隧道施工風(fēng)險(xiǎn)及措施初探

隧道施工風(fēng)險(xiǎn)分析及措施初探XX二標(biāo)隧道設(shè)計(jì)概況：見附表1、2、3、4XX二標(biāo)隧道風(fēng)險(xiǎn)分析：1、隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)：主要是針對(duì)造成人員傷亡、環(huán)境破壞、財(cái)產(chǎn)損失、工程經(jīng)濟(jì)損失、工期延誤等；2、產(chǎn)生隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的因素多種多樣，概況起來有如下幾方面：（1）、地質(zhì)、水文地質(zhì)等自然的因素：由于巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、工程水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的；（2）、設(shè)計(jì)鉆探的因素：由于勘察設(shè)計(jì)資料有限，設(shè)計(jì)計(jì)算理論不完善和在隧道施工中不可避免地遇到一些突發(fā)、偶然事件等原因，使得隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)具有發(fā)生的偶然性和大量發(fā)生的必然性；（3）、施工過程監(jiān)控的因素：在隧道施工過程中，由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性大，勘察報(bào)告提供的場(chǎng)地性質(zhì)資料有限，地下情況的不可預(yù)知性，施工風(fēng)險(xiǎn)的可變性就更加明顯；（4）、施工過程對(duì)巖土自穩(wěn)結(jié)構(gòu)的破壞因素：由于隧道施工對(duì)場(chǎng)地周圍土體的擾動(dòng)大，造成了對(duì)場(chǎng)地周圍建筑物、居民生活和環(huán)境的影響，除本身的技術(shù)因素影響外，隧道施工還不得不與外部環(huán)境發(fā)生關(guān)系，這樣使得隧道施工風(fēng)險(xiǎn)不但具有內(nèi)部因素的多樣性，而且還具有鮮明的層次性。（5）、無嚴(yán)格周密的施工組織設(shè)計(jì)和施工方案，無爆破作業(yè)設(shè)計(jì)，施工憑感覺、憑經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)性；（6）、人員的技術(shù)操作水平低的因素；（7）、機(jī)具設(shè)備配備不合理，無監(jiān)控量測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)和設(shè)備，無地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，摸作石頭過河，無科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段等等；（8）、無防患風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)案；（9）、盲目追求進(jìn)度；（10）、盲目追求效益：該投入的不投入，偷工減料，違規(guī)、違章作業(yè)，違規(guī)指揮等；3、XX二標(biāo)隧道施工過程存在的主要風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)：（1）長大隧道，圍巖破碎，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜：二標(biāo)段施工5.5條隧道，隧道總延米25178米，其中1.5條特長隧道。其中Ⅳ級(jí)圍巖9082米、Ⅴ級(jí)圍巖8292米，共計(jì)17374米，為本標(biāo)段設(shè)計(jì)隧道總長的69%，地質(zhì)條件差是主要因素；（2）、不良地質(zhì)突出：=1\*GB3①全段斷層破碎帶6處，主要分布在兩座長大隧道，圍巖極其破碎，自穩(wěn)能力差，并可能含有大量的填充物和地下水，如施工防護(hù)、措施不當(dāng)易發(fā)生塌方，是造成塌方的主要因素。二標(biāo)段施工隧道經(jīng)過的斷層帶見附表1。=2\*GB3②隧道淺埋段：洞口淺埋段圍巖由于受到地表水侵蝕，巖層風(fēng)化嚴(yán)重，如施工不當(dāng)易發(fā)生塌方。=3\*GB3③巖層接觸帶：因其巖層不同，且大多伴有小構(gòu)造，如重視不夠可能會(huì)發(fā)生塌方。=4\*GB3④高應(yīng)力地段：在軟質(zhì)圍巖中，由于受到高地應(yīng)力的影響，圍巖變形較大，若支護(hù)不力也極易發(fā)生坍方。二標(biāo)段隧道圍巖以軟弱的IV、V類圍巖為主，統(tǒng)計(jì)見附表1。=5\*GB3⑤軟弱膨脹巖：本標(biāo)段隧道穿越“滇西紅層”，其泥巖、砂巖，該類圍巖具有遇水易軟化、泥化、膨脹等特征，施工中極易導(dǎo)致坍塌；（3）施工中的機(jī)械設(shè)備、技術(shù)措施、人員等施工資源要求高：=1\*GB3①設(shè)備配備和完好的風(fēng)險(xiǎn)：施工的設(shè)備配備不完善，備件短缺、機(jī)械維修不當(dāng)、安全檢測(cè)、調(diào)試以及機(jī)電設(shè)備安裝失誤引起的風(fēng)險(xiǎn)。=2\*GB3②施工技術(shù)方案的風(fēng)險(xiǎn)：施工中采用的技術(shù)方案、施工進(jìn)度的確定、光面爆破及預(yù)裂爆破參數(shù)的計(jì)算確定、隧道變形控制及質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)等的合理與否，也是引起隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的因素。=3\*GB3③管理人員及施做人員技術(shù)能力差引起的風(fēng)險(xiǎn)：施工控制計(jì)劃不完善、施工控制計(jì)劃可操作性差、施工控制計(jì)劃組織機(jī)構(gòu)人員不落實(shí)、施工控制信息不暢通、有效控制方法落后、管理人員素質(zhì)差等也會(huì)引起施工風(fēng)險(xiǎn)。（4）工期緊，任務(wù)重，科技含量高。特別是XX嶺隧道、XX隧道的施工，按照合同工期要求，每月成洞須達(dá)到240米。因此需增設(shè)多處鋪助導(dǎo)坑，由于不良地質(zhì)和水文地質(zhì)等原因，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，同時(shí)長大隧道穿越滇西不良地質(zhì)帶，技術(shù)、科技含量甚高，要達(dá)到安全、高效、快速的完成施工任務(wù)的目的，還需進(jìn)一步的探究科學(xué)的施工、管理方法，任重而道遠(yuǎn)。（5）制造成本高，合同造價(jià)低，先天存在入不敷出的現(xiàn)象。（6）反坡隧道施工，防排水問題突出。須增設(shè)貯水池和配備足夠的抽水設(shè)備，加強(qiáng)排水系統(tǒng)的施工，力促施工順利進(jìn)行。風(fēng)險(xiǎn)防范措施：（1）針對(duì)不良地質(zhì)引起的安全風(fēng)險(xiǎn)擬定采用如下措施：=1\*GB3①嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、施工規(guī)范施工。=2\*GB3②洞口及斷層破碎帶軟弱圍巖（V級(jí)及IV級(jí)有水）段施工原則堅(jiān)持“先治水、管（錨桿或管棚）超前、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”，以防為主，穩(wěn)步推進(jìn)。=3\*GB3③Ⅱ、III級(jí)圍巖擬采用全斷面法施工，錨噴支護(hù)的施工原則。=4\*GB3④IV級(jí)圍巖有水時(shí)，采用微臺(tái)階，弱爆破、強(qiáng)支護(hù)的施工原則。=5\*GB3⑤IV、V級(jí)圍巖無水時(shí)采用臺(tái)階法，弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早封閉的原則；V級(jí)圍巖有水時(shí)，采用微臺(tái)階法，管棚超前、環(huán)向開挖預(yù)留核心土、小導(dǎo)管注漿、型鋼（格柵鋼架）及掛網(wǎng)噴錨支護(hù)，達(dá)到強(qiáng)度后，開挖核心土。=6\*GB3⑥加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，核實(shí)圍巖級(jí)別和地下水情況，及時(shí)調(diào)整施工方案。=7\*GB3⑦加強(qiáng)隧道監(jiān)控量測(cè)，確定隧道變形量，及時(shí)調(diào)整防護(hù)加固方案。⑧對(duì)XX長大隧道進(jìn)出口和XX嶺隧道出口的施工部署，擬采用：先1000米采取無軌運(yùn)輸，以后采取有軌運(yùn)輸?shù)氖┕そM織方案；兩長大隧道的平導(dǎo)擬采?。合?00米無軌運(yùn)輸，后有軌運(yùn)輸?shù)氖┕そM織方案；同時(shí)利用平導(dǎo)多開橫向聯(lián)結(jié)通道，施工正洞，以減輕隧道工期壓力，并利用平導(dǎo)處理斷層、突泥、涌水的地段；其余4座隧道采取獨(dú)頭掘進(jìn)，無軌運(yùn)輸?shù)姆桨高M(jìn)行施工。⑨加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理控制。擬采用壓入式和軸流式串聯(lián)，以達(dá)到通風(fēng)效果。⑩加強(qiáng)光面爆破設(shè)計(jì)、實(shí)施和控制。（2）針對(duì)機(jī)械設(shè)備、技術(shù)措施、人員等引起的風(fēng)險(xiǎn)采用如下措施：=1\*GB3①重視對(duì)機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)，采取定期維修保養(yǎng)制度；備齊機(jī)械設(shè)備的備件，以便能及時(shí)修換損壞的部件；加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的檢查維修頻率；=2\*GB3②采用動(dòng)態(tài)管理的思路，堅(jiān)持“巖變我變”和“技術(shù)先行、方案致勝”的原則，及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖地質(zhì)的實(shí)際情況，調(diào)整圍巖爆破參數(shù)和循環(huán)進(jìn)尺長度；根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)的成果，及時(shí)處理、修正相關(guān)施工參數(shù)。=3\*GB3③在隧道施工中配足各類專業(yè)技術(shù)人員，建立懂管理、精技術(shù)、高素質(zhì)的人才隊(duì)伍。（3）工期風(fēng)險(xiǎn)的防范措施：①XX嶺隧道出口段（7300米）：擬在靠出口端中部側(cè)增加1座斜井和靠隧道中部側(cè)增設(shè)1座豎井。即：②XX隧道（13390米）：擬靠出口端增設(shè)1座斜井和出入口各增設(shè)1座豎井。即：（4）風(fēng)險(xiǎn)因素表：見附表擬定施工過程增設(shè)逃生救援系統(tǒng)：擬在隧道開挖、初期支護(hù)、二襯的施工工序銜接過程中，距掌子面10——20米范圍，沿高壓水管和風(fēng)管，增設(shè)D=80—100CM的鋼護(hù)筒作為救援逃生的通道，同時(shí)高壓水、風(fēng)管要緊跟掌子面。序號(hào)隧道名稱長度（米）圍巖等級(jí)不良地質(zhì)II級(jí)III級(jí)IV級(jí)V級(jí)背斜（處）向斜（處）斷層（處）1XX嶺隧道72462470315016261132XX一號(hào)隧道69369313XX二號(hào)隧道7747744XX河隧道1400180122015XX田隧道167516062089516XX隧道13390517451323084123合計(jì)25178160764490828292356XX鐵路二標(biāo)隧道圍巖及地質(zhì)設(shè)計(jì)概況附表1序號(hào)隧道名稱長度（米）水文地質(zhì)情況1XX嶺隧道7246地表水較發(fā)育；；

地下水已已孔隙潛水水、基巖裂裂隙水及斷斷層裂隙水水為主。2XX一號(hào)隧道693地表水主要為隧隧道進(jìn)出口口端100米外山間沖沖溝流水，屬屬季節(jié)性流流水；

地下下水以第四四系地層孔孔隙潛水和和基巖裂隙隙水為主，雨雨季洞身段段可含一定定量的基巖巖裂隙水。3XX二號(hào)隧道774地表水不發(fā)育；；

地下水為為第四系地地層孔隙潛潛水及基巖巖裂隙水，含含水量較小小。4XX河隧道1400地表水系不發(fā)育育；

地下水水以第四系系地層孔隙隙潛水和基基巖裂隙水水為主，雨雨季洞身段段可含一定定量的基巖巖裂隙水。5XX田隧道1675地表水主要為隧隧道進(jìn)出口口溝水，為為季節(jié)性流流水；

地下下水為第四四系地層孔孔隙潛水和和基巖裂隙隙水為主，含含水量較少少。6XX隧道13390地表水較不發(fā)育育；

地下水水以第四系系松散土層層孔隙潛水水、基巖裂裂隙水、構(gòu)構(gòu)造裂隙水水為主。合計(jì)25178XX鐵路二標(biāo)隧道水文地質(zhì)設(shè)計(jì)概況附表2XX鐵路二標(biāo)隧道支護(hù)及襯砌設(shè)計(jì)概況附表3序號(hào)隧道名稱長度（米）支護(hù)襯砌1XX嶺隧道7246無施工圖無施工圖2XX一號(hào)隧道693DK80+4000～DK800+4200段采用全全環(huán)格柵鋼鋼鋼架及拱拱部φ89大管棚加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK800+4200～DK800+4600、DK800+6400～DK800+6800、DK811+0500～DK811+0933淺埋地段段采用全環(huán)環(huán)格柵鋼架架及拱部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK800+4600～DK800+6400、DK800+6800～DK811+0500段采用拱拱墻格柵鋼鋼架及拱部部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)。全隧采用曲墻復(fù)復(fù)合式襯砌砌3XX二號(hào)隧道774DK81+5663～DK811+5833段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)工工18鋼架及拱拱部φ89大管棚加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK811+5833～DK811+6800段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)格格柵鋼架及及拱部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK811+6800～DK822+2800段V級(jí)圍巖采采用拱墻格格柵鋼架及及拱部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK822+2800～DK822+3100段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)格格柵鋼架及及拱部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK822+3100～DK822+3255段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)工工18鋼架及拱拱部φ89大管棚加加強(qiáng)支護(hù)。k82+3255-3377段采用明明洞襯砌外外，其余均均采用曲墻墻復(fù)合式襯襯砌4XX河隧道1400DK82+9880～DK833+0300段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)格格柵鋼架及及拱部φ42小導(dǎo)管超超前支護(hù)；；

DK833+0300～DK833+5300段V級(jí)圍巖采采用拱墻格格柵鋼架及及拱部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK833+5300～DK833+6900段IV級(jí)圍巖地地段采用拱拱部鋼帶；；

DK833+6900～DK844+2800段V級(jí)圍巖地地段采用拱拱墻格柵鋼鋼架及拱部部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK844+2800～DK844+3500段V級(jí)圍巖地地段采用全全環(huán)格柵鋼鋼架及拱部部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK844+3500～DK844+3800段V級(jí)圍巖地地段采用全全環(huán)格柵鋼鋼架及拱部部φ89大管棚加加強(qiáng)支護(hù)。全隧采用曲墻復(fù)復(fù)合式襯砌砌5XX田隧道1675DK88+1440～DK888+1700段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)I18型鋼鋼架架及拱部φ89大管棚超超前支護(hù)；；

DK888+1700～DK888+6500段V級(jí)圍巖地地段采用拱拱墻格柵鋼鋼架及拱部部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK888+6500～DK888+9100及DK899+0500～DK899+4100段圍巖地地段采用拱拱部鋼帶；；

DK899+4100～DK899+7800段V級(jí)圍巖采采用拱墻格格柵鋼架及及拱部φ42小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)；；

DK899+7800～DK899+8100段V級(jí)圍巖采采用全環(huán)格格柵鋼架及及拱部φ89大管棚加加強(qiáng)支護(hù)。進(jìn)口端k88++135--140段采用IV式V級(jí)明洞，其其余均采用用V級(jí)復(fù)合曲曲墻襯砌6XX隧道13390無施工圖無施工圖合計(jì)25178序號(hào)隧道名稱起始里程終止里程長度（米）直曲分段縱向坡度斷面尺寸直線段曲線段上坡段下坡段1XX嶺隧道DK72+1000DK79+34467246DK72+1000-DKK78+9945.993段DK78+9445.933-DK779+3446段位于R=16000米,L=1990米的緩和曲曲線DK72+1000-5000段以7‰下坡；

DKK72+5500-DDK78++600段以8‰下坡；

DKK78+6600-DDK79++346段以6‰下坡。2XX一號(hào)隧道DK80+4000DK81+0993693DK80+4000-DKK81+0075.112段DK81+0775.122-DK881+0993段位于R=20000米,L=1550米的緩和曲曲線DK80+4000-5000段以13‰下坡；

DKK80+5500-DDK81++093段以22.5‰下坡。3XX二號(hào)隧道DK81+5663DK82+3337774

DK81+6007.166-DK882+2003.511段DK81+5663-6007.166段位于R=20000米,L=1550米的緩和曲曲線；

DKK82+2203.551-3337段位于R=20000米,L=1550米的緩和曲曲線全隧以22.55‰下坡。4XX河隧道DK82+9880DK84+38801400全隧位于直線段段DK82+9880-DKK84+1100段以15‰下坡；

DKK84+1100-3380段以10.6‰下坡。5XX田隧道DK88+1335DK89+81101675DK88+1335-1880.744段；

DK889+0773.555-8100段。DK88+1880.744-DK889+0773.555段位于R=25000米,L=1220米的緩和曲曲線；全隧以6‰下坡坡。6XX隧道DK90+1335DK103+660013390DK90+1335-DKK103++263..52段DK103+2263.552-6000段位于R=16000米,L=1990米的緩和曲曲線；DK90+1335-DKK91+4400段以3‰上坡DK91+4000-8000段以9‰下坡；

DKK91+8800-DDK1033+6000段以20.2‰下坡。合計(jì)25178XX鐵路二標(biāo)隧道直曲及縱向坡度設(shè)計(jì)概況附表4礦山法施工風(fēng)險(xiǎn)因素核對(duì)表附表5風(fēng)險(xiǎn)事件件風(fēng)險(xiǎn)因素塌方突水（泥、石）大變形巖爆其他施工準(zhǔn)備情況見表5-1★★★★施工地質(zhì)勘察見表5-2★★★★開挖情況開挖方式★★★★循環(huán)進(jìn)尺★★★★瓦斯預(yù)抽放爆破器材檢查和落實(shí)★★★★預(yù)留變形量★掌子面減壓措施施★應(yīng)力釋放措施★地下水處理★★爆破方法★★★★隧道超挖情況★★★進(jìn)洞★落底★★挑頂★★斷面變化處或工工法轉(zhuǎn)化處處★其他防突情況資料收集情況常規(guī)地質(zhì)法情況況（地質(zhì)素素描）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)情情況石門開啟方法安全巖柱留設(shè)震動(dòng)或遠(yuǎn)距離爆爆破續(xù)上表5風(fēng)險(xiǎn)事件件風(fēng)險(xiǎn)因素塌方突水（泥、石）大變形巖爆其他其他通風(fēng)情況通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)質(zhì)量其他施工期防排水注漿堵水措施★排水措施★降水措施★其他支護(hù)及襯砌情況況支護(hù)剛度★★超前支護(hù)★★★預(yù)注漿★隔離措施氣密性混凝土施工縫沉降縫處處理地層與加固與改改良★支護(hù)時(shí)機(jī)★★★支護(hù)方法★★★支護(hù)質(zhì)量★★★閉合成環(huán)周期★★★其他防護(hù)情況機(jī)械設(shè)備防護(hù)★★人員防護(hù)★★其他續(xù)上表5