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1、宁武高速宁德至武夷山段高速公路A12合同段茶桐岭隧道安全风险评估报告中铁十五局集团第五工程有限公司宁武高速南平段高速公路A12项目经理部二0一一年十月目 录一、编制依据- 4 -二、隧道概况- 4 -2.1.线路概况- 4 -2.2.地形地貌、工程地质、水文地质- 4 -2.3.隧道主要风险点- 8 -三、评估过程和评估方法- 11 -3.1.风险评估程序- 11 -3.2.风险评估的方法- 11 -3.3.重大风险源风险估测风险等级及接受标准- 11 -3.4.事故发生后果的等级标准- 13 -3.5.风险等级标准- 14 -3.6.风险接受准则- 14 -四、评估内容- 14 -4.1.风
2、险评估对象及目标- 14 -4.2.风险评估的内容- 15 -4.2.1.总体风险评估- 15 -4.2.2.专项风险评估- 17 -五、对策措施及建议- 22 -5.1.主要的风险因素和风险事件- 22 -5.2.隧道坍塌风险事件的技术对策- 23 -5.3.隧道大变形施工对策及安全技术措施- 25 -六、残余风险评估- 27 -七、风险管理及应急预案- 28 -7.1.风险管理体系- 28 -7.2.突发事件、紧急情况及风险分析- 29 -7.3.超前地质预报系统- 29 -7.4.监测系统- 29 -7.5.应急响应- 30 -7.6.应急物资与装备保障- 30 -7.7.现场恢复- 3
3、0 -7.8.培训与演练- 30 -八、评估结论- 31 -茶桐岭隧道风险评估报告一、编制依据 1.1.公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南；1.2.公路工程地质勘察规范；1.3.公路工程施工安全技术规程；1.4.公路桥隧施工技术规范；1.5.福建省宁德至连武夷山高速公路A12合同段施工图；1.6. 福建省宁德至连武夷山高速公路A12合同段施工组织设计建议书。二、隧道概况2.1.线路概况茶桐岭隧道起讫桩号为左洞ZK168+905ZK171+368,右洞YK168+900YK171+335,左洞长2463米，右洞长2435米，左右洞平均长2449米，为分离式长隧道。隧道左线进口段位于R=463
4、0m的平曲线上，洞身段位于直线段，出口处在半径为R=4000m（左偏）的平曲线上，右线进口段位于R=4600m的平曲线上，洞身段位于直线段，出口处在半径为R=4000m（左偏）的平曲线上，左洞设计纵坡为-1.60%，右洞设计纵坡为-1.65%，均为单向坡。对于隧道通风较为有利，但排水较为困难，反坡施工采用机械排水。初期支护以喷、锚、网、格栅钢架等组成联合支护体系，二次衬砌采用模注防水砼结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防排水夹层。我单位施工的茶桐岭隧道设置3个汽车横通道，4个人行横通道，应急停车带6个。车行、人行横洞应急停车带序号里程桩号围岩分级长度(m)序号里程桩号围岩分级1ZK169+17
5、6.628.91K169+413.52ZK169+444（车）31.92ZK169+456.53ZK169+747303K170+043.54ZK170+074（车）31.94ZK170+086.55ZK170+381.530.15K170+683.56ZK170+710（车）32.26ZK170+722.57ZK171+011482.2.地形地貌、工程地质、水文地质2.2.1.地形地貌隧道区属构造-剥蚀低山地貌，地形起伏较大，山坡较陡，自然坡度18-52，山脊(顶)较陡。进口处地面高程392.0-400.0m，出口处地面高程342.0-348.0m，隧道轴线最大海拔标高585m，植被较发育，
6、多为杉树、松树林。进出口段地势平缓，进口段山坡自然坡度18-29，出口段山坡自然坡度18-33。2.2.2.工程地质茶桐岭隧道区属构造-剥蚀低山地貌，地形起伏较大，山坡较陡，自然坡度18-52，山脊（顶）较陡。进口处地面高程392.0-400.0m，隧道轴线最大海拔标高585m，植被较发育，多为杉树、松树林。进出口段地势平缓，进口段山坡自然坡度18-29，出口段山坡自然坡度18-33。隧道洞身围岩为花岗岩，属较硬岩-坚硬岩，除进洞口段岩石风化较强烈，岩体较破碎外，总体隧道围岩岩体较完整，隧道洞身断裂构造不发育，对隧道洞身的稳定较有利。但隧道洞身次级挤压破碎带及软弱结构面较发育，对围岩的稳定不利
7、，施工中对全隧道加强岩土监控工作，并进行多种手段的超前预报。隧址区岩土层特征：时代成因层序地层厚度（m）工程地质特征Q4ml121杂填土0.31很可能40.030.30.1可能30.0030.030.01偶然20.0030.001不太可能1注：当概率值难以取得时，可用频率代替概率。中心值代表所给区间的对数平均值。3.4.事故发生后果的等级标准事故发生后果的等级分成四级。3.4.1.直接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综合，包括直接费用和事故处理所需的各种费用，见表3-2：表3-2 直接经济损失等级标准等级1234定性描述一般较大重大特大经济损失(万元)Z1010Z5050
8、Z500Z5003.4.2.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，见表3-3：表3-3 人员伤亡等级标准等级1234定性描述一般较大重大特大人员伤亡人员死亡(含失踪)人数3或重伤人数103人员死亡(含失踪)人数10或10重伤人数5010人员死亡(含失踪)人数30或50重伤人数100人员死亡(含失踪)人数30或重伤人数1003.5.风险等级标准后果等级“1”“4”分别代表“一般”、“较大”、“重大”、“特大”；并定义概率及后果的估值的乘积为风险指数，依据公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南风险等级标准将风险指数分为“低度（级）、中度（级）、高度
9、（级）、极高（级）”四个等级。具体见表3-4所示。表3-4 专项风险等级标准 后果等级概率等级一般较大重大特大1234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3.6.风险接受准则隧道风险接受准则与采取的处理措施如表3-5所示。表3-5 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
10、要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。四、评估内容4.1.风险评估对象及目标评估对象：本评估报告评估对象为宁武高速A12标茶桐岭隧道施工中可能出现的安全、工期、投资及第三方等各种方面风险。评估目标：根据初始阶段风险评估结果，对施工阶段、资源配置及施工方案进行再评估、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，建立完善的风险评估与管理体系，切实有效的控制各类风险，将各种风险降低到可接受的水平。 4.2.风险评估的内容4.2.1.总体风险评估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。表4-1 隧道工程总体风险评估指标
11、体系评估指标分类分值说明地质G=（a+b+c）围岩情况aV、VI围岩长度占全隧长度20%以上40%以下1根据设计文件和施工实际情况确定。瓦斯含量b隧道施工区域不会出现瓦斯0富水情况c有部分可能发生涌水突泥的地质1开挖断面A中断面（单洞双车道隧道）2隧道全长L特长（大于1000m，小于3000m）3洞口形式S水平洞1洞口特征C隧道进口施工困难2表4-2 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分地质围岩情况：本隧道分左右洞施工，A12标段共4898m，其中、级围岩14
12、63m，综合考虑a=1 瓦斯含量:据当地区域地质资料，本区为低地应力区，本隧道发生岩爆的可能性不大。隧址区未见有矿体分布，不会产生瓦斯等有害气体。综合考虑b=0富水情况：本隧道分部三条断层，隧址区地下水主要为风化基岩孔隙-裂隙水，构造裂隙水、地下水较发育。综合考虑c=1综合上述因素G=a+b+c=2开挖断面本隧道为中断面（单洞双车道隧道）。综合考虑A=2隧道长度本隧道全长2449m。综合考虑L=3洞口形式本隧道从进出口分左右洞掘进。综合考虑S=1洞口特征茶桐岭隧道区属构造-剥蚀低山地貌，地形起伏较大，山坡较陡，自然坡度18-52，山脊（顶）较陡。进口处地面高程392.0-400.0m，隧道轴线
13、最大海拔标高585m，植被较发育，多为杉树、松树林。进出口段地势平缓，进口段山坡自然坡度18-29，出口段山坡自然坡度18-33。隧道进口施工困难，综合考虑C=2本隧道R=G（A+L+S+C）=2*（2+4+1+2）=18，风险等级属III级，为高度风险隧道。考虑到本隧道为本标段的控制性工程，将对茶桐岭隧道进行专项风险评估。4.2.2.专项风险评估施工作业分解表4-3 施工作业分解分部工程分项工程单位作业作业内容洞口工程洞口开挖清表作业略挖掘作业爆破作业超前管棚支护钢拱架喷射混凝土洞口边仰坡防护地锚布设混凝土隔框施工危石清除截水沟施工边坡植被洞身开挖钻爆作业人工钻孔/凿岩车钻孔装药与起爆通风危
14、石清除（找顶）洞内运输装渣无轨运输/有轨运输卸渣爆破器材运输洞身衬砌初期支护超前支护或超前小导管立拱架铺设钢筋网喷射混凝土二次衬砌铺设防水层绑扎二次衬砌钢筋浇筑二次衬砌混凝土填充仰拱混凝土隧道路面基层面层（沥青）混凝土浇筑养生公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类型对照表公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类型对照表见附表1风险源辨识施工作业程序分解后，通过相关人员、评估小组讨论、专家咨询等方式，分析评估单元中可能发生的典型事故类型，并形成风险源普查清单。见表4-2 隧道工程施工安全风险源普查清单表4-4 隧道工程施工安全风险源普查清单序号风险源判断依据1洞口开挖可能导致坍塌、机械伤害
15、、物体打击、高处坠落2洞口边、仰坡防护可能导致坍塌、物体打击、高处坠落3洞内运输可能导致机械伤害4钻爆作业可能导致坍塌、物体打击、高处坠落5初期支护可能导致坍塌、机械伤害、物体打击、触电6二次衬砌可能导致物体打击、高处坠落风险分析评估小组从人、机、料、法、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析。表4-5 风险源风险分析表单位作业内容潜在的事故类型致险因子受伤害人员类型伤害程度不安全状态不安全行为备注洞口工程坍塌防护不当等忽视安全、忽视警告等物体打击无防护等操作错误等高处坠落无防护、无警示标志等忽视警告标志等洞身开挖坍塌防护不当忽视安全、忽视警告等物体打击无防护操作错误等高处坠落无防护、无警示
16、标志等忽视警告标志等机械伤害使用不安全设备等设备带 “病”运转等洞身衬砌坍塌防护不当忽视安全、忽视警告物体打击无防护操作错误等高处坠落无防护、无警示标志等忽视警告标志等触电未经允许开动、关停等（电气）未接地等机械伤害使用不安全设备等设备带 “病”运转等重大风险源估测隧道工程重大风险估测采用定性与定量结合方法，事故的严重程度的估测方法采用专家调查法。事故可能性的估测方法采用指标体系法。表4-6 隧道施工区段坍塌事故可能性评估指标评估指标分类分值说明围岩级别A、级4可根据围岩节理发育情况和岩性适当调整分值级3断层破碎情况B存在宽度20m以上、50m以下小规模断层破碎带2渗水状态C线状1.0渗水状态
17、应考虑天气影响因素干滴渗0.9D地质符合性工程地质条件与设计文件相比较差23由监理工程师确认工程地质条件与设计文件基本一致1施工控制与设计0施工方法E施工方法基本适合水文条件要求1可参照有关技术标准确定是否适合施工布距F=a+ba、级围岩衬砌到掌子面距离在70m以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在120m以下1二衬距离掌子面的距离是影响隧道稳定性的一个重要因素。本指标主要考虑施工时台阶法施工、全断面法施工二衬是否及时跟上。b一次性仰拱开挖长度在8m以下1经统计YK168+900YK169+395施工区段坍塌事故评估指标分值： R=CA+B+D+E+F=14+2+2+1+1=10 ZK168+90
18、5ZK169+400施工区段坍塌事故评估指标分值： R=CA+B+D+E+F=14+2+2+1+1=10YK169+880YK169+975施工区段坍塌事故评估指标分值： R=CA+B+D+E+F=14+2+0+1+1=8 ZK169+860ZK169+955施工区段坍塌事故评估指标分值： R=CA+B+D+E+F=14+2+0+1+1=8YK171+185YK171+335施工区段坍塌事故评估指标分值： R=CA+B+D+E+F=0.94+2+0+0.9+1=7.5 ZK171+225ZK171+368施工区段坍塌事故评估指标分值： R=CA+B+D+E+F=0.94+2+0+0.9+1=7
19、.5表4-7 隧道施工区段涌水突泥事故可能性评估指标评估指标分类分值说明岩溶发育程度A岩溶不发育，有岩溶裂隙、小溶洞发育1根据设计文件和超前预报结果判定断层破碎情况B施工区段及附近存在断层破碎带或较大裂隙2根据设计文件和超前预报结果判定周围水体情况C隧道附近存在补给性水体2根据现场调查情况判定根据评估指标，本隧道无涌水突泥事故的可能性人的因素及施工管理引发的事故可能性的评估指标体系表4-8 安全管理评估指标体系评估指标分类分值说明总包企业资质A一级1无专业及劳务分包企业资质B有资质0针对当前作业的主要分包企业历史事故情况C发生过一般事故1指项目部主要管理人员从事过的工程项目上曾经发生的事故情况
20、作业人员经验D经验丰富0从特殊作业人员、一线施工人员的工程经验考虑安全管理人员配置E符合规定0三类人员持证在岗安全投入F符合规定0机械设备配置及管理G基本符合合同要求1专项施工方案H可操作性强0M=1+1+1=3，3M5，依据安全管理评估指标分值与折减系数对照表，折减系数为0.9。重大风险源事故可能性等级划分：YK168+900YK169+395施工区段坍塌事故可能性等级划分： P=R=100.9=9，6P11，属于级（可能）。ZK168+905ZK169+400施工区段坍塌事故可能性等级划分： P=R=100.9=9，6P11，属于级（可能）。YK169+880YK169+975施工区段坍塌
21、事故可能性等级划分： P=R=80.9=7.2，6P11，属于级（可能）。ZK169+860ZK169+955施工区段坍塌事故可能性等级划分： P=R=80.9=7.2，6P11，属于级（可能）。YK171+185YK171+335施工区段坍塌事故可能性等级划分： P=R=7.50.9=6.75，6P11，属于级（可能）。ZK171+225ZK171+368施工区段坍塌事故可能性等级划分： P=R=7.50.9=6.75，6P11，属于级（可能）。专项风险等级依据风险矩阵法和指标体系法进行动态风险估测。表4-9 茶桐岭隧道重大风险源风险等级汇总表序号施工区段（里程桩号）坍塌涌水突泥岩爆大变形可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级可能性等级严重程度等级风险等级1YK168+900YK169+395可能较大高度不可能较小低度可能较大中度2ZK168+905ZK169+400可能较大高度不可能较小低度可能较大中度3YK169+880YK169+975可能较大高度不可能较小低度可能较大中度4ZK169+860ZK169+955可能较大
