茶店隧道风险评估与管理实施细则

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茶店隧道风险评估与管理实施细则

1、工程概况

1.1工程概述

新建铁路织金至毕节线站前工程Ⅱ标茶店隧道,里程范围:DK370+605~DK371+250,全长645m。

茶店隧道横穿一平缓山包。属云贵高原低中山溶蚀,剥蚀地貌,地面高程1310~1360m,相对高差约50m,自然坡度5o~10o,地形起伏较小。坡面多被垦为旱地,植被不发育,地表基岩零星出露。洞身有土质便道通往各村庄,交通较方便。该隧道为单线隧道,全长645m,最大埋深约45m。

1.2技术标准

铁路等级:I级铁路。速度目标值:120km/h。正线数目:单线。最小曲线半径:一般地段1200m,困难地段800m。最大坡度:6‰(加力坡13‰)。机车类型:SS系列或或HX系列。牵引质量:4000 吨。到发线有效长度:880m。牵引种类:电力。闭塞类型:半自动闭塞。

1.3自然条件

1.3.1工程地形地貌

茶店隧道属云贵高原低中山溶蚀,剥蚀地貌,地面高程1310~1360m,相对高差约50m,自然坡度5o~10o,地形起伏较小。坡面多被垦为旱地,植被不发育,地表基岩零星出露。 1.3.2气象特征

本区处于高海拔低纬度区,属亚热带湿润季风气候区,沿线地

形、地貌起伏较大,气象特征相应有所差异,总体气候特点是温暖湿润,雨量充沛,夏季长而炎热,冬季短偶有奇寒,有明显的干湿两季之分。每年4月至8月为雨季,9月至次年3月为旱季。夏季易涝,春秋易旱。

1.3.3工程地质及水文地质 1.3.3.1工程地质特征

段内上覆坡残积(Q4di+el)黏土。下覆基岩为三叠系下统永宁镇组第四段(T1yn4)泥质白云岩夹溶塌角砾岩、灰岩、泥岩。各层岩土特征分述如下:

(6-6)碎石土(Q4di+el):深灰色,杂色,稍密,潮湿。碎石角砾约占65%,余为粘性土填充,厚度2-10m,属III级硬土。

(6-7)黏土(Q4di+el):黄褐~灰黄色,硬塑状,含约少量灰岩质碎石角砾,主要分布于区内斜坡地段,具弱膨胀性,厚0~3m,局部洼地中厚度较大。

(12-1)泥质白云岩夹溶塌角砾岩、灰岩、泥岩(T1yn4):灰、深灰色,岩石表面颜色陈旧,泥钙质胶结,中层状为主。岩石差异风化严重,软硬不均,地表多为全风化,岩石呈土夹碎石角砾状,厚度5-30m,属III级硬土;以下强风化,岩石呈碎块夹土状,厚度5-25m,局部厚度大于30m。属IV级软石。溶塌角砾岩不可做填料和混凝土骨料,分布于全段。岩土物理力学参数建议见下表:

表1 岩土物理力学指标表 天然基底基本天然快剪 边坡率 岩土地层状态 密度摩擦承载名称 时代 ρ(g 凝聚内摩系数临时永久 力σ0层次 /力C擦角f cm3) (kPaφ(o) ) Q4di+el 碎石Q4di+(6-6) 土 el (6-7) 黏土 硬塑 1.90 20 稍密 2.0 2.0 / 25 12 35 18 0.30 0.4 0.3 m0 m (kP a) 1:1.21:1.5 180 5 1:1.21:1 250 5 1::1 1:1.2200 5 280 泥质W4 白云岩夹(12-1) 溶塌T1yn4 W3 角砾岩灰W2 岩 2.2 / 40 0.35 1:1:1 0.75 1:0.5 2.4 / 50 0.5 1:0.0450 75 1.3.3.2地质构造

隧道地表岩石零星出露,单斜构造。层理产状为:N55oE/11oNW。节理裂隙主要发育N60oE/83oN、N20oE/77oNE等。 1.3.3.3地震动参数

根据《中华人民共和国国家标准》(GB18306-2001)公布的《中国地震动峰值加速度区划图》(1/400万)和《中国地震动反应谱特征周期区划图》(1/400万)划定,测区地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。 1.3.3.4水文地质特征

隧道段内地表水不发育,所在区域沟内仅有季节性流水,洞身及出口端仅分布季节性的小冲沟。

隧道地区地下水主要为岩溶裂隙水,岩溶裂隙水是测区内主要的地下水类型,主要赋存于T1yn4泥质白云岩夹溶塌角砾岩、该隧风化厚度大,洞身大部分处于风化层中,故以风化层上层滞水为主,

水量小、埋藏深,地下水不发育。据取隧道出口端井水和钻孔水化验属:HCO3- -Ca2+.Mg2+型水,HCO3- .SO42—Ca2+.Mg2+型水,对混凝土无侵蚀.

隧道洞身分布三叠系下统永宁镇组第四段(T1yn4)泥质白云岩夹溶塌角砾岩、灰岩、泥岩,据区域地质资料,本地层溶塌角砾岩

中含有石膏,地下水对混凝土具硫酸盐侵蚀,侵蚀等级暂按H2考虑。 1.3.4特殊岩土与不良地质

岩溶隧道:洞内多为可溶岩和非可溶岩互层状分布,洞身多穿越全风化-强风化层,属土质隧道。地表未见溶蚀洼地,落水洞等岩溶形态分布,岩溶不发育。

特殊岩土为三叠系下统永宁镇组第四段(T1yn4)该套地层溶塌角砾岩中含有石膏层。地下水对混凝土具硫酸盐侵蚀,侵蚀等级H2。

2、铁路隧道风险评估与管理

2.1编制依据

《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号) 铁路隧道风险评估与管理的主要原则:

(1)铁路隧道要进行风险评估与管理。风险评估与管理贯穿于铁路隧道施工全过程。

(2)铁路隧道建设各方应主动、及时、动态地进行风险管理,以保证风险评估全面、可靠,风险处理合理、有效,风险监测准确,反馈及时。

(3)各阶段风险评估与管理应根据隧道工程技术特点针对安全、

环境、质量、投资、工期、第三方等风险进行,以安全风险为风险评估与管理的重点,并高度重视具有突发性和灾难性的风险。对安全风险等级评定为极高的应予以规避。

(4)施工单位等相关单位应作为风险评估与管理的参与方承担相应的风险,风险参与方可通过合同或保险,合理分担或转移风险。

(5)铁路隧道风险评估与管理除应遵守本暂行规定外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

2.2风险评估

2.2.1风险评估机构

(1)风险评估与管理组织机构

本分部成立隧道风险评估与管理小组,进行动态评估与管理。 管理小组由分部经理任组长,分部副经理及总工程师任副组长,各职能部门负责人及专职安全管理人员、各施工作业单位主要负责人、技术骨干任组员。风险评估与管理小组主要职责包括:

制定计划和策略,确定风险评估对象及目标、风险等级标准和接受准则,收集基本资料,提出风险识别和评价方法等。确定风险的来源并分类,建立适合的风险指标体系,提出风险指标体系和风险清单。

隧道风险评估与管理小组组织机构图见下图:

分部经理 专家组 分部副经党委书记 工委主席 总工程师 工程管理部 安全质量部 合约部 财务部 试验室 综合部 架子1队 架子2队 专职安全人员以及技术骨干 专职安全人员以及技术骨干 作业班组 作业班组

隧道风险评估与管理基本流程见图:

2.2.2风险识别方法

1、专家调查法:用函询的方式征求专家意见进行风险分析与预测的方法,一般步骤为:

①将项目基本信息和归纳的问题提供给专家; ②专家匿名提出意见;

③归纳专家意见,形成意见统计结果; ④反馈给专家,专家匿名再提出意见;

⑤反复多次后,将归纳总结的意见提供给决策者作为决策的依据;

该方法采用归纳统计将大多数的意见和少数人的意见都包含在内,避免了一般归纳法不全面的弊端。采用该方法的预测时间不宜过长,越长准确性越差。本方法往往受组织者、参加者的主观因素影响,可能存在偏差。

2、头脑风暴法:头脑风暴法又称智爆法,是借助于专家的经验,通过会议集思广益获取信息的一种直观的预测和识别方法。参加讨论的人员主要由风险分析专家、风险管理专家和相关专业人员组成。该方法要求主持人必须有较高的素质,思维敏捷,反应灵敏,一般步骤为:

①讨论前,讨论人员应对讨论主题有所准备;

②讨论过程中,轮流发言、各抒己见,不进行判断性评论,并尽量将发言的原话记录完整,发言者应核对记录中自己的发言内容;

③讨论结束后,与会者共同评价讨论中的每一条意见; ④主持人对讨论意见进行总结,形成最总结论;

该方法简单易行,比较客观,所得出的结论比较充分、正确,但该方法受主观因素影响,可能存在偏差。

3、核对表法:核对表法是在系统分析的基础上,找出所有可能存在的风险,然后以提问的方式将这些风险因素列成表格形式核对的一种方法,一般步骤为:

①将工程风险系统分解为若干子系统;

②运用事故树,找出引起风险时间的风险因素,作为检查表的基本检查项目;

③针对风险因素,查找有关控制标准或规范; ④根据风险因素的风险等级,依次列出风险清单;

该方法能消除或减低忽视某些风险因素的可能行,是风险识别的一种有效和可靠方法,可用于施工过程中判断风险因素是否存在,也可用在发生事故后帮助查找事故原因。

4、风险矩阵法:风险矩阵法是采用概率理论对风险发生的概率和后果进行评估的方法,一般步骤为:

①确定风险评估指标;

②确定每个风险因素的后果等级; ③确定每个风险因素的概率等级;

④将风险发生的概率等级和后果等级分别列在风险矩阵图上,二者垂直坐标交点区域为风险等级;

该方法操作简单,容易得到风险评估的结果。

5、层次分析法:层次分析法是按照一定规律吧决策过程层次化、数量化,是一种对多方案或多目标进行决策的方法,一般步骤为:

①建立系统的递阶层次结构;

②构造两两比较判断矩阵,从层次结构的第二层开始,对于从属于上一层某个因素的同层诸因素,用成对比较法和1~9比较尺度构造成对比较矩阵,直至最下层;

③针对某一标准,计算风险因素的权重,对于每一个成对比较矩阵,计算最大特征根及对应特征向量,特征向量即为该比较矩阵中各因素权重值;

④计算当前一层风险相对总目标的排序权重; ⑤进行一致性监测;

该方法可以有效地对影响评估目标的风险因素进行定量化分析,并比较各因素之间权重大小。

6、模糊综合评估法:模糊综合评估法是采用模糊理论和最大隶属度原则对多因素系统进行总体评价的一种方法,一般步骤为:

①对评估项目进行分析,找到影响评估目标的各种风险因素,监理评估目标的评价指标体系;

②建立风险因素等级评估矩阵; ③确定各种风险因素概率等级后果等级; ④确定风险因素权重; ⑤总体评估风险;

该方法可以通过计算得出目标的量化指标,但计算较复杂,难度较大。

7、敏感性分析:敏感分析法是用来估计可量化变量对项目决策结果影响的方法,一般步骤:

①选定分析目标;

②确定可能对评价目标产生的因素; ③根据实际需要选定因素变动范围; ④按照不同的因素分别计算评价指标值;

⑤进行综合分析,根据分析结果采取相关措施,为决策者提供决策依据。

该方法能够预测各种风险因素对项目的影响,从而判断项目可能容许的风险程度。但由于没有考虑影响因素发生变化的概率,具有相当大的主观随意性,事故先需做好调查研究工作,充分注意各因素之间的关联性。

8、蒙特卡罗法:蒙特卡罗法是用统计学理论并利用计算机手段研究风险发生概率和风险发生后果的统计试验方法,一般步骤为:

①确定评估目标的数学模型;

②对数学模型中的参数变量进行风险识别和分析,手机风险因素的相关数据;

③对各参数变量进行风险后果大小及概率分析;

④根据风险分析精度要求,确定模拟次数、产生随机数。将参数变量的取值代入数学模型,每次求得目标变量的一个具体值,即为一个随机事件样本;

⑤重复上一步工作,得到多个目标变量值;

⑥对得到的样本进行统计分析,得到分布曲线,并检验其概率分布,估计其均值和标准差,将模拟试验结果加以解释并写成书面报告。

该方法能准确、有效地对风险进行定量评估,但需要建立评估目标的数学模型,并确定参数的变量和概率的分布规律,比较复杂,实际操作困难,需要计算机编程辅助分析。 2.2.3风险评估方案

根据设计阶段风险评估结果,依据施工地质、资源配置及实施方

案进,本隧道拟定采用头脑风暴法,借助专家的经验,通过会议,集思广益获取相关信息,对隧道的风险进行系统地讨论和分析,在此基础之上,再采用核对表法,以提问的方式将风险因素列成表格进行核对,依次列出风险清单,确定风险评估指标、每个风险因素的后果等级以及概率等级,将风险发生的概率等级和后购等级分别列在风险矩阵图中,二者的垂直坐标交点区域即为隧道的风险等级。 2.2.4风险评估流程

施工阶段开始 检查施工图阶段所做的全部风险评估结果和相关数据资料,以及招投标合同中反馈的信息 结合自身施工水平和现场情况对风险进行识别和管理 对风险进行评估 在施工组织设计中制定风险管理计划,包括预设的应对措施和残留的处理措施 全过程对残余风险进行风险监控 建立专门机构定期检查施工中实际地层条件和各种风险 满足 检查结果是否满足要求 直至隧道完工 不满足 改变预设风险应对措施、施工方法和步骤,选择更优化的施工方案和管理措施 实施变更后的施工方案和管理措施

2.2.5风险评估指标体系

根据各阶段信息,建立茶店隧道风险评估风险指标体系(如下表),体系可按风险因素与风险事件关系的层状或树状结构建立,也可采用核对表形式。

表2 茶店隧道风险评估指标体系

项目阶段 施工方法 风险因素或风险事件 项目阶段 施工方法 风险因素或风险事件 浅埋段地表开裂、坍塌 施工阶段 新奥法 大变形 塌方 2.2.6风险分级和接受准则

(1)风险分级包括事故发生概率的等级标准、事故发生后果的等级标准和风险的等级标准。

(2)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,实际应用中可参考《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号)的等级标准。

(3)事故发生概率的等级分成五级,如下表所示:

表3 事故发生概率等级标准表

概率范围 >0.3 0.03~0.3 0.003~0.03 0.0003~0.003 <0.0003 中心值 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 概率等级描述 很可能 可能 偶然 不可能 很不可能 概率等级 5 4 3 2 1 注:(1)当概率值难以取得时,可用频率代替概率。 (2)中心值代表所给区间的对数平均值。

(4)事故发生后果的等级分成五级,各种后果的等级标准分别为: ①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,如下表:

表4 经济损失等级标准表

后果定性描述 后果等级 灾难性的 5 很严重的 4 严重的 3 较大的 2 轻微的 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。

②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,如下表:

表5 人员伤亡等级标准表

后果定性描述 后果等级 伤亡数量(人) 灾难性的 5 F>9 很严重的 4 210 严重的 3 1≤F≤2或 1

③工期延误是指工程风险事故引起的工程建设时间延长。对不同性质的工程和建设工期,采用不同的绝对延误时间,如下表:

表6 工期延误等级标准表

后果定性描述 后果等级 延误时间1(控制工期工程)(月/单一事故) 延误时间2(非控制工期工程)(月/单一事故) 灾难性的 5 >10 很严重的 4 1~10 严重的 3 0.1~1 较大的 轻微的 2 0.01~0.1 0.5~2 1 <0.01 >24 6~24 2~6 <0.5 ④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,根据其影响程度进行分级,如下表:

表7 环境影响等级标准表

后果定 性描述 后果等级 灾难性的 5 很严重的 4 严重的 3 较大的 2 轻微的 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 且轻微的 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。

⑤根据事故发生的概率和后果等级,将风险等级分为四级,如下表。

表8 风险等级标准表

后果等级 概率等级 很可能 可能 偶然 不可能 很不可能 5 4 3 2 1 轻微的 1 高度 中度 中度 低度 低度 较大的 2 高度 高度 中度 中度 低度 严重的 3 极高 高度 高度 中度 中度 很严重的 灾难性的 4 极高 极高 高度 高度 中度 5 极高 极高 极高 高度 高度 ⑥铁路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施如下表:

表9 风险接受准则表

风险等级 接受准则 低度 中度 高度 可忽略 可接受 不期望 处理措施 此类风险较小,不需采取风险处理措施和监测。 此类风险次之,一般不需采取风险处理措施,但需予以监测。 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后的损失。 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。 极高 不可接受 2.2.7施工阶段风险评估

(1)在施工期间对可能发生的突发风险事件,划分预警分级。根据突发风险事件可能造成的社会影响性、危害程度、紧急程度、发

展势态和可控性等情况,分为四级:Ⅰ级(特别严重)、Ⅱ级(严重)、Ⅲ级(较严重)和Ⅳ级(一般)。

(2)根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》中相关规定,结合茶店隧道实际情况,茶店隧道存在的风险因素见下表:

表10 茶店隧道施工风险因素核对表

风险事件 塌方 风险因素 开挖方式 循环进尺 爆破器材检查和落实 预留变形量 地下水处理 开挖爆破方法 情况 隧道超挖情况 进洞 落底 挑顶 工法转化处 注浆堵水措施 施工排水措施 期防降水措施 排水 其他 支护刚度 支护及衬砌情况 超前支护 预注浆 预留变形量 地层加固与改良 支护时机 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 大变形 突水(泥) 支护方法 支护质量 闭合成环周期 其他 防护情况 机械设备防护 人员防护 其他 水量 水压 掌子面稳定情况 量测器材与布置 监控量测频率 量测 规范要求监测项目 监控量测制度 信息反馈与处理 其他 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ (3)隧道洞口段施工中应特别注意洞口周边环境和地形地质条件,避免对第三方造成人员伤亡和经济损失,其典型风险因素识别可参照下表进行。

表11 洞口段隧道施工风险因素核对表

风险事件 山体开裂变形 风险因素 施工组织 施工顺序 ★ ★ 坍塌 其他 开挖速度 地下水处理 爆破方法 开挖情况 爆破器材检查和落实 弃渣堆放 其他 排水措施 施工期防排水 降水措施 其他 支护强度 支护情况 支护形式 其他 监控量测 量测器材与布置 量测频率 规范要求监测项目 信息反馈与处理 其他 开挖跨度 隧道特征 开挖深度 其他 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ (4)隧道洞口段施工风险因素核对表中的施工准备情况、施工地质勘察、施工管理、隧道特征风险因素见下表:

表12 施工准备情况风险因素核对表

气象调查 施工准备情况 与施工有关法令调查 设计文件的核对情况 实施性施工组织设计 其他 表13 施工地质勘察风险因素核对表

资料收集情况 常规地质法情况(地质素描) 施工地质勘察 超前地质预报情况 其他 表14 施工管理风险因素核对表

培训情况 检测情况 应急预案情况 人员管理情况 施工队伍状况 施工管理 机械装备程度 施工质量 施工经验辅助工法的掌握与应用 监理情况 其他 表15 隧道特征风险因素核对表

埋深 断面大小 隧道特征 长度 坡度 辅助坑道 其他 (5)铁路隧道其他风险因素识别可参照下表进行。

表16 其它风险因素核对表

交通事故 司机

运输设备 交通管理 道路状况 通风照明情况 洞外天气 其他 用电设计 施工组织 用电事故 设备状况 用电管理 其他 火源及传播途径 消防教育 火灾事故 消防器材 人员管理 其他 其他 消防措施 (6)根据施工图阶段的风险评估结果,结合实施性施工组织设计,对茶店隧道风险进行评估。本管段的茶店隧道属于新奥法原理施工的隧道,根据设计阶段的勘查,本隧道存在的主要风险为突水、突泥且出现的几率很高,且还伴随有坍方的可能性,根据《风险等级标准表》可判定本隧道为高风险隧道。

2.3施工阶段风险管理

2.3.1风险管理的目的

了解风险现状,保证建设各方共同利益,合理分担风险,避免重

大损失。

2.3.2风险管理原则

①风险管理应在合理可行的前提下,将隧道工程建设中可能存在的各类风险降到可接受的水平,在此基础上保障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资、提高效益。

②风险管理是动态的过程,应根据工程环境的变化、工程的推进及时进行修正、登记及监测检查,定期反馈,随时与相关单位沟通。

③风险管理应首先针对工程特点、上阶段风险评估成果、接受准则等制定风险管理计划。 2.3.3风险处理

(1)风险处理原则

根据茶店隧道的实际情况,本隧道的主要风险为突水、突泥,且伴随有坍方的可能性,根据项目的风险评估结果,按照风险接受准则,本隧道风险处理基本原则为:风险减轻、风险接受。

1、在施工前,仔细、全面地熟悉施工图纸,核对图纸与现场实际情况是否相符,对与实际不符的情况,应及时以书面报告形式提交建设单位以及设计院。

2、在施工前结合设计文件对工程影响范围内的建(构)筑物、公路、地下管线、居民生产生活用水等周边环境及地质条件进行全面核查,并形成正式报告,上报建设单位。

3、在工程施工中,在设计阶段风险评估的基础上,结合环境和地质条件、施工工艺、设备、施工水平、经验和工程特点等,对新

出现的风险进行识别,提出风险处理措施供发包人决策,对已识别的风险进行监测;

4、施工过程中对预测存在的风险必须进行监测,包括施工监测、工况和环境巡视、作业面状态描述、风险处置过程和发展趋势等内容;在施工过程中将地质超前预报、监控量测纳入施工的重要工序,按照设计要求编制施工监测的实施方案,对工程自身结构及环境风险进行全面监测;提前识别和预测地质风险因素,保证施工安全;

5、建立风险的预警、响应及信息报送机制。根据实时监测数据、工况、环境巡视和作业面异常状态等,确定预警级别,形成异常状况报告;对可能发生重大突发风险事件的预警状态,必须立即启动相关预案,组织处理,同时第一时间报送发包人、设计单位、监理单位。

(2)风险处理措施

1、在施工前对相关的管理人员以及作业班组进行隧道风险知识培训,提高施工队伍的风险意识,加强管理力度,降低风险事件出现的概率。

2、超前地质预报

成立超前地质预报小组,配备相关专业人员和设备,采用工程地质分析法(地质调查和全断面地质素描)、TSP203超前地质预报、红外线探水、地质雷达、超前水平钻探等方法进行超前地质预测预报工作,根据所获得的信息调整隧道施工方案。施工时,我公司将把超前地质预报纳入施工工序,做到先探测、后施工,不探测,不施

工。

地质调查:对地貌、地质进行调查与地质推理相结合的方法有针对性的补充地质资料。补充地质资料的主要内容包括:不同岩性、地层在隧道地表的出露及接触关系,岩层产状及变化情况;构造在隧道地表的出露、分布、性质、变化规律及产状变化;地表岩溶发育情况和分布规律。

地质调查方法:地质预报人员根据建立的标准地层剖面,结合成岩规律,确定各岩层倾向、节理、层序、厚度、位置,详细核对勘察设计资料,为地质预报做好基础工作。

隧道开挖面地质素描:每循环开挖后,地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录,采集必要的数据,具体包括:开挖面地层岩性、节理产状发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态、地温、水温等进行编录。地质素描方法和预报成果见下表。

表17 地质素描方法和预报成果表

序号 1 方法 形成成果 2 3 用罗盘仪,洞内观察等方法,实测分析岩体各种参数,对开挖面地质评岩层产状、节理产状及间距、微构价,绘制常规地质预报展示图和分段地造产状、断层层面产状等资料,采质预报书。 取分段测绘。 预报预测软弱岩层的位置,围岩稳定状绘制标准地层剖面和岩层位 况,提出施工措施建议。 分析断层、微构造的产出的规律和在开观察开挖面断层及微构造出露情挖面的部位、构造走向与隧道轴线关况、量测岩层产状 系,作出地质预报图。 超前地质预报实施计划总的思路是:采用TSP203地质超前预报系统进行长距离全程宏观控制,每次探测100m;红外线探水仪进行

短距离全程连续实施,每次探测20m;超前水平钻探或者孔内雷达短距离预报,在设计地段进行钻探,每次钻探30m,地质较差地段加密钻探;同时加强常规地质综合分析。

3、超前帷幕注浆

为避免隧道施工突水涌泥的出现,导致对周围环境的破坏,并有利于施工,采取对预测的较大涌水点进行超前防渗封堵。根据分析、类比,开挖中大的涌水点完全进行封堵后,基本上不会减少对门河天然状态下的流量,对东西两侧的地表沟谷各水文地质环境基本不会产生影响或影响甚小。根据以上分析,隧道地下水处理采用“以堵为主、以排为辅、堵排结合”的原则,采取“先预报、再探测、预灌浆、全评判、后开挖、补灌浆、再衬砌、长观测”的方法对地下水进行系统处理。

4、编制监控量测实施细则,对隧道进行监控量测,随时监测隧道洞身变形和沉降情况进行分析。

现场监控量测是现代化施工管理的重要组成部分,它不仅能指导施工,预报险情,确保安全,而且通过现场监控获得围岩动态和支护工作状态的信息,为修正和确定初期支护参数,砼衬砌支护时间提供信息依据,还能为隧道工程设计与施工积累资料,为今后的设计和施工提供类比依据。

茶店隧道拟开展洞内外观察,洞口地表下沉量测,周边收敛位移,拱顶下沉量测。每个量测断面台阶法布置两条水平净空收敛量测基线,全断面法布置一条水平净空收敛量测基线。

5、本隧道洞口采用大管棚洞超前支护,洞身采用小导管和中空注浆锚杆以及砂浆锚杆进行支护,减小围岩坍方的风险。

2.4铁路隧道风险评估报告编制

铁路隧道风险评估报告是铁路隧道风险评估过程的记录,应将风险评估的过程、采用的评估方法、获得的评估结果等写入评估报告中,有关记录表格见附录。

风险评估报告应内容全面,数据完整,客观公正,提出的对策措施具有可操作性。

风险评估报告的内容 (1)编制依据;

①发包人制定的风险管理方针及策略; ②相关的国家和行业标准、规范及规定; ③隧道基础资料; ④各阶段审查意见; ⑤上阶段评估结果。 (2)隧道概况;

(3)风险评估程序和评估方法; (4)风险评估内容; (5)风险对策措施及建议; (6)风险评估结论。 风险评估报告的组成 (1)封面;

(2)评估机构评估资质证书副本复印件; (3)著录项; (4)目录; (5)编制说明; (6)正文; (7)附件及附录。

附表1 茶店隧道风险对策措施表 序号 风险因素 初始风险 风险事件 风险等级 对策措施 1.台阶法施工; 1 DK371+605~ DK371+635进口 塌方、大变形 高 2.大管棚预支护; 3.加强监控量测; 4.二衬紧跟。 1.台阶法施工; 3 DK371+635~DK372+220埋深浅,土质围岩 塌方、大变形、地表失水 高 2.超前小导管预支护; 3.加强监控量测; 4.二衬紧跟。 1.台阶法施工; 1 DK372+220~ DK372+250出口 塌方、大变形 高 2.大管棚预支护; 3.加强监控量测; 4.二衬紧跟。 洞口垮塌 中度 1.加强监测。 塌方、开裂 低 1.加强监控量测; 2.超前地质预测预报。 洞口垮塌 中度 1.加强监测。 残余风险 风险事件 风险等级 对策措施 附表1 隧道风险清单表

风险清单表 茶店隧道 序号 1 编 号 审 核 风险产生的原因 DK371+605~ DK371+635进口段 DK372+220~ DK372+250出口段 险源类别 G 日期 阶段 后果 人员伤亡工期延误投资风险 施工阶段 备注 风险事件 洞口失稳垮塌 2 洞身坍塌、大变形 DK371+635~ DK372+220 G 人员伤亡工期延误投资风险

附表2 初始风险等级表

初始风险等级表 隧道名称 序号 1 风险因素 DK371+605~ DK371+635进口段 DK372+220~ DK372+250出口段 编 号 茶店隧道 审 核 安全风险 风险事件 概率等后果等风险等级 级 级 洞口失稳垮塌 塌方、大变形 5 5 4 4 4 3 高度 高度 中度 FHS-2 日 期 阶 段 施工阶段 安全风险 安全风险 概率后果风险等级 等级 等级 概率后果风险等级 等级 等级 2 DK371+635~ DK372+220 附表3 风险因素权重表

风险权重表 隧道名称 序号 1 编号 审核 风险事件 洞口失稳垮塌 FHS-3 日期 施工阶段 C(权重) 20 20 12 茶店隧道 风险因素 DK371+605~ DK371+635进口段 DK372+220~ DK372+250出口段 DK371+635~ DK372+220 阶段 A(概率) B(后果) 5 5 4 4 4 3 2 塌方、大变形

附表4 风险因素综合权重表

风险因素综合权重表 隧道名称 序号 1 3 DK371+605~ DK371+635进口段 DK372+220~ DK372+250出口段 DK371+635~ DK372+220 编号 审核 FHS-4 日期 阶段 施工阶段 重要度 高度 高度 高度 茶店隧道 风险因素 综合权重 20 20 20

附表5 风险期望损失表

风险期望损失表 隧道名称 序号 1 2 编号 审核 风险事件 洞口失稳垮塌 塌方、大变形 FHS-5 日期 阶段 期望概率 采取有效措施控制 采取有效措施控制 施工阶段 期望损失(万元) <10 <10 茶店隧道 风险因素 DK371+605~ DK371+635进口段 DK372+220~ DK372+250出口段 DK371+635~ DK372+220 预计损失(万元) 100~1000 100~1000

附表6 风险对策措施表

风险对策措施表 隧道名称 茶店隧道 编号 审核 安全风险 序号 风险因素 风险事件 风险等级 DK371+605~ DK371+635进口段 DK372+220~ DK372+250出口段 DK371+635~ DK372+220 FHS-6 日期 阶段 安全风险 施工阶段 安全风险 对策措施 风险对策风险对策等级 措施 等级 措施 1 2 洞口失稳垮塌 塌方、大变形 高度 中度 详见文字部分内容 详见文字部分内容 附表7 风险评估综合表

评估阶段 隧道名称 地质概况 施工阶段 茶店隧道 长度 时间 645米 线别 单线 隧道最大埋深约为45m,全为V级围岩。 织毕铁路为客货共用单线I级铁路,速度目标值120公里/小时,限制坡度6‰,电力牵引。 全隧采用复合式衬砌,隧道Ⅴ级围岩采用台阶法施工。 ■安全 □环境 □工期 □投资 □第三方 以风险层次分析法为主线,综合运用了专家调查法、核对表法、头脑风暴法等方法。 风险目标 原因背景 设计情况 施工情况 评估目标 识别办法 风险因素 DK371+605~ DK371+635 安全风险(洞口失稳垮塌) DK372+220~DK372+250 DK371+635~DK372+220 DK371+605~ DK372+635、DK372+220~D2K372+250 地质因素 安全风险(坍塌、大变形) 安全风险(山体开裂) 头脑风暴法等方法。 地质因素 地质因素 评估方法 以风险层次分析法为主线,综合运用了专家调查法、核对表法、风险事件 洞口失稳垮塌 塌方、大变形 山体开裂 安全等级 高度 高度 中度 风险对策 见风险控制专项措施 见风险控制专项措施 见风险控制专项措施 评估结论: 通过对现场地形地质和施工情况的实地勘察,并根据设计资料,总结出隧道在施工过程中可能出现的风险因素,并对这些风险因素进行等级分析,给出残留风险等级,并针对不同的风险因素给出风险对策措施,在施工中起到一定的借鉴作用,尽量减小风险发生的概率,提高施工安全。 下阶段注意事项: 1、根据施工过程反馈的消息,及时做好浅埋垮塌、坍塌、山体开裂的动态观察、设计变更等工作。 2、施工过程中加强地质超前预报、检测量测、超前注浆技术等工作,确保安全风险的各项管理措施得到有效的实施。

附表8 风险登记表

初始风险 序号 风险因素 风险概后事件 率果等等级 级 5 洞口失稳垮塌 DK372+220~D2K372+250出口段 残余风险 风险处理措施 概率等级 2 风险等级 高度 后果等级 2 风残余风险处理措险施 等级 中度 加强监测 风险处理负责人 填意见写/备日注 期 DK371+605~ DK371+635进口段 4 1 5 4 高度 1.三台阶临时仰拱法施工; 2.超前大管棚支护; 3.加强监控量测; 4.二衬紧跟。 1.三台阶临时仰拱法施工; 2.超前大管棚支护; 3.加强监控量测; 4.二衬紧跟。 2 2 中度 加强监测 2 DK371+635~DK372+220 塌方、5 大变形 中4 2.加强监控量测; 度 3.二衬紧跟。 1.超前周边注浆; 2 2 1.加强监控量测; 低2.超前地质预测预度 报。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/0pqg.html

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