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1、xx隧道施工安全風險評估,xx五局xx高速xx（xx界）段改擴建工程TJ-12標,推行風險評估制度，對優化施工方案，提高施工現場安全預控的有效性，具有重要意義。隧道工程施工環境和條件相對復雜，作業風險較高，工程開工前，進行定性和定量的安全風險估測，可增強安全風險意識，改進施工措施，規范預警預測管理，有效降低施工風險，防止特重大事故發生。本報告通過對xx隧道進行工前風險評估，對引起事故的危險源進行了系統識辨，建立風險源普查清單，通過風險分析和估測，確定了重大風險源，并據此有針對性的制定了對策措施。,概 述,1.關于轉發交通運輸部開展公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估試行工作的通知（豫高司【2012、1】169號）2.公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南（試行）3.公路工程隧道施工技術規范（JTJ042-94）4.公路工程施工安全技術規程（JTJ076-95）5.公路工程質量檢驗評定標準(JTJF80-1-2004)6.xx高速公路xx段TJ12標工程隧道施工設計圖紙7.xx高速公路xx段TJ12標巖土工程詳細勘察階段報告,一、編制依據,xx隧道為單向分離式兩車道隧道，右線起訖里程為：DK91+417-DK91+650m，長1233m，平面設置為R=3100圓曲線接緩和曲線（A-1041.633），縱面位于坡度為-1.152%的單向下坡段；隧道進口采用端墻式洞門，出口采用削竹式洞門。xx3、隧道左線起訖里程為：RK91+443-RK92+630，長1187m，平面設置為R=3700圓曲線接緩和曲線（A-1216.552），縱面位于坡度為-1.15%的單向下坡段；隧道進口采用端墻式洞門，出口采用削竹式洞門。隧道內輪廓：凈寬11.4m，凈高7.39m；為單洞兩車道。,二、工程概況,沿線屬低山山地，區內溝谷發育，多成“V”型谷，谷底至岸頂高差變化較大，溝谷廣布，呈現深谷雞爪型地貌。,二、工程概況,一）地形地貌,二）地層巖性,1）中更新統殘破積層巖性主要為雜色粉質黏土含大量根系及碎石，為全風化石英砂巖（xx隧道）和安山巖（張茅隧道），表層草皮覆蓋，含巖石碎塊，土石混雜，該層厚度在0-4.4、5m左右，彈性波波速Vp=350-500m/s。2）震旦系石英砂巖上部9.0m左右為強風化，砂質結構，層狀構造，主要礦物成分為石英，巖質較硬，屬細粒石英砂巖，下部為風化，巖質新鮮。3）震旦系安山巖赤褐色，上部1.0-15m強風化，微晶結構，似層狀構造，主要礦物成分為長石，巖質較硬，錘擊不易碎；11m以下為中風化安山巖，巖質新鮮，巖芯多呈短柱狀。,依據中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001）、及中國地震動反應譜特征周期區劃圖，地震動峰值加速度0.15g，地震動反應譜特征周期為0.40s。按照地震動峰值加速度與地震基本烈度對照表，對應地震基本烈度VII度。,二、工程概況,三）地震,四）水文5、地質條件,xx隧道位于山嶺高地，巖層裂隙發育，透水性好，雨季會因降水從裂隙處滲入而產生滴水現象；地下水位埋深較大，達數十米乃至上百米，隧道洞底位于地下水位以上。,xx隧道所在地區為北暖溫帶半干旱、半潮濕大陸性季風氣候區，冷暖適中，四級分明，雨熱同期，干冷同季。項目區域為大陸性季風氣候特征，多年平均氣溫為13.9，初夏秋冬平均氣溫分別為12.3-15.2、22.9-26.6、12.3-14.9、0.5-2.0。四季時間分布，夏多冬少，初秋居中。極端最高氣溫44.4，極端最低氣溫-21.3。年平均降水量為600-700毫米，降水多集中在7、8、9月份，占全年降雨量的50%以上。初霜日為10月21日6、-11月2日，終霜日為3月20日-4月10日。區內一月盛行偏北風，七月盛行偏南風。平均風速冬季1.1-3.1米/秒，春季2.4米/秒，夏季1.8米/秒，秋季1.7米/秒。全年以冬春風速較大，多大于2米/秒，夏季風速較小，多小于2米/秒。,二、工程概況,五）氣候,隧道進出口段為V級，表層為薄層殘坡積土，含巖石碎塊，為全風化坡積物，結構松散，中下部為強風化石英砂巖，巖體裂隙較發育，洞口仰坡穩定性差。洞身圍巖主要為中風化石英砂巖，厚層狀，巖質新鮮，巖芯較完整，圍巖級別為III級；淺埋段，巖石強風化，裂隙較發育，圍巖等級定為IV級。巖石淺埋，中風化，局部較發育，巖芯碎塊狀，圍巖級別定為V級。洞身未發現7、明顯斷裂及破碎帶，整體穩定性較好。,二、工程概況,六）工程地質條件評價,本隧道風險評估分總體風險評估和專項風險評估，采用定量估測與定性分析相結合的評估方法。專項風險評估中，在對風險源普查、辨識、分析及重大風險源估測的基礎上，提出相應對策措施，最終形成評估結論。參與風險識別人員由具備土木工程專業或地質專業5年以上工作經驗，對隧道工程潛在風險有足夠認識。參與風險評價人員技術職稱為工程師及以上。,三、風險評估過程及方法,1、xx隧道風險指標,四、風險評估內容,六）工程地質條件評價,xx隧道風險指標體系,xx隧道風險指標體系,續上表,2、xx隧道工程施工安全總體風險等級根據隧道工程施工安全總體風險指標8、體系表及風險大小公式計算為：右線R=G(A+L+S+C)=21分。左線R=G(A+L+S+C)=14分xx隧道工程施工安全總體風險分級標準,四、風險評估內容,xx隧道工程施工安全總體風險分級標準,1、xx隧道工程鉆爆法施工作業程序分解表 2、xx隧道工程施工安全風險源普查清單 3、xx隧道風險源分析表 4、風險估測匯總表,四、風險評估內容,二）專項風險評估,（一）風險分級及接受標準公路隧道風險分級包括事故發生概率的等級標準、事故發生后果的等級標準和風險的等級標準，分級標準與風險接受準則參照公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南。,事故發生概率等級標準,四、風險評估內容,注：（1）當概率值難以取9、得時，可用頻率代替概率。（2）中心值代表所給區間的對數平均值。,經濟損失等級標準,四、風險評估內容,人員傷亡等級標準,四、風險評估內容,專項風險等級標準,風險接受準則,四、風險評估內容,（二）初始風險等級評定施工階段風險較大，尤其是安全風險，在條件允許時應盡量進行較為全面的風險評估。由于施工階段最主要目標就是順利施工和保證安全，因此評估重點應放在安全上，以按安全風險事故為主要評估目標。通過對xx隧道的地層巖性、工程性質、地質構造、水文地質進行詳細分析后，統計出xx隧道在不采取任何措施情況下的目標風險等級。,四、風險評估內容,xx隧道右線正洞初始風險等級表,四、風險評估內容,xx隧道右線正洞初始10、風險等級表,四、風險評估內容,xx隧道左線正洞初始風險等級表,（三）初始風險處理措施 1、落實超前地質預測預報工作根據地質資料，本隧道平形不整合面較多，可能遇破碎帶，貯水性較小。隧道施工時，應通過綜合超前地質預報手段探明掌子面前方地質條件，以便采取有效的施工措施，避免施工突發災害的發生。超前地質預報方法按本標段隧道專項施工方案中確定的方法實施。2、加強監控量測工作，及時反饋施工情況，驗證設計和預防風險事件在施工過程中，應按照設計文件中的監控量測要求對洞內圍巖和支護結構的位移、變形、受力情況以及淺埋段地表沉降進行監測，提供及時、可靠的信息、評定施工期間圍巖和支護結構的穩定性及對周邊環境的影響，避11、免施工安全事故、支護結構破壞、第三方損失等風險的發生。,四、風險評估內容,3、洞口淺埋段及、級圍巖段風險減緩措施進洞前，首先完成邊仰坡支護及防護、超前支護措施，在超前長管棚的保護下進行開挖作業。開挖采用環形挖留核心土法，并貫徹執行新奧法及淺埋暗挖法的基本原則：短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測、二襯緊跟開挖面。嚴格按設計文件要求進行施工組織。遇地質不符時，及時按程序進行相關變更手續，完善設計，保證施工安全。以機械開挖為主，圍攻巖較硬時，采用微差松動爆破、周邊采用光面爆。同時，不斷優化設計方案，施工操作過程中，嚴格按設計參數進行布孔、鉆孔、清孔、裝藥連線等作業程序。（四）殘余風險等級評定通過12、對xx隧道初始風險等級評定，對安全風險等級為“高度”、“中度”的風險事件必須采取有效的措施，使風險降低到可以接受的范圍。對初始風險采用相應的工程措施處理以后，進行殘余風險評估，殘余風險等級見表15。,四、風險評估內容,四、風險評估內容,xx隧道右線洞內殘余風險等級表,四、風險評估內容,xx隧道右線洞內殘余風險等級表,四、風險評估內容,xx隧道左線洞內殘余風險等級表,（五）殘留風險管理措施初始風險經風險處理以后，殘留風險等級均已降至中度以下。對于殘留風險等級為低度的風險事件，其發生概率經風險處理以后一般都較低，但一旦發生仍有可能造成一定的不良后果，因此，需要在施工過程中加強監控，加強管理，確保各13、項風險處理措施的落實。對于殘留風險等級為中度的風險事件，因其風險后果等級一般都較高，一旦發生就有可能造成很嚴重的后果，因此，需要制定嚴格管理措施，進一步降低施工風險。（1）準確核對施工地質情況，當實際情況與設計不符時及時辦理變更手續，嚴禁為趕進度盲目施工。（2）加強施工管理，嚴格控制施工質量，嚴格按設計要求工法和工序施工。（3）對軟弱圍巖、淺埋、斷層破碎帶等編制專項施工方案和作業指導書，內容應有防塌方、涌水等事故的預防措施，施工過程確保各項措施的落實。,四、風險評估內容,（4）加強超前地質預報工作，準確探測施工前方圍巖情況、地應力、含水量等，以指導下一步施工。施工過程中應根據超前地質預報成果及14、時調整施工方案，或按照先處理后施工的原則，對前方探測出來的不良地質狀況進行現行處理，在確保安全的情況下再組織施工。（5）做好監控量測工作。按照隧道監控量測技術規范的相關規定進行量測點的布置、測量和數據處理。監控量測項目應包括洞內外觀察、拱頂下沉、凈空收斂、地表沉降、地應力測試、水量、孔隙水壓力等全項目。監控量測結果應準確、真實并能指導施工。當監控量測結果超出允許范圍時，應立即采取措施進行加固等處理。（6）嚴格執行班前安全檢查制度。班前由安全員現行進洞檢查工作面及附近圍巖以及支護安全情況，確保安全以后方可進洞施工。（7）對殘留風險中度以上的風險事件編制應急預案，并組織演練。隧道現場建立應急救援物15、資倉庫，儲備足量應急救援物資，確保發生應急事故時能及時有效組織救援。,四、風險評估內容,五、對策措施及建議,1、隧道坍塌事故控制措施建議,續上表,五、對策措施及建議,1）隧道發生塌方后，應詳細調查塌方范圍、形狀、塌穴的地質構造，查明其誘發原因和地下水活動情況，判斷塌方類型，制定處理方案。應盡早采取下列措施防范坍情惡化：（1）加固未塌的洞身段和(或）冒頂的陷穴口，防止坍塌和塌陷繼續擴大。（2）搭設防雨棚遮蓋冒頂陷穴口，四周挖溝排水，防止雨水流入。（3）夯填地表沉陷和裂縫，開挖截水溝，防止地表水滲進入坍體。,五、對策措施及建議,2、隧道坍塌整治措施,2）塌方發生后必須強調兩點：一是采用的塌方處理措16、施要避免盲目性。制定正確合理的處理措施需建立在對塌方的特點、原因以及規模的充分掌握的基礎之上，包括對地下水情況的了解。人為原因則為設計、施工期間疏忽失察、判斷錯誤、措施不當、管理不嚴、工藝落后等造成坍塌，如：地勘粗糙、支護力偏弱、開挖方法錯誤、支護不利、地質預報有誤、監控量測不及時、地表水處理不當等。用塌落平均高度界定是否為塌方，當塌方平均高度0.7m時，判定為塌方；當塌方平均高度0.7m時，則為超挖或局部坍塌。按塌體的體積劃分塌方規模，以此確定處理塌方的原則。分級標準如下：塌方量小于300m3為小型，3001000m3之間為中型，10005000m3之間為大型，大于5000m3為特大型。根據17、坍方體遮蔽坍穴和坍穴穩定情況，確定處理方法。,五、對策措施及建議,二是采取防止坍塌繼續擴大措施的及時性。有些塌方不及時設防，其塌方范圍、數量將隨時間的延長而不斷擴大，甚致坍至洞頂地面，尤其在軟弱圍巖、淺埋地段的隧道塌方更應強調這種及時性。除強調治塌先加固外，還包含治塌先治水的原則。3）小型塌方處理應盡快實施。首先處治塌穴，可采用噴、錨封閉，也可架設臨時支撐撐穩。然后在安全有保證的情況下，進行塌方段增強支護、襯砌的施工。小坍方多發生在巖石隧道局部破碎、或存在斷層破碎帶、軟弱夾層地段。處治時可采用下列步驟：（1）利用塌腔圍巖暫時基本穩定狀態，抓緊時間采用噴錨支護技術加固塌腔面，在可保安全情況下清理18、塌渣。（2）在原初期支護的空間，施作鋼架混凝土殼體，并用長錨桿將其與非塌腔圍巖錨固，必要時架設臨時支撐將鋼架混凝土殼體支牢，通過預留孔向塌腔分層注入1m厚混凝土護拱和1m以上厚的輕質緩沖層。（3）沿鋼架混凝土殼體內輪廓鋪掛防水板，澆注加強的二次襯砌。,五、對策措施及建議,4）大型塌方處理宜采取先護后挖的方法穿越塌渣體。可用管棚法或注漿固結法穩固圍巖體和渣體，再按微臺階法或側壁導坑法開挖、支護塌渣體，并盡快完成襯砌。大塌方多發生在土質隧道或土夾石隧道，引起這類塌方的主要原因：初期支護剛度不足、圍巖變形過大、地下水軟化作用降低圍巖承載能力、二次襯砌未及時施作。處治時可采用下列步驟：（1）在塌體內采19、用管棚和超前管注漿，注漿范圍應保證初期支護以外，有不小于35m圍巖固結厚度。成孔有困難采用跟管鉆機鉆孔；滲透注漿效果不理想時，采用超細水泥劈裂注漿。（2）采取穩妥的分部開挖與及時閉合的支護方法。（3）襯砌跟進施作。5）塌至原地面的塌方類，一般只發生在淺埋隧或深埋隧道洞口段，多屬于大塌方，不能采用清渣方法，應利用塌渣穩定地層的作用。處治時可采用下列步驟：（1）塌口采用噴射混凝土封閉，根據情況確定是否采取地表注漿加固塌穴及周圍，待襯砌施作完畢后，采用灰土分層夯填并高出原地面。（2）設置止漿墻封閉塌體表面、安設注漿孔口管。（3）采用循環注漿法或導管跟進后退注漿法，對塌體注漿加固。,五、對策措施及建議20、,（4）打設大管棚，管內安放小鋼筋籠、灌注水泥砂漿。（5）在大管棚掩護下開挖、支護襯砌 6）塌穴空腔應視其規模、形狀、所處隧道斷面位置，采取下列措施，保證在模筑的襯砌背后與塌穴周壁間密實：（1）塌腔較小，位于邊墻或拱腰以下，可在襯砌前用漿砌片石或干砌片石噴射混凝土將其充填；位于拱部，可襯砌后通過壓注水泥砂漿或小石子混凝土填充。（2）塌腔較大，位于邊墻或拱腰以下，可在襯砌前用漿砌片石回填一定厚度，再以棄渣填實；位于拱部，可在襯砌后分層壓注水泥砂漿和輕質材料填充。（3）位于拱部、全部填滿有困難的特大塌腔，可在特殊加強的襯砌背后壓注一定厚度輕質材料，并做好余腔的排水設施。（4）塌方段增強支護背后的空21、腔一律采用注水泥砂漿填充密實。對塌腔的處理要考慮防水板鋪掛問題，一般有兩種方法：一是沿不規則坑道斷面鋪掛防水板后，澆注襯砌混凝土填充塌腔，未填滿處注漿填滿。,五、對策措施及建議,二是采取結構措施將坑道斷面修補成隧道設計襯砌斷面，對修補結構背后的空腔進行注漿填充，再鋪掛防水板澆注襯砌。兩種處理方法的區別在于，前者要求對不規則坑道的支護要達到穩定狀態，適用于塌腔較小、橫斷面失跨比小于0.7、圍巖條件比較好的地段；后者不強調對不規則坑道的支護要達到穩定狀態，但對修補結構要求有足夠的強度和剛度，適用于塌腔較大、橫斷面失跨比大于0.7、圍巖條件比較差的地段。7）塌方地段的襯砌，應視坍穴大小和地質情況予以22、加強。塌方地段的襯砌一般應加強，但如坍穴高度小、圍巖經錨噴后穩定、填充密實、填充料凝固后自重不需襯砌分擔，可不加強。,五、對策措施及建議,六、風險評估結果,一）重在風險源等級匯總,1、xx隧道右線重大風險源等級匯總表,六、風險評估結果,2、xx隧道左線重大風險源等級匯總表,根據經濟損失、人員傷亡等級及風險等級大小平判定，xx隧道重大風險源為隧道坍塌。,六、風險評估結果,通過對xx隧道初始風險等級進行統計，見下表：,xx隧道右線風險等級評定統計表,xx隧道左線風險等級評定統計表,六、風險評估結果,二）III級和IV級風險存在的部位、方式等情況,三）評估結果的科學性、可行性、合理性及存在問題,xx隧道施工安全風險評估按照既定程序和普遍采用的方法進行的，同時兼顧到評估對象的具體特點。通過風險源普查建立風險清單，在認真分析的基礎上，識別出重大風險源，結合風險源特點，制定對應措施和策略，因而其科學性、可行性和合理性是不容置疑的，是完全可以信賴的。但是，安全風險評估畢竟是一種事前規劃，是以程序、經驗及已掌握的資料為基礎而進行的，然而，地質現象是客觀存在的，真實情況與已掌握的資料不一致是完全可能的，因而評估結論未必與實際完全一致。因此，施工過程中，當事實與預測不一致時，及時調整安全措施，保證安全施工。,