隧道安全风险评估专项方案

GDK33+022.303～GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告1GDK33+022.303~GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告1、编制依据1．设计文件、设计施工图2．《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-20083．《客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南》4．《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20025．《深圳地铁土建工程施工质量验收标准》（2009-05-01）6．《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设）【2007】200号7．《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401）8．《地下防水工程施工质量验收规范》GB50208-2002；9．《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121-200710．铁道部相关文件2、工程概况2.1工程概述本区间隧道设计起点里程GDK33+022.303，终点里程GDK33+835.447，依次下穿新城路、工业东路后进入市区，其中区间与新城路、工业东路垂直交叉，其余部分基本沿迎宾路南侧绿化带下穿行。该范围内有DK33+650施工竖井，大里程端接DK33+951盾构始发井。该场地属剥蚀丘陵及丘间谷底地貌，地形略有起伏，标高在18.30~23.50m之间变化。隧道穿越范围内地下管线密集，种类繁多，据管线资料及现场勘探，场区内的主要地下管线有电缆、通讯线缆、给排水水管、煤气管等，埋深不等。隧道主要穿越素填土、粉质粘性土、全风化混合片麻岩。根据隧道断面形式、埋深及所处地质条件，本段隧道采用浅埋暗挖法及喷锚构筑法设计和施工。2.2工程地质及水文地质2.2.1地形地貌GDK33+022.303~GDK33+835.447段区间场地属剥蚀丘陵间丘间谷地，地形稍有起伏，地面标高在18.30~23.50m之间变化，谷间多为菜地，植被发育。2.2.2地层岩性及地质构造GDK33+022.303～GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告2(1)．第四系全新统人工堆积层（Q4ml）根据组成成分，本段人工填土层主要分为①1素填土1个亚层：①1素填土：褐灰色，褐黄色，稍湿，松散~稍密，主要由黏性土、砂粒等组成，含少量碎石，层厚0.90~12.00m，呈层状分布于地表人工活动频繁处，各钻孔均有揭露，层底高程9.79~21.45m。(2)．第四系全新统冲积层（Q4al）按照颗粒级配或塑性指数可分为③1粉质黏土、③2淤泥质粉质黏土、③3粉砂3个亚层。③1粉质黏土：褐黄色，棕红色，软塑，局部硬塑，土质不均，含少量砂粒，层厚2.20~2.90m，仅在BD1Z-2300，BD1Z-2301，BD1Z-2302号钻孔有揭露。层顶高程9.79~11.19m，层底高程7.59~8.29m。③2淤泥质粉质黏土：深灰色，流塑，味臭，土质不均，含有机质，局部含较多砂粒，层厚1.20~3.70m，仅在BD1Z-BDG1、BD1Z-BDG2、BD1Z-BDG3、BD1Z-BDG4、BD1Z-S1315、BD1Z-S1401及BD1Z-S1402号钻孔有揭露。层顶高程13.52~20.80m，层底高程11.22~19.50m。③3粉砂：灰黑色，稍密，饱和，级配不良，含少量黏粒，层厚1.00~2.00m，仅在BD1Z-BDG2及BD1Z-BDG4号钻孔有揭露，层顶高程14.13~19.50m，层底高程13.13~17.50m。(3)．残积层（Qel）由下伏混合片麻岩风化残积形成。④1粉质黏土：以黄褐色、褐红色为主，局部夹灰白色，硬塑，层厚1.40~19.90m，该层在各个钻孔均有揭露，层顶高程7.59~21.45m，层底高程-3.47~14.70m。(4)．震旦系混合片麻岩（Pz1）主要为黄褐色、浅黄色、灰白色、青灰色，变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为⑨1全风化混合片麻岩、⑨2强风化混合片麻岩、⑨3弱风化混合片麻岩3个亚层，分述如下：⑨1全风化混合片麻岩：以褐黄色为主，岩体呈土状，除石英外，各种矿物均已经风化蚀变，层厚4.60~21.50m，在各钻孔均有揭露，层顶高程-.3.47~14.70m，层底高程-18.25~7.26m。⑨2强风化混合片麻岩：青灰色，岩芯呈碎块状、块状，局部扁~短柱状，变晶结GDK33+022.303～GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告3构，片麻状构造，裂隙发育，岩体较破碎。层厚1.10~8.40m，大部分钻孔有揭露，层顶高程-18.25~7.26m，层底高程-22.65~3.26m。⑨3弱风化混合片麻岩：青灰色，变晶结构，片麻状构造，岩体多呈短柱~长柱状，局部碎块状，节理裂隙较发育，层厚1.90~25.00m，大部分钻孔揭露，层顶高程-22.65~3.26m，层顶埋深20.0~44.40m。隧道洞身为全～弱风化混合片麻岩，全风化成砂土状，强风化成块状，弱风化较完整，全～强风化混合片麻岩风化不均，结构松散，其自身强度低，抵抗外力破坏的性能差，稳定性差。本区间场地表层主要为第四系覆盖层，其下为第四系残积土，下伏基岩为震旦系的混合片麻岩；本次勘察期间未发现影响本工点的断层构造。2.2.3工程地质条件1）地层基本承载力及岩土施工工程分级①1素填土松散③1粉质黏土软塑σ0=120kPa（Ⅱ）③2淤泥质粉质黏土流塑σ0=80kPa（Ⅱ）④1粉质黏土硬塑σ0=200kPa（Ⅱ）⑨1混合片麻岩全风化σ0=250kPa（Ⅲ）⑨2混合片麻岩强风化σ0=500kPa（Ⅳ）⑨3混合片麻岩弱风化σ0=1000kPa（Ⅴ）2）场地内特殊岩土为淤泥质粉质黏土。经液化判别，无不良地质体。3）地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度：Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。场地土为中软土，场地类别属Ⅱ类。2.2.4水文地质勘测期间地下水水位埋深1.30~9.0m。根据取水样试验成果，地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性。2.2.5设防烈度按6度抗震设防烈度，设计基本地震加速度值取0.05g，抗震等级按三级。3、设计原则及技术标准设计应满足城市规划、运营、施工、人防、抗震、防水、防火等要求，保证结构具有足够的强度和耐久性，以满足使用期的需要等要求，主体结构设计使用年限为GDK33+022.303～GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告4100年。衬砌的结构设计，根据不同地段的工程地质、水文地质及城市总体规划要求，结合周围地面既有建筑物和地下管线状况、交通状况、工期要求，通过技术、经济、环境影响和使用效果等综合比较，选择合适的结构形式和施工方法。暗挖隧道采用复合式衬砌结构，初期支护由喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢格栅拱架等支护形式组合形成，二次衬砌采用模筑钢筋混凝土，中间铺设防水层。施工引起的地面沉降和隆起均应控制在环境条件允许的范围以内，采取可靠措施应对建筑物基础和地下管线的沉降变化等。地面沉降量一般应控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内。当穿越重要建筑物或管线时，上述数值应按允许的条件确定。结构采取有效的“防迷流”措施，以防止杂散电流对结构物的腐蚀。本区间隧道右线最大纵坡为5‰，左线为5.0186‰，最小纵坡为2.0‰，竖曲线半径为10000m，隧道拱顶埋深为8～10m。设计时速为200KM/h，断面形式以马蹄形建筑限界为基础。4、总体施工方案本区间以监控量测、超前地质预报为先导，大功率通风机强化通风为保障，坚持“早预报、勤量测、短进尺、管超前、强支护、快封闭、确保安全”的施工原则，大力推广“四新”技术，保证本标段项目的总体安全、质量和工期目标。隧道辅助施工措施主要有区间隧道地层降水，区间隧道在拱部180°内设φ42超前注浆小导管对地层进行补强注浆；区间隧道下穿新城路、工业东路时，采用全断面注浆进行加固，同时对路面铺设钢板。4.1降水施工4.1.1降水目的降水目的是为了使隧道内拱顶至仰拱一定深度内的土层疏干并排水加固，便于土方开挖掘进，更有助于提高围护结构被动区及隧道内土体的强度和稳定性，为隧道的顺利掘进和地下结构的施工创造无水作业条件，其中包括降低浅层潜水的地下水位，降低土体的含水率，防止发生流砂和涌泥等现象。4.1.2降水井设置本区间隧道设计部分地段以无水施工开挖为前提，施工前需对隧道两侧打设降水井，对隧道下穿的地层进行降水，需把地下水降到隧道底部以下1.0m。降水采用井GDK33+022.303～GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告5点降水，主洞左右线两侧及两线中间均布置Φ700mm降水井，纵向间距为10米，距离结构外轮廓线3m左右，滤水层材料选择要符合相关规定，防止将泥砂带走。降水井内安装水位控制器，确保水位控制在仰拱一米以下，同时为确保安全，达到很好的降水效果，根据需要在局部增设降水井，施工试验段总结施工经验，为后面施工进行技术准备。4.2进洞方案本区间进洞采用L=15m、Φ108mm大管棚加Φ42mm超前小导管超前支护，每个洞口施作大管棚、超前小导管以及350mm×500mm加强环梁后再开挖进洞。4.3开挖方案本区间坚持“短进尺、勤量测、强支护、快封闭”的原则，施工过程严格监控量测，根据围岩地质条件，采用CD法施工。在隧道下穿新城路和工业东路时，采用全断面深孔注浆，注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，注浆压力为0.3-2MPa。隧道开挖每作业循环为50cm，钢架未落脚处开挖前必须完成钢架锁脚锚杆。4.4初支方案隧道开挖后立即进行初喷，安装拱架并完成初支。各支护参数如下：（1）初支喷混凝土：C25、P6混凝土，全断面支护。（2）钢筋网：采用φ8钢筋，构成150×150mm网格，全环单层设置。钢筋网应与注浆管尾端联接牢固。其喷混凝土保护层厚度不小于40mm，应随受喷面的起伏铺设。（3）型钢钢架：全环设置，间距0.5m，钢架采用I20a工字钢钢架，其布置间距可根据地质情况或监测信息予以调整。（4）超前小导管：拱顶180°范围内设置，环向间距0.33m，纵向间距1.0m，外插角为18°。采用外径Φ42mm、壁厚3.25mm、长3.0m的无缝钢管。钢管前端呈尖锥状，尾部焊上钢筋劲筋，钢管尾端应置于钢架腹部，并与格栅钢筋焊接牢固。施工中应利用小导管向地层注浆。注浆浆液采用水灰比1：1的水泥浆，注浆压力为0.1~0.3MPa。（6）纵向联结钢筋：纵向每榀格栅之间用Φ22的钢筋联结，间距1.0米，内外层交错布置，连接筋应与格栅主筋焊接牢固。4.5隧道衬砌施工隧道衬砌类型为复合式衬砌。二次衬砌砼为钢筋砼，防水等级为一级，拱墙设复GDK33+022.303～GDK33+835.447暗挖区间安全风险评估报告6合防水板。仰拱及混凝土回填，贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈桥进行施工，确保施工质量，人工配合机械清底，混凝土全副浇筑。仰拱填充必须在仰拱施工结束后分次填充，严禁将仰拱同填充部分同事浇筑。衬砌的边墙及拱部根据围岩量测数据确定浇筑时间，原则上二次衬砌距离掌子面围岩不得大于70m。4.6通风管理由具有丰富通风经验的技术人员组成通风管理小组，包括专职安检员、通风管理员。配备足够的检测有害气体设备，并且为检测试验人员提供合格的防毒面罩。4.6.1有害气体的检测。对隧道进行全天候交叉巡回检测，由洞外向洞内，选择机电设备集中地点、二次衬砌工作面、隧底作业面、开挖作业面和有可能存在有毒气体聚集的断面作为检测断面。对拱顶、两侧拱脚处严密检测，取浓度最大记录（氧气取浓度最小值），并逐级上报。4.6.2通风管理小组负责通风设备的安装、维护，洞内风速、风量、风压的定期测试，以及定期检查通风设备的供风能力和动力消耗。根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施。4.6.3通风管理员在每班工作期间，采用风速仪和风速量测仪，对洞内的风量至少测量一次，并结合安检员反映的情况，如有通风不足，立即采取措施加强通风。4.7隧道监控量测4.7.1量测目的：监控量测由专门的量测小组实施量测计划，通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，施工结构物的安全状态和对环境的影响并进行全面的监控，以判定围岩稳定性，支护、衬