小杞隧道施工安全风险评估报告书(改)

1小杞隧道施工安全风险评估报告书一、编制依据1、《海西高速公路网漳州至永安联络线漳州华安(玉兰)至新圩段及漳州华安段路基土建工程A9标段施工招标文件》、《海西高速公路网漳州至永安联络线漳州华安段A9标段两阶段施工图设计》、本合同段《施工调查报告》，施工图纸及技术规范。2、《关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行工作的通知（交质监发[2011]217号）》、总监办《福建省高速公路标准指南-隧道标准化施工指南》文件，《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》。3、交通部颁发的《公路工程国内招标文件范本（2009年版）》、现行《公路工程技术标准》、现行《公路隧道施工技术规范》、现行《公路工程施工安全技术规程》、现行《企业职工伤亡事故分类》等相关规范。4、现行《公路施工手册》、现行《工程建设标准强制性条文-公路工程部分》。5、现场勘探调查、搜集的实地资料。6、我单位在类似工程中的施工经验和相关工程的技术总结、工法成果等。7、依据以上文件、规范、标准及工程实地勘探情况，结合我公司现有的技术装备、施工能力、管理水平，以及从事复杂地形地质条件山岭桥梁的施工经验，并针对本工程施工特点，以“保质量、保安全、保工期、创精品”为目标，编制本施工安全风险评估报告。二、隧道工程概况1、工程概述漳永高速公路漳州华安段A9标为海峡西岸经济区高速公路网漳州至永安联络线漳州华安段，本合同段（A9）起点位于华安县湖林乡，起点桩2号K63+246.000，起点位于分离式路基上，设置小杞隧道后到达本项目终点K67+195.696接漳州至永安联络线龙岩段起点，。本项目主要工程为小杞隧道全长3.95KM（左线长3915m，右线长3947m），设计为上下行分离式隧道，设计速度为80km/h，隧道单洞两车道。隧道主要工程量：洞身开挖土石方701876.2m3，C25喷射混凝土33166m3，C25防水混凝土71235m3。工程造价2.83亿，计划工期28个月，质量目标优良。2、主要技术标准公路等级：高速公路设计荷载：公路—Ⅰ级设计速度：80km/h隧道净空宽度：10.25m隧道净空高度：5.0m3、工程评价及施工方法设计要求根据设计图，洞口仰坡及两侧边坡属于土岩质边坡，工程评价总体认为稳定性较差，存在浅埋，采用明洞设计处理；隧道左线出口洞门存在偏压，对洞门进行特殊设计。隧道共分15个围岩级别段，分别对开挖施工方法的进行设计要求，具体要求如下表：小杞隧道各级围岩长度及开挖方法表编号项目名称总长Ⅲ级围岩Ⅳ级围岩Ⅴ级围岩备注1小杞隧道左线39152475930510分离式隧道围岩级别比例63.22%23.75%13.02%小杞隧道右线394724751115.0357分离式隧道围岩级别比例62.70%28.25%9.05%32开挖断面面积82.596.2107.53开挖方法全断面法台阶法、弧形导坑法单侧壁导坑法、弧形导坑法4、隧道开挖方法简述（1）、隧道洞口边坡边开挖边采用混凝土骨架植物防护进行支护，若遇土岩较差段边仰坡体，采用压力注浆锚杆(12m)格梁植草防护；四个洞口均采用了不通长度的明洞进洞，洞口段洞身开挖，采用上下台阶法开挖，辅以管棚超前支护。（2）、全断面开挖方法，主要用于Ⅲ级围岩区段洞身开挖。（3）、台阶法开挖方法，主要用于Ⅳ级围岩深埋区段洞身开挖，隧道加宽段紧急停车带Ⅲ级围岩区段开挖。（4）、弧形导坑开挖方法（预留部分核心土），主要用于Ⅴ级围岩深埋段、Ⅳ级围岩浅埋段、隧道加宽段紧急停车带Ⅳ级围岩区段开挖。（5）、单侧璧倒坑开挖方法（CD法），主要用于Ⅴ级围岩浅埋段、偏压及断层破碎带地段开挖。三、工程地质、水文、气象1、地形地貌漳永高速公路漳州华安段A9标小杞隧道位于福建省漳州华安县湖林乡，隧道区附近海拔高程在209.5～647.4米,相对高差438.2米，隧道通过高程为215.15—282.82，相对高差67.67米，地貌类型属低山丘陵地貌，地形起伏较大，植被较发育。隧道左线漳州端洞口地面自然坡度约35°，坡向约223°。洞口段隧道轴线方向约16°，与等高线交角约63°；右线漳州端洞口位于斜坡地段，洞口地面自然坡度约40°，坡向约195°，隧道轴线方向约16°，与等高线近于垂直相交。洞口段全风化凝灰熔岩岩石结构构造基破坏，受雨水浸泡易软化，抗冲刷能力差，强风化凝灰熔岩岩体极易破碎，岩质软，自稳4能力差，对边坡稳定不利。边坡及仰坡开挖时，在无坡面防护或无超前支护措施、地表水冲刷等情况下，边坡岩体易产生坍塌、碎落。总体上左、右线隧道漳州端洞口仰坡及两侧边坡属土岩质边坡，稳定性较差。左线隧道永安端洞口段轴线约29°，洞口地面自然坡度约45°，坡向约48°，左线隧道轴线与等高线近于垂直相交。右线隧道永安端洞口段轴线约29°，洞口地面自然坡度约45°，坡向约30°，右线隧道轴线与地形等高线近于垂直相交。第四系覆盖层薄，主要为粉质粘土，厚度小，抗冲刷能力差，局部露出基岩，主要为强风化凝灰熔岩，节理裂隙很发育，岩体极易破碎，自稳能力差，对边坡稳定不利。边坡及仰坡开挖时，在无坡面防护或无超前支护措施、不恰当爆破施工、地表水冲刷等情况下，边坡岩土体易产生坍塌、碎落。总体上左、右线隧道永安端洞口仰坡及两侧边坡属土岩质边坡，稳定性较差。2、工程地质情况本隧道隧址区下伏基岩为朱罗系上统南园组凝灰熔岩，隧址区发育有正断层（F16）,其产状120°、65°、-80°，断层引起岩体破碎，裂隙发育；根据地质调会绘，断层未见近期活动迹象，为非全新活动断裂，已处于稳定状态，因此隧址区域地质较为稳定；围岩级别主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级；隧道地质整体存在浅埋、偏压、断层、突水、突泥、岩爆（压碎带）的可能性。根据设计图纸，本隧道地质主要地质为凝灰熔岩，属于火山岩的一种。凝灰熔岩有全风化凝灰熔岩、强风化碎屑状凝灰熔岩、强风化碎块状凝灰熔岩、中风化凝灰熔岩、微风化凝灰熔岩。凝灰质砂岩有强风化凝灰质砂岩、中风化凝灰质砂岩、微风化凝灰质砂岩，存在压碎石和破碎带。岩体覆盖层、全风化、强风化岩弹性纵波速度VP为794m/s-1115m/s，中风化-微风化岩弹性纵波速度3440m/s-4130m/s。5凝灰熔岩中，全风化凝灰熔岩，灰白色、仅具原岩外观，岩芯呈砂土状，广泛分布于隧道区浅埋段；强风化碎屑状凝灰熔岩，灰白色、原岩结构构造大部分破坏，节理裂隙很发育，岩芯多呈碎屑状、砂状，局部见碎块，岩质软，岩体极破碎；强风化碎块状凝灰熔岩，灰白色、凝灰质结构，块状构造，节理裂隙很发育，裂隙面见铁质侵染，岩芯多呈块状，锤击声较哑，岩质较软，岩体破碎；中风化凝灰熔岩，灰色、灰白色，凝灰质结构，块状构造，岩芯多呈柱状，柱长10cm-30cm，局部段呈块状，块径5cm-10cm，锤击反弹，锤击声较清脆，岩质硬，岩体较完整，围岩段RQD=70%-85%；微风化凝灰熔岩，灰色、灰白色、浅灰绿色，凝灰质结构，块状构造，岩芯多呈柱状，柱长20cm-40cm，局部段呈短柱状，锤击反弹，锤击声较清脆，岩质硬，岩体较完整，围岩段RQD=80%-95%。压碎石，深灰色，灰白色，砾粒结构，钙、泥质胶结，胶结较紧密，成岩程度较好，砾石母岩成分主要为凝灰质砂岩，凝灰熔岩，多呈棱角状，岩质较硬，岩芯多呈短柱状及块状，层厚8.1m。破碎带，灰白色，为凝灰熔岩，岩芯多呈块状，风化较为强烈，该层层厚2.2m。3、地质构造隧道穿越地层岩性主要为第四系更新统残积成因粉质粘土，下伏基岩为侏罗系上统南园组凝灰质砂岩及凝灰熔岩。根据区域地质资料，结合本次地质调查结果，隧址区下伏基岩为侏罗系上统南园组凝灰熔岩。隧址区发育有正断层F16，其产状120°∠65°-80°，倾向大里程，断层引起岩层破碎，裂隙发育，该断裂带未见近期活动迹象，为非全新活动断裂，已处于稳定状态，隧址区区域地质较稳定。4、地表水沿线的地表水体主要为冲沟中的水，该合同段湖林大桥至小杞隧道进6口段发育一冲沟，主要接受大气降水补给，以地下径流的方式排泄，受季节控制明显，勘察期间，地表水深一般约0.5m，水量不大。5、地下水根据勘察，沿线地下水主要为基岩裂隙水，地下水主要受大气降水、地表排水补给，于洼地、冲沟、泉眼和湿地处排泄，地下水基本类型及富水性根据地下水的补、径、排条件，基岩裂隙水分部面积较大，岩石类型较好。地下水赋存条件及富水性因地而异，变化较大。地下水主要靠大气降水补给、低缓地势及宽浅沟谷较地形陡峭及深邃沟谷易于地表降水渗入，渗入系数较大，具有相对成层性，以裂隙含水为主，但富水性不同，受岩性和构造控制。总之，基岩裂隙水水量较贫乏，富水性不均。6、隧道涌水量预测隧址区地表水不发育，仅局部地段钻孔揭露地下水发育，水量较贫乏。地下水只要靠大气降水及地表水渗入补给，故可采用《铁路工程水文地质勘察规程》（TB10049-2004）推荐的降水入渗法预测隧道正常涌水量。其公式为：Q=2.74×a×w×A。左线推荐正常涌水量为2268m3/d，最大涌水量为5945m3/d；右线正常涌水量2272m3/d，最大涌水量6416m3/d。7、不良地质段简述（1）、隧道涌水隧道左线正常涌水量2268立方米/d，最大涌水量5945立方米/d，右线正常涌水量2273立方米/d，最大涌水量6416立方米/d，ZK64+140-385、K64+140-400段受岩体破碎带影响，地下水发育，ZK65+190-980、K65+130-910段受断裂构造影响，地下水较丰富，且可能突水、突泥，应采取相应的防、排措施。（2）、洞口浅埋7隧道洞口为残坡积土、强风化碎块状凝灰熔岩，洞口地质条件差，缺乏自稳能力，采取超前大管棚Φ108X6mm无缝钢管，拱部120°范围布置，管棚加固段长30-40m；管棚施工完成后内部安装3根Φ22mm钢筋笼，采用30号水泥砂浆充填，在洞口紧贴进洞掌子面设置套拱，套拱内设置型钢钢架和Φ127导向管。（3）、隧道断层破碎带主要为F16断层破碎带，岩体破碎，围岩自稳能力差，无支护时拱部易坍塌，侧壁易失稳。集中降雨状态下洞室呈淋雨状或点滴状出水，可能产生突水、突泥；针对这一区段，拟采用超前全断面帷幕注浆方案，加固区段为ZK65+180-240、K65+120-180，合计加固长度120m，全断面注浆按每个循环35（30）m考虑；每循环注浆35（30）m，开挖30（25）m，保留5m止浆岩盘；注浆浆液采用采用水泥浆液，水灰比1.0-1.5；注浆压力以中压为主，一般采用2.5-3陪静水压力。（4）、隧道岩爆可能性隧道ZK64+385-ZK65+020、K64+405-K65+025段，围岩地质主要是微风化凝灰熔岩，节理裂隙较发育，岩质较坚硬，岩体较完整，该段为较高地应力区，开挖过程中洞壁可能有岩爆，易新生裂纹，成洞性较差，设计施工方案全断面开挖段，无其他支护预防措施，在施工过程中应高度重视，加强岩面情况的检测工作。8、地震根据区域地质资料，本区处于闽东沿海南段的断块差异活动区，表现形式主要为：频繁的地震，现今仍是弱震的密集区，多为浅震型构造地震。根据1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），勘查区地震动峰值加速度为0.10g、反应谱特征周期为0.40s，对应的地震基本烈度为Ⅶ度。8隧道左线设计情况统计表序号段落桩号围岩级别围岩情况描述辅助措施1ZK63+253-315Ⅴ(62m)全风化及强风化碎块状凝灰熔岩，全风化岩抗冲刷能力差，强风化岩节理裂隙发育，岩质较软，岩体破碎，围岩自稳能力差，无支护时拱部易失稳。集中降雨状态下洞室呈线状或淋雨状出水。超前大管棚(30m)超前小导管(77m)2ZK63+315-945Ⅳ(630m)中风化凝灰熔岩，少量微风化凝灰熔岩，节理裂隙较发育，岩质较坚硬，岩体较破碎-较完整，围岩自稳能力较差，无支护时拱部可能产生小型坍塌，侧璧可能产生掉块，集中降雨状态下洞室内呈淋雨状或点滴状出水。超前锚杆(580m)3ZK63+945-1140Ⅲ(195m)微风化凝灰熔岩，节理裂隙较发育，岩质较坚硬，岩体较完整，围岩自稳能力较好，无支护时拱部可能产生掉块，侧璧基本稳定，集中降雨