编制:复核:审核:日期:胡正凯刘楚辉王喜民2011.1.23中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程施工指挥部二O一一年一月青荣城际铁路工程IV标谭家庄隧道安全风险评估方案
目录一、风险评估原则............................................................................2二、隧道概况....................................................................................2三、评估对象及目标........................................................................4四、风险评估程序和评估方法........................................................4五、风险评估内容............................................................................5六、风险对策措施及建议................................................................6七、残留风险评估............................................................................8八、风险评估结论............................................................................8
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一、风险评估原则
风险评估目标是从施工源头查清风险因素,合理确定风险等级,放弃或修改残留风险高的工程方案,提出风险处理和监控措施,进行系统的风险管理,提高风险的管理水平,保障安全、保护环境、保证工期、控制投资、提高效益。
风险评估和管理在实施中应动态调整,以保证风险评估得以顺利进行。根据谭家庄隧道风险评估表和对策措施,结合谭家庄隧道地质资料,深入研究地质调查和收集资料,资料不足时认真补充或得到相关信息后,再进行讨论。
二、隧道概况
1、工程概况
谭家庄隧道位于山东省烟台市福山区回里镇谭家庄北侧,属于低山丘陵区,地形起伏大,基岩大部裸露,山坡植被多为灌木。进口里程DK186+410,出口路程为DK186+695;隧道全长285m,为单洞双线隧道。隧道最大埋深深30.22m,最小埋深4.6m。其中Ⅳ级围岩168m,Ⅴ级围岩117m,两个16m长喇叭口洞门,全隧位于半径为6000m的左偏曲线上,洞内纵坡为-16.5‰的单面坡。全隧总弃碴量为4.27万方(实方)。依据现场情况及工期要求,隧道从烟台端进洞施工。Ⅳ级围岩采取弧形导坑预留核心土法施工,Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法施工,明洞采用明挖法施工。隧道围岩分级见表1所示。
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表1
序号123DK186+410DK186+475DK186+643起讫里程围岩分级表
长度(m)围岩基本分级VIVVDK186+475DK186+643DK186+49565168522、工程地质与水文地质⑴地形地貌
谭家庄隧道位于烟台市福山区回里镇境内,地貌主要为冲洪积平原。平原区地形平坦开阔,起伏不大;丘陵区地形起伏较大。沿线多为耕地。该桥址区主要为第四系全新统人工堆积层素填土、填筑土,第四系全新统冲洪积层黏性土、砂类土和碎石类土,下伏基岩为下元古界荆山群片麻岩。
⑵地层岩性
隧道范围内底层岩性简单,主要为中元古代伟晶二长花岗岩。另外隧道进口及洞身部分地段上覆少量第四系上更新统坡残积粉质粘土,将隧道通过范围内地层由新到老简述如下:
①第四系上更新统坡残积层(Q3dl+el)
粉质粘土:褐黄色,硬塑,厚度小于1.0m。②中元古代侵入岩(xyp2)
伟晶二长花岗岩:灰黄色、深灰色,斑状结构,全~弱风化,节理裂隙发育。
⑶水文地质
勘测期间,隧道进出口及洞身范围内,有少量基岩裂隙水,地下水受地表水及降水影响较大。隧道开挖将使附近居民生活生产用水遭到破坏,特别是冲沟内往往是隧道埋深较浅处更易遭到破坏。
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⑷气象资料
①地震动峰值加速度0.10g(地震基本烈度为Ⅶ度)。②最冷月平均气温:-1.2℃③土壤最大冻结深度0.51m。3、施工时应注意的风险地段
DK186+440~DK186+475及DK186+643~DK186+655段为洞身浅埋,围岩软弱、破碎,风化严重,施工中应加强超前地质预报,一旦发现异常,及时采取措施并通知监理及设计单位,以修正设计,保证安全。
三、评估对象及目标
评估对象为谭家庄隧道施工中可能出现的安全、环境、工期、投资及第三方等各方面风险。拟通过风险评估,确定风险等级,并针对各项风险因素(事件)拟定初步处理方案,以将各类风险降到可接受的水平。以达到保障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资、提高效益的目的。
后果或损失与目标评估关系:见表2。
表2
评估目标安全风险工期风险投资风险环境风险
后果或损失与目标评估关系表
后果或损失
人员伤亡、经济损失、第三方人员伤亡、第三方经济损失、工期延误
工期延误、经济损失经济损失、第三方经济损失
环境破坏、经济损失、第三方经济损失
四、风险评估程序和评估方法
1、风险因素核对表
通过对勘测资料、地堪报告、设计图等进行分析,谭家庄隧道风险因素见表3所示。
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表3
风险因素地形埋深、地面坡度岩性地质构造(断层、节理)地表水及地下水不良地质隧道断层破碎带断面长度、坡度弃渣场风险事件谭家庄隧道风险因素核对表
涌(突)水泥塌方★★★★岩爆山体稳定性★★环境★★★★★★★注:其中打“★”表示该风险因素对风险事件有影响。2、风险清单表
根据以上分析,本隧道施工中存在的主要风险为:塌方、环境、山体稳定性等风险,因此对隧道主要存在的风险因素进行识别,识别结果见表4所示。
表4
序号风险事件1234塌方山体稳定环境设备风险风险产生的原因埋深、岩性、构造、地下水埋深、岩性长时间排放地下水等埋深、岩性、构造、地下水险源类别地质、地形因素地质因素地质因素与设计因素地质、地形因素后果可能引发重大的安全事故可能引发重大的安全事故可能引发环境灾害可能引发重大的安全事故备注谭家庄隧道风险清单表
五、风险评估内容
风险评估以定量、半定量为主,结合现有统计数据及现行规范、规定进行,根据已掌握的勘测、设计各方面资料分析确定各风险因素导致的风
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险事件可能发生的概率和可能产生的后果。
在综合考虑了地形地质条件、勘测、设计有关资料后,将各种因素导致相应事故发生的概率及后果分别用1~5五个数值来表示,其中,概率等级“1”~“5”分别代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”,后果等级“1”~“5”分别代表“轻微的”、“较大的”、“严重的”、“很严重的”、“灾难性的”;并定义概率及后果的估值的乘积为风险指数,依据《铁路隧道风险评估暂行规定》(报批稿)风险等级标准将风险指数分为“极高(Ⅰ级)、高度(Ⅱ级)、中度(Ⅲ级)、低度(Ⅳ级)”四个等级。初始风险评估结果见表5所示。
表5
谭家庄隧道初始风险等级表
涌水序号风险因素风险事件概率等级后果等级风险等级变形及塌方概率等级55312后果等级222风险等级ⅡⅡⅢ3424概率等级大变形后果等级风险等级环境影响概率等级后果等级风险等级12345进、出口浅埋全风化层较厚洞身V级围岩浅埋洞身Ⅳ级围岩浅埋地下水发育地段弃渣场风险变形塌方塌方塌方涌水ⅠⅠ
Ⅱ六、风险对策措施及建议
按照评估结果,本隧道风险事件均为Ⅱ~Ⅳ级风险,分别属于不可接受或不期望范畴,需采取针对措施将风险降低至可接受或可忽略范围,故制定对策(见表6所示),并在施工过程中,积极研究分析,细化处理措施,
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以期最大程度的降低风险至可接受范畴。
表6
涌水序号风险因素风险事件风险等级谭家庄隧道风险对策措施表
变形及塌方风险等级风险等级大变形对策措施风险等级环境风险对策措施对策措施对策措施1进、出口浅埋偏压,全风化层较厚变形塌方Ⅱ2洞身V级围岩浅埋塌方Ⅱ3洞身Ⅳ级围岩浅埋塌方Ⅲ三台阶法,洞口设Φ108管棚及Φ42小导管进行超前支护,局部径向注浆,监控量测,仰拱紧跟,及时衬砌三台阶法,Φ89管棚及Φ42小导管进行超前支护,监控量测,仰拱紧跟,及时衬砌Φ42小导管进行超前预注浆,监控量测,仰拱紧跟,及时衬砌局部全断面预注浆及径向注浆,加强监控量测,仰拱紧跟及时衬砌4地下水发育地段涌水Ⅰ局部全断面预注浆及径向注浆,加强监控量测,仰拱紧跟及时衬砌Ⅰ5弃渣场风险Ⅱ详查碴场周围地形,按要求施做碴场防护,植被保护,及弃碴挡墙施工。中铁二十局集团有限公司
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七、残留风险评估
由于及时采用了相应的风险对策措施,隧道施工的风险会相应地降低,但不可能完全消除,故在结合初始风险评估结果和制定对策措施的基础上,对隧道残留风险进行评估,残留风险评估结果见表7所示。
表7谭家庄隧道残留风险等级表
涌水序号风险因素风险事件概率等级后果等级风险等级变形及塌方概率等级33312Ⅰ后果等级122风险等级ⅢⅢⅢ3332ⅡⅢ32Ⅲ概率等级大变形后果等级风险等级环境影响概率等级后果等级风险等级12345进、出口浅埋全风化层较厚洞身V级围岩浅埋洞身Ⅳ级围岩浅埋地下水发育地段弃碴场变形塌方变形塌方变形塌方涌水环境八、风险评估结论
通过风险评估,识别谭家庄隧道存在变形塌方风险及环境风险。通过采取相应措施降低了以上风险,但仍有残留风险。施工中应做好相关风险防范工作。
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