施工阶段隧道安全风险评估

石武客运专线（河南段）SWZQ-9标段施工阶段隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部二00八年十二月目录第一篇隧道建设工程概况..................................1一地形地貌..............................................1二工程地质..............................................1三水文地质特征..........................................2四地震烈度..............................................2五气候..................................................2第二篇石武客专河南段设计主要技术标准.....................3第三篇工程情况设计简介..................................4一隧道工程简述..........................................4二基本设计情况..........................................5三施工要求..............................................6第四篇施工阶段安全风险评估..............................7一安全风险评估依据......................................7二安全风险评估原则......................................7三安全风险评估的必要性..................................7四风险评估流程..........................................8五施工阶段安全风险指标体系..............................8六隧道安全风险分级和接收准则............................11七施工阶段风险评估......................................13第五篇隧道安全风险技术对策..............................24一隧道塌方风险事件的技术对策............................24二隧道大变形施工对策及安全技术措施.......................27三第三方损失处理技术对策................................31四涌水突泥风险技术对策..................................31五岩爆施工对策与安全技术措施............................32隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部1施工阶段隧道安全风险评估第一篇隧道建设工程概况新建铁路石家庄至武汉客运专线是京广客运专线的组成部分，石武客运专线河南段北起河南省与河北省交界，南行经安阳、鹤壁、新乡、郑州、信阳，经董寨国家自然保护区西侧进入湖北境内。线路正线长492.081km（不含郑州黄河公铁大桥）。本管段起讫点里程为DK1020+225～DK1041+550.14，线路长21.325km，主要工程项目为桥梁工程、路基工程、隧道工程、涵洞工程、无碴轨道工程等。本管段共有隧道7座,共5612延米，最长周家塘隧道全长2525m；其中明洞1座，共106延长米。一、地形地貌本管段主要通过剥蚀丘陵、岗地地区，地面高程80～200m，相对高差10～80m。二、工程地质1地层岩性本管段经过地区主要为丘陵区，从上到下依次为全风化、强风化、弱风化和微风化砂岩。山谷间冲积而成的软土和松软土分布广泛，工程地质条件较差。2地质构造丘坡及谷地区表层为第四系坡残积粉质黏土，部分分布淤泥质土。受强烈的褶皱、断裂等地质构造的影响，节理发育，花岗隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部2岩、混合花岗岩等岩浆岩风化层厚度变化大。3不良地质及特殊岩土本管段隧道穿越低山丘陵区，存在隧道进出口浅埋段、软弱破碎围岩（含断层破碎带）地段、富水地段和顺层偏压地段等不良地质。隧道开挖过程中可能产生突水、突泥、坍塌等灾害。三、水文地质特征1地表水系沿线河流水系比较发达，多为山间溪流汇聚而成，季节性强。其中DK1031+500处线路跨经大同水库，常年水深4~8米，流速很小。2地下水本管段地下水主要为基岩裂隙水。根据水质分析，全线主要河流、地表水及地下水对混凝土无侵蚀性。四、地震烈度地震动峰值加速度为0.05g（Ⅵ度）。五、气候沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨，夏季炎热多雨而集中，秋季天高气爽，日照多足，冬季寒冷干燥。降水量多集中在6～8月，大风多集中在三四月份。按对铁路工程影响气候分区为温暖地区。年平均气温14.5℃，最冷月（一月）平均气温－0.3℃，最热月（七月）平均气温27.5℃，极端最高气温41.1℃，极端最低气温－19.1℃，年平均降雨量872.8mm，年平均无霜日210天，土壤最大冻结深度21cm，最大积雪厚度29cm，24小时最大雨量为246.2mm~353.1mm，汛期多西南风，最大风速15米/秒。隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部3第二篇石武客专河南段设计主要技术标准主要技术标准表序号项目技术标准1铁路等级客运专线2正线数目双线3设计速度速度目标值：350km/h，初期运营速度300km/h；4最小曲线半径7000m5线间距5.0m6最大坡度20‰7到发线有效长度650m8牵引种类电力9列车运行方式自动控制10行车指挥方式综合调度集中11建筑限界轨面以上净高7.25m中心外侧净宽2.44m隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部4第三篇工程设计情况简介一、隧道工程简述本标段共有隧道7座，其中明洞1座，总长度5612m，全部为双线隧道，采用无砟轨道，隧道开挖最小断面积为128.81m2，最大断面积为156.62m2。长度L≤1000m的隧道有4座，1000L≤2000m的隧道有2座，L≥2000m的隧道有1座。隧道基本情况详见下表。隧道基本概况一览表隧道名称起止里程长度线路纵坡围岩及地质情况震雷山一号隧道DK1020+225~DK1021+6051380m19.7‰-6‰隧道出露地层主要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩层为石英绢云母片岩，节理发育，岩体较破碎；隧道进出口各有一处断层破碎带，岩体破碎；地下水主要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：Ⅴ级580m、Ⅳ级170m、Ⅲ级630m。震雷山二号隧道DK1021+794~DK1021+917123m-12.1‰隧道出露地层主要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩层为石英绢云母片岩，节理发育，岩体较破碎；地下水主要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：Ⅴ级123m。敖湾隧道DK1030+465DK1030+700235m6.8‰隧道通过地层主要为全～弱风化泥盆系黑云石英片岩；地下水主要为基岩裂隙水，水量较小。隧道围岩等级：Ⅴ级85m、Ⅳ级70m、Ⅲ级80m。谢家湾隧道DK1032+736~DK1033+7581022m15.5‰隧道出露地层主要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩层为角闪石英片岩，节理发育，岩体较破碎；地下水主要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：Ⅴ级552m、Ⅳ级220m、Ⅲ级250m。周家塘明洞DK1034+427~DK1034+533106m15.5‰隧道通过地层主要为黑云石英片岩、角闪石英片岩，节理发育，岩体较破碎；地下水不发育，仅少量基岩裂隙水。隧道围岩等级：Ⅴ级86m、Ⅳ级20m。周家塘隧道DK1034+705~DK1037+2302525m17.19‰-3‰隧道出露地层主要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩层为白垩系花岗岩，岩体风化较强烈。地下水主要为基岩裂隙水，富水性较弱。隧道围岩等级：Ⅴ级335m、Ⅳ级65m、Ⅲ级375m、Ⅱ级1750m。。隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部5隧道名称起止里程长度线路纵坡围岩及地质情况蔡氏祠隧道DK1038+162~DK1038+383221m-3‰隧道出露地层主要为第四系坡残积粉质黏土，下伏岩层为白垩系混合花岗岩，节理很发育。地下水主要为基岩裂隙水，富水性弱。隧道围岩等级：Ⅴ级221m。二、基本设计情况1设计时速及结构类型石武客运专线按最高行车速度350km/h双线隧道设计。洞内采用CRTSII型板式无碴轨道类型，隧道内线间距为5m，设计内轨顶面至道床底面高度为679cm－737cm（考虑线路曲线段超高）。洞身设计有综合洞室,净尺寸为4.0m×5m×2.8m。2洞口及明洞开挖方法洞口段土方及表层风化石方采用机械自上而下分层开挖，爆破石方采用短开挖、弱爆破自上而下开挖，人工修整坡面。在进行暗洞施工前对洞口衬砌外1～3m范围内的边仰坡进行锚喷(网)加固，然后开挖进洞。明洞施工前先施工好两侧刷坡线外5m的截水天沟，围岩为土方及风化石方采用机械自上而下分层开挖，爆破石方采用短开挖、弱爆破自上而下开挖，然后逐段开挖、衬砌、回填，再开挖。3支护与衬砌采用复合式衬砌，初期支护设计主要为锚、网、型钢支撑与湿喷混凝土结构形式，二次衬砌为耐久性混凝土设计。初支锚杆拱部为组合注浆中空锚杆，墙部为全长粘结型砂浆锚杆。4防排水设计二次衬砌拱部、墙部及仰拱采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8；初支与二衬间设计分离式防水层（防水板+土工布），防水隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部6板施工缝（焊缝）须与衬砌施工接缝（及变形缝）错开。纵环向盲沟、横向排水管与两侧水沟组织排水通道，再通过横向导水管汇至中心圆管排水沟排出洞外。5辅助措施主要有洞口（洞身）管棚、超前小导管注浆、超前锚杆等。6开挖设计建议的施工方法围岩级别ⅡⅢⅣⅤ施工方法全断面法台阶法台阶法三台阶临时仰拱法三台阶七步法三台阶临时仰拱法双侧壁导坑法三台阶七步法或按明洞设计三、施工要求1、采用光面爆破，控制线性超挖；2、湿喷混凝土初期支护，保证初支混凝土施工质量；3、加强监控量测与超前地质预报工作，做好数据分析与信息反馈，及时调整施工参数，保证施工安全;4、加强施工监管，确保措施到位；加强工序管理，确保工序紧跟，尤其是开挖与初支、初支与衬砌以及仰拱超前施做与拱墙二次衬砌工序间的合理步距控制。隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部7第四篇施工阶段安全风险评估一、安全风险评估依据1、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设〔2007〕200号）2、卢春房副部长在全路施工安全电视电话会议上的讲话（2007/8/10）3、《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》“铁建设[2007]102号”（2007/5/15）4、《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》“铁建设[2007]88号文件”（2007/4/21）5、《铁路隧道施工作业要点手册》（铁道部工程管理中心、中铁隧道集团有限公司2007/2）6、京广客专河南公司安全管理要求7、设计文件8、中铁十六局石武客专河南段实施性施工组织设计9、中铁十六局集团有限公司隧道施工安全管理若干规定10、中铁十六局石武客专（河南段）项目部安全管理规定二、安全风险评估原则实事求是原则、风险管理的主动性、及时性和动态性原则，以保证风险评估全面、可靠，风险处理合理、有效，风险监测准确，反馈及时；铁路隧道安全风险评估主要对造成人员伤亡、财产损失、工程经济损失等风险事件进行评估。三、安全风险评估的必要性当前，我国正处于构建社会主义和谐社会的重要时期，也是铁路建设的黄金机遇期。截止至2006年底，我国已成功修建了隧道安全风险评估中铁十六局石武客专（河南段）项目部87500多座、总延长米4300多公里的铁路隧道，隧道数量和总长度均居世界前列。“