交于DK208+484～+494,断层破碎带宽10～20m。断层附近岩层产状紊乱,牵引褶曲较发育。上、下盘岩层均为泥岩夹砂岩、石膏,上盘产状为N19°W/60°NE。下盘产状为N18°W/35°SW。
④隔界石4#断层:断层走向近南北,该断层倾向NE,倾角76°,为性质不明断层,在地表线位与该断层相交于DK210+030～+035段,交角87°,推测断层与洞身相交于DK210+101～+106,断层破碎带宽5～10m。断层附近岩层产状紊乱,牵引褶曲较发育。断层东盘岩层为泥岩夹砂岩、砾岩,岩层产状为N36°W/45°NE。
⑤隔界石5#断层:断层走向近南北,该断层倾向NE,倾角45°,为性质不明断层,在地表线位与该断层相交于DK211+210～+320段,交角89°,推测断层与洞身相交于DK211+062～+182。断层破碎带宽120m。断层附近岩层产状紊乱,牵引褶曲较发育。断层上盘为泥岩夹粉砂岩。断层下盘为泥岩,砂岩夹盐岩、石膏。岩层产状为N53°W/60°SW。
⑥磨黑断裂分支1:为区域性中等导热性断裂,推测为张性正断裂,晚更新世活动断裂。在地表线位与该断层相交于DK216+676～+774段,交角约77°,推测断层与洞身相交于DK216+886～DK216+936。断层走向N30°W,倾向NW,倾角约70°。断层破碎带宽20～30m。沿断层可见到岩石破碎及轻微变质,两盘变质紊乱,其7牵引小皱褶的轴线知识南盘向西平移。上、下盘岩层均为泥岩夹砂岩、砾岩,断层下盘产状为N46°W/40°SW。
经过对隧道的施工准备情况、施工地质勘察、开挖情况、施工期防排水、支护及衬砌情况、防护情况、监控量测、施工管理、隧道特征、交通事故、火灾事故等风险因素进行评价分析,大金山隧道初始风险主要为塌方、突水突泥、大变形,风险等级为中度和高度,具体见大金山隧道风险分析评估及风险处理措施表17-表22,风险分布见后附图。
(2)大金山隧道残余风险评估
经过采取相应风险防护措施后,大金山隧道残余风险均可降为中度和部分高度。大金山隧道残余风险如表11。

表11:大金山隧道主要风险清单表
风险清单表
编号

日期
.5
隧道名称
大金山隧道
审核

阶段
施工
序号
风险事件
风险产生的原因
风险源
类别
后果
备注
1
坍塌
1、浅埋
2、围岩破碎
G
可能引发安全事故和人员伤亡

1、无超前地质预报或设计不全面
2、支护措施薄弱,二衬施作不及时
3、监控量测方法不明确
D

2
大变形
1、浅埋
2、围岩破碎
G
可能引发安全事故和人员伤亡

1、支护施工方法不当,施工质量欠缺
2、封闭不及时
3、监控量测不准确、不及时
D

3
突水突泥(石)
1、岩溶
2、地层不整合接触带、侵入岩与
3、围岩接触地带
G
可能引发重大安全事故

1、无超前地质预报设计或设计不全面
2、支护措施薄弱
3、超前地质预报不准确、不及时
D

4
冒顶片帮
1、岩溶
G

表12:大金山隧道风险指标体系表
风险因素
坍塌
耐久性差
突水、突泥
地形
浅埋
★

地质
岩性
★
★
★
构造(向斜、断层)

★
地下水
★
★
★
不良地质