公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南

洞门形式
进口
出口
削竹式 削竹式
削竹式 削竹式
2. 工程概况
2.3水文气象条件
隧道附近无河流，根据场地周围调查及钻探揭露情况，隧道底板标高以 上未见地下水，隧道位置及附近地区也未发现泉水出露。隧道场地 地下水主要为基岩裂隙水，其补给方式主要为大气降水、地表水渗 入、灌溉水及其它各层基岩裂隙水之间的补给，排泄方式主要以地 下渗流的方式向临近的沟谷、低地排泄。
2. 工程概况
2.2围岩级别
隧道围岩有为Ⅳ级或Ⅴ级，围岩稳定性较差。
隧道名称
南村隧道 A线1348m 南村隧道 B线1395m
IV 长度 比例 (m) (%) 600 46.6
600 45.2
V 长度 比例 (m) (%) 688 53.4
727 54.8
明洞 进口 出口 30m 30m 30m 38m
2. 工程概况
2.4隧道设计概况
（2）明洞衬砌 为降低洞外路基开挖形成的高
边坡，缓解洞口偏压，减 少洞口段病害的发生，同 时考虑到抗震和环保的要 求，隧道洞口段结合地形 、地质情况设置了一段明 洞。明洞采用钢筋混凝土 拱形结构。
2. 工程概况
2.4隧道设计概况
（3）隧道浅埋段衬砌 洞身段衬砌均按新奥法原理设计
评估思路： ① 结合项目实际，遵循指南要求，建立评估体系； ② 根据项目情况，参照评估体系，选择合适的分值； ③ 建立评估等级，并确定本项目的等级。
3. 总体风险评估
3.2建立风险评估体系
评估体系建立方法：
评估指标
分类
1.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度70%以上 围岩情况 2.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度40%以上、70%以下
25cm
拱、墙￠6.5 焊网20x20cm
钢格栅拱架， 纵向间距0.75m
60cm 钢筋混凝土
60cm钢筋混凝土
12cm
洞口加强 段
单侧壁导 洞
Φ108管棚（长度比洞 口加强段长2m）， 间距45cm，倾角1~3度
明洞段 明挖
25cm
拱、墙￠6.5 焊网20x20cm
I18型钢拱架， 纵向间距0.75m
3.3总体评估
（1）分值选择
评估指标 开挖断面
A
隧道全长 L
分类 1.特大断面（单洞四车道隧道） 2.大断面（单洞三车道隧道） 3.中断面（单洞双车道隧道） 4.小断面（单洞单车道隧道） 1.特长（以上） 2.长（大于、小于） 3.中（大于、小于） 4.短（小于）
分值 4 3 2 1 4 3 2 1
评估指标
洞口形式 S
洞口特征 C
分类 1.竖井 2.斜井 3.水平洞 1.隧道进口施工困难 2.隧道进口施工较容易
分值 3 2 1 2 1
① 隧道为单洞双车道隧道，开挖断面A为中断面，分值为2分。
② 隧道A线长1348m，B线长1395m，隧道全长L分值为3分。
③ 隧道洞口选用水平洞，分值为1分。
④ 洞口Ⅴ级围岩，采用CD法施工，进口施工难度大，洞口特征C2分。
14.5
16.6
循环进尺（m）
0.8
2.5
月生产能力（m/月）
40
108 每月以30天计
2. 工程概况
2.6风险评估依据
（1）国家层面标准规范 ① 交通部《公路桥隧建设隧道安全风险评估管理办法》（试行稿）； ② 《公路隧道施工技术规范》（JTJ 042-94）； ③ 《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)…… （2）设计勘察文件 ① 《108国道（南村-石门营段）改造工程—南村隧道详细勘察阶段岩
60cm 钢筋混凝土
60cm钢筋混凝土
12cm (根据现 场实验确
定)
70cm钢筋混凝土
2. 工程概况
2.5施工组织概况
（2）监控量测 隧道施工过程中主要采用以下监控量测方法。
项目名称
方法及工具
布置
必
地表下沉
精密水平仪
测
周边位移
收敛计或测杆
项
目
拱顶下沉
水平仪、水准尺、测杆
每5一个断面，每断面至少3个测点 每10一个断面，每断面2-3对测点 每10一个断面，每断面至少3对测点
小组讨论和咨询专家后，将南村隧道施工作业程序分解：
分部工程 分项工程 洞口工程 洞口开挖
钻爆作业 洞身开挖
洞内运输
单位作业 清表作业 挖掘作业 爆破作业 超前管棚 支护钢拱架 喷射混凝土 人工钻孔 装药与起爆
通风 危石清除（找顶）
装渣 无轨运输
卸渣 爆破器材运输
分部工程 洞身衬砌
隧道路面 交通工程
分项工程 初期支护
围岩级别 Ⅴ(含洞口段) Ⅳ
60
60
备注
出碴（min）
200
200 包括测量
锚杆、挂网、拱架（min）
120
150
喷砼（min）
50
80 不在正常班次循环中
超前支护（min）
200
240
钻孔（min）
150
150
装药爆破（min）
60
60
通风（min）
30
60
时间统计（min）
870
1000
小时统计（h）
（A+L+S+C）。将南村隧道确定的数值代入，得隧道工程施工安全
风险R=G（A+L+S+C）=（a+b+c）（A+L+S+C）=24。
南村隧道施工安全总体风险等级为Ⅳ（极高风险）。
4. 专项风险评估
4.1专项风险评估思路
专项风险评估指是将总体风险评估等级为Ⅲ级（高度风险）及以上隧道 工程中的施工作业活动（或施工区段）作为评估对象。根据其作业 风险特点以及类似工程事故情况，进行风险源普查，并针对其中的 重大风险源进行量化估测，提出相应的风险控制措施，属于动态评 估。
公路桥梁和隧道工程施工安全 风险评估指南（试行） 隧道案例
陈 磊 博士 2011-11
目录
1 概述 2 工程概况 3 总体风险评估 4 专项风险评估
5 重大风险评估 6 风险控制措施 7 风险评估报告编制
1.1案例项目简介
南村
1. 概述
苛罗坨村
南村隧道为108国道（南村～石门营段）改建工程标段之一。地处北京 市门头沟区永定镇与潭柘寺镇交界处，隧道西洞口位于潭柘寺镇南 村以东约450m处，隧道东洞口位于永定镇苛罗坨村西。A线长 1348m，B线长1395m。
3. 总体风险评估
3.3总体评估
（2）风险大小及等级
按指南3.3.3节中要求，建立风险分级，如下表所示。
风险等级
计算分值R
等级Ⅳ（极高风险）
22分及以上
等级Ⅲ（高度风险）
14-21分
等级Ⅱ（中度风险）
7-13分
等级Ⅰ（低度风险）
0-6分
指南3.3.2节中要求，隧道工程施工安全总体风险大小计算公式为：R=G
洞口特征 1.隧道进口施工困难
C
2.隧道进口施工较容易
分值
说明
3-4
2
1
0
2-3
根据设计文件和 施工实际情况确
1 定。
0
2-3
1
0
4
3
2
1
4
3
2
1
3
2
1
2 从施工便道难易、 1 地形特点等考虑。
3. 总体风险评估
3.3总体评估
（1）分值选择
评估指标
分类
1.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度70%以上
围岩情况 2.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度40%以上、70%以下
2.有部分可能发生涌水突泥的地质
c
3.无涌水突泥可能的地质
1.特大断面（单洞四车道隧道）
开挖断面 2.大断面（单洞三车道隧道）
A
3.中断面（单洞双车道隧道）
4.小断面（单洞单车道隧道）
1.特长（以上） 隧道全长 2.长（大于、小于）
L
3.中（大于、小于）
4.短（小于）
洞口形式 1.竖井
2.斜井
S
3.水平洞
隧道区属中纬度大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季 凉爽湿润，冬季寒冷干燥，四季分明，干湿冷暖变化明显。
2. 工程概况
2.4隧道设计概况
（1）隧道整体设计 本隧道是双洞双向行驶一级公路
隧道，隧道标准断面轮廓为 11.55m，限高5m。 南村隧道属长隧道，内设有2个 人行横通道，1个车行横通 道。 采用钻爆法施工，进出口洞门形 式采用削竹式。
地质超前预报
地震法超前预报仪TSP203
间隔100一个断面
选
锚杆轴力
锚杆拉拔器
测 围岩内位移（洞内设点） 洞内钻孔中安设单点或多点式位移计
项
围岩压力
压力盒
目
钢支撑内外力
支柱压力计或其他测力计
每10一个断面，每断面至少3根锚杆 每代表地段1-2断面，每断面15－20对测点 每代表地段2-10断面，每断面2－5对测点 每10－50榀钢支撑一对测力计
2. 工程概况
2.1工程地质条件
（1）地质条件 南村隧道为越岭岩质隧道，主要为变质长石石英砂岩及硬绿泥石石英千
枚岩。场地地形起伏大，隧道进口处最低标高约为210m，山脊最高 处标高约为375m，相对高差达165m，整体为构造低山剥蚀地貌。 （2）不良地质 通过对拟建隧道周围调查，在隧道进口处西北角约100m处发现废弃的南 村煤矿。根据现场钻探资料、高密度电阻率法测得视电阻率无明显 异常及对场地采空区的调查，在拟建隧道位置未发现采空区。
，根据隧道埋深、围岩级别 、地质条件设计了相应的衬 砌断面形式。初期支护采用 喷、钢拱架支护；并视地层 、地质条件增加管棚、小导 管等预加固措施；二次衬砌 采用混凝土或钢筋混凝土衬 砌。
2ห้องสมุดไป่ตู้ 工程概况
2.5施工组织概况
（1）开挖和支护
洞口加强段、V级围岩段均采用单侧壁导洞法开挖，IV级围岩段采用上、
地质和初期支护观察 岩性。结构面产状及支护裂隙观察，地质罗盘 全长度开挖后及初期支护后进行
2. 工程概况
2.5施工组织概况
（3）隧道掘进循环时间和 进度计算
根据工程数量、分项工程 进度、工期计算表计 算施工所需的时间， 掘进时间、衬砌施工 时间，路面施工时间 ，总工期约20个月。
工序 清理（min）
土工程勘察报告》河北中核岩土工程有限责任公司； ② 《108国道（南村-石门营段）改建工程实施性施工组织设计》； ③ 第五篇第一册—南村隧道施工图设计说明书……
3. 总体风险评估
3.1总体风险评估思路
总体风险评估指开工前根据桥梁或隧道工程的地质环境条件、建设规模 、结构特点等孕险环境与致险因子，评估桥梁或隧道工程整体风险 ，估测其安全风险等级。属于静态评估。
下台阶法开挖。
围岩 级别
施工 方案
超前支护
喷C20 混凝土
初期支护
钢筋网间距
钢格栅
C25混凝土
二次衬砌 预留变形
仰拱C25混凝土
IV级
上、下台 阶
无
20cm
拱、墙￠6.5 钢格栅拱架，
50cm
焊网20x20cm 纵向间距1m 钢筋混凝土
50cm素混凝土
10cm
V级
单侧壁导 Φ42超前注浆小导管，
洞
L=3.5m，倾角10~30度
二次衬砌
基层面层 交通安全设施
机电设施
单位作业 立拱架
铺设钢筋网 喷射混凝土 铺设防水层 绑扎二次衬砌钢筋 浇筑二次衬砌混凝土 填充仰拱混凝土 （沥青）混凝土浇筑
养生 高处作业 机电安装
4. 专项风险评估
4.3风险源普查
通过与现场施工人员座谈、评估小组讨论、专家咨询、工程类比等方式 ，结合指南中关于公路隧道工程钻爆法施工作业活动与典型事故类 型对照表，分析得出风险源普查清单。
① 参照指南要求；
a
3.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度20%以上、40%以下
4.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度20%以下
②
评估小组集体讨论； 地质G 瓦斯含量 1.隧道洞身穿越瓦斯地层
=(a+b+c)
2.隧道洞身附近可能存在瓦斯地层
b
3.隧道施工区域不会出现瓦斯
③ 工程类比； ④ 咨询专家。
富水情况 1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质
评估思路： ① 将某一阶段的施工工序分解； ② 结合分解的工序，进行危险源普查，列出风险源普查清单； ③ 用系统安全方法对辨识出的危险源进行定性评估； ④ 选用合适的评估方法，对辨识出的危险源进行定量评估。
4. 专项风险评估
4.2施工作业程序分解
参照指南4.2.6节中作业工序分解情况，结合南村隧道项目实际，经评估
分值
说明
3-4
2
1
0
2-3 1
根据设计文件和 施工实际情况确 定。
0
2-3
1
0
① A、B线Ⅴ级围岩比例分别为53.4%和54.8%。围岩情况a分值为2分。
② 因南村隧道穿越含煤地层，瓦斯含量b分值为2分。
③ 隧道附近无河流，隧道底板标高以上未见地下水。富水情况c，无涌
水突泥可能的地质，分值为0分。
3. 总体风险评估
a 3.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度20%以上、40%以下
4.Ⅴ、Ⅵ围岩长度占全隧长度20%以下
地质G 瓦斯含量 1.隧道洞身穿越瓦斯地层
=(a+b+c)
b
2.隧道洞身附近可能存在瓦斯地层 3.隧道施工区域不会出现瓦斯
富水情况 1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质
2.有部分可能发生涌水突泥的地质
c
3.无涌水突泥可能的地质
1. 概述
1.2编制说明
（1）一致性 本案例按照《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》（以下简称
：指南）内容和要求进行编制。 （2）指导性 本案例以北京门头沟区南村隧道为案例，进行施工阶段安全风险评估。
案例旨在进一步解释评估的步骤和方法，对施工安全风险评估起到 指导性作用。 本案例中采用的方法并非唯一的评估方法，评估小组可按指南要求，结 合项目实际，选择合适的评估方法。