隧道施工安全风险事件-2010-11

隧道施工安全风险事件

以下为隧道施工中可能遇到的安全风险事件，暂未考虑纯自然灾害风险，如：洪水、地震、高温、严寒、泥石流、飓风；也未考虑国家政策、市场经济、社会环境等因素带来的风险。

一、洞口段：

（1）坍塌冒顶

（2）山体开裂变形

（4）洞口边仰坡失稳

（5）弃渣对环境影响

（6）洞口边仰坡落石伤人危及施工安全

（7）洞口山体整体滑移、坍塌

二、洞身段：

（一）施工地质风险

（1）岩溶及充填物危害

（2）塌方

（3）流沙、液化

（4）涌突水（泥、石）

（5）岩爆

（6）大变形、围岩失稳

（7）渗漏水

（8）采空区

（9）断层破碎带

（10）瓦斯及其它有害气体地层

（11）高温地热

（12）软弱围岩

（13）黄土

（14）冻土

（15）膨胀性岩土

（16）松散地层

（17）盐渍土

（二）施工引起的风险

（1）施工准备不足

（2）施工量测不准确

（3）爆破引起的风险

（4）开挖不合理

（5）辅助施工措施施作不合理

（6）初期支护不合理

（7）隧道二衬不合理

（8）落石伤人危及施工安全

（三）其它风险

（1）地下径流破坏

（2）对环境的破坏

（2）火灾

（3）通风

（4）照明及用电

（5）机械设备风险

（6）其它如交通及意外事件

针对以上每个风险事件，首先列出时间产生的原因及后果，然后从以下几方面列出处理措施：①围岩加固措施及地下水处理措施；②施工及技术改进措施和注意事项；③辅助施工措施；④风险发生后应急处理措施；⑤同时描述2~3个案例（包括工程介绍、地质情况介绍、处理措施，要列出对应参考文献）。

三、施工对第三方构筑物风险

（1）隧道施工引起的临近桥梁破损

（2）隧道施工引起的临近房屋建筑破损

（3）隧道施工引起的临近路面损坏

（4）隧道施工引起的临近铁路损坏

（5）隧道施工引起的临近管线破损

（6）隧道施工引起的临近隧道破坏

针对以上每个风险事件，首先列出时间产生的原因及后果，然后从以下几方面列出处理措施：①地层加固措施及地下水处理措施；②施工及技术改进措施和注意事项；③辅助施工措施；④第三方构筑物加固措施；⑤风险发生后应急处理措施；⑥同时找出上述第三方构筑物的破坏形式，描述1~2个案例（包括工程介绍、地质情况介绍、处理措施，要列出对应参考文献）。

一．隧道洞口段施工安全风险事件

1.1 坍塌冒顶

1.1.1风险产生的原因

隧道洞口开挖时，导致塌方的原因有多种，概括起来可归结为：一是自然因素，即地质状态、受力状态、地下水变化等；二是人为因素，即不适当的设计，或不适当的施工作业方法等。由于塌方和崩塌的后果的严重性。我们应尽量注意排除会导致塌方的各种因素，尽可能避免可以避免的塌方或崩塌事故的发生。塌方或崩塌的原因主要是不良地质及水文地质条件、隧道设计考虑不周、施工方法或措施不当。

①不良地质及水文地质条件

1）隧道穿过断层及其破碎带，或在薄层岩体的小曲褶、错动发育地段，一经开挖，潜在应力释放快、围岩失稳，小则引起围岩掉块、坍落，大则引起塌方。当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌。在软弱结构面发育或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌。

2）隧道穿越断层破碎带、岩溶陷落柱、松散性围岩、地层覆盖过薄等地质地段时极易发生塌方和崩塌。地层覆盖过薄地段如在沿河傍山、偏压地段、沟谷凹地浅埋和丘陵浅埋地段。

3）水是造成塌方的重要原因之一。地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍落。岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大为降低，因而发生滑坍。

4）洞口段施工期间发生暴雨，地下水、地表水丰富，地下水、地表水对边坡和围岩（尤其是浅埋段软弱围岩）容易产生侵蚀、软化作用；

②隧道设计考虑不周

1）隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细的分析，或未能查明可能塌方的因素。没有绕开可以绕避的不良地质地段。

2）缺乏较详细的隧道所处位置的地质及水文地质资料，引起施工指导或施工方案的失误。

③施工方法和措施不当

1）施工方法与地质条件不相适应；地质条件发生变化，没有及时改变施工

方法。

2）工序间距安排不当。

3）地层暴露过久，引起围岩松动、风化、导致塌方。

4）围岩爆破用药量过多，因震动引起坍塌。

5）对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不当，引起岩层坍塌。

1.1.2风险发生的后果

一旦在隧道洞口发生坍塌与冒顶，将造成严重的人员伤亡，并且造成工程停滞，影响施工进度，延误工期，大幅增加施工费用；如果处理不当，还会留下工程质量工程质量后患，给维修养护工作带来极大的不便。

1.1.3风险预防处理措施

①围岩加固措施及辅助施工措施

根据隧道洞口段地质条件、施工方法、环境要求采取必要的预加固措施，如地表注浆或超前锚杆、超前小导管、短管棚、长管棚进洞等：

1、大管棚超前的进洞方法

一般洞口段地质条件相对较差，常采用大管棚超前进洞的辅助措施。大管棚施工时，一般先在洞口开挖轮廓外施作管棚导向混凝土墙或导向钢架，长2一3m，并采用锚杆使其和洞口仰坡连成一体，导向结构为管棚施工起到导向和支架作用。然后施工大管棚，大管棚常采用小80~3O0mm的钢管，长度18一40m。大管棚施工完成后，在导向墙或导向钢架内立模，浇注混凝土套拱，将导向墙或导向钢架与管棚尾端浇注成整体结构，形成“假洞”，然后按照选定的工法进行隧道的开挖、支护。

2、接长明洞的进洞方法

洞口地质条件较差，边坡稳定困难时，常采用接长明洞的方法，明洞结构对仰坡起到支挡作用，可保持仰坡的稳定。某公路隧道洞口接长明洞进洞工程实例

3、小导坑反向扩大隧道的进洞方法

洞口采用大断面进洞困难时，可以采用小导坑先行进入隧道施工，在进入长度大于3一5倍隧道洞径后，反向开挖隧道洞口段。小导坑的大小要满足施工通道的基本要求，可以从隧道洞口面直接进行施工，也可以从其边上进行施工。

4、加固地层(反压法)进洞方法

洞口地层较差、地形不适宜进洞时，可以采用如下方法进洞: