铁路隧道风险评估报告

新建铁路**线**段**隧道风险评估报告****集团有限公司**铁路工程项目部2009年9月目录**隧道风险评估报告一、编制依据71、业主制定的风险管理方针及策略（1）《新建**铁路下官营（不含）至广元（不含）段土建工程（LYS-1标段）施工总价承包合同》（2）《关于组织隧道风险评估的通知》2、相关的国家和行业标准、规范及规定（1）《铁路隧道施工规范》（TZ214-2005）（2）《客运专线铁路隧道施工技术指南》（TZ214-2005）（3）《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（4）《隧道施工安全作业手册》（5）《国家突发事件总体应急预案》（6）《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》（7）《铁路工程施工安全技术规程》(TB 10401)（8）《铁路建设工程安全生产管理办法》（9）《铁路营业线施工及安全管理办法》（铁办〔2007〕186号）（10）《铁路瓦斯隧道技术规程》（11）《铁路隧道监控量测技术规程》（12）《关于印发加强铁路隧道工程安全工作的若干意见的通知》（铁建设【2007】102号）（13）铁道部《关于进一步加强铁路隧道安全工作的通知》（铁建设【2007】1007号）。

二、**隧道工程概况**隧道工程位于甘肃省境内**县与**市，进口位于**县**乡下**村，出口位于**县**左岸，主要穿行于黄土高原的黄土梁、峁区。

地面高程一般为2105～2430m。

梁、峁顶部多为耕地，隧道顶部的黄土冲沟均有季节性流水。

山间冲沟发育，下切较深，沟深一般为15～20m，冲沟沟壁陡峭，垂直山脊多呈树杈状分布，交通较为不便。

**隧道起讫里程为DK68+626～DK82+234,全长13608m，设计为一座双线隧道，最大埋深295m。

除隧道进口936.95m位于半径为6000m的曲线上、洞身2106.05m位于半径为5000的曲线上及出口724.9m位于半径为5000m的曲线上外，其余地段均位于直线上。

洞内线路为‰(7974m)、‰(2500m)、13‰(2390m)及‰（744m）的单面上坡。

1、工程地质（一）地层岩性工程涉及地层主要为：第四系全新统冲积砂质黄土、细圆砾土；第四系上更新统风积砂质黄土、冲积粉质黏土、砂质黄土、黏质黄土、细砂、细圆砾土，中更新统风积砂质黄土及湖积粉质黏土；第三系泥岩、砂岩、砾岩；白垩系砾岩。

其特征详述如下：（1）、第四系全新统①砂质黄土（Q4al3）: 主要分布于隧道顶部冲沟中。

浅黄-褐黄色，厚1～3m，土质不均，含砾石颗粒及砂透镜体，土体松散，潮湿，○Ⅱ级普通土，σ0 =120kPa。

②细圆砾土（Q4al6）: 主要分布于隧道顶部冲沟中。

青灰色，厚～3m，砾石成分以砂岩、花岗岩为主，磨圆度好，粒径φ2～20mm约占40%，φ20～40mm 约占20%，φ40～60mm约占10%，φ>60mm约占15%，余为砂土充填，潮湿，Ⅱ级普通土，σ0 =400kPa。

稍密，○（2）、第四系上更新统①粉质黏土（Q3al2）：褐黄色为主，厚度1～7.5m，土质均匀，黏性较强，Ⅱ级普通土，σ0 =150kPa。

硬塑，○②砂质黄土（Q3al3）: 主要分布于隧道进出口河谷阶地及顶部沟谷两岸阶地上。

浅黄-褐黄色，厚5～20m不等，土质不均，局部夹圆砾薄层，稍湿，稍密，○Ⅱ级普通土，σ0 =150kPa。

③黏质黄土（Q3al3）: 主要分布于隧道进出口河谷阶地。

浅黄-褐黄色，厚～3m，土质均匀，具孔隙，硬塑，○Ⅱ级普通土，σ0 =150kPa。

④砂质黄土（Q3eol3）:主要主要分布于黄土梁、峁顶部。

浅黄色，厚10～30m，土质较均一，含较多虫孔及针状孔隙，垂直节理和裂隙发育，稍湿，稍Ⅱ级普通土，σ0 =150kPa。

密，○⑤细砂（Q3al4）:分布于隧道出口端。

棕红色，厚度1～10.10m，颗粒成分以石英、长石为主，砂质不纯，含砾石及砂质黄土，局部泥质胶结成块状，稍湿，中密，○Ⅱ级普通土，σ0 =150kPa。

⑥细圆砾土（Q3al6）: 主要分布于隧道进口端。

青灰色，厚～14m不等，砾石成分以砂岩、花岗岩为主，磨圆度好，粒径φ2～20mm约占45%，φ20～40mm约占10%，φ40～60mm约占10%，φ>60mm约占5%，余为砂土充填，潮Ⅱ级普通土，σ0 =450kPa。

湿，中密，○（3）、第四系中更新统①砂质黄土（Q2eol3）:主要分布于隧道进口段。

浅黄色、浅棕红色，厚50～170m，土质较均，含古土壤层，偶见蜗牛壳，潮湿，密实，○Ⅲ级硬土，σ0 =180kPa。

②粉质黏土（Q2l1）：分布于隧道进口段下部，灰黄色、褐黄色，结构较紧Ⅲ级硬土，σ0 =200kPa。

密，坚硬，○（4）、上第三系①砂岩夹泥岩（N Ms+Ss）:砂岩：棕红色，成分以石英、长石为主，粉细粒结构，泥质胶结，局部夹有砾岩薄层，成岩作用差；泥岩：棕红色为主，泥质结构，泥质胶结，节理裂隙发育，成岩作用差，属极软岩，具膨胀性。

砂岩夹泥岩，属软质岩，岩层产状近似水平。

风化层厚12～15m，强风化，○Ⅲ级硬土，σ0=300kPa，弱风化，○Ⅳ级软石，σ0=400kPa。

（5）、下第三系①砂岩夹砾岩（E Ss+Cg）:砂岩：棕红色，成分以石英、长石为主，粉细粒结构，泥质胶结，局部夹有泥岩薄层，成岩作用差；砾岩：暗红色，砾状结构，砾石成分主要砂岩、石英岩及姜石等，颗粒呈圆～次圆状，砾石以直径为2～40mm为主，最大达100 mm，泥质胶结，成岩作用差，岩层产状为N73°W/64°S，风化层厚12～15m，强风化，○Ⅲ级硬土，σ0=350kPa，弱风化，○Ⅳ级软石，σ0=450kPa。

（6）、白垩系①砾岩（K Cg）:暗红色，中厚层状，砾石成分主要砂岩、石英岩等，磨圆度差，分选差，颗粒多呈棱角状，砾石以直径为2～40mm为主，最大达100 mm，泥质胶结，成岩作用差，岩层产状为N7°E/24°N，风化层厚12～15m，强风化，○Ⅲ级硬土，σ0=400kPa，弱风化，○Ⅳ级软石，σ。

0=600kPa（二）地质构造工程通过区域就大的构造而言，位于祁连褶皱系构造单元的祁连中间隆起带之东南端，属于多旋回构造运动表现明显的地区，前震旦纪、阿森特—加里东旋回的构造运动表现甚为剧烈，使前震旦纪、震旦纪及前寒武纪地层褶皱成山，奠定了本区构造轮廓，褶皱紧闭，具地槽型特点。

工点区表层大部分为风积黄土覆盖，下伏第三系和白垩系泥岩、砂岩及砾岩，构造相对简单，根据区域地质资料、物探成果报告及调查，隧道通过区内构造形态主要有不整合接触带及小型褶皱。

（1）、不整合接触带：里程小里程方向岩性大里程方向岩性DK75+170 白垩系砾岩下第三系砂岩夹砾岩DK78+150 下第三系砂岩夹砾岩上第三系砂岩夹泥岩（2）、隧道通过区褶皱形态表现很不明显，仅能通过砂岩夹砾岩产状的分析看出，在石门水库附近显示为一向斜形态，轴向近东西。

（三）工程水文地质特征（1）、地下水分布特征及类型地下水的分布、埋深与含水层（体）的富水性受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。

隧道通过地区属黄土高原区，地表覆盖有厚度较大的第四系砂质黄土，基岩仅在冲沟陡坎处出露。

下伏基岩为第三系砂岩夹泥岩、砂岩夹砾岩和白垩系的泥岩夹砂岩，支沟内有冲、洪积物堆积。

根据隧道区地形地貌、地层岩性及地质构造等条件，隧道区地下水类型可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，基岩裂隙水主要为节理裂隙水。

第四系松散堆积层内孔隙潜水属季节性或间歇性的暂时性潜水，分布于第四系地层的孔隙中，与大气降水关系密切，区内降水量小，多集中在7、8、9三个月，分布极不均匀，造成了大气降水补给地下水过程的间歇性，其相对于雨期较为滞后。

浅层地下水主要沿基岩垂向裂隙渗入补给深层基岩裂隙水或沿基岩面径流，如此浅层地下水在其介质中的赋存时间相应较短，不会形成稳定的地下潜水含水体，故为季节性或间歇性的暂时性潜水；季节性潜水接受大气降水的直接补给，在补给过程中，由于地面坡度大，降雨量少且大气降水多以面流形式沿地面顺斜坡汇聚于冲沟内形成地表径流，地表砂质黄土亦阻碍对地下水的补给，一般含水量甚微。

节理裂隙水：分布较普遍，由于各种岩层风化带厚度不一，节理裂隙发育程度等因素，变幅较大，地下水储存和补给条件差，水量较贫乏。

（2）、地下水补给径流排泄条件隧道区地下水的补给、径流、排泄受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。

隧道区地下水以潜水为主，受地形、地貌及岩性控制，地下水运移条件十分复杂。

地下水在运动过程中主要受裂隙通道控制，无统一的地下水面。

地下水以接受大气降水的入渗为主要补给来源。

地下水主要以补给地表沟水和泉水形式进行天然排泄。

泉水流量均小于1m3/d，且在冬季时均有冻结现象。

（3）、水化学测试通过对隧道区地表水、泉水、钻孔水取水样化验可知，共取水样7余组，分别做了全分析、简分析及侵蚀性CO2分析，化验结果，地下水水化学类型为HCO3·SO4—Na、SO4·Cl—Na·Ca、SO4-Na·Ca型水，PH值～，矿化度一般～2.28g/l，硫酸根离子含量l，氯根离子含量l，根据环境水对混凝土侵蚀判定标准属硫酸盐侵蚀及氯盐侵蚀，环境作用等级H2，L1。

（4）、隧道涌水量预测计算根据两种方法计算的涌水量，考虑隧道涌水的不可预见性，在设计中以计算结果较大的降水入渗法作为本次设计涌水量，即预测隧道正常涌水量为3250m3/d、最大总涌水量为9750m3/d。

（5）、地下水富水性分区根据水文地质调查、隧道洞身位于含水层的状况及水文地质计算分析，隧道地下水富水性为弱富水区，其主要特征：隧道通过地段因受构造活动影响小，地下水的赋存主要受延伸长大的构造节理及风化裂隙、节理密集带控制，具较好的储水条件，但富水性较差，单位正常涌水量为234.1m3/d·km。

本区地下水主要接受大气降水补给，以泉水或区域径流方式排泄为主，径流排泄条件一般，动态变化大，季节性降水及地表水体对地下水有一定影响。

（6）、隧道工程水文地质条件评价根据水文地质调查及涌水量计算并依据隧道水文地质特征所划分的弱富水段，对隧道工程水文地质进行分段评述。

DK68+626～ DK69+450隧道进口段为黄土梁斜坡，该段地层岩性主要为第四系砂质黄土，砂质黄土大孔隙发育。

但其处于黄土梁斜坡地貌中，地形坡度大,补给来源少，且埋藏浅（其厚度小于100m）,属于弱富水段。

预测单位正常涌水量为195.6m3/d·km，基本不会产生大的涌水现象。

DK69+450～DK72+370段，该段地层岩性为砂质黄土，大孔隙及垂直节理发育。

位于黄土梁峁地貌中的梁顶及冲沟，水的补给来源不充分。