長邊隧道風(fēng)險評估

1、長邊隧道施工階段風(fēng)險評估調(diào)查報告（第一期）一. 編制依據(jù)(1) 關(guān)于印發(fā)加強(qiáng)鐵路隧道工程安全工作的若干意見的通知(鐵建設(shè)【2007】102號)(2) 鐵路隧道風(fēng)險評估與管理暫行規(guī)定(鐵建設(shè)【2007】200號)(3) 關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知(鐵建設(shè)【2010】120號)（4）鐵路建設(shè)工程安全風(fēng)險管理暫行辦法（鐵建設(shè)2010162號）。二、長邊隧道概況1、隧道概況長邊隧道位于漳州市龍海市境內(nèi)，為單線電氣化鐵路，開行雙層集裝箱列車。隧道進(jìn)口里程SDK1+010，隧道出口里程SDK1+861，隧道全長851m。2、自然特征（1）地形地貌長邊隧道位于龍海市顏

2、厝鎮(zhèn)長邊村，屬低山丘陵地貌，地形起伏較大，地面高程為19.6091.00m，區(qū)內(nèi)最高點為大寨尾主峰，高程91.90m，最低點為隧道進(jìn)口附近的魚塘，高程8.50m，相對高差達(dá)83.4m。自然坡度為1045°，偶見陡坎。山體覆蓋層較薄，植被發(fā)育良好。出口左側(cè)為一機(jī)磚廠，亂挖比較嚴(yán)重。隧道進(jìn)出口附近分布村莊，進(jìn)出口僅有小山路可抵達(dá)，交通條件差。（2）地層巖性區(qū)內(nèi)地層由新到老依次出露有：第四系全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el)，下伏燕山早期侵入花崗閃長巖（52（3），各地層分述如下：<15-2>粉質(zhì)黏土(Q4dl+el)：褐黃色、紅褐色，硬塑，成份以黏粉粒為主，含有10%細(xì)砂，黏性

3、一般。主要分布在隧道區(qū)域表層，屬級普通土，C組填料。<17-1>花崗閃長巖W4（52（3）：全風(fēng)化，黃褐色、灰黃色，中粒結(jié)構(gòu)，礦物以長石、石英為主、含少量黑云母，除石英礦物外，其他礦物基本分化成黏土狀，巖芯呈土柱狀，遇水易軟化，崩解，在DSZ-CB-05孔1.7-1.9m和9.5-11.2m處為弱風(fēng)化花崗閃長巖孤石，其中，全風(fēng)化層中孤石含量比例約為15%。屬級硬土，C組填料。<17-2>花崗閃長巖W3（52（3）：強(qiáng)風(fēng)化，黃褐色，中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分由石英、長石、角閃石及少量黑云母等組成，裂隙很發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，錘擊易碎，屬級軟石，A組填料。<17-

4、3>花崗閃長巖W2（52（3）：弱風(fēng)化，灰白色，中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖質(zhì)新鮮，成分以長石、石英、黑云母為主，巖體裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱柱狀，錘擊聲較脆，較難碎，屬級次堅石，A組填料。（3）地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)本次工程地質(zhì)測繪、鉆探及區(qū)域性地質(zhì)資料，隧道區(qū)未發(fā)現(xiàn)有斷裂帶通過。（4）地震動參數(shù)根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）以及“關(guān)于貫徹執(zhí)行中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的通知”（閩建設(shè)200237 號），測區(qū)內(nèi)地震動峰值加速度為0.15g，地震動反映譜特征周期為0.35s。（5）水文地質(zhì)特征1）地表水測區(qū)地表水主要為沖溝水，主要接受大氣降水補(bǔ)給，地表水多沿溝槽排泄，溝槽內(nèi)地表水流量隨季節(jié)

5、變化，雨季時較大，可增大數(shù)倍。2）地下水測區(qū)表層第四系覆蓋層較薄，以粉質(zhì)黏土為主，孔隙水不發(fā)育；地下水主要為基巖裂隙水，賦存于花崗閃長巖的裂隙中，主要接受大氣降水及地下水側(cè)向補(bǔ)給，水量變幅較大，由于上覆粉質(zhì)黏土為較好的隔水層，地形坡度較大，大氣降水多沿坡面往下徑流，入滲水量較小，基巖裂隙水發(fā)育程度受基巖風(fēng)化程度、裂隙發(fā)育程度、裂隙貫通性的影響，全風(fēng)化巖屬弱含水層，富水性差，強(qiáng)風(fēng)化巖和弱風(fēng)化巖的導(dǎo)水性和富水性主要受構(gòu)造裂隙控制，具各向異性，總體地下水量不大。地下水運(yùn)動主要受地形、地貌控制。3）水化學(xué)特征及其侵蝕性測區(qū)段內(nèi)采取地下水進(jìn)行水質(zhì)簡分析，水質(zhì)類型為HCO3-·SO42-Na+型

6、，水質(zhì)呈弱酸性，根據(jù)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157號），在環(huán)境作用類別為氯鹽環(huán)境和化學(xué)環(huán)境環(huán)境時，地下水對鋼筋混凝土不具侵蝕性。4）隧道涌水量預(yù)測采用大氣降水入滲法預(yù)測隧道涌水量。大氣降水入滲法：Q=2.74 FaW式中：W隧址區(qū)多年平均降水量（mm），本地區(qū)為1763.9mm。F隧道通過各含水巖體地段的滲入補(bǔ)給面積（km2）, 本隧道集水面積為0.851×1km2。a入滲系數(shù)（根據(jù)含水巖組巖性、入滲能力取地區(qū)經(jīng)驗值，花崗巖類取0.15）Q涌水量（m3/d）隧道正常涌水量為：Q=2.74 FaW=2.74×0.851×1×0.15

7、×1763.9=616.95(m3/d) （6）不良地質(zhì)測區(qū)內(nèi)無不良地質(zhì)及特殊巖土發(fā)育。（7）氣象特征測區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，常年氣候溫和濕潤，陽光充足，雨量充沛，年平均氣溫約21.2，年平均降水量1763.90mm，四至九月暴雨較為集中，為汛期，降雨量占全年的70%80%。沿線各地每年不同程度地受臺風(fēng)襲擊，79月臺風(fēng)威脅最大。三、隧道地質(zhì)情況調(diào)查根據(jù)中鐵二院武漢勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司提供的港尾鐵路長邊隧道工程地質(zhì)說明及長邊隧道鉆孔資料柱狀圖，我部對本隧道的SDK1+10中心、SDK1+60右10米、SDK1+861中心位置的地質(zhì)情況進(jìn)行了現(xiàn)場實地勘察、 調(diào)查。調(diào)查結(jié)果與設(shè)

8、計院勘測結(jié)果基本一致。長邊隧道上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el)，下伏燕山早期侵入花崗閃長巖（52（3），隧道進(jìn)出口段埋深淺，且隧道進(jìn)口段穿越W4全風(fēng)化層較厚；SDK1+530 SDK1+700段整體埋深較淺、較偏，巖體破碎，裂隙發(fā)育，且SDK1+530 SDK1+700左側(cè)有一采石場，存在一臨空面，易發(fā)生塌方掉塊風(fēng)險。進(jìn)出口分布有村莊，地表多為山林地。因此，隧道主要風(fēng)險為塌方，并存在地表失水風(fēng)險四、安全風(fēng)險評估1、主要風(fēng)險：根據(jù)現(xiàn)場情況和地質(zhì)勘查資料分析，本隧道中的主要典型風(fēng)險事件類型為洞口失穩(wěn)、塌方掉塊風(fēng)險，并存在地表失水風(fēng)險。2、主要風(fēng)險：全隧各段落中存在的風(fēng)險和可能發(fā)生的典型風(fēng)

9、險事件分析如下：長邊隧道進(jìn)出口段穿越全風(fēng)化層較厚，且埋深淺，發(fā)生塌方的可能性較大；SDK1+010SDK1+055段隧道進(jìn)口穿越粉質(zhì)黏土(Q4dl+el)及W4全風(fēng)化花崗閃長巖，該段采用明挖法施工，圍巖自穩(wěn)能力差，遇水易軟化，開挖后發(fā)生明洞開挖邊坡垮塌、洞口失穩(wěn)的風(fēng)險較大；SDK1+530 SDK1+700段整體埋深較淺、較偏，巖體破碎，裂隙發(fā)育，且SDK1+530 SDK1+700左側(cè)有一采石場，存在一臨空面。由于隧道埋深較淺、較偏，如支護(hù)不及時或支護(hù)強(qiáng)度不夠，發(fā)生塌方掉塊的可能性較大；隧道進(jìn)出口及洞身段分布部分村莊及山林，由于該段隧道裂隙較發(fā)育，隧道施工可能引起該段落及附近產(chǎn)生地表失水風(fēng)險

10、。3、長邊隧道初始風(fēng)險評價 通過風(fēng)險分析，長邊隧道各段落中存在的初始風(fēng)險評價。經(jīng)評估，本隧道中的主要典型風(fēng)險事件類型為洞口失穩(wěn)、塌方掉塊風(fēng)險；初始風(fēng)險為高度及以上的有4處。具體情況如下：（1）、塌方風(fēng)險為高度的段落共有2段，分別為：SDK1+055SDK1+085段為V級淺埋；SDK1+826SDK1+861段為V級淺埋。（2）、塌方風(fēng)險為極高的段落共有2段，分別為：SDK1+010SDK1+055段為V級明挖段；SDK1+581SDK1+654段為V級淺埋、偏壓段。（3）、地表失水風(fēng)險該類風(fēng)險主要為地表有村莊、山林段，生產(chǎn)生活用水為地下水，隧道建設(shè)可能會引起地下水漏失，對居民生產(chǎn)及生活用水造

11、成影響，該類風(fēng)險等級為中度。4、初始風(fēng)險調(diào)查表序號里程范圍長度（m）風(fēng)險事件初始風(fēng)險起始里程終止里程概率等級后果等級風(fēng)險等級1SDK1+010SDK1+05545垮塌53極高2SDK1+055SDK1+08530垮塌42高度3SDK1+085SDK1+14055垮塌32中度4SDK1+560SDK1+58121垮塌32中度5SDK1+581SDK1+65473垮塌53極高6SDK1+654SDK1+68026垮塌32中度7SDK1+800SDK1+82626垮塌32中度8SDK1+826SDK1+86135垮塌42高度五、隧道風(fēng)險事件的技術(shù)對策根據(jù)鐵路隧道風(fēng)險接受準(zhǔn)則與采取的風(fēng)險處理措施之規(guī)定

12、，中度風(fēng)險是可接受的，相應(yīng)的處理措施為“不需采取風(fēng)險處理措施，但需予以監(jiān)測”；高風(fēng)險、極高風(fēng)險“必須高度重視并規(guī)避，否則要不惜代價將風(fēng)險至少降低到不期望的程度”。為此，項目部確定如下風(fēng)險技術(shù)對策：1、長邊隧道地質(zhì)條件一般，巖性以花崗閃長巖為主，地形淺埋段落較多。SDK1+530 SDK1+700段整體埋深較淺、較偏，巖體破碎，裂隙發(fā)育，且SDK1+530 SDK1+700左側(cè)有一采石場，存在一臨空面，易發(fā)生塌方掉塊風(fēng)險。以地質(zhì)資料所反映的情況看，本隧道中存在有風(fēng)險等級為高度及極高的初始風(fēng)險。其中塌方風(fēng)險較突出，部分段落穿越IV、V級的淺埋地段及全風(fēng)化花崗巖段時的塌方風(fēng)險為高度風(fēng)險。施工中應(yīng)加強(qiáng)

13、防護(hù)工作，嚴(yán)格按鐵路隧道工程施工技術(shù)指南及相關(guān)規(guī)范文件的要求施工，做好施工組織工作；隧道施工應(yīng)根據(jù)鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程的規(guī)定開展監(jiān)控量測工作，監(jiān)控量測工作應(yīng)納入正常施工工序，編入施工組織，監(jiān)控量測結(jié)果應(yīng)及時反饋。如發(fā)現(xiàn)施工實際揭示地質(zhì)或地形情況與設(shè)計不符情況，及時反應(yīng)設(shè)計。 2、加強(qiáng)施工工藝管理與工序銜接控制，確保工程質(zhì)量和工序緊跟；3、根據(jù)設(shè)計方案，采取積極措施，有效規(guī)避風(fēng)險；加強(qiáng)監(jiān)控量測。編制隧道監(jiān)控量測方案，認(rèn)真實施監(jiān)控量測，通過記錄、分析，反饋，判識圍巖穩(wěn)定狀態(tài)；必要時與設(shè)計單位配合，利用實測數(shù)據(jù)，預(yù)測圍巖變形或進(jìn)行力學(xué)反分析，及時修改設(shè)計參數(shù)，確保施工安全。4、加強(qiáng)施工監(jiān)管，確保

14、措施到位；加強(qiáng)工序管理，確保工序緊跟，尤其是開挖與初支、初支與襯砌以及仰拱超前施做與拱墻二次襯砌工序間的合理步距控制。5、洞口及明洞工程段防護(hù)技術(shù)措施隧道洞口段工程包括洞口土石方開挖、邊仰坡防護(hù)及洞口段襯砌、洞門施工等。結(jié)合隧道洞口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，并考慮到施工開挖邊坡的穩(wěn)定性，本著“早進(jìn)晚出”、“減少開挖”的原則，洞口采用明挖法或拱部明挖邊墻暗挖法施工。及時進(jìn)行邊仰坡防護(hù)施作并加強(qiáng)對山坡穩(wěn)定情況的監(jiān)測、檢查，確保施工安全。具體施工工藝分述如下：（1）洞口排水首先施工隧道洞頂截水溝，截水溝距坡頂開挖線不小于5m，其坡度根據(jù)地形設(shè)置，但不應(yīng)小于3，以免淤積。（2）洞口邊仰坡開挖

15、與防護(hù)根據(jù)設(shè)計圖紙和施工現(xiàn)場布置，在洞口范圍內(nèi)測量放樣邊坡控制樁。開挖洞口時以盡量減少破壞原有植被和巖體為原則，按設(shè)計坡度一次性整修到位，圍巖破碎的部位用網(wǎng)噴錨桿加固。洞口場地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平壓實；遇堅硬石質(zhì)地層人工鉆眼小炮爆破。洞口段開挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要，合理布置供風(fēng)、供水、供電設(shè)施、材料存放及加工場地、機(jī)械停放場地。6、 軟弱圍巖及淺埋段預(yù)防坍塌的其它技術(shù)措施(1)施工中遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、早襯砌”的施工原則；調(diào)整開挖方法，優(yōu)化爆破設(shè)計，強(qiáng)調(diào)光面爆破或預(yù)留光爆層爆破，嚴(yán)格控制單響藥量，減小爆破震動，爆破排煙后，視圍巖穩(wěn)定情況，決定噴砼封閉與出碴的先后順序。對I

16、V、級圍巖淺埋段，在掘進(jìn)施工中很有可能出現(xiàn)塌方，為保證施工安全和質(zhì)量，首先按設(shè)計圖紙要求施工，做到短進(jìn)尺，弱爆破，勤支護(hù)。及時施作小導(dǎo)管超前支護(hù)，如果小導(dǎo)管注漿壓力和注漿量與設(shè)計要求相差太多，應(yīng)停止施工，超前探孔，如實掌握隧道圍巖情況，根據(jù)超前探孔地質(zhì)資料，上報設(shè)計院，變更施工方案。開挖后，對掌子面及拱頂初噴封閉，并及時施作鋼架，錨噴支護(hù)。鋼架間距嚴(yán)格按設(shè)計要求施做，必要時縮小鋼架間距，鋼架連接板處設(shè)置鎖腳鋼管。系統(tǒng)錨桿交錯布置于鋼架兩側(cè)并與鋼架焊接牢固，鋼筋網(wǎng)片緊貼初噴面，縱環(huán)向搭接至少一個網(wǎng)格長度，加強(qiáng)支護(hù)，確保施工安全。仰拱緊跟掌子面，距離保持在40m以內(nèi)，使初期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。(2)加強(qiáng)監(jiān)測，留足沉降量，保證施工安全和二次襯砌的設(shè)計厚度。(3)加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報，并結(jié)合監(jiān)控量測分析，及時調(diào)整設(shè)計