鐵路隧道安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告

21、隧道簡(jiǎn)況 22、水文地質(zhì)條件 3 3(2)、地質(zhì)構(gòu)造 3(3)、水文地質(zhì) 3(4)、特殊巖土、不良地質(zhì) 43、施工方案概述 4 4 42、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素 53、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容 6 7 72、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案 3、監(jiān)控量測(cè)方案 4、洞內(nèi)注漿方案 3、煤系地層 6、通過(guò)土石分界及不整合接觸帶段，近水平巖層段、膨脹巖(土)段 7、斜井與正洞交叉處 七、建議 附表1太峪隧道初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表 附表2太峪隧道殘留風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表 洞身穿越黃土、圓礫土、土石界面、煤系等地層，穿越2條溝谷，1條溝谷內(nèi)常年有流認(rèn)真學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)單位提供的《重點(diǎn)隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告》,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘及對(duì)隧道地自2011年9月份停工至今，已有5個(gè)月有余，為保證接下來(lái)的施工人員安全?！惰F路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2007]200號(hào))?！蛾P(guān)于印發(fā)加強(qiáng)鐵路隧道工程安全工作的若干意見(jiàn)的通知》(鐵建設(shè)【2007】102鐵道部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)鐵路隧道安全工作的通知》(鐵建設(shè)【2007】1007號(hào))。中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司在施工前期對(duì)永壽梁隧道隧址的水文地質(zhì)勘察在煤層，隧道洞身穿越土石界面，出口方向緊臨306省道(高差17m),施工條件差。Ⅱ線。線路縱坡(單向下坡)10.5‰、11.0%、7.0%,進(jìn)口端采用單壓式明洞門(mén)，出口端采用翼墻式洞門(mén)。輔助坑道有1座斜井和1座橫洞。全隧圍巖為IV級(jí)、V級(jí)；隧道穿圍巖級(jí)別預(yù)留初期支護(hù)二次襯砌噴C25(環(huán)×縱)鋼筋網(wǎng)厚度長(zhǎng)度間距間距間距(榀/m)1榀/0.6m55”1榀/0.8m45”1榀/1.0mV拱墻拱墻拱墻拱墻1榀/0.8m圍巖級(jí)別預(yù)留初期支護(hù)二次襯砌噴C25混凝土系統(tǒng)錨桿(環(huán)×縱)鋼筋網(wǎng)厚度長(zhǎng)度間距間距間距(榀/m)1榀/1.0mV1榀/m圍巖級(jí)別預(yù)留初期支護(hù)二次襯砌噴C25混凝土系統(tǒng)錨桿(環(huán)×縱)鋼筋網(wǎng)厚度長(zhǎng)度間距間距間距(榀/m)1榀/m量不高，瓦斯放散初速度△P為0.87～13.54(平均8.99),為低瓦斯隧道，但可能出護(hù)作業(yè)，施工至DyK115+141(太峪隧道右線終點(diǎn)里程)后停止右線施工，開(kāi)始進(jìn)行左大直徑軟式通風(fēng)管配合大功率通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，斜井位置增加射流風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通隧道采用三臺(tái)階法(黃土大跨段)、中洞法(雙聯(lián)拱段)、臺(tái)階法或全斷面法(單線隧道)等工法施工。安全風(fēng)險(xiǎn)人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、第三方人員傷亡、第工期延誤、經(jīng)濟(jì)損失按隧道地形、地質(zhì)、設(shè)計(jì)情況，太峪隧道進(jìn)典型風(fēng)險(xiǎn)事件風(fēng)險(xiǎn)因素涌水形瓦斯失穩(wěn)★★淺埋黃土沖溝★★出口橋隧相連，緊鄰S306省道★★地質(zhì)★★圓礫土★★★煤層★★★地下水(局部承壓)★★不良地質(zhì)★細(xì)砂★黏質(zhì)黃土中古土壤(膨脹土)★常規(guī)設(shè)計(jì)★★★隧道斷面★長(zhǎng)度★★類型★典型風(fēng)險(xiǎn)事件風(fēng)險(xiǎn)因素涌水形瓦斯失穩(wěn)長(zhǎng)度★★★★★斷面大小★根據(jù)以上分析，本隧道施工中存在的主要風(fēng)險(xiǎn)為：突然涌水風(fēng)險(xiǎn)、變形風(fēng)險(xiǎn)；因此對(duì)隧道主要存在的突水突泥、塌方、表6隧道風(fēng)險(xiǎn)清單表風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因險(xiǎn)源類別后果備注11、洞口、洞身淺埋段2、地層不整合接觸帶3、圍巖破碎地段4、巖層產(chǎn)狀；5、隧道埋深。工期延誤投資增加2突然涌水1、地層不整合接觸帶；2、向斜儲(chǔ)水構(gòu)造3土石界面含水層；4、反坡施工或斜井工期延誤投資增加3瓦斯1、侏羅系砂巖夾頁(yè)巖地帶2、煤層地帶瓦斯爆炸安全事故41、洞口土質(zhì)地層2、斷層破碎帶3、夾古土壤投資增加①塌方隧道富水性分區(qū)有貧水、弱富水、中等富水、強(qiáng)富水區(qū)，強(qiáng)富水影響1.67km,中等富水影響1km,橫洞及斜井均處于強(qiáng)富水區(qū)。且地下水具有承壓性③變形泥巖具弱膨脹性。遇膨脹巖(土)地段施工，易引起圍巖變形。量9%--88%,揮發(fā)分含量為31%--72%,自然瓦斯成分中甲烷含量0—1.26%,未發(fā)現(xiàn)重?zé)N成分，CO?含量亦不高，主要為N?,瓦斯放散初速度△P=0.87—13.54(平均8.99),附表1《初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表》附表2《殘留風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表》面50～60m,二襯距掌子面70～100m。嚴(yán)格堅(jiān)持“預(yù)探支、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)(緊)支護(hù)、快閉合、勤量測(cè)、及時(shí)反饋”嚴(yán)格堅(jiān)持“預(yù)探支、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)(緊)支護(hù)、快閉合、勤量測(cè)、及時(shí)反饋”瓦檢員，對(duì)隧道進(jìn)行24小時(shí)巡回檢測(cè)，對(duì)有可能瓦斯聚集處進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)爆破作業(yè)，檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯在開(kāi)挖面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%,應(yīng)暫停施工，并加強(qiáng)施工過(guò)檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯在開(kāi)挖面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1.5%,停止工作切斷電源加強(qiáng)通風(fēng)。預(yù)報(bào)隧道前方及周圍臨近區(qū)域的地質(zhì)狀況，判斷開(kāi)挖面前方100m～200m范圍內(nèi)的地質(zhì)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)：地質(zhì)雷達(dá)或ZGS型智能工程探測(cè)儀，是通過(guò)見(jiàn)表7。項(xiàng)目類別圍巖條件AB洞內(nèi)凈空拱頂下沉下沉圍巖位移應(yīng)力圍巖洞內(nèi)彈性波軟巖(Ⅲ~IV)■■▲▲▲▲▲軟巖(IV～V)■■■▲▲土■■■▲▲V級(jí)圍巖地段15～20m,IV級(jí)圍巖地段30～40m。加固范圍方案一全斷面超前預(yù)注漿：注漿有效加固范圍為：正洞為開(kāi)挖輪廓線外①土石分界地段、富水；②淺埋溝谷地表常年有流水地段；③探水孔流水量Q≥20m2/h;④探水孔水壓P≥1.0MPa;⑤探水孔泥砂量s≥10%。全斷面超前預(yù)注漿：注漿有效加固范圍為：正洞為開(kāi)挖輪廓線外5m,包括開(kāi)挖工作面部分。輔助坑道為開(kāi)挖輪廓線外3m。②地質(zhì)預(yù)報(bào)判斷可能發(fā)生比較嚴(yán)重突水、突泥等地段；③探水孔流水量為10m3/h≤Q<20m3/h;④探水孔水壓0.5MPa≤P<1.0MPa;⑤探水孔泥砂含量5%≤s<10%。漿加固范圍為隧道開(kāi)挖輪廓線輔助坑道為開(kāi)挖輪廓線外3m。②巖體完整，探水孔流水量2m/h≤Q<10m/h,③開(kāi)挖后大面積滲漏水；④探水孔水壓0.2MPa≤P<0.5MPa;方案四注漿加固范圍一般為初期支護(hù)背后40～60cm,主要回填初期支護(hù)背后的空洞及加固圍巖的①開(kāi)挖過(guò)程中的局部出水地段；③探水孔泥沙含量s<2%;④開(kāi)挖后，巖體完整，局部出水；需要或隧道限量排放標(biāo)準(zhǔn)；6)初期支護(hù)表面滲漏水。正洞全斷面超前預(yù)注漿(B=5m)注漿設(shè)計(jì)如圖1所示。圖1正洞全斷面超前預(yù)注漿(B=5m)注漿設(shè)計(jì)圖正洞全斷面超前預(yù)注漿(B=5m)采用MKD-5S鉆機(jī)鉆孔，孔徑φ130mm,開(kāi)孔深度2m,開(kāi)孔完成后安設(shè)φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm鉆頭進(jìn)行鉆孔，注漿段長(zhǎng)度30m。注漿施工采用水囊式止?jié){塞進(jìn)行后退式分段注漿，若地層圍巖較差，出現(xiàn)返漿現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，可采取前退式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工。注漿完成后開(kāi)挖25m,余留5m作為下一循環(huán)注漿施工的止?jié){巖墻。在該注漿設(shè)計(jì)中，針對(duì)注漿盲區(qū)，應(yīng)在開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)每開(kāi)挖2m,采取超前小導(dǎo)管進(jìn)行補(bǔ)充注漿，以提高注漿施工質(zhì)量，確保開(kāi)挖施工安全。(2)、全斷面超前預(yù)注漿(B=8m)正洞全斷面超前預(yù)注漿(B=8m)注漿設(shè)計(jì)如圖2所示。采用MKD-5S鉆機(jī)成孔，開(kāi)孔直徑φ130mm,開(kāi)孔深度2m,開(kāi)孔完成后安設(shè)φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm鉆頭進(jìn)行鉆孔，若地層破碎，可采取前進(jìn)式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工，否則，可采取后退式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工。注漿段長(zhǎng)度30m,注漿完成后開(kāi)挖25m,余留5m作為下一循環(huán)注漿施工的止?jié){巖墻。針對(duì)注漿盲區(qū)，應(yīng)在長(zhǎng)管注漿完成后，每開(kāi)挖2m,采取超前小導(dǎo)管進(jìn)行補(bǔ)充注漿，以提高注漿施工質(zhì)量，確保開(kāi)挖施工安全。徑向注漿采用注漿花管(必要時(shí)采用TSS管)進(jìn)行全孔一次性或分段后退式注漿。漿鉆孔呈梅花型布置，開(kāi)孔間距0.8m,排距1.2m。正洞徑向注漿(B=5m)注漿設(shè)計(jì)如圖3所示。漿加固范圍根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。局部平?jīng)龆硕纯?，采用人工開(kāi)挖，施工前應(yīng)先清施工時(shí)，應(yīng)派專人對(duì)公路上方邊坡進(jìn)行觀測(cè)、洞口邊仰坡施工應(yīng)自上而下分層開(kāi)挖、分層防護(hù)除洞口做好隔排水系統(tǒng)之外，洞口范圍內(nèi)路基面采用M10水泥砂漿砌片石鋪砌厚口段位于新、老黃土地層中，為喇叭口大跨、連拱斷面，黃土具有大孔隙(新黃土)、量超過(guò)20%時(shí)，易發(fā)生塑性變形，施工中易產(chǎn)生拱頂下沉量拱墻設(shè)工16型鋼鋼架支護(hù)。埋深較大及含水量較大的黃土隧道，不能脫模過(guò)隧道穿越侏羅系地層，該層為含煤地層，洞身通過(guò)段落內(nèi)底部有層煤鋼加式成U型鋼架，兩次噴射砼，先噴20cm,待變形后再噴15cm,總厚達(dá)35cm。提高前，爆破后人工進(jìn)行瓦斯檢查(即一炮三檢查)。雷管(煤礦許用毫秒電雷管最后一段延期小于130ms),裝藥系數(shù)與普通掘進(jìn)爆破相同，預(yù)探(通過(guò)煤層之前先通過(guò)打探孔探測(cè)煤層是否有突出危險(xiǎn));預(yù)排(對(duì)有突出危險(xiǎn)的煤層預(yù)先排放瓦斯);檢驗(yàn)(打孔取樣檢驗(yàn)預(yù)排效果);震動(dòng)放炮揭石門(mén)(用震動(dòng)放炮把煤層之前的巖柱揭開(kāi));超前支護(hù)下掘進(jìn)煤巷及施工期間，保證連續(xù)通風(fēng)，在特殊情況下停風(fēng)支護(hù)。采用自進(jìn)式注漿錨桿作為超前支護(hù)，利用中空立桿身注漿(帶止?jié){塞)注漿壓力設(shè)計(jì)預(yù)留通風(fēng)條件，隧道襯砌完成后，根據(jù)對(duì)隧道大部分地段整體或拱部，位于圓礫土、局部上覆(細(xì))中砂層，地層受施工及6、通過(guò)土石分界及不整合接觸帶段，近水平巖層段、膨脹巖(土)段及早施作初期支護(hù)，盡早進(jìn)行初噴，防止圍巖吸水膨脹，設(shè)置鋼支撐、噴射鋼纖維進(jìn)入交叉口前，做好詳細(xì)施工方案，報(bào)相關(guān)部門(mén)會(huì)審后，再施工，該段正洞、井底附表1太峪隧道初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表隧道名稱階段日期序號(hào)件A(安全)B(投資)C(工期)D(環(huán)境)E(地表水、第三方)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)失穩(wěn)33高度32中度32中度2出口橋隧相連，緊鄰失穩(wěn)24高度23中度24高度失穩(wěn)31中度32中度31中度33高度33高度33高度33高度33高度33高度黏質(zhì)黃土(夾古土壤)2122中度22中度33高度32中度33高度831中度2122中度g32中度32中度33高度0煤層瓦斯34高度33高度33高度1圓礫土33高度33高度33高度2地下水(強(qiáng)富水段)涌水33高度33高度33高度31高度隧道名稱階段日期序號(hào)件A(安全)B(投資)C(工期)D(環(huán)境)E(地表水、第三方)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)3地下水(局部承壓段)2123中度23中度4橫洞口、井口土質(zhì)失穩(wěn)32中度31中度33高度533高度32中度33高度633高度32中度33高度733高度32中度33高度831中度31中度32中度31中度9滑波、錯(cuò)落等不良地質(zhì)失穩(wěn)24高度23中度23中度033高度32中度32中度附表2太峪隧道殘留風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表隧道名稱階段日期序號(hào)件A(安全)B(投資)C(工期)D(環(huán)境)E(地表水、三方)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)等級(jí)后果等級(jí)等級(jí)1失穩(wěn)22中度22中度32中度2出口橋隧相連，緊鄰失穩(wěn)22中度21中度213失穩(wěn)111111422中度22中度22中度522中度22中度22中度6黏質(zhì)黃土(夾古土壤)111111722中度2121821212