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文檔簡介
1、梁山隧道施工階段風險評估報告一、編制依據1、鐵道部文件關于印發加強鐵路隧道工程安全工作的若干意見的通知 (鐵建設 2007102 號)有關要求;2 、鐵道部文件關于進一步加強鐵路建設安全生產工作的通知 (鐵建設 2010171 號)有關要求;3 、鐵道部文件關于鐵路高風險隧道安全管理工作的實施意見 (工管質 201136 號)有關要求;4 、東南沿海鐵路福建公司文件 關于廈深線梁山隧道高風險管理責任人 的通知(東南鐵工字 2010175 號)有關內容;5 、東南沿海鐵路福建公司文件 廈深線梁山隧道施工階段風險管理計劃 (東南安質 200840 號)有關內容;6 、東南沿海鐵路福建公司文件 東南
2、沿海鐵路工程風險評估和管理實施辦法(暫行)(東南鐵安字 2010790 號)有關內容;7、鐵路隧道風險評估與管理暫行規定 (鐵建設 2007200 號);8、鐵路建設工程安全生產管理辦法 (鐵建設 2006179 號);9 、鐵路隧道設計規范 (TB10003-2005) ;10 、客運專線鐵路隧道工程施工技術指南 (TZ214-2005) ;11 、鐵路工程基本作業施工安全技術規程 (TB10301-2009 );12 、鐵路隧道工程施工安全技術規程 (TB10304-2009 );13 、新建廈深鐵路(福建段)重點標梁山隧道施工合同文件;14 、中鐵二院提供梁山隧道相關設計圖紙、地勘報告資
3、料等;15、廈深鐵路(福建段)梁山隧道(DK96+505DK98+622 )段剩 余工程實施性施工組織設計等。二、隧道概況1 、地理位置及工程范圍梁山隧道起于福建省漳浦縣盤陀鎮塔內村,穿越梁山山地,止于云霄縣 東廈鎮荷步村,隧道起訖里程為 DK94+000 DK103+888 ,全長 9888 米, 為廈深線(福建段)第一長隧道,隧道范圍屬低山地貌,地形起伏較大,相 對高差 200 400m ,最大埋深 680m 。隧道穿越梁山山地,地形總體北高南低,峰嶺高程多在 500 1000 米, 相對高差約 200 600 米,總體屬中低山地貌,溝谷切割較深,多呈 V 形, 溝谷與分水嶺高差較大,山坡
4、不對稱,分水嶺及山脊呈鋸齒狀及波狀延伸, 山坡坡度 30 ° 40 °,個別達 60 °左右。進口段屬低山丘陵地貌,溝谷多 呈 U 形,山坡坡度較緩。緩坡地段被全風化層所覆, 其余地段基巖裸露良好, 緩坡及山頂雜草、灌木叢生,植被較為茂密。隧道洞頂有兩個中小型水庫,其中梁山水庫分布在隧道 DK96+000 DK97+400 右側平距 700 1000 米洞頂約 230 米高的低洼處,梁一水庫 分布在隧道 DK101+280 左側平距 1160 米洞頂約 370 米高處。工程所在地覆蓋層為第四系全新統系人工填筑土,沖、洪積粉質黏土及 中細砂,坡洪積粉質黏土,坡殘積粉
5、質黏土,下伏基巖為燕山早期第四次侵 入晶洞花崗巖及第二次侵入黑云母花崗巖。:隧道位于新華夏系第二隆起帶與南嶺東西向構造帶復合部位。隧道通 過位于佛曇 -南澳和角美 - 大布兩個北東向折斷帶之間的金剛山巖體,形狀如 “廠”字,本隧道通過其西側。受北東向折斷帶影響,隧道區域多發育小型 支斷裂,總體構造較為簡單。L7 突水涌泥帶: 兩次突水涌泥形成的陷坑均位于隧址正上方, 根據地表 陷坑位置和洞內突水涌泥點推測,坍陷體主要局限在涌泥掌子面續向前方 2530m (DK96+ 505DK96+535,隨著標高加大逐漸向大里程方向偏 移),以及線位兩側1520m范圍以內,第一次坍塌體基本成垂直柱狀(稍 向
6、大里程和左側傾斜) ,第二次坍塌則是由于左側迂回平導發生突水涌泥后與 第一次坍塌體連通,隨后坍塌體上部物質則沿第一次的坍塌通道再次發生塌 陷。軟弱帶與隧道平面交角 61 °,傾向小里程,傾角約為 75°85°,寬 度2125m,第一層為全風化花崗巖、輝綠巖及閃長玢巖互層,厚911m。 第二層為強風化夾弱風化花崗巖,厚 1014m 。地下水補給源為地表水體, 開挖掌子面穩定極差,開挖擾動后,夾層物質易軟化崩解成砂狀,極易發生 大規模坍塌、突水、涌泥地質災害。軟弱帶:根據地貌推測,目前未開挖的范圍內存在 4 條軟弱帶,分布于 L8:DK97+040+080 、L9:D
7、K97+410+430 、L10:DK97+650+670 、L11:DK97+925 +965 其規模及圍巖性質除 DK97+410 +430 、DK97+650+670段為W級20米外,其余為V級20米、W級20米,可能發生坍塌、突水突泥等地質災害。軟弱帶工程地質特征見表1。節理:本隧道以晶洞花崗巖為主,晶洞花崗巖中節理發育,根據深孔勘 探,地面以下150米內節理較發育,在150米以下節理較不發育,節理間 距12條/米,傾角10。90。不等,呈閉合狀,節理面間無充填物,結 合好。地表及淺層巖體節理,多為風化節理,進口段以北西向節理最發育, 出口段以南西、南東向節理最發育,節理面平直,受其影
8、響,進出口端坡面 形成了較多孤石及危巖。表1軟弱帶工程地質特征表軟弱 夾層 代號與線路關系主要工程地質特征地表出露位 置洞身相交位 置交角L8DK97+095DK97+06063 °張拉性質,走向為N25 ° W,傾向小里程,傾角約80 85 °,構造帶延伸長度約 950m,夾層寬510m,強 風化花崗巖夾全風化花崗巖,夾層未與梁山水庫直接連 通,地下水較發育,施工中易發生坍塌、掉塊、小規模 突水、涌泥等地質災害。L9DK97+442DK95+41563 °張拉性質,走向為N78 ° W,傾向小里程,傾角約75 80 ° ,夾層寬24
9、m ,物探反映電阻較高, 以強風化花 崗巖為主,巖體破碎,地下水發育,與梁山水庫具有一 定連通性,易發生突水、坍塌、掉塊等地質災害。L10DK97+720DK97+65582 °張拉性質,走向為 N45 ° W,傾向小里程,傾角 82 ° , 夾層寬約25m,以強風化為主,地下水較不發育,易 發生坍塌、掉塊等地質災害。L11DK98+025DK97+96065 °張拉性質,在地表出露特征為較連續的溝槽,延伸長度 約1.8km,走向為N27 ° W,傾向NE (小里程),傾角 約80 °,構造軟弱夾層寬約1020m,影響帶寬約20m,以
10、全強風化花崗巖為主,軟弱夾層與梁山水庫 連通性較好,距離梁山水庫1050m ,地下水發育,地表 水庫與隧道涌水水力聯系較為密切,物探反映低阻帶明 顯,易發生突水、突泥、坍塌、掉塊等地質災害。地震動參數:測區處地震動峰值加速度為0.15g,地震動反應譜特征周期 0.40s。條件:地表水以水庫水及溝水為主。水庫水以梁山水庫、梁一水庫為主,其中梁山水庫總庫容1054萬立方米,正常庫容量807萬立方米;梁一水庫總庫容338萬立方米,水庫水主要受大氣降水補給及水位高于水庫的地下水 補給,工程所在地雨量充沛,水庫常年有水;梁山山地溝谷發育,以雞母錘 為分水嶺,北側溝谷表水匯集至鹿溪河中,南側溝谷表水匯入漳
11、江,水庫周 圍溝谷主要受水庫水補給,其余溝谷受大氣降水補給,季節動態變化大,雨 季時水量豐富,旱季水量較少。地下水主要表現為堆積層中的孔隙水及基巖裂隙水兩類。孔隙水比較少 見,地表僅見兩處井、泉點出露。基巖裂隙水主要賦存于晶洞花崗巖和黑云 母花崗巖節理裂隙內,隧道巖體較完整,除局部節理裂隙密集帶和斷層破碎 帶外,其余地段基巖裂隙水較不發育。水庫水對隧道的影響:梁山水庫及梁一水庫對隧道有一定影響,在DK96+620+650段溝槽或節理密集帶加強預防,防止突泥、突水等不良 地質。4 、特殊地質 本隧道為燕山早期第四次侵入晶洞花崗巖,為硬質巖,埋深大,最大埋 深 680 米。根據洞室埋置深度,計算圍
12、巖發生巖爆的臨界深度為 420 米, 最大切向應力與巖體的抗壓強度比值為 0.69 ,超過了巖層開始剝落和發生巖 爆的下限, 因此巖層大于或等于 420 米的地方會發生輕微或中等巖爆。 同時 根據區域地質構造,結合本隧道位于角美 - 大布與佛曇 -南溪兩個北東向壓性 折段帶之間,其最大主應力為北西向,與線路垂直或呈大角度的夾角,推斷 出本隧道發生巖爆的可能性較大。5、總體施工方案正洞涌泥軟弱帶V級圍巖采用 CRD法施工,L9、L10軟弱帶采用三臺 階法施工, L8 軟弱帶采用三臺階加臨時仰拱或 CRD 法施工, L11 軟弱帶采 用 CRD 法施工, L12 軟弱帶采用三臺階預留核心土法或 C
13、RD 法施工,其余W級圍巖采用三臺階法施工法,H級圍巖采用全斷面法施工。1#斜井右側平導穿越L7軟弱帶V級圍巖采用兩臺階加臨時仰拱法開挖,2#斜井平導穿越軟弱帶V級圍巖采用兩臺階法開挖, 其余W、H級圍巖段采用全斷面開挖。 鉆孔采用鉆孔臺車風動鑿巖機鉆孔,爆破采用導爆管非電微差起爆和光面爆 破技術。出碴采用無軌運輸方式,正洞采用 CAT320 挖掘機組合 WD470 側卸式裝載機、平導采用 CAT220 挖掘機組合 ZL50C 側卸式裝載機裝碴, 大噸位、低污染自卸汽車運輸。錨桿安裝采用鑿巖機在噴錨臺車上鉆孔。噴 射混凝土采用 TK961 混凝土濕噴機作業。復合防水板采用移動工作平臺掛 設。仰
14、拱及填充施工采用仰拱棧橋全幅整體澆筑, 底板混凝土待二襯完成后, 由里向外逐段整幅施工。二次襯砌采用全斷面液壓鋼模襯砌臺車先墻后拱法 施工。混凝土采用自動計量拌和站集中生產, 混凝土運送車運輸, 泵送入模。 施工通風采用大功率通風機壓入式通風, 并設射流風機誘導風流, 加快風速。 反坡施工段采用開挖集水井抽水機抽排地下水。6 、工期安排梁山隧道于 2007 年11 月 26 開工,計劃 2012 年 5 月 31 日竣工,總 工期 1640 日歷天,其中隧道施工工期為 2007 年 11 月 26 至 2012 年 2 月 29 日,無砟軌道施工工期為 2012 年 3 月 1 至 2012
15、年 5 月 31 日。三、目前施工情況1 、施工情況(截至到 2011 年 3 月 31 日) 梁山隧道進口與 1#斜井、出口與 2#斜井已經貫通。1# 斜井:掌子面里程 DK96+505, 正在對 L7 突水涌泥段進行加固處理, 正洞水平旋噴完成 212 根;右側迂回平導帷幕注漿鉆孔 7153.6 米,注漿 791 立方,注水玻璃 2 立方。2#斜井:進口方向掌子面里程 DK98+369,累計掘進1034米,圍巖H級;左側平行導坑掌子面里程 PDK98+142, 累計開挖支護 512m ,超前正洞227m,圍巖H級;2 、剩余工程梁山隧道 1#斜井與 2#斜井間剩余正洞開挖工程 1864 米
16、, 1# 斜井涌泥 軟弱帶加固剩余水平旋噴 377 根,右側迂回導坑正在超前帷幕注漿加固, 剩 余開挖 156.1 米, 2# 斜井平行導坑剩余開挖 950 米,四、風險評估程序和風險評估方法1、風險評估程序 根據鐵道部文件關于鐵路高風險隧道安全管理工作的實施意見(工 管質201136 號)、鐵路隧道風險評估與管理暫行規定 (鐵建設 2007200 號)有關要求;東南沿海鐵路福建公司安質部文件廈深線梁山隧道施工階 段風險管理計劃(東南安質 200840 號)等相關內容,結合廈深線工程建 設實際情況,梁山隧道隧道風險評估基本程序是:( 1)、對施工階段的初始風險進行評價,分別確定各風險因素對安全
17、風 險發生的概率和損失。分析各風險因素的影響程度,主要確定風險因素影響 對施工安全的影響。(2)、提出各風險因素的等級及殘留風險等級,綜合確定梁山隧道隧道 風險等級。(3)、根據評價結果制定相應的風險對策專項施工方案并確定監控責任。( 4)、上級單位對風險評估報告進行審定,并針對高度風險等級,組織 專家組評審,形成隧道安全風險評審意見。( 5)、一分部、四分部按鐵路隧道風險評估與管理暫行規定 、關于 鐵路高風險隧道安全管理工作的實施意見的規定,各負其責,做好隧道風 險過程管理。施工階段風險評估流程如圖1所示施工階段開始檢查施工圖階段所做的全部風險評估結果和相關數據資料,以中反饋的信息結合自身施
18、工水平和現場情況對風險進行識別和管理對風險進行評估在施工組織計劃中制定風險管理計劃,包括預設的應對措施和殘余風險的處理措施全過程對殘余風險進行風險監扌:JE建立專門機構定期檢查施工中實際地層條件和各種風險檢查結果是否滿足要求改變預設的風險應對措施、施工方法和步驟,選擇更優化的施工方案和管理措施實施變更后的施工方案和管理措施圖1施工階段風險評估流程圖2、風險評估方法以專家調查法為主線,綜合運用了風險層次分析法、矩陣法、核對表法 方法。3、風險分級及接受標準(1 )事故發生概率等級標準在綜合考慮了地形地質條件、原勘測、設計有關資料后,將各種風險因素導致相應事故發生的的概率及后果分別用1 5五個數值
19、來表示,其中,概率等級“1 ”“5 ”分別代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”,各概率等級所對應的概率大小和等級標準見表 2。表2事故發生概率等級標準概率范圍中心值概率等級描述概率等級>0.31很可能50.03 0.30.1可能40.003 0.030.01偶然30.0003 0.0030.001不可能2<0.00030.000很不可能1T注:(1)當概率值難以取得時,可用頻率代替概率。(2 )中心值代表所給區間的對數平均值。(2)經濟損失等級標準經濟損失是指風險事故發生后造成工程項目發生的各種費用的總和,包括直接費用和事故處理所需的各種費用,如表 3 表3
20、經濟損失等級標準后果定性描述災難性的很嚴重的嚴重的較大的輕微的后果等級54321經濟損失(萬元)> 1000300 100100 30030 100V 30(3)風險等級標準后果等級“ 1 ”“ 5”分別代表“輕微的”、“較大的”、“嚴重的”、“很 嚴重的”、“災難性的”;并定義概率及后果的估值的乘積為風險指數, 依據鐵 路隧道風險評估與管理暫行規定風險等級標準將風險指數分為“極高(I 級)、高度(H級)、中度(皿級)、低度(W級)”四個等級。其事故發生概 率、后果等級與風險等級(指數)關系如表 4所示:表4風險等級關系后果等級概率等級很可能可能偶然輕微的較大的嚴重的很嚴重的災難性的高度
21、(II級)中度(III級)中度(III級)高度(II級)高度(II級)高度(II級)中度(III級)高度(II級)高度(II級)(4)風險接受準則鐵路隧道風險接受準則與采取的風險處理措施如表5表5風險接受準則風險等級接受準則處理措施低度(W級)可忽略此類風險較小,不需采取風險處理措施和監測。中度(川級)可接受此類風險次之,一般不需采取風險處理措施,但需予以監測。高度(n級)不期望此類風險較大,必須采取風險處理措施降低風險并加強監 測,且滿足降低風險的成本不高于風險發生后的損失。極高(I級)不可接受此類風險最大,必須高度重視并規避,否則要不惜代價將風 險至少降低到不期望的程度。五、風險評估內容1
22、、風險評估對象及目標(1)評估對象:根據東南沿海鐵路福建公司有關文件精神,進行梁山 隧道的安全風險評估。(2)評估目標:根據施工地質、資源配置及施工方案進行風險評估, 提出相應的隧道施工安全措施,著重于施工管理、措施評價和落實。通過風險評估與管理,建立完整的風險評估與管理體系,切實有效地控制各類風險, 將各種風險降低至可接受的水平。2、風險因素評估項目部采用專家調查法,對隧道剩余開挖段各工序出現的風險進行了調 查、統計,梁山隧道風險因素達13項。通過采用風險層次分析法、矩陣法、 核對表法綜合方法,初步辨識和評價出梁山隧道的主要安全風險要素共 3項,即:塌方、突水突泥、巖爆3、風險產生原因(1)
23、、塌方 隧道穿過軟弱帶、節理、裂隙密集帶,一經開挖,潛在應力釋放,圍巖 失穩而發生坍塌。梁山隧道未開挖段存在 4 條軟弱帶、規模不一的節理、裂隙密集帶等不 良地質地段。 同時,因隧道工期比較緊張等因素影響, 隧道塌方的風險較大。DK97+040DK97+080 軟弱帶(L8 ):根據其工程地質特征,掌子面 的自穩能力差,發育全風化的花崗巖、輝綠巖夾層或差異帶,若對差異風化 帶處理不及時,加之地下水作用,可能引起局部涌砂、涌泥現象,繼而造成 開挖面失穩、誘發坍方。DK97+410 DK97+430 、DK97+650 DK97+670 軟弱帶 (L9、L10):夾層物質為強風化花崗巖,節理裂隙發
24、育,巖體破碎,呈塊狀,局部裂隙帶 風化成全風化層,節理裂隙面一般充填黏土層,地下水一般較不發育,開挖 掌子面具有一定自穩能力,易發生掉塊,誘發局部坍塌地質災害。DK97+925 DK97+965 軟弱帶( L11 ) : 據其特性,其工程地質條件 更差,地下水極發育,受水影響夾層物質呈流塑狀,擾動后力學性能極差, 掌子面極易失穩,在動水作用下,易流失,誘發大規模的坍塌、突水、涌泥 等地質災害。節理、裂隙密集帶:為張性節理密集帶,節理間距一般小于 0.1 米,以 微張狀為主,密集帶寬度一般在 1 2 米,充填以強風化花崗巖為主,局部 節理面充填黏土層,巖體破碎,地下水較發育發育,易發生坍塌、突水
25、、 涌泥等地質災害。( 2 ) 、突水、突泥 地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用會加劇巖體的失穩和坍落。梁山隧道突水、突泥的主要風險因素為 L7 突水涌泥段、軟弱帶及水庫影響帶。L7 突水涌泥段:軟弱帶與隧道平面交角 61 °,傾向小里程,傾角約為75 °85 °,寬度2125m ,夾層物質主要分為兩層,第一層為全風化層, 厚1013m,物質為全風化花崗巖、輝綠巖、閃長玢巖互層,原狀土體時, 具有一定規律,全風化花崗巖呈硬塑堅硬土狀,擾動后呈中粗砂狀;全 風化輝綠巖,原狀土呈硬塑堅硬狀粉質黏土,擾動后呈飽和軟土,黏性較 強;全風化閃長玢巖,原狀土呈硬塑堅硬狀黏土
26、,擾動后呈軟黏土,黏性 強。第二層為強風化夾弱風化花崗巖,厚1012m ,巖體破碎,巖質軟硬不均,變化頻繁。地下水補給源為地表水體,開挖掌子面穩定極差,開挖擾 動后,夾層物質易軟化崩解成砂狀,極易發生大規模突水、涌泥地質災害。軟弱帶:突水、突泥產生原因同上塌方產生原因。水 庫影響 帶:梁 山水庫 及梁一水 庫對隧 道有一定影響, 在 DK96+620+650 段溝槽或節理密集帶充填以強風化花崗巖為主,局部節 理面充填黏土層,巖體破碎,地下水較發育發育。易發生突水、涌泥地質 災害。(3)、巖爆 隧道為燕山早期第四次侵入晶洞花崗巖,為硬質巖,埋深大,最大埋深680 米。根據埋置深度計算圍巖發生巖爆
27、的臨界深度為 420 米,巖層大于或 等于 420 米的地方會發生輕微或中等巖爆。 同時根據區域地質構造, 結合本 隧道位于角美 -大布與佛曇 - 南溪兩個北東向壓性折段帶之間,其最大主應力 為北西向,與線路垂直或呈大角度的夾角,推斷出本隧道剩余開挖段發生巖 爆的可能性較大。(4 )、交通事故交通管理不到位,安全警示標志、限速標志不全,裝載、運輸設施未按照安全技術規程作業,作業人員與輸設施搶道。 洞內通風照明不足,能見度差。(5)、用電事故 作業地段照明未使用安全電壓,供電線路未采用三相五線制,用電設備 未采用“一機、一閘、一漏、一箱” , 配電箱和開關箱未專人負責。(6)、火災事故 未定期組
28、織對參建員工進行消防教育;易燃易爆物品管理不到位;洞內 電焊、氣割作業未實施明火使用申請;現場消防器材不足、實效。4、風險評估記錄 梁山隧道安全風險評估記錄詳細列于附表,其中: ( 1 )、附表 1 安全風險清單表 ; ( 2 )、附表 2 初始風險等級表 ; ( 3 )、附表 3 風險因素權重表 ; (4 )、附表 4 風險因素綜合權重表 ; (5)、附表 5風險期望損失表 ; ( 6 )、附表 6 風險對策措施表 ; ( 7 )、附表 7 風險評估綜合表 ; (8 )、附表 8 風險登記表。六、風險對策措施及建議(一)、風險對策措施1 、塌方地段(1 ) 嚴格堅持“預探支、嚴注漿、短進尺、
29、弱爆破、強 (緊)支護、快 閉合、勤量測、及時反饋”的施工原則。(2 )加強超前地質預報工作。對開挖面前方地層采取 TSP203 、超前 地質鉆孔進行中長距離預報;采用地質素描法和鉆爆施工時用長炮眼孔進行 短距離預報,判明地層和含水情況,為超前支護和止水提供依據,及時修改 或加強超前支護和支護參數。尤其是施工開挖接近探明的軟弱帶及節理、裂 隙密集帶時, 要認真及時地分析和觀察開挖工作面巖性變化, 遇有探孔突水、 突泥和整體性變差等現象,及時調整施工方法。(3)加強施工監控量測,實行信息化施工。對地表沉降、拱頂下沉、 圍巖收斂進行量測,及時對數據進行整理分析,及時反饋于設計和施工,及 時優化設計
30、參數和施工方法。當量測數據表明圍巖收斂變形接近控制標準的 警戒值時,盡快采取加強措施進行加固,抑制變形,防止因變形突變引起塌 方。(4)根據軟弱帶巖性、破碎程度及地下水情況,及時采用超前小導管、 拱部©89大管棚、揭示前5米超前周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預加 固,通過加固周邊圍巖,提高其自承能力,減少圍巖松弛變形。(5)開挖后及時按審批的方案施工初期支護并封閉成環,必要時快速 封閉掌子面、增設臨時仰拱與臨時對撐加固初期支護。(6 ) 嚴格控制仰拱和二襯與掌子面的步距,初期支護 IV 級以上圍巖 封閉位置距離掌子面不得大于 35m ;二次襯砌距離掌子面位置: IV 級圍巖 不得大
31、于 90m ,V 、 VI 級圍巖不得大于 70m 。軟弱圍巖地段等應提前進行 二襯施工、密切注意隧道施工穩定性的影響。( 7)變更設計。請建設指揮部組織設計單位、監理單位、施工單位四 方現場勘察,根據圍巖的實際情況, 優化支護參數 ,增加格柵或型鋼鋼架支護。(8 )施工方法的控制。按照臺階法、臺階法加臨時仰拱、 CRD 法組織 施工,隧道洞身開挖以弱爆破為主,機械開挖為輔,采用減震爆破技術,嚴 格控制開挖進尺,及時支護。(9)嚴格控制開挖工序,尤其是一次開挖進尺。臺階法開挖時,W級 圍巖上臺階一次開挖進尺不能超過 2 榀拱架間距,中下臺階一次開挖進尺不 能超過3榀拱架間距,仰拱一次開挖進尺不
32、能超過 3m ;級圍巖上臺階一 次開挖進尺不能超過 1 榀拱架間距,中下臺階一次開挖進尺不能超過 2 榀拱 架間距,仰拱一次開挖進尺不能超過 3 m ,杜絕各種違章施工。控制爆破裝 藥量,減小對軟弱破碎圍巖的擾動。( 10 )施工期間,洞口應常備一定數量的搶險材料,如方木、型鋼鋼架 等,以備急用。2、突水、突泥地段 突水、突泥地段嚴格按“綜合預報,先探水,全面掌握前方地質狀況” , 弱爆破、強支護、快封閉、勤量測,穩步推進的原則組織施工。在接近軟弱帶及水庫影響帶時,先采用 TSP203 對掌子面前方 100m 范圍內的不良地質體的位置、規模、性質進行詳細的預報,預判前方地質條 件和地下水情況,
33、 有異常時適當加密探測; 然后在 TSP203 的基礎上實施超 前地質鉆孔驗證,并輔以紅外探水測定,每次探測長度以 30m 為一循環, 相鄰探孔前后搭接 5m ,在判明水源補給、涌水量和突出水壓等情況下,有 針對性地采取超前帷幕注漿、超前周邊注漿或超前局部注漿等方案。突水、突泥段施工( 1 ) 嚴格堅持“預探支、嚴注漿、短進尺、弱爆破、強 (緊)支護、快 閉合、勤量測、及時反饋”的施工原則;( 2 )采用 TSP203+ 超前地質預報系統、紅外探水儀、鉆機超前探孔和 每個循環開挖前采用超長鉆桿鉆孔等探測手段對前方圍巖進行綜合預測預 報,判識掌子面前方圍巖地質水文情況,適時調整支護類型、二襯等。
34、(3)根據軟弱帶及水庫影響帶巖性、破碎程度及地下水情況,及時采 用超前小導管、拱部© 89大管棚、超前局部注漿、揭示前5米超前周邊注漿 及揭示前 5 米超前帷幕注漿預加固進行封堵, 以加固地層并堵水, 減少水量, 降低地下水對軟弱圍巖的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用。(4)L7 突水突泥段處理超前預加固方案采用“全環水平旋噴超前加固圈 +拱墻大管棚超前支護及補充注漿 +掌子面水平旋噴改良預加固” 的綜合加 固措施。(5) 采用臺階法、臺階法加臨時仰拱、CRD 法對 L7 突水涌泥段、軟 弱帶及水庫影響帶進行開挖。(6 ) 每班配一名技術人員值班全過程監控、指導;(7)配置足夠的抽排水設
35、備,采用恰當的排水措施,使地下水能順著 預設的各種管溝排出洞外,以降低地下水位,減少地下工程的滲水量。3 、巖爆地段 依據設計文件、相關地質資料及巖層特征等方面初步判別巖爆存在的可能性,其判別指標為:(1)巖石的強度Rb >80Mpa ; (2 )巖層中的原始初 應力>( 0.150.2 ) Rb ; (3)圍巖的級別:H或皿級;(4)隧道洞身 埋深H > 420m ; (5)巖石干燥無水、呈脆性,結構較完整,節理基本不發 育。只要滿足其中三項指標時,即可判定巖爆存在。嚴格堅持“短進尺、多 循環、以防為主、防治結合”的原則組織施工,三標段施工過程中采取的主 要措施:1 、以超
36、前探孔為主,輔以 TSP203 等手段進行預測預報;對開挖面及 其附近的地質觀察、素描, 分析巖石的 “動態特性”,主要包括巖體內部發生的各種聲響和局部巖體表面的剝落、崩裂等現象;2、技術措施:(1)選用預先釋放部分能量的方法。用超前鉆孔釋放能量或噴射高壓 水沖洗法,先期將巖層的原始應力釋放,以減少巖爆的發生。 微弱巖爆地段可直接在開挖面上灑水, 軟化表層,促使應力釋放和調 整。 中等巖爆地段在邊墻及拱部隧道開挖輪廓線1015cm范圍內打設注水孔,并向孔內噴灌高壓水,軟化圍巖,加快圍巖內部應力的釋放。 強烈巖爆段除采用噴注高壓水外, 可采用開挖超前導坑的方法, 提前 釋放部分應力。 采用預裂爆
37、破以釋放預應力。(2 ) 加強光面爆破技術,使開挖輪廓線圓順,降低巖爆發生的強度。 選用與硬巖相匹配的水膠炸藥。周邊眼間距較無巖爆地段適當加密,周 邊眼采用小藥卷不偶合裝藥, 嚴格控制藥量, 盡可能減少爆破對圍巖的影響。(3)局部增設錨桿及鋼筋網或采用鋼架錨噴支護等手段進行防護,盡 可能減少巖層暴露時間,減少巖爆發生。 對于巖爆強烈的開挖面, 可采用超前錨桿對開挖面前方的圍巖進行鎖 定。 在拱部及兩側側壁布置預防巖爆的短錨桿,錨桿長度宜為 2m 左右, 間距宜為 0.5 1.0m ,并宜與微纖維噴射混凝土聯合使用, 形成噴錨加固作 用。4、其他風險控制措施( 1 )交通安全控制措施梁山隧道 1
38、 #斜井、 2#斜井工區洞內施工工作面多,裝載、運輸設備進出頻繁,為防止交通安全事故, 應確保裝載、運輸設施良好工作狀態,裝載、運輸設施按照安全技術規程作業,安全警示標志、限速標志齊全,作業人員 與運輸設施按道行駛。洞內通風照明能見度滿足行車要求,同時加強所有參 建人員交通安全教育,遵守交通安全規章制度,確保安全行駛。(2)用電安全控制措施 施工現場用電須采用三相五線制供電系統,且工作接地電阻值不得大于4Q;供電系統始端、末端必須作重復接地;但線路較長時,線路中間應 增設重復接地,其電阻值不應大于 10 Q。 用電設備應實行一機一閘一漏 (漏電保護器)一箱 (配電箱);漏電保 護裝置與設備相匹
39、配。不得用一個開關直接控制二臺及以上的用電設備。 熔斷器的規格應滿足被保護線路和設備的要求;熔體不得削小或合股使用,嚴禁用金屬絲代替,熔體應有保護罩,管型熔斷器不得無管使用,有 填充材料的熔斷器不得改裝使用;熔體熔斷后必須查明原因并排出故障后方 可更換,裝好保護罩后方可送電;插銷和插座必須配套使用。 電焊機的外殼應可靠接地,不得多臺串聯接地,電焊機的裸露導電部分和轉動部分應裝安全保護罩;電焊機的電源線必須絕緣良好。 有人觸電,立即切斷電源,進行急救;電氣著火,應立即將有關電源切斷,使用泡沫滅火器或干砂滅火(3)消防安全控制措施 隧道內嚴禁明火作業。防水板鋪設、鋼筋安裝施工區域設置有效且足夠 的
40、消防器材,放在易取的位置并且設立明顯標志。各種器材做到定期檢查、 補充和更換,不得挪用。(二)、建議1 、梁山隧道根據前期的施工情況來看,地質條件復雜多變,風化強烈 為全風化層,形成軟弱夾層繁多,后期未開挖段應根據施工信息,及時做好動態設計。如隧道圍巖級別變更等。2、綜合考慮目前施工所揭示軟弱帶的工程水文地質,從設計角度深入 提供施工階段安全風險管理措施。3、進一步加強超前地質預報工作。4 、對軟弱帶、節理、裂隙密集帶、富水帶等不良地段的邊界范圍、巖 性及地下水情況,采取多種形式的超前地質預報,加固以超前預支護為主, 增強主動安全管理。5、適當增加施工時風險管理費用的投入,以更利于安全風險的管
41、理。6、風險管理是風險評估的目的,安全風險評估應在施工階段做出動態 調整,同時對工期風險、投資風險、第三方風險等在做好必要的評估,以踐 行鐵路建設科學發展觀的要求。七、風險評估結論經風險評估,梁山隧道的塌方、突水、突泥及巖爆屬于高度或中度安全 風險。為確保安全風險得到有效地控制和管理,須將梁山隧道納入鐵道部高 風險管理的范疇。八、附件及附錄1 、梁山隧道風險評估記錄表2 、梁山隧道施工階段風險評估說明圖附表1梁山隧道風險清單表風險清單表編號XSFJ-川-SDQ-01日 期2011-331隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階 段施工階段序號風險事件風險產生的原因類 別后果備注1突水、突泥L8L11軟弱帶
42、:充填物質為強全 風化花崗巖、輝綠巖及閃長玢巖,寬度在 525米,地下水發育極發育,受水影 響充填物質呈流塑狀,穩定性差。L7突水涌泥段:該軟弱帶經過2次較 大規模的突水涌泥后地質變得異常復雜,其 極富水,洞身至地表風化深度為 270米, 夾層厚度約25米,橫向延伸長度約2.3公 里。充填物質全風化花崗巖、輝綠巖及閃長 玢巖,呈砂土狀。水庫影響帶:DK96+620+650段溝槽或節理密集帶充填以強風化花崗巖為主, 局部節理面充填黏土層,巖體破碎,地下水 較發育發育。地質因素人員傷亡工期延誤2塌 方L8L11軟弱帶:充填物質為強全 風化花崗巖、輝綠巖及閃長玢巖,寬度在 525米,地下水發育極發育
43、,受水影 響充填物質呈流塑狀,穩定性差。節理、裂隙密集帶:為張性節理密集帶, 節理間距一般小于0.1米,以微張狀為主, 密集帶寬度一般在12米,充填以強風化 花崗巖為主,局部節理面充填黏土層,巖體 破碎,地下水較發育發育。地質因素人員傷亡工期延誤3巖爆隧道為燕山早期第四次侵入晶洞花崗 巖,為硬質巖,埋深大,最大埋深680米。 根據埋置深度計算圍巖發生巖爆的臨界深 度為420米,巖層大于或等于420米的地 方會發生輕微或中等巖爆。同時根據區域地 質構造,結合本隧道位于角美-大布與佛曇- 南溪兩個北東向壓性折段帶之間,其最大主地質因素人員傷亡風險清單表編號XSFJ-川-SDQ-01日 期2011-
44、331隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階 段施工階段序號風險 事件風險產生的原因類別后果備注應力為北西向,與線路垂直或呈大角度的夾 角,推斷出本隧道發生巖爆的可能性較大。4父通 事故交通管理不到位,安全警示標志、限速 標志不全,裝載、運輸設施未按照安全技術 規程作業,作業人員與輸設施搶道。洞內通風照明不足,能見度差。“工因素一人員傷亡5用電 事故作業地段照明未使用安全電壓,供電線 路未采用三相五線制,用電設備未采用“一 機、一閘、一漏、一相,配電相和開關相 未專人負責*工因素人員傷亡6火災 事故未定期組織對參建員工進行消防教育; 易燃易爆物品管理不到位;洞內電焊、氣割 作業未實施明火使用申請;現場消
45、防器材不 足、實效。施工因素人員傷亡初始風險等級表編號XSFJ-川-SDQ-01日期2011-3-31隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階段施工階段安全風險附表2 初始風險等級表號風險因素風險事件概率等級后果等級風險等級1L8L11軟弱帶處理工程措施43高度2L7突水突泥段加固處理措施突水、突泥54極咼DK96+6203+650段水庫影響33高度帶注漿堵水措施4超前地質預報42高度5L8L11軟弱帶處理工程措施43高度6節理、裂隙密集帶超前支護塌方42高度7監控量測42高度序初始風險等級表編號日期-SDQ-018420米以上埋深洞花崗巖段應力釋放措施巖爆41中度9交通運輸管理交通事故32中度10現場臨
46、時用電管理用電事故32中度11施工現場防火管理火災事故32中度隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階段施工階段風險因素權重表編號XSFJ-川-SDQ-01日期2011-3-31隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階段施工階段安全風險附表3風險因素權重表號風險因素風險事件概率等級后果等級權重值1L8L11軟弱帶處理工程措施43122L7突水突泥段加固處理措施突水、突泥5420DK96+6203+650段水庫影響339帶注漿堵水措施4超前地質預報4285L8L11軟弱帶處理工程措施43126節理、裂隙密集帶超前支護塌方4287監控量測4288420米以上埋深洞巖爆414序風險因素權重表編號日期隧道名稱梁山隧道審核-S
47、DQ-01劉生秀階段施工階段花崗巖段應力釋放措施9 交通運輸管理交通事故10 現場臨時用電管理用電事故11 施工現場防火管理火災事故說明:在鐵路隧道風險評估與管理暫行規定附表中,權重值意指多重風險評估時某一個特定風險的份量。本表安全風險評估僅涉及到安全,權重值實際應為1,考慮到各 安全風險因素的重要性,表中相應實際數值以矩陣乘積列出。附表4 風險因素綜合權重表風險因素綜合權重表編號XSFJ-川-SDQ-01日期2011-3-31隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階段施工階段序號風險因素綜合權重重要度1L8L11軟弱帶加固處理工程措施12.1%高度2L7突水突泥段加固處理措施20.2%極咼3DK96+6
48、20 +650 段水庫影響帶注漿堵水措施9.1%高度4超前地質預報8.1%高度5L8L11軟弱帶加固處理工程措施12.1%高度6節理、裂隙密集帶超前支護8.1%高度7監控量測8.1%高度8420米以上埋深洞花崗巖段應力釋放措施4.0%中度9交通運輸管理6.1%中度10現場臨時用電管理6.1%中度11施工現場防火管理6.1%中度合計100 %附表5風險期望損失表風險期望損失表編號隧道名稱梁山隧道審核XSFJ-川-SDQ-012011-3-3日期1劉生秀階段施工階段序號風險因素風險事件預計損失(萬元)期望概率期望損失(萬元)1L8L11軟弱帶加固處理工程措施50 100可能< 502L7突水
49、突泥段加固處理措施突水、突泥100 300可能< 100DK96+6203+650段水庫影響50 100可能< 50帶注漿堵水措施4超前地質預報30 50偶然< 205L8L11軟弱帶加固處理工程措施50 100可能< 506節理、裂隙密集帶超前支護塌方50 100可能< 507監控量測30 50偶然< 208420米以上埋深洞巖爆< 30偶然< 10風險期望損失表編號XSFJ-川-SDQ-01日期2011-3-31隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階段施工階段花崗巖段應力釋放措施9交通運輸管理交通事故30 50偶然< 2010現場臨時用電管理用電
50、事故30 50偶然< 2011施工現場防火管理火災事故30 50偶然< 20附表6風險對策措施表風險因素風險事件風險對策措施表編號XSFJ-川-SDQ-01日期2011-3-31隧道名稱梁山隧道審核劉生秀階段施工階段序安全風險風險等級對策措施1L8 L11軟弱帶加固處理工程措施突水、突泥高度對于不同的軟弱帶巖性、破碎程度及地下水情況米 用超前小導管、拱部©89大管棚、揭示前5米超前 周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預加固,開挖 采用臺階法開挖,拱部錨桿支護,拱墻型鋼鋼架加 強。2L7突水突泥段加固處理措施極咼處理超前預加固方案采用“全環水平旋噴超前加固 圈+拱墻大管棚超前
51、支護及補充注漿 +掌子面水平 旋噴改良預加固”的綜合加固措施。開挖采用CRD 分部開挖法施工,拱部錨桿支護,拱墻型鋼鋼架加 強。米用初支加二襯及二襯的復合襯砌。3DK96+620+650 段水庫影響帶注漿堵水措施高度根據探水孔的涌水量預測前方地下水附存情況,采 取相應的堵水措施:具體為當探孔單孔出水量大于3m /h 或有2/3 滿孔且總出水量大于 15m /h,斷定局部有突水的可能,采用超前注漿;當局部地 段滲漏水嚴重,且洞壁出水量1.5m 3/m.d時,進行 局部徑向注漿堵水。4超前地質預報高度采用TSP203+超前地質預報系統、紅外探水儀、 鉆機超前探孔和每個循環開挖前采用超長鉆桿鉆 孔等
52、探測手段對前方圍巖進行綜合預測預報,判識 掌子面前方圍巖地質水文情況,適時調整支護類 型、二襯等。5L8 L11軟弱帶加固處理工程措施塌方高度對于不同的軟弱帶巖性、破碎程度及地下水情況米 用超前小導管、拱部©89大管棚、揭示前5米超前 周邊注漿及揭示前5米超前帷幕注漿預加固,開挖 采用臺階法開挖,拱部錨桿支護,拱墻型鋼鋼架加 強。6節理、裂隙密集帶超前支護高度工程措施以加強超前錨桿或小導管支護。7監控量測高度對隧道M、W、V級圍巖段開展洞內觀測、拱頂下 沉、凈空變化監控量測。8420米以上埋深洞 花崗巖段 應力釋放 措施巖爆中度按照“先柔后剛、先放后抗”的施工原則,采取超前鉆孔釋放地
53、應力、加強初期支護、優化隧道開挖方法、進行圍巖應力釋放等一系列措施。9交通運輸管理交通事故中度保持裝載、運輸設施良好工作狀態,裝載、運輸設 施按照安全技術規程作業,安全警示標志、限速標 志齊全,作業人員與運輸設施按道行駛。洞內通風 照明能見度滿足行車要求。10現場臨時用電管理用電事故中度嚴格現場臨時用電管理,作業地段照明使用安全電 壓,供電線路采用三相五線制,用電設備采用“一 機、一閘、一漏、一相 , 配電相和開關相專人負 責。施工現場加強對作業員工的消防安全教育,嚴格明火審批制11防火管理火災事故中度度,配足消防器材附表7風險評估綜合表評估階段施工階段時間2011-3-31隧道名稱梁山隧道長度9888m線別雙線地質概況梁山隧道最大埋深680m,圍巖以晶洞花崗巖為主。剩余未開挖段存在 4 條軟弱帶,圍巖性質
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