《梁山隧道风险评估报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《梁山隧道风险评估报告.docx(32页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、 梁山隧道施工阶段风险评估报告梁山隧道施工阶段风险评估报告一、编制依据1、铁道部文件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2007102号)有关要求;2、铁道部文件关于进一步加强铁路建设安全生产工作的通知(铁建设2010171号)有关要求;3、铁道部文件关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见(工管质201136号)有关要求;4、东南沿海铁路福建公司文件关于厦深线梁山隧道高风险管理责任人的通知(东南铁工字2010175号)有关内容;5、东南沿海铁路福建公司文件厦深线梁山隧道施工阶段风险管理计划(东南安质200840号)有关内容;6、东南沿海铁路福建公司文件东南沿海铁路工程风险
2、评估和管理实施办法(暂行)(东南铁安字2010790号)有关内容;7、铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号);8、铁路建设工程安全生产管理办法(铁建设2006179号);9、铁路隧道设计规范(TB10003-2005);10、客运专线铁路隧道工程施工技术指南(TZ214-2005);11、铁路工程基本作业施工安全技术规程(TB10301-2009);12、铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009);13、新建厦深铁路(福建段)重点标梁山隧道施工合同文件;14、中铁二院提供梁山隧道相关设计图纸、地勘报告资料等;15、厦深铁路(福建段)梁山隧道(DK96+505DK
3、98+622)段剩余工程实施性施工组织设计等。二、隧道概况1、地理位置及工程范围梁山隧道起于福建省漳浦县盘陀镇塔内村,穿越梁山山地,止于云霄县东厦镇荷步村,隧道起讫里程为DK94+000DK103+888,全长9888米,为厦深线(福建段)第一长隧道,隧道范围属低山地貌,地形起伏较大,相对高差200400m,最大埋深680m。2、地形地貌概况隧道穿越梁山山地,地形总体北高南低,峰岭高程多在5001000米,相对高差约200600米,总体属中低山地貌,沟谷切割较深,多呈V形,沟谷与分水岭高差较大,山坡不对称,分水岭及山脊呈锯齿状及波状延伸,山坡坡度3040,个别达60左右。进口段属低山丘陵地貌,
4、沟谷多呈U形,山坡坡度较缓。缓坡地段被全风化层所覆,其余地段基岩裸露良好,缓坡及山顶杂草、灌木丛生,植被较为茂密。隧道洞顶有两个中小型水库,其中梁山水库分布在隧道DK96+000DK97+400右侧平距7001000米洞顶约230米高的低洼处,梁一水库分布在隧道DK101+280左侧平距1160米洞顶约370米高处。3、地质情况工程所在地覆盖层为第四系全新统系人工填筑土,冲、洪积粉质黏土及中细砂,坡洪积粉质黏土,坡残积粉质黏土,下伏基岩为燕山早期第四次侵入晶洞花岗岩及第二次侵入黑云母花岗岩。地质构造及地震动参数:隧道位于新华夏系第二隆起带与南岭东西向构造带复合部位。隧道通过位于佛昙-南澳和角美
5、-大布两个北东向折断带之间的金刚山岩体,形状如“厂”字,本隧道通过其西侧。受北东向折断带影响,隧道区域多发育小型支断裂,总体构造较为简单。L7突水涌泥带:两次突水涌泥形成的陷坑均位于隧址正上方,根据地表陷坑位置和洞内突水涌泥点推测,坍陷体主要局限在涌泥掌子面续向前方2530m(DK96+ 505DK96+535,随着标高加大逐渐向大里程方向偏移),以及线位两侧1520m范围以内,第一次坍塌体基本成垂直柱状(稍向大里程和左侧倾斜),第二次坍塌则是由于左侧迂回平导发生突水涌泥后与第一次坍塌体连通,随后坍塌体上部物质则沿第一次的坍塌通道再次发生塌陷。软弱带与隧道平面交角61,倾向小里程,倾角约为75
6、85,宽度2125m,第一层为全风化花岗岩、辉绿岩及闪长玢岩互层,厚911m。第二层为强风化夹弱风化花岗岩,厚1014m。地下水补给源为地表水体,开挖掌子面稳定极差,开挖扰动后,夹层物质易软化崩解成砂状,极易发生大规模坍塌、突水、涌泥地质灾害。软弱带:根据地貌推测,目前未开挖的范围内存在4条软弱带,分布于L8:DK97+040+080、L9:DK97+410+430、L10:DK97+650+670、L11:DK97+925+965其规模及围岩性质除DK97+410+430、DK97+650+670段为级20米外,其余为级20米、级20米,可能发生坍塌、突水突泥等地质灾害。软弱带工程地质特征见
7、表1。节理:本隧道以晶洞花岗岩为主,晶洞花岗岩中节理发育,根据深孔勘探,地面以下150米内节理较发育,在150米以下节理较不发育,节理间距12条/米,倾角1090不等,呈闭合状,节理面间无充填物,结合好。地表及浅层岩体节理,多为风化节理,进口段以北西向节理最发育,出口段以南西、南东向节理最发育,节理面平直,受其影响,进出口端坡面形成了较多孤石及危岩。表1 软弱带工程地质特征表软弱夹层代号与线路关系主要工程地质特征地表出露位置洞身相交位置交角L8DK97+095DK97+06063张拉性质,走向为N25W,倾向小里程,倾角约8085,构造带延伸长度约950m,夹层宽510m,强风化花岗岩夹全风化
8、花岗岩,夹层未与梁山水库直接连通,地下水较发育,施工中易发生坍塌、掉块、小规模突水、涌泥等地质灾害。L9DK97+442DK95+41563张拉性质,走向为N78W,倾向小里程,倾角约7580,夹层宽24m,物探反映电阻较高,以强风化花岗岩为主,岩体破碎,地下水发育,与梁山水库具有一定连通性,易发生突水、坍塌、掉块等地质灾害。L10DK97+720DK97+65582张拉性质,走向为N45W,倾向小里程,倾角82,夹层宽约25m,以强风化为主,地下水较不发育,易发生坍塌、掉块等地质灾害。L11DK98+025DK97+96065张拉性质,在地表出露特征为较连续的沟槽,延伸长度约1.8km,走向
9、为N27W,倾向NE(小里程),倾角约80,构造软弱夹层宽约1020m,影响带宽约20m,以全强风化花岗岩为主,软弱夹层与梁山水库连通性较好,距离梁山水库1050m,地下水发育,地表水库与隧道涌水水力联系较为密切,物探反映低阻带明显,易发生突水、突泥、坍塌、掉块等地质灾害。地震动参数:测区处地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期0.40s。水文地质条件:地表水以水库水及沟水为主。水库水以梁山水库、梁一水库为主,其中梁山水库总库容1054万立方米,正常库容量807万立方米;梁一水库总库容338万立方米,水库水主要受大气降水补给及水位高于水库的地下水补给,工程所在地雨量充沛,水库常年有
10、水;梁山山地沟谷发育,以鸡母锤为分水岭,北侧沟谷表水汇集至鹿溪河中,南侧沟谷表水汇入漳江,水库周围沟谷主要受水库水补给,其余沟谷受大气降水补给,季节动态变化大,雨季时水量丰富,旱季水量较少。地下水主要表现为堆积层中的孔隙水及基岩裂隙水两类。孔隙水比较少见,地表仅见两处井、泉点出露。基岩裂隙水主要赋存于晶洞花岗岩和黑云母花岗岩节理裂隙内,隧道岩体较完整,除局部节理裂隙密集带和断层破碎带外,其余地段基岩裂隙水较不发育。水库水对隧道的影响:梁山水库及梁一水库对隧道有一定影响,在DK96+620+650段沟槽或节理密集带加强预防,防止突泥、突水等不良地质。4、特殊地质本隧道为燕山早期第四次侵入晶洞花岗
11、岩,为硬质岩,埋深大,最大埋深680米。根据洞室埋置深度,计算围岩发生岩爆的临界深度为420米,最大切向应力与岩体的抗压强度比值为0.69,超过了岩层开始剥落和发生岩爆的下限,因此岩层大于或等于420米的地方会发生轻微或中等岩爆。同时根据区域地质构造,结合本隧道位于角美-大布与佛昙-南溪两个北东向压性折段带之间,其最大主应力为北西向,与线路垂直或呈大角度的夹角,推断出本隧道发生岩爆的可能性较大。5、总体施工方案正洞涌泥软弱带级围岩采用CRD法施工,L9、L10软弱带采用三台阶法施工,L8软弱带采用三台阶加临时仰拱或CRD法施工,L11软弱带采用CRD法施工,L12软弱带采用三台阶预留核心土法或
12、CRD法施工,其余级围岩采用三台阶法施工法,级围岩采用全断面法施工。1#斜井右侧平导穿越L7软弱带级围岩采用两台阶加临时仰拱法开挖,2#斜井平导穿越软弱带级围岩采用两台阶法开挖,其余、级围岩段采用全断面开挖。钻孔采用钻孔台车风动凿岩机钻孔,爆破采用导爆管非电微差起爆和光面爆破技术。出碴采用无轨运输方式,正洞采用CAT320挖掘机组合WD470侧卸式装载机、平导采用CAT220挖掘机组合ZL50C侧卸式装载机装碴,大吨位、低污染自卸汽车运输。锚杆安装采用凿岩机在喷锚台车上钻孔。喷射混凝土采用TK961混凝土湿喷机作业。复合防水板采用移动工作平台挂设。仰拱及填充施工采用仰拱栈桥全幅整体浇筑,底板混
13、凝土待二衬完成后,由里向外逐段整幅施工。二次衬砌采用全断面液压钢模衬砌台车先墙后拱法施工。混凝土采用自动计量拌和站集中生产,混凝土运送车运输,泵送入模。施工通风采用大功率通风机压入式通风,并设射流风机诱导风流,加快风速。反坡施工段采用开挖集水井抽水机抽排地下水。6、工期安排梁山隧道于2007年11月26开工,计划2012年5月31日竣工,总工期1640日历天,其中隧道施工工期为2007年11月26至2012年2月29日,无砟轨道施工工期为2012年3月1至2012年5月31日。三、目前施工情况1、施工情况(截至到2011年3月31日)梁山隧道进口与1#斜井、出口与2#斜井已经贯通。1#斜井:掌
14、子面里程DK96+505,正在对L7突水涌泥段进行加固处理,正洞水平旋喷完成212根;右侧迂回平导帷幕注浆钻孔7153.6米,注浆791立方,注水玻璃2立方。2#斜井:进口方向掌子面里程DK98+369,累计掘进1034米,围岩级;左侧平行导坑掌子面里程PDK98+142,累计开挖支护512m,超前正洞227m,围岩级;2、剩余工程梁山隧道1#斜井与2#斜井间剩余正洞开挖工程1864米,1#斜井涌泥软弱带加固剩余水平旋喷377根,右侧迂回导坑正在超前帷幕注浆加固,剩余开挖156.1米,2#斜井平行导坑剩余开挖950米,四、风险评估程序和风险评估方法1、风险评估程序根据铁道部文件关于铁路高风险隧
15、道安全管理工作的实施意见(工管质201136号)、铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号)有关要求;东南沿海铁路福建公司安质部文件厦深线梁山隧道施工阶段风险管理计划(东南安质200840号)等相关内容,结合厦深线工程建设实际情况,梁山隧道隧道风险评估基本程序是:(1)、对施工阶段的初始风险进行评价,分别确定各风险因素对安全风险发生的概率和损失。分析各风险因素的影响程度,主要确定风险因素影响对施工安全的影响。(2)、提出各风险因素的等级及残留风险等级,综合确定梁山隧道隧道风险等级。(3)、根据评价结果制定相应的风险对策专项施工方案并确定监控责任。(4)、上级单位对风险评估报告进行
16、审定,并针对高度风险等级,组织专家组评审,形成隧道安全风险评审意见。(5)、一分部、四分部按铁路隧道风险评估与管理暂行规定、关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见的规定,各负其责,做好隧道风险过程管理。施工阶段风险评估流程如图1所示。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
17、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图1 施工阶段风险评估流程图2、风险评估方法以专家调查法为主线,综合运用了风险层次分析法、矩阵法、核对表法方法。3、风险分级及接受标准(1)事故发生概率等级标准在综合考虑了地形地质条件、原勘测、设计有关资料后,将各种风险因素导致相应事故发生的的概率及后果分别用15五个数值来表示,其中,概率等级 “1”“5”分别代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”,各概率等级所对应的概率大小和等级标准见表2。表2 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0.31很可能50.030.30
18、.1可能40.0030.030.01偶然30.00030.0030.001不可能20.00030.0001很不可能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)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的各种费用,如表3表3 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54321经济损失(万元)10003001001003003010030(3)风险等级标准后果等级“1”“5”分别代表“轻微的”、“较大的”、“严重的”、“很严重的”、“灾难性的”;并定义概率及
19、后果的估值的乘积为风险指数,依据铁路隧道风险评估与管理暂行规定风险等级标准将风险指数分为“极高(级)、高度(级)、中度(级)、低度(级)”四个等级。其事故发生概率、后果等级与风险等级(指数)关系如表4所示:表4 风险等级关系 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12345很可能 5高度(II级)高度(II级)极高(I级)极高(I级)极高(I级)可能4中度(III级)高度(II级)高度(II级)极高(I级)极高(I级)偶然3中度(III级)中度(III级)高度(II级)高度(II级)极高(I级)不可能2低度(IV级)中度(III级)中度(III级)高度(II级)高度(II级)很不可
20、能1低度(IV级)低度(IV级)中度(III级)中度(III级)高度(II级)(4)风险接受准则铁路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施如表5。表5 风险接受准则风险等级接受准则处理措施低度(级)可忽略此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测。中度(级)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(级)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(级)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。五、风险评估内容1、风险评估对象及目标(1)评估对象:根据东南沿海铁路福建公
21、司有关文件精神,进行梁山隧道的安全风险评估。(2)评估目标:根据施工地质、资源配置及施工方案进行风险评估,提出相应的隧道施工安全措施,着重于施工管理、措施评价和落实。通过风险评估与管理,建立完整的风险评估与管理体系,切实有效地控制各类风险,将各种风险降低至可接受的水平。2、风险因素评估项目部采用专家调查法,对隧道剩余开挖段各工序出现的风险进行了调查、统计,梁山隧道风险因素达13项。通过采用风险层次分析法、矩阵法、核对表法综合方法,初步辨识和评价出梁山隧道的主要安全风险要素共3项,即:塌方、突水突泥、岩爆。3、风险产生原因(1)、塌方隧道穿过软弱带、节理、裂隙密集带,一经开挖,潜在应力释放,围岩
22、失稳而发生坍塌。梁山隧道未开挖段存在4条软弱带、规模不一的节理、裂隙密集带等不良地质地段。同时,因隧道工期比较紧张等因素影响,隧道塌方的风险较大。DK97+040DK97+080软弱带(L8):根据其工程地质特征,掌子面的自稳能力差,发育全风化的花岗岩、辉绿岩夹层或差异带,若对差异风化带处理不及时,加之地下水作用,可能引起局部涌砂、涌泥现象,继而造成开挖面失稳、诱发坍方。DK97+410DK97+430、DK97+650DK97+670软弱带(L9、L10):夹层物质为强风化花岗岩,节理裂隙发育,岩体破碎,呈块状,局部裂隙带风化成全风化层,节理裂隙面一般充填黏土层,地下水一般较不发育,开挖掌子
23、面具有一定自稳能力,易发生掉块,诱发局部坍塌地质灾害。DK97+925DK97+965软弱带(L11): 据其特性,其工程地质条件更差,地下水极发育,受水影响夹层物质呈流塑状,扰动后力学性能极差,掌子面极易失稳,在动水作用下,易流失,诱发大规模的坍塌、突水、涌泥等地质灾害。节理、裂隙密集带:为张性节理密集带,节理间距一般小于0.1米,以微张状为主,密集带宽度一般在12米,充填以强风化花岗岩为主,局部节理面充填黏土层,岩体破碎,地下水较发育发育,易发生坍塌、突水、涌泥等地质灾害。(2)、突水、突泥地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用会加剧岩体的失稳和坍落。梁山隧道突水、突泥的主要风险因素为L7突
24、水涌泥段、软弱带及水库影响带。L7突水涌泥段:软弱带与隧道平面交角61,倾向小里程,倾角约为7585,宽度2125m,夹层物质主要分为两层,第一层为全风化层,厚1013m,物质为全风化花岗岩、辉绿岩、闪长玢岩互层,原状土体时,具有一定规律,全风化花岗岩呈硬塑坚硬土状,扰动后呈中粗砂状;全风化辉绿岩,原状土呈硬塑坚硬状粉质黏土,扰动后呈饱和软土,黏性较强;全风化闪长玢岩,原状土呈硬塑坚硬状黏土,扰动后呈软黏土,黏性强。第二层为强风化夹弱风化花岗岩,厚1012m,岩体破碎,岩质软硬不均,变化频繁。地下水补给源为地表水体,开挖掌子面稳定极差,开挖扰动后,夹层物质易软化崩解成砂状,极易发生大规模突水、
25、涌泥地质灾害。软弱带:突水、突泥产生原因同上塌方产生原因。水库影响带:梁山水库及梁一水库对隧道有一定影响,在DK96+620+650段沟槽或节理密集带充填以强风化花岗岩为主,局部节理面充填黏土层,岩体破碎,地下水较发育发育。易发生突水、涌泥地质灾害。(3)、岩爆隧道为燕山早期第四次侵入晶洞花岗岩,为硬质岩,埋深大,最大埋深680米。根据埋置深度计算围岩发生岩爆的临界深度为420米,岩层大于或等于420米的地方会发生轻微或中等岩爆。同时根据区域地质构造,结合本隧道位于角美-大布与佛昙-南溪两个北东向压性折段带之间,其最大主应力为北西向,与线路垂直或呈大角度的夹角,推断出本隧道剩余开挖段发生岩爆的
26、可能性较大。(4)、交通事故交通管理不到位,安全警示标志、限速标志不全,装载、运输设施未按照安全技术规程作业,作业人员与输设施抢道。洞内通风照明不足,能见度差。(5)、用电事故作业地段照明未使用安全电压,供电线路未采用三相五线制,用电设备未采用“一机、一闸、一漏、一箱”, 配电箱和开关箱未专人负责。(6)、火灾事故未定期组织对参建员工进行消防教育;易燃易爆物品管理不到位;洞内电焊、气割作业未实施明火使用申请;现场消防器材不足、实效。4、风险评估记录梁山隧道安全风险评估记录详细列于附表,其中:(1)、附表1安全风险清单表;(2)、附表2初始风险等级表;(3)、附表3风险因素权重表;(4)、附表4
27、风险因素综合权重表;(5)、附表5风险期望损失表;(6)、附表6风险对策措施表;(7)、附表7风险评估综合表;(8)、附表8风险登记表。六、风险对策措施及建议(一)、风险对策措施1、塌方地段(1) 严格坚持“预探支、严注浆、短进尺、弱爆破、强(紧)支护、快闭合、勤量测、及时反馈”的施工原则。(2)加强超前地质预报工作。对开挖面前方地层采取TSP203、超前地质钻孔进行中长距离预报;采用地质素描法和钻爆施工时用长炮眼孔进行短距离预报,判明地层和含水情况,为超前支护和止水提供依据,及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近探明的软弱带及节理、裂隙密集带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面
28、岩性变化,遇有探孔突水、突泥和整体性变差等现象,及时调整施工方法。(3)加强施工监控量测,实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测,及时对数据进行整理分析,及时反馈于设计和施工,及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时,尽快采取加强措施进行加固,抑制变形,防止因变形突变引起塌方。(4)根据软弱带岩性、破碎程度及地下水情况,及时采用超前小导管、拱部89大管棚、揭示前5米超前周边注浆及揭示前5米超前帷幕注浆预加固,通过加固周边围岩,提高其自承能力,减少围岩松弛变形。(5) 开挖后及时按审批的方案施工初期支护并封闭成环,必要时快速封闭掌子面、增设临时
29、仰拱与临时对撑加固初期支护。(6) 严格控制仰拱和二衬与掌子面的步距,初期支护IV级以上围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m;二次衬砌距离掌子面位置:IV级围岩不得大于90m,V、VI级围岩不得大于70m。软弱围岩地段等应提前进行二衬施工、密切注意隧道施工稳定性的影响。(7)变更设计。请建设指挥部组织设计单位、监理单位、施工单位四方现场勘察,根据围岩的实际情况,优化支护参数,增加格栅或型钢钢架支护。(8)施工方法的控制。按照台阶法、台阶法加临时仰拱、CRD法组织施工,隧道洞身开挖以弱爆破为主,机械开挖为辅,采用减震爆破技术,严格控制开挖进尺,及时支护。(9)严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺
30、。台阶法开挖时,级围岩上台阶一次开挖进尺不能超过2榀拱架间距,中下台阶一次开挖进尺不能超过3榀拱架间距,仰拱一次开挖进尺不能超过3 m;级围岩上台阶一次开挖进尺不能超过1榀拱架间距,中下台阶一次开挖进尺不能超过2榀拱架间距,仰拱一次开挖进尺不能超过3 m,杜绝各种违章施工。控制爆破装药量,减小对软弱破碎围岩的扰动。(10)施工期间,洞口应常备一定数量的抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。2、突水、突泥地段突水、突泥地段严格按“综合预报,先探水,全面掌握前方地质状况”,弱爆破、强支护、快封闭、勤量测,稳步推进的原则组织施工。在接近软弱带及水库影响带时,先采用TSP203对掌子面前方100m范
31、围内的不良地质体的位置、规模、性质进行详细的预报,预判前方地质条件和地下水情况,有异常时适当加密探测;然后在TSP203的基础上实施超前地质钻孔验证,并辅以红外探水测定,每次探测长度以30m为一循环,相邻探孔前后搭接5m,在判明水源补给、涌水量和突出水压等情况下,有针对性地采取超前帷幕注浆、超前周边注浆或超前局部注浆等方案。突水、突泥段施工(1) 严格坚持“预探支、严注浆、短进尺、弱爆破、强(紧)支护、快闭合、勤量测、及时反馈”的施工原则;(2)采用TSP203+超前地质预报系统、红外探水仪、钻机超前探孔和每个循环开挖前采用超长钻杆钻孔等探测手段对前方围岩进行综合预测预报,判识掌子面前方围岩地
32、质水文情况,适时调整支护类型、二衬等。(3)根据软弱带及水库影响带岩性、破碎程度及地下水情况,及时采用超前小导管、拱部89大管棚、超前局部注浆、揭示前5米超前周边注浆及揭示前5米超前帷幕注浆预加固进行封堵,以加固地层并堵水,减少水量,降低地下水对软弱围岩的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用。(4)L7突水突泥段处理超前预加固方案采用“全环水平旋喷超前加固圈+拱墙大管棚超前支护及补充注浆+掌子面水平旋喷改良预加固”的综合加固措施。(5)采用台阶法、台阶法加临时仰拱、CRD法对L7突水涌泥段、软弱带及水库影响带进行开挖。(6) 每班配一名技术人员值班全过程监控、指导;(7) 配置足够的抽排水设备,采用恰
33、当的排水措施,使地下水能顺着预设的各种管沟排出洞外,以降低地下水位,减少地下工程的渗水量。3、岩爆地段依据设计文件、相关地质资料及岩层特征等方面初步判别岩爆存在的可能性,其判别指标为:(1)岩石的强度Rb80Mpa;(2)岩层中的原始初应力0(0.150.2)Rb;(3)围岩的级别:或级;(4)隧道洞身埋深H420m;(5)岩石干燥无水、呈脆性,结构较完整,节理基本不发育。只要满足其中三项指标时,即可判定岩爆存在。严格坚持“短进尺、多循环、以防为主、防治结合”的原则组织施工,三标段施工过程中采取的主要措施:1、以超前探孔为主,辅以TSP203等手段进行预测预报;对开挖面及其附近的地质观察、素描
34、,分析岩石的“动态特性”,主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落、崩裂等现象;2、技术措施:(1)选用预先释放部分能量的方法。用超前钻孔释放能量或喷射高压水冲洗法,先期将岩层的原始应力释放,以减少岩爆的发生。 微弱岩爆地段可直接在开挖面上洒水,软化表层,促使应力释放和调整。 中等岩爆地段在边墙及拱部隧道开挖轮廓线1015cm范围内打设注水孔,并向孔内喷灌高压水,软化围岩,加快围岩内部应力的释放。 强烈岩爆段除采用喷注高压水外,可采用开挖超前导坑的方法,提前释放部分应力。 采用预裂爆破以释放预应力。(2) 加强光面爆破技术,使开挖轮廓线圆顺,降低岩爆发生的强度。选用与硬岩相匹配的水胶
35、炸药。周边眼间距较无岩爆地段适当加密,周边眼采用小药卷不偶合装药,严格控制药量,尽可能减少爆破对围岩的影响。(3)局部增设锚杆及钢筋网或采用钢架锚喷支护等手段进行防护,尽可能减少岩层暴露时间,减少岩爆发生。 对于岩爆强烈的开挖面,可采用超前锚杆对开挖面前方的围岩进行锁定。 在拱部及两侧侧壁布置预防岩爆的短锚杆,锚杆长度宜为2m左右,间距宜为0.51.0m,并宜与微纤维喷射混凝土联合使用,形成喷锚加固作用。4、其他风险控制措施(1)交通安全控制措施梁山隧道1#斜井、2#斜井工区洞内施工工作面多,装载、运输设备进出频繁,为防止交通安全事故,应确保装载、运输设施良好工作状态,装载、运输设施按照安全技
36、术规程作业,安全警示标志、限速标志齐全,作业人员与运输设施按道行驶。洞内通风照明能见度满足行车要求,同时加强所有参建人员交通安全教育,遵守交通安全规章制度,确保安全行驶。(2)用电安全控制措施施工现场用电须采用三相五线制供电系统,且工作接地电阻值不得大于4;供电系统始端、末端必须作重复接地;但线路较长时,线路中间应增设重复接地,其电阻值不应大于10。用电设备应实行一机一闸一漏(漏电保护器)一箱(配电箱);漏电保护装置与设备相匹配。不得用一个开关直接控制二台及以上的用电设备。熔断器的规格应满足被保护线路和设备的要求;熔体不得削小或合股使用,严禁用金属丝代替,熔体应有保护罩,管型熔断器不得无管使用
37、,有填充材料的熔断器不得改装使用;熔体熔断后必须查明原因并排出故障后方可更换,装好保护罩后方可送电;插销和插座必须配套使用。电焊机的外壳应可靠接地,不得多台串联接地,电焊机的裸露导电部分和转动部分应装安全保护罩;电焊机的电源线必须绝缘良好。有人触电,立即切断电源,进行急救;电气着火,应立即将有关电源切断,使用泡沫灭火器或干砂灭火(3)消防安全控制措施隧道内严禁明火作业。防水板铺设、钢筋安装施工区域设置有效且足够的消防器材,放在易取的位置并且设立明显标志。各种器材做到定期检查、补充和更换,不得挪用。(二)、建议1、梁山隧道根据前期的施工情况来看,地质条件复杂多变,风化强烈为全风化层,形成软弱夹层
38、繁多,后期未开挖段应根据施工信息,及时做好动态设计。如隧道围岩级别变更等。2、综合考虑目前施工所揭示软弱带的工程水文地质,从设计角度深入提供施工阶段安全风险管理措施。3、进一步加强超前地质预报工作。4、对软弱带、节理、裂隙密集带、富水带等不良地段的边界范围、岩性及地下水情况,采取多种形式的超前地质预报,加固以超前预支护为主,增强主动安全管理。5、适当增加施工时风险管理费用的投入,以更利于安全风险的管理。6、风险管理是风险评估的目的,安全风险评估应在施工阶段做出动态调整,同时对工期风险、投资风险、第三方风险等在做好必要的评估,以践行铁路建设科学发展观的要求。七、风险评估结论经风险评估,梁山隧道的
39、塌方、突水、突泥及岩爆属于高度或中度安全风险。为确保安全风险得到有效地控制和管理,须将梁山隧道纳入铁道部高风险管理的范畴。八、附件及附录1、梁山隧道风险评估记录表2、梁山隧道施工阶段风险评估说明图附表1 梁山隧道风险清单表风险清单表编号XSFJ-SDQ-01日期2011-3-31隧道名称梁山隧道审核 刘生秀阶段施工阶段序号风险事件风险产生的原因类别后果备注1突水、突泥L8L11软弱带:充填物质为强全风化花岗岩、辉绿岩及闪长玢岩,宽度在525米,地下水发育极发育,受水影响充填物质呈流塑状,稳定性差。L7突水涌泥段:该软弱带经过2次较大规模的突水涌泥后地质变得异常复杂,其极富水,洞身至地表风化深度
40、为270米,夹层厚度约25米,横向延伸长度约2.3公里。充填物质全风化花岗岩、辉绿岩及闪长玢岩,呈砂土状。水库影响带: DK96+620+650段沟槽或节理密集带充填以强风化花岗岩为主,局部节理面充填黏土层,岩体破碎,地下水较发育发育。地质因素人员伤亡工期延误2塌 方L8L11软弱带:充填物质为强全风化花岗岩、辉绿岩及闪长玢岩,宽度在525米,地下水发育极发育,受水影响充填物质呈流塑状,稳定性差。 节理、裂隙密集带:为张性节理密集带,节理间距一般小于0.1米,以微张状为主,密集带宽度一般在12米,充填以强风化花岗岩为主,局部节理面充填黏土层,岩体破碎,地下水较发育发育。地质因素人员伤亡工期延误
41、3岩 爆隧道为燕山早期第四次侵入晶洞花岗岩,为硬质岩,埋深大,最大埋深680米。根据埋置深度计算围岩发生岩爆的临界深度为420米,岩层大于或等于420米的地方会发生轻微或中等岩爆。同时根据区域地质构造,结合本隧道位于角美-大布与佛昙-南溪两个北东向压性折段带之间,其最大主应力为北西向,与线路垂直或呈大角度的夹角,推断出本隧道发生岩爆的可能性较大。地质因素人员伤亡4交通事故交通管理不到位,安全警示标志、限速标志不全,装载、运输设施未按照安全技术规程作业,作业人员与输设施抢道。洞内通风照明不足,能见度差。施工因素人员伤亡5用电事故作业地段照明未使用安全电压,供电线路未采用三相五线制,用电设备未采用
42、“一机、一闸、一漏、一箱”, 配电箱和开关箱未专人负责施工因素人员伤亡6火灾事故未定期组织对参建员工进行消防教育;易燃易爆物品管理不到位;洞内电焊、气割作业未实施明火使用申请;现场消防器材不足、实效。 施工因素人员伤亡附表2 初始风险等级表初始风险等级表编号XSFJ-SDQ-01日期2011-3-31隧道名称 梁山隧道审核刘生秀阶段施工阶段序号安全风险风险因素风险事件概率等级后果等级风险等级1L8L11软弱带处理工程措施突水、突泥43高度2L7突水突泥段加固处理措施54极高3DK96+620+650段水库影响带注浆堵水措施33高度4超前地质预报42高度5L8L11软弱带处理工程措施塌方43高度
43、6节理、裂隙密集带超前支护42高度7监控量测42高度8420米以上埋深洞花岗岩段应力释放措施岩爆41中度9交通运输管理交通事故32中度10现场临时用电管理用电事故32中度11施工现场防火管理火灾事故32中度附表3 风险因素权重表风险因素权重表编号XSFJ-SDQ-01日期2011-3-31隧道名称 梁山隧道审核刘生秀阶段施工阶段序号安全风险风险因素风险事件概率等级后果等级权重值1L8L11软弱带处理工程措施突水、突泥43122L7突水突泥段加固处理措施54203DK96+620+650段水库影响带注浆堵水措施3394超前地质预报4285L8L11软弱带处理工程措施塌方43126节理、裂隙密集带
44、超前支护4287监控量测4288420米以上埋深洞花岗岩段应力释放措施岩爆4149交通运输管理交通事故32610现场临时用电管理用电事故32611施工现场防火管理火灾事故326说明:在铁路隧道风险评估与管理暂行规定附表中,权重值意指多重风险评估时某一个特定风险的份量。本表安全风险评估仅涉及到安全,权重值实际应为1,考虑到各安全风险因素的重要性,表中相应实际数值以矩阵乘积列出。附表4 风险因素综合权重表风险因素综合权重表编号XSFJ-SDQ-01日期2011-3-31隧道名称梁山隧道审核刘生秀阶段施工阶段序号风险因素综合权重重要度1L8L11软弱带加固处理工程措施12.1%高度2L7突水突泥段加固处理措施20.2%极高3DK96+620+650段水库影响带注浆堵水措施9.1%高度4超前地质预报8.1%高度5L8