1、寨仔山隧道施工安全风险评估摘要本文主要对寨仔山隧道的施工安全风险评估标准、流程、方法等方面作以介绍。 关键词隧道风险评估 中图分类号： U45 文献标识码： A 1 前言 近些年来，随着我国公路建设的快速发展，隧道施工作业的安全风险、安全事故增多，为减少重特大生产安全事故发生，有效控制施工风险，降低人员伤亡和经济损失，从隧道工程的地址环境条件、建设规模、结构特点等孕险环境与致险因子入手，对隧道施工安全的风险评价的程序和方法进行探索性研究，达到隧道施工安全风险评价超前策划、积极应对控制的目的。 2 评价流程 2.1 编制依据 按照根据交通部文件公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)有关要
2、求，结合国道 324 改线工程建设实际情况以及相关的国家和行业标准、规范及规定。 2.2 隧道概况 2.2.1、地理位置及工程范围 寨仔山隧道为分离式双线隧道，隧道全长 1875m（左线 1852m） ，属长隧道，隧道最大埋深约为 194m，单洞建筑限界：净高 5.0m，隧道净宽10.25m，紧急停车带单洞建筑限界：净高 5.0m，隧道净宽 13.0m。隧道进洞口位于 R=12000m 的竖曲线上，隧道左右线洞内纵坡均为-0.8%的单向坡。 2.2.2、地形地貌概况 隧道区地貌属构造、剥蚀形成的低山，隧道穿越北西走向的低山区，地表起伏较大，山体植被较发育，部分地段见有基岩出露。 2.2.3、地
3、质情况 隧道区范围内地层岩性为素填土、填石、粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化、散体状强风化、碎裂状强风化花岗岩，下伏基岩为燕山早期第三次侵入花岗岩。 地下水主要为基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙、节理中，水量较贫乏，富水性不均。主要接受大气降水补给，以泉形式向地势低洼及沟谷处迳流排泄。本隧道区地表水为大气降水，雨季时，水量丰富，对隧道施工和营运无影响，地下水主要赋存于基岩裂隙中，主要接受大气降水的补给，基岩透水性弱，对隧道影响较小，隧道施工范围地下水稳定水位埋深 6.9012.50m。 2.2.4、总体施工方案 本隧道以、级围岩为主，隧道正洞除洞口级围岩浅埋、扁压段采用三台阶七步法开挖外，其他均采用
4、台阶法或全断面法开挖施工，按锚喷构筑法施工，采用光面爆破。 开挖前进行超前地质预测预报，隧道施工过程中加强监控量测，以掌握围岩动态和支护工作状态，及时调整隧道的施工和支护方案，保障围岩稳定和施工安全。全隧除洞口段采用斜切或斜切延伸衬砌外，其余段落均采用复合式衬砌。各工作面施工均采用无轨运输，仰拱全幅超前拱墙施工，整体式液压模板台车衬砌，压入式通风。 3、风险评估程序和风险评估方法 3.1、风险评估程序 （1）对施工阶段的初始风险进行评价，分别确定各风险因素对安全风险发生的概率和损失。分析各风险因素的影响程度，主要确定风险因素影响对施工安全的影响。 （2）提出各风险因素的等级及残留风险等级，综合
5、确定寨仔山隧道隧道风险等级。 （3）根据评价结果制定相应的风险对策专项施工方案并确定监控责任。 （4）上级单位对风险评估报告进行审定，并针对高度风险等级，组织专家组评审，形成隧道安全风险评审意见。 （5）国道 324 改线工程项目经理部各负其责，做好隧道风险过程管理。 施工阶段风险评估流程图 满足直至整个隧道完工 3.2、风险评估方法 以专家调查法为主线，综合运用风险层次分析法、矩阵法、核对表法。 3.3、风险分级及接受标准 （1）事故发生概率等级标准 在综合考虑了地形地质条件、原勘测、设计有关资料后，将各种风险因素导致相应事故发生的的概率及后果分别用 15 五个数值来表示，其中，概率等级 “
6、1”“5”分别代表“很不可能” 、 “不可能” 、 “偶然”、 “可能” 、 “很可能” ， （3）风险等级标准 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与管理暂行规定风险等级标准将风险指数分为“极高（级） 、高度（级） 、中度（级） 、低度（级） ”四个等级。其事故发生概率、后果等级与风险等级（指数）关系如表 5 所示： 风险等级关系 表 5 （4）风险接受准则 公路隧道风险接受准则与采取的风险处理措施如表 6。 风险接受准则表 6 4、风险评估内容 4.1、总体风
7、险评估内容 隧道工程施工安全总体风险评估主要考虑隧道地质条件、建设规模、气候与地形条件等评估指标，评估的分类、赋值标准可参见隧道工程总体风险评估指标体系表 7。 根据本标段寨仔山隧道的实际情况如下： 围岩情况：、级围岩长度占全隧道长的 20% 隧道施工区域不会出现瓦斯 有部分可能发生涌水突泥的地质 开挖断面：中断面（单洞双车道隧道） 隧道全长：左洞长 1852m，右洞长 1875m，累计单洞长 3727m 洞口形式：水平洞 洞口特征：隧道进口施工困难 可以确定出寨仔山隧道工程施工安全总体风险大小为：R=G(A+L+S+C)=(1+0+0)(2+3+1+2)=8 属于等级（中度风险） 。 4.2
8、、总体风险评估结论 寨仔山隧道工程施工安全总体风险大小为：8 分，风险等级属于：等级（中度风险） 。 虽然总体风险评估为，但根据作业风险特点以及类似工程事故情况。需进行专项风险评估。 5、专项风险评估基本程序 5.1 寨仔山隧道钻爆法施工作业程序分解及危险源普查和辨识 风险源辨识是风险评估的基础，包括 3 个步骤：工程资料的收集整理、施工作业程序分解、施工作业可能发生的安全事故辨识，从人、机、料、法、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析，制定风险源风险分析表。 5.2 重大风险辨识 根据公路隧道工程施工安全风险评估指南 ，施工阶段风险评估应在施工图阶段风险评估的基础上，结合实施性施工组织设
9、计对寨仔山隧道进行评估，主要侧重于施工安全，重点对塌方、涌水突泥、洞口塌方、瓦斯爆炸等典型风险进行评估。 根据本标段寨仔山山隧道工程施工区段坍塌事故可能性实际情况如下： 1）围岩级别 A：、级 2）断层破碎情况 B：存在宽度 20m 以下小规模断层破碎带 3）渗水状态 C：干滴渗 4）地质符合性 D：工程地质条件与设计文件基本一致 5）施工方法 E：施工方法基本适合水文地质条件的要求 6）施工步距 F：a，、级围岩衬砌到掌子面距离在 70m 以下或全断面开挖衬砌到掌子面距离在 120m 以下。b、一次性仰拱开挖长度在 8m以下 折减系数 为：1. 可以确定出寨仔山隧道工程施工区段坍塌事故可能性
10、为：P=1*(0.9*4+1+1+1+2)=9。等级为 3，可能发生坍塌事故。 根据本标段寨仔山隧道工程施工区段瓦斯爆炸事故可能性实际情况如下： 瓦斯含量 A：无瓦斯 洞内通风 B：洞内掌子面最小风速达标 机械设备防爆情况 C:采用防爆设备 瓦斯监测体系 D：洞内瓦斯监测体系完备 折减系数 为：1. 可以确定出寨仔山隧道工程施工区段瓦斯爆炸事故可能性为： P=1*0*（1+2+1）=0，等级为 0，不存在瓦斯爆炸的可能性。 根据本标段寨仔山隧道工程施工区段涌水突泥事故可能性实际情况如下： 岩溶发育程度 A：岩溶不发育，有岩溶裂隙、小溶洞发育 断层破碎带 B：施工区段不存在断层破碎带或较大裂隙
11、周围水体情况 C：隧道周围不存在补给性水体 折减系数 为：1. 可以确定出寨仔山隧道工程施工区段涌水突泥事故可能性为： P=1*1*（1+0）=1，等级为 1 不可能发生涌水突泥事故。 6、对策措施及建议 6.1、 风险对策措施 按照评估的结果，寨仔山隧道涌水突泥分值为 1，瓦斯爆炸分值为0，均为不可能发生的风险，属于可忽略的风险范围，此类风险较小，不需采取风险处理措施和监测。坍塌分值为 9，风险等级为 3，可能发生坍塌事故，属于高度（级）的风险类别为不期望风险，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。 6.2、隧道易坍塌对策措施 （1
12、）加强超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。 （2）加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。 （3）据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆
13、加固地层的超前支护措施，注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥水玻璃双液浆，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。 （4）对不同围岩，分别采取上部弧形导坑预留核心土法、短台阶法、全断面法等开挖方法。上部预留核心土法分步开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施作锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。 （5）严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。 （6）保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。 （7）施工期间，洞口应常备一定数
14、量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。 6.3、洞口危石地段对策措施 洞口段施工遵循先防护后开挖的原则。施工过程中加强对边仰坡的监测，在异常时立即停止施工，对坡面危石进一步处理。施工顺序：清除坡面危石加固坡面评估加固措施防护施工。 7、 风险评估结论 经风险评估，寨仔山隧道的塌方、洞口失稳等属于高度风险（级） 。为确保安全风险得到有效控制和管理，按照本次评估的风险对策措施并制订专项安全施工方案进行重点管理和控制。 结束语：由于隧道施工过程中人的因素、物的状态以及施工管理缺陷等等因素不断地改变，所以施工安全风险风险评估需要动态管理，根据实际情况持续改进。才能达到预防为主的目的。 参考资料 公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行) 寨仔山隧道施工设计图 公路隧道施工技术规范JGJ042-94
