吴家寨隧道风险评估报告(共25页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 编制说明1.编制依据吴家寨隧道施工现场及周边调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。本单位类似工程施工经验、施工水平、资源情况及其它有关规定。有关的法律法法规、设计及施工规范:铁路隧道风险评估与管理暂行规定(铁建设2007200号);铁路建设工程安全生产管理办法(铁建设2006179号);铁路隧道设计规范(TB10003-2005);铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008);铁路隧道超前地质预报技术指南(铁建设2008105号);铁路隧道监控量测技术规范(TB10121-2007);铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB101
2、08-2002);铁路工程施工安全技术规程(上册,TB10401.1-2003);铁路工程施工安全技术规程(下册,TB10401.2-2003);2.编制目的任何工程都有风险,需通过风险评估与管理的手段将风险降至“可接受”的程度。无视风险存在的态度,是风险最大的来源,通过系统化的风险评估与管理,可识别及分析风险发生概率及后果,评价风险对策的成本与效益,寻求可行的风险处理措施,达到防止损失或补偿损失的目的。3.编制范围隧道全长4993m,进口里程D2K341+762,出口里程D2K346+755,为全线最长单线隧道。隧道洞身为灰岩夹碳质灰岩、硅质砂岩,主要穿越的不良地质为岩溶、人为坑洞、岩堆。穿
3、越的断层为白果断层。本隧道岩溶中等至强烈发育,施工可能揭示溶洞等岩溶形态,雨季施工易发生突水、突泥灾害。隧道区含煤层分布于隧道进出口端,此地层为高瓦斯地层、瓦斯含量较大,本隧道进出口工区为高瓦斯隧道。本隧道在DK344+500附近线路右侧设置1座横洞长325m,分进、出口及横洞三个工区组织施工。设置此横洞的目的除满足隧道工期要求外,主要目的是通过横洞实现在灰岩中的顺坡施工,以降低施工安全风险。在揭示岩溶水发育时,可利用其作为排水通道。吴家寨隧道最长,进出口工区为高瓦斯隧道,所以作为重难点工程。本风险评估报告方案主要涉及上述隧道范围内的风险计划、风险识别、风险估计、风险评价、风险处理、风险监测、
4、风险评估报告及相应的安全技术措施。第二章 工程概况1.设计概况隧道全长4993m,进口里程D2K341+762,出口里程D2K346+755,为全线最长单线隧道。隧道洞身为灰岩夹碳质灰岩、硅质砂岩,主要穿越的不良地质为岩溶、人为坑洞、岩堆。穿越的断层为白果断层。本隧道岩溶中等至强烈发育,施工可能揭示溶洞等岩溶形态,雨季施工易发生突水、突泥灾害。隧道区含煤层分布于隧道进出口端,此地层为高瓦斯地层、瓦斯含量较大,本隧道进出口工区为高瓦斯隧道2.地形、地貌及气象条件2.1地形地貌隧道进出口基岩大片裸露;整个洞身基岩为奥陶系下统红花园、桐梓组(Q1h+t)中厚层夹薄层状白云质灰岩、白云岩,偶夹泥质白云
5、岩,进口端灰岩含量较多,出口端白云岩含量较多;隧道区为一宽缓向斜构造,岩层产状出露较混乱,岩层倾角平缓,一般在512度间,沟槽内有断层发育,但断层带狭窄;整个隧道为可溶岩隧道,地表普见溶沟、溶槽、石芽等发育,但地表大型地表岩溶形态不发育,仅在出口端右侧坡面见个别洼地,勘探未发现大型溶洞、溶缝,根据物探解释结果,局部洞身有裂隙密集带、溶蚀破碎带或溶洞发育,部分段洞身拱顶上方有可能为溶蚀破碎带或溶洞,本隧道区岩溶发育程度中等强烈。地下水以岩溶溶隙水为主,地表多见岩溶下降泉出露,受季节影响,动态变化比较大,整个隧道处于岩溶水水平循环带内,隧道施工有遇大型岩溶管道及突水突泥的可能。地下水对砼无侵蚀性。
6、本隧平常涌水量为9550m3/d,雨季最大涌水量为23900m3/d。2.2地表水系苗岭山脉在测区内近北西南东向展布,是长江水系和珠江水系的分水岭。在分水岭两侧,近南北向的沟谷侵蚀切割强烈,水系多沿构造节理发育,形成菱形网格状。主沟分别是隧道进出口端两条冲沟,进口端摆梭河则是珠江水系摆浪河的支流,出口端对门河汇入清水江,为长江水系。2.3气象特征隧区属亚热带湿润季风气候区,干湿季节分明。历年平均气温15.9,历年平均霜冻期8.6天。隧区处于苗岭腹部的高强度降雨中心区。58月为雨季,其降雨量占全年的60%,12月次年3月为旱季,降雨量占全年的确11%,最长连续降雨日数是不是15天。年平均蒸发量1
7、288.2mm。3.地质特点隧道区地貌受构造及岩性控制,兼有溶蚀,剥蚀类型,施工中可能遇岩溶、突水、突泥和塌方等情况。3.1不良地质分布极破碎、极软弱或富水岩体地质区间下表。里 程地 质DK91+100DK91+410基岩为白云质灰岩、白云岩,岩层节理裂隙密集发育。DK91+410DK91+640岩石比较破碎,稳定性差。DK91+640DK91+760推测洞身上方岩溶发育,岩石破碎,顶部可能塌方。DK91+760DK92+040基岩为白云质灰岩、白云岩,岩层节理裂隙密集发育。DK92+040DK92+160岩石比较破碎,稳定性差DK92+160DK92+440基岩为白云质灰岩、白云岩,岩层节理
8、裂隙密集发育。DK92+440DK92+510岩石比较破碎,稳定性差DK92+510DK92+870基岩为白云质灰岩、白云岩,岩层节理裂隙密集发育。DK92+870DK92+960推测洞身上方岩溶发育,岩石破碎,顶部可能塌方。DK92+960DK93+190基岩为白云质灰岩、白云岩,岩层节理裂隙密集发育。DK93+190DK93+450岩石裂隙发育,稳定性相对较弱。DK93+450DK93+691基岩为白云质灰岩、白云岩,岩层节理裂隙密集发育。3.2地震动参数隧区地震动峰值加速度为0.05g;地震动反映谱特征为0.35s。3.3水文地质特征(1)地表水隧区山高坡陡,沟谷坡降较大,无较大的河流,
9、地表沟溪流量较小,随季节变化大。根据区域水文地质资料,雨季期内各主要冲沟均呈现出一个暴涨暴落的急变型动态过程,在暴雨过后,沟水较雨季正常流量高出35倍。(2)地下水孔隙水赋存于局部冲沟沟床及坡麓松散堆积层,接受大气降水和地表水补给。由于堆积物分布零星,厚度不大,除冲击层内孔隙水受地表水补给而含水量大以外,其余地段孔隙水补给差但径流排泄条件好而含量微弱。裂隙水赋存并运移于基岩各类结构面、构造破碎带内,主要接受大气降水和地表水的补给。测区丰富的降雨量为裂隙水提供了丰富的补给条件。隧道主要主要通过以白云岩为主的地层,岩性组合相对单一,且厚度不大,范围广,因此裂隙水分布较为单一,含量中等。裂隙水一部分
10、以裂隙下降泉的形式排除地表,一部分补给深层地下水。根据调查,隧区内山体有零星基岩裂隙水点出露流量0.11L/s。岩溶管道水主要赋存于可溶岩的溶孔、溶蚀裂隙中,通过洼地、漏斗、落水洞汇集大气降水并接受地表水的补给,以岩溶下降泉、暗河出口的形式排除地表。隧道通过地段有溶岩发育区,可能有大水;线路右侧2000m在建的黔贵线银洞坡隧道中部施工中遭遇一条大型暗河,实测最大涌水量达37104m3/d。(4)水化学特征据相邻黔贵线及本隧道取得地表水和地下水样分析,未见微量元素超标现象。水质对砼无侵蚀性。(5)隧道涌水量预测本隧平常涌水量为9550m3/d,雨季最大涌水量为23900m3/d。3.4环境工程地
11、质该隧道弃碴应合理堆放,堆放于低洼或相对平缓处,并设拦碴墙,防止水土流失。灰岩夹白云岩含钡矿,白云岩,泥质白云岩夹页岩则含砷矿(雄黄及水银),两者都是属于对人体有害的矿体。施工中需特别对地下水的化学分析,明确是否可以饮用,否则施工人员直接作为饮用水危险性很大。3.5隧道工程地质评价本隧道为一宽缓向斜构造,岩层产状出露比较混乱,岩层倾角平缓,沟槽内有断层发育;但断层带狭窄;整个隧道为可溶岩隧道,无其它不良地质和特殊岩土、总体工程地质条件较好。只有部分区段岩石比较容易破碎,稳定性较差,顶部有塌方可能。4.设计施工工法该隧道正洞级围岩采用大拱脚台阶法施工,级、级围岩采用台阶法施工,级围岩采用全断面施
12、工。隧道开挖采用YT28风钻钻眼,乳胶炸药配合非电毫秒雷管进行光面爆破开挖;初期支护采用喷射混凝土、格栅钢架、型钢钢架等支护形式;本隧道采用无轨运输出碴,主洞洞内开挖爆破后采用2台WA380型正装侧卸装载机同时装碴,1台柳工50B正装侧卸装载机备用,VOLVO240、PC220挖掘机配合人工找顶,15T北奔重卡自卸汽车运输出碴至路基填筑段或弃碴场。仰拱及台阶法施工的下断面洞碴由挖掘机装碴;喷射混凝土采用湿喷工艺;防水板无钉铺设,隧道纵向施工缝刷涂混凝土界面剂,横向施工缝设中埋式橡胶止水带及波纹排水管;衬砌作业采用超前仰拱满幅一次灌注,仰拱填充二次施作,拱墙衬砌一次成型的方法。墙拱衬砌采用全断面
13、液压钢模衬砌台车,砼由自动计量拌合站集中拌制,搅拌运输车运输,输送泵泵送入模灌第三章 风险管理1.风险管理1.1风险计划1.1.1风险管理小组我部成立隧道风险评估与管理小组,进行动态评估与管理。管理小组由:组长:张山成副组长:陈志国、商平组员:危强、张礼伟、张贞荣、韩启堂、王刚、王高、张永成、张金川、张月飞、朱晓坤、许志猛、丰小华、赵占文风险评估与管理小组主要职责包括: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。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。1.1.2风险管理程序根据铁路隧道风险评估与管理暂
14、行规定、建设单位相关文件,吴家寨隧道风险评估基本程序是: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。提出各风险因素的等级,综合确定吴家寨隧道风险等级。根据评价结果制定相应的管理方案或措施。上级单位对风险评估报告进行审定,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。各部门按铁路隧道风险评估与管理暂行规定的规定,各负其责,做好隧道风险过程管理。1.1.3风险管理准则吴家寨隧道风险评估根据各阶段信息建立风险指标体系(如下表)。施工阶段吴家寨隧道风险评估指标体系框架项目阶段施工方法风险因素
15、或风险事件施工阶段矿山法坍方突水、泥瓦斯大变形其他明挖法山体开裂变形坍塌其他(2)隧道风险评估应结合阶段工作特点和内容,确定风险评估对象和目标,进行评估工作,提出相应的风险处理措施。当风险产生的后果可能为突发性事故(瓦斯爆炸、突水、突泥、突石等)时,风险处理必须明确设计措施和预案、施工工序、注意事项、监控要求和施工应急措施等,并进行有效的风险管理。(3)安全风险是吴家寨隧道风险评估的首要目标,需在保证安全的前提下,进行其它目标风险(环境、质量、投资、工期、第三方)的评估。为保证评估与管理切实有效,相关费用应纳入工程概算。(4)当初始的安全风险评价为高度或极高等级时,必须高度重视,采取切实有效的
16、措施。当残留的安全风险评价为高度等级时,必须报建设单位审查;当评价为极高等级时,必须规避并上报建设单位及上级主管部门。(5)铁路隧道风险评估方法应根据风险特点采用定性、定性和定量相结合、定量的方法。(6)风险评估完成后应提供风险评估报告。1.2风险识别方法吴家寨隧道风险评价是评估风险点所带来的风险等级,方法是根据事故发生概率、事故发生后果(包括人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响),来对应衡量风险等级。根据风险等级确定风险接受准则和处理措施。事故发生概率等级标准表概率范围中心值概率等级描述概率等级0.31很可能50.030.30.1可能40.0030.030.01偶然30.00030.003
17、0.001不可能292101SI1011000300100010030030100101100.110.010.124624260.520.5环境影响等级标准表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环境影响描述永久的且永久的但长期的临时的临时的严重的轻微的但严重的且轻微的风险等级标准表后果等级 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高度高度极高极高极高可能4中度高度高度极高极高偶然3中度中度高度高度极高不可能2低度中度中度高度高度很不可能1低度低度中度中度高度风险接受准则表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
18、。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。1.3风险估计在开工之前,我部采用静态风险识别法,按隧道各工序出现的风险进行了调查、统计,吴家寨隧道风险因素达10余项。以模糊综合分析法为主,辅以专家调查法、层次分析法,采用矩阵法、头脑风暴法等综合方法,初步辨识和评价出吴家寨隧道的主要安全风险要素共4项,即:突水、突泥,坍方。吴家寨隧道潜在的风险因素序号风险源名称事故发生概率事故发生
19、后果风险等级标准风险接受准则处理措施1隧道突水、突泥55极高不可接受2隧道开挖坍方54极高不可接受3机械伤害31中度可接受4高空坠落31中度可接受5触电伤害31中度可接受6隧道粉尘伤害41中度可接受7爆破事故14中度可接受8交通事故32中度可接受9施工区域发生火灾12低度可忽略10意外伤害31中度可接受11环境污染31中度可接受1.4风险评价1.4.1突水、突泥吴家寨隧道区地貌受构造及岩性控制,兼有溶蚀,剥蚀类型,施工中可能遇岩溶、突水、突泥和大型暗河。据地表岩溶形态和出露位置、泉井点、沟谷的切割深度,推测整个隧道基本上位于地下水的水平径流带或季节变动带内,岩溶主要沿裂隙或层面发育,形态主要为
20、溶孔、溶隙,局部可能形成一定规模的近水平溶洞,并有遇暗河等大型管道水的可能。本隧平常涌水量为9550m3/d,雨季最大涌水量为23900m3/d。因此,突水突泥是本隧道施工的主要风险和长期重点监控的项目。1.4.2坍方隧道穿过围岩破碎带、岩层软弱带、节理密集带,一经开挖,潜在应力释放,围岩失稳而发生坍塌。隧道进口基岩为砂岩、页岩,岩层走向与线路大角度相路大角度相交,岩层倾向贵阳端,进口仰坡顺层,真倾角与视倾角均为25左右,隧道开挖时易发生顺层坍塌。并且在易发生突泥、突水的地段,坍方也极有可能发生。2.风险处理2.1风险处理指导思想根据吴家寨隧道的工程地质、水文地质情况,为确保隧道施工安全,施工
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