宣峰岭隧道风险评估报告

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隧道岩溶(突泥突水)初始风险等级表
隧道名称
评定结论
概率等级
后果等级
风险等级
宣峰岭隧道
易发生突泥突水危险
4
4
高度
坍塌冒顶初始风险等级表
隧道名称
评定结论
概率等级
后果等级
风险等级
宣峰岭隧道
易发生坍塌冒顶危险
4
4
高度
洞口垮塌初始风险等级表
隧道名称
评定结论
概率等级
后果等级
风险等级
宣峰岭隧道
易发生垮塌危险
4
2
高度
(3)出现突泥时,必须尽快将口堵住,堵塞的材料以钢筋、钢管、型钢为骨架,填塞草袋、木板。堵口后用喷射混凝土将其封闭,并将周围洞身加固,然后施作Φ108mm超前长管棚进行超前支护,同时在此段加密监控量测测点及加大监控量测频率。
1、加强超前地质预报工作,对开挖面前方地层进行探测预报,探明地层和含水情况,为超前支护和止水提供依据,及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时,要认真及时的分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时调整施工方法;
4风险评估内容
4.1评估对象
宣峰岭隧道。
4.2评估目标
侧重于安全风险,通过风险评估工作,识别所有潜在的风险因素,确定风险等级,提出风险处理措施,将各类风险降到可接受水平,以达到保障安全、保障环境、提高效益的目的。
4.3评估内容
根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》,施工阶段风险评估应在施工图阶段风险评估的基础上,结合实施性施工组织设计对宣峰岭隧道进行评估,主要侧重于施工安全,重点对塌方、突水突泥、涌水等典型风险进行评估。
(3)铺设防水板,浇注二衬;
(4)富水地段配足够抽水设备,加强施工用水、排水管理、防止拱脚和基底浸泡。
2、突泥地段施工
(1)施工中,首先要依靠超前地质预报做出判断,根据断层或溶洞规模及填充物的性质,提前采用径向注浆和超前小导管预注浆进行封堵,以加固地层并堵水;
(2)当瞬间水量达到40m3/h(Φ42探孔)、压力在0.06Mpa以上的突水情况时和初期支护变形、开裂明显、可能出现突泥时必须启动应急响应措施;
4风险评估内容- 9 -
4.1评估对象- 9 -
4.2评估目标- 9 -
4.3评估内容- 9 -
5风险对策措施及建议- 11 -
5.1风险对策措施- 11 -
5.2其他- 13 -
6风险评估结论- 13 -
附表1宣峰岭隧道风险清单表- 14 -
附表2宣峰岭隧道初始(或残留)风险等级表- 17 -
附表3宣峰岭隧道风险因素权重表- 20 -
5风险对策措施及建议
5.1风险对策措施
岩溶及突水突泥地段严格按“综合预报、先探水、全面掌握前面地质状况”,弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、稳步推进的原则组织施工。
在接近岩溶或断层破碎带富水区域时,先采用TSP地震波对前方100m范围内的不良地质体位置、规模、性质进行详细的预报,预报前方围岩和地下水情况,有异常时适当加密探测;在地震波探测的基础上实施超前水平钻探和加深炮孔验证,并辅以红外探测测定,在判明水源补给、涌水量和突水水压等情况下,有针对性的采取超前小导管支护、径向注浆或管道引排等措施。
2.2地质构造
进口段丘坡基岩出露,山露基岩为震旦纪晚期老虎塘组(Z21h1)千枚岩、夹片岩,褐灰色、褐色、灰白色,表层为全~强风化。局部地表覆盖第四系残坡积(Q4dl+el)粉质黏土,厚0~3m。隧道进口处于小型背斜的核部,岩体极为破碎,洞顶及洞壁易坍塌。
隧道出口位于第四系残坡积(Q4dl+el)粉质黏土夹细角砾地层,褐黄色,厚8~10m。隧道洞身位于石炭纪早世(C1z)千枚岩、粉砂岩夹灰岩地层中,全~弱风化。千枚岩,全~弱风化,全风化,褐黄色,风化后,岩体呈砂土状;强~弱风化,青灰色,岩体较完整;岩层产状:300∠760.物探EH-4反应,DK757+500~610为低阻异常区、千枚岩岩夹灰岩地层,可能岩体破碎,岩溶发育。隧道出口位于第四系粉质黏土夹细角砾土地层中,洞顶及洞身易塌陷。
在综合考虑了地形地质条件、原勘测、设计有关资料后,将各种风险因素导致相应事故发生的概率及后果分别用1~5五个数值来表示,其中,概率等级“1”~“5”分别代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”,各概率等级所对应的概率大小和等标准见下表。
事故发生概率等级标准
概率范围
中心值
概率等级描述
附表4宣峰岭隧道风险因素综合权重表- 23 -
附表5宣峰岭隧道风险期望损失表- 26 -
附表6宣峰岭隧道风险对策措施表- 29 -
附表7宣峰岭隧道风险评估综合表-32-
附表8宣峰岭隧道风险登记表-33-
1编制依据
1.1业主制定的风险管理方针及策略;
1.2《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》;
1.3相关国家和行业标准;
隧道风险清单
序号
风险事件
风险产生的原因
险源类别
后果
1
突水(泥、石)
岩溶、断层等地质构造
地质、地形等因素
可能引发重大安全事故
2
坍塌冒顶
断层、软岩变形、地质构造、地下水、初支时效和施工质量等
地质、地形、施工等因素
可能引发重大安全事故
3
洞口垮塌
施工方法不当或施工质量等因素
断层、浅埋等地形地质因素
可能引发重大安全事故
2、加强施工监控量测,实行信息化施工,及时对监测数据进行整理分析,及时反馈设计和施工,及时优化设计和施工方法,当量测数据接近5mm/d或累计接近100mm时,必须采取加固措施进行加固,抑制变形,防止因变形突变引起坍塌。
3、根据不同地质采用不同的开挖方法(三台阶临时仰拱法和六步(CD)法),严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺为1榀钢架间距,杜绝各种违章施工,控制爆破装药量,减小对破碎软弱围岩的扰动。
1、涌水地段施工
(1)根据水源补给、涌水量和突水水压等预报情况及设计要求,分别采取超前小导管预支护、径向注浆或管道引排、超前钻孔等措施排出部分地下水,减少水量,降低水压;
(2)采用六步(CD)法、三台阶临时仰拱法(设临时钢架)开挖方法,并辅以超前管棚和超前小导管预注浆止水穿越突水段,施作初期支护时,根据渗漏水情况,在各渗漏水处钻眼引水,将水引入排水沟排至洞外;
工期延误等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
较微的
后果等级
5
4
3
2
1
月/单一事故
>24
6~24
2~6
0.5~2
<0.5
环境影响是指隧道施工对周围建(构)筑物破坏或损害、环境污染等,环境影响根据其影响程度进行分级。
环境影响等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
较微的
后果等级
5
4
3
2.5环境工程地质
本隧道地下水具有酸性侵蚀性,碳化环境作用等级为T2。
3风险评估程序及方法
3.1风险评估基本程序
根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》及沪昆公司要求,结合本项目工程建设实际情况,本隧道风险评估基本程序如下:
3.2风险评估流程图
(施工阶段风险评估流程图)
3.3风险评估方法
参与风险识别的人员都具备隧道或地质专业3年以上工作经验,对本工程风险有足够认识程度,参与风险评估人员都为工程师及以上职称,5年以上隧道工程或地质工程工作经验。结合现场实际情况和我单位的隧道施工技术情况,本隧道风险评估采用专家调查为主线,综合运用风险因素核对法、风险层次分析法、矩阵法进行。根据设计提供的地质及施工方法,结合我单位多年来对隧道施工技术水平和经验,由专家对风险因素的发生概率和影响进行主观估计,对评估报告进行认真严格评审。然后对宣峰岭隧道的风险等级及风险,对应措施提出指导及实施性意见。
1.3.1施工合同文件;
1.4设计院提供的设计图纸。
2隧道设计概况
2.1工程概况
宣峰岭隧道位于江西省宜春市袁州区,全长2192.12m,隧道进出口里程分别为DK755+453.88,DK757+645,隧线分界里程分别为DK755+453.88,DK757+645。宣峰岭隧道全线位于右偏曲线上,左右线半径分别为R=7000m、R=6995m。隧道纵坡采用单面上坡,DK755+453.88~DK756+050段坡度为20‰,坡长596.12m,DK756+050~DK757+645段坡度为3.2‰,坡长1595m。
1编制依据- 2 -
2隧道设计概况- 2 -
2.1工程概况- 2 -
2.2地质构造- 2 -
2.3地震动参数- 2 -
2.4水文地质- 2 -
2.5环境工程地质- 2 -
3风险评估程序及方法- 3 -
3.1风险评估基本程序- 3 -
3.2风险评估流程图- 4 -
3.3风险评估方法- 5 -
3.4风险分级及接受准则- 6 -
经济损失等级标准
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
较微的
后果等级
5
4
3
2
1
经济损失(万元)
>1000
300~1000
100~300
30~100
<30
注:“~”含义为包括上限值而不包括下限值,以下各表均同。
人员伤亡是指在参与施工活动过程中人员所发生的伤亡,依据人员伤亡的类别和严重程度进行分级。
人员伤亡等级标准
本隧道岩溶发育,地下水发育。
风险评估记录:
(1)附表1《风险清单表》;
(2)附表2《初始风险等级表》;
(3)附表3《风险因素权重表》;
(4)附表4《风险因素综合权重表》;
(5)附表5《风险期望损失表》;
(6)附表6《风险对策措施表》;
(7)附表7《风险评估综合表》
(8)附表8《宣峰岭隧道风险登记表》
后果定性描述
灾难性的
很严重的
严重的
较大的
较微的
后果等级
5
4
3
2
1
人员伤亡数量(人)
F>9
1<F≤9或
SI>10
1≤F≤2或1<SI≤10
SI=1或1<MI≤10
MI=1
注:F=死亡人数,SI=重伤人数,MI=轻伤人数。
工期延误是指工程风险事故引起的工程建设时间延长,不同性质的工程和建设工期,采用不同的绝对延误时间。
概率等级
>0.3
1
很可能
5
0.03~0.3
0.1
可能
4
0.003~0.3
0.01
偶然
3
0.0003~0.003
0.001
不可能
2
<0.0003
0.0001
很不可能
1
注:当概率值难以取得时,可用频率代替概率;中心值代表所给区间的对数平均值。
经济损失是指风险事故发生后造成工程项目发生的各种费用的总和,包括直接费用和事故处理所需的各种费用。
风险接受准则
风险等级
接受准则
处理措施
低度
可忽略
此类风险较小,不需要采取风险处理措施和监测
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
2.3地震动参数
根据1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),本地段地震动加速度为0.05g(相当于地震基本烈度六度),地震动反应谱特征周期均为0.35 s。
2.4水文地质
线路地下水主要为第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。第四系孔隙水主要分布于谷地、河流及其阶地和冲海积平原的第四系冲洪积砂类土和碎石类土层中;基岩裂隙水分布不均,主要赋存于低山丘陵区岩石的构造裂隙、层间裂隙以及风化裂隙中,在断层破碎带、侵入岩接触带、褶皱核部裂隙密集带及揉皱强烈发育带等储水构造中,水量较丰富;本线经过地区,震旦、寒武、奥陶、石炭、二叠、三叠等时代地层均含有碳酸盐岩,岩溶现象发育,白垩、第三系含钙岩层亦有溶蚀现象,岩溶水十分丰富。
2
1
环境影响描述
永久的
且严重的
永久的
但轻微的
长期的
临时的
但严重的
临时的
但轻微的
注:“临时的”含义为在施工工期以内可以消除;“长期的”含义为在施工工期以内不能消除,但不会是永久的;“永久的”含义为不可逆转或不可恢复的。
根据事故发生的概率和后果等级,将风险等级分为四级,见下列表所示,宣峰岭隧道风险等级标准划分。
风险评估小组成员表
序号
姓名
专业
职务职称
备注
1
高峰
隧道
高工
2
杨铭
隧道
高工
3
石雷
地质
高工
4
吴宇
地质
高工
5
刘庆丰
隧道
工程师
6
陶家顺
隧道Biblioteka 工程师7陈光辉地质
工程师
3.4风险分级及接受准则
铁路隧道风险分级包括事故发生概率的等级标准、事故发生后的等级标准和风险的等级标准,隧道风险等级应综合考虑隧道工程地质、投资、工期和技术难度等因素确定,参照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》。
风险等级标准
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
1
2
3
4
5
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
注:
极高
高度
中度
低度
铁路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施,见下列表所示,宣峰岭隧道风险接受准则划分表。
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