隧道施工中的风险分析

一、水文条件

隧道线路经过地区，受地貌单元、地层岩性、地质构造等因素的控制与影响，地下水赋存条件各不相同，水文地质条件较复杂，其类型主要有第四系孔隙水、浅表风化裂隙水、深层基岩裂隙水及构造裂隙水。

本区地下水浅层以潜水为主，深层、大型储水构造均具有一定的承压性。隧道区地下水储存场所与岩体节理裂隙及构造发育程度有关，具有典型的非均质各向异性特征，水文地质条件复杂，地下水的分布规律性较差。

二、不良地质及特殊岩土

隧道所经地区不良地质主要有顺层、滑坡、错落、崩塌、地震液化等。

1）顺层、滑坡、错落

其类型多样化，多为风积或坡积黄土滑坡（DK18+450～DK18+600段），基岩顺层滑坡（DK13+300～DK13+400）段，切层滑坡和断层破碎带滑坡。

2）崩塌、落石

主要分布在花岗岩、片麻岩、砂岩等岩性分布地区，岩体受多期构造运动的作用，加之卸荷及物理风化作用强烈，节理裂隙发育，形成许多峡谷和陡壁，在植被覆盖较差，基岩裸露的阳坡，块石林立，危岩落石以及崩塌、岩堆随处可见。线路通行的局部地段及桥、隧相连处，有危岩、落石以及崩塌存在。

3）地震液化

线路范围地震动峰值加速度0.20～0.30g（相当于地震基本烈度八度），地处高地震烈度区。天水-清水段牛头河河谷区的地层中有的饱和粉土、粉砂、细砂等呈透镜体状分布，具地震液化性。

三、风险分析

1、隧道明洞或洞口变仰坡易产生滑塌失稳，对洞内或洞口施工安全造成重大威胁。

2、洞口或洞身浅埋、偏压地段，容易产生坍塌冒顶、引起地表沉陷或变仰坡滑塌，危机施工人员及设备安全。

3、断层及浅埋段容易产生的坍塌。

4、围岩节理裂隙发育，容易局部掉快坍塌，对洞内施工可能造成威胁地段。

5、洞身通过断层破碎带，可能造成掌子面或拱墙坍塌，引发隧道大型塌方，危及施工人员及设备安全。

6、隧道洞身通过断层带发生突然涌水对洞内人员安全造成危害。7、发生岩爆而危及施工人员及设备安全。风险评估内容表：

序号1

风险事件变形、塌方、滑塌、冒顶炸药意外爆

炸

风险产生的原因埋深、围岩整体性、地质构造、涌水、初支时

效和施工质量装药时带火种、钻眼与装药平行作业等导爆索、雷管安装不规范、火工品质量

险源类别地质、地形、施工因素

后果可能引发重大安全事故可能引发重大安全事故可能引发重大安全事故可能损害人员身体健康可能引发重大安全事故可能引发重大安全事故

备注

2施工因素

3产生盲炮施工因素

4

尘、毒、噪声污染

作业不戴防护用具施工因素

5触电

洞内电路安装、维护或使用不规范或违章清危排险不彻底或初支不及时或方法不当

施工因素

6洞顶落石施工因素

风险等级表：

序号1

风险因素洞身通过涌水地段出口洞口边坡易滑塌失稳洞身通过断层破碎带洞身浅埋偏压地段塌方处理地段围岩节理裂隙发育，局

风险事件变形塌方

概率等级

4

后果等级

2

风险等级一级

2安全，滑塌32二级

345

塌方坍塌、冒顶安全，二次塌

方安全，坍塌

332

222

二级二级三级

622三级

部掉快坍塌789

火工品管理不善炮工工作能力不够作业不戴防护用具洞内电路安装、维护或使用不规范或违章清危排险不彻底或初支不及时或方法不当

意外爆炸产生盲炮尘、毒、噪声

污染

235

431

一级一级一级

10触电33一级

11洞顶落石33一级

根据以上分析内容，我部所承建的隧道分为以下等级：一级：毕家里隧道、唐杨隧道二级：郭家坪隧道、牛头山隧道四、风险应对措施

1、洞口工程应与洞口相邻工程统筹安排、及早完成，施工宜避开雨季及严寒季节。洞口施工前，应先检查变仰坡以上的山坡稳定情况，及时清除悬石、处理危石，并应进行不间断检测。结合现场地形，洞口变仰坡应及早做好坡面防护，确保洞口稳定。洞顶变仰坡周围的排水系统宜在雨季前及变仰坡开挖前完成。隧道开挖应力求早进洞，避免出现深路堑或高边坡，尽量减少对山体的破坏，防止水土流失。洞口土石方工程施工应自上而下分层开挖、分层防护，当地质条件不良时，应采取稳定边坡和仰坡的措施，洞口石方严禁采用洞室爆破开挖，宜采用浅孔小台阶爆破，变仰坡开挖应采用预留光爆层法或预裂爆破法。洞口段开挖到隧底标高后，应及时施作中心水沟、排水侧沟及出水口。

2、根据现场实际情况，应建立完善的监控量测系统，及时进行拱顶下沉、周边位移及地表沉降量测，及时掌握围岩变化情况。当发现检测异常时，应及时采取超前小导管支护措施，并对围岩进行注浆加固处理，必要时可采取地表注浆处理措施。根据围岩条件及监控量测资料，合理确定开挖尺寸，以确保开挖、支护质量及施工安全。尽早进行仰拱落底施工，及时支护结构封闭成环，以减少围岩变形，并严格控制落底尺寸。浅埋段施工时，V级围岩采用弧形导坑留核心土的开挖方法。Ⅳ级围岩采用短台阶法。隧道开挖后，应及时架立钢架，施作锚杆及喷混

凝土支护措施，并遵循“管超前、勤量测、及封闭、强支护”的施工程序。

3、塌方处理按照“小塌方，先支后清” 、“大塌方，先棚后穿” 、“治塌先治水”的原则。大的塌方体的施工始终坚持“稳塌体、管超前、小进尺、多循环、强支护、少扰动、快封闭、勤量测、速反馈”的原则。

塌方营救人员对策：确定塌方地点，明确被困人员具体位置；开挖掌子面塌方需先搭木跺对开裂的初支进行支护，然后进行清砟救人，一定保证抢救场地的安全，避免发生二次事故；开挖掌子面后部局部地段塌方先对开裂初支进行木跺支护，并利用进水管或压风管对塌方体前方的封闭空间进行压风，保证被困人员有氧气供应，在塌方体的侧向开挖出一个小的救援通道，利用既有的边墙及木支撑临时支护该通道。

4、节理密集带风险对策：根据现场实际情况，可利用手喷混凝土系统向坍塌处喷射混凝土，及时封闭围岩，减少岩石暴露时间，并安装钢拱架，以防止继续坍塌掉块，必要时可采用超前支护加固围岩，以防止隧道坍塌掉块。

5、根据现场实际情况，应建立完善的监控量测系统，及时进行拱顶下沉、周边位移及地表沉降量测，及时掌握围岩变化情况。在施工过程中，施工单位按设计文件或相关技术规范、规定对前方存在安全风险点的地段实施超前地质预报，为可能发生的安全隐患提供及时的、准确的地址预报，避免安全事故的发生。超前探测可采用物质或地质钻机钻孔探测。当发现检测异常时，及时采取超前小导管支护措施，并对围岩进行注浆加固处理。根据围岩条件及监控量测资料，合理确定开挖进尺，以确保开挖、支护质量及施工安全。尽早进行仰拱落底施工，及时支护结构封闭成环，以减少围岩变形，并严格控制落底尺寸。浅埋段施工时，V级围岩采用弧形导坑留核心土的开挖方法。Ⅳ级围岩采用短台阶法。隧道开挖后，应及时架立钢架，施作锚杆及喷混凝土支护措施，并遵循“管超前、勤量测、及封闭、强支护”的施工程序。

6、富水软弱破碎围岩隧道的开挖应符合下列要求： 、

采用超前地质预测预报手段，提前了解开挖工作面前方地质、地下水情况，采取有效的预防措施。

施工中宜采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水。宜采用正台阶预留核心土环形开挖法。掘进循环进尺宜为0.5～1.0m。

富水软弱破碎围岩隧道的支护应符合下列要求：

宜采用超前小导管注浆、管棚、钢架、钢筋网、喷射混凝土等多种支护手段，构成强支护体系。

根据支护的位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数，确保施工安全。

（3）富水软弱破碎围岩隧道施工时应采取加强防排水的技术措施。防排水系统施工应符合下列要求：

衬砌混凝土应按防水混凝土要求施工，施工缝、变形缝的防水处理必须满足质量要求。

防水层铺设前应对喷射混凝土基面作平整和清除浮碴处理。

防水层铺设应平顺，并密贴喷射混凝土基面，接缝应采用常规法、充气法或真空法检查，确保严密可靠。

必须先进行注浆并达到止水目的后，方可铺设防水层。防水层铺设后，严禁在铺设防水层范围内注浆。

排水盲管安装前应对岩面进行平整，纵横向排水管和水沟应在衬砌施工前完成，基底应清理干净，确保排水顺畅。

（4）富水软弱破碎围岩隧道的衬砌施工应符合下列要求：复合式衬砌应根据监控量测结果确定施作时间。仰拱必须及早施作，形成封闭结构。

7、隧道施工中发生岩爆时，应遵循以防为主，防治结合的原则，对开挖面前方的围岩特征，水文地质情况等进行预测、预报，当发现有强烈岩爆存在的可能性时，应及时研究施工对策措施，做好施工前的必要准备。

（1）在岩爆隧道施工过程中，应采用下列方法进行地质预报：以超前探孔为主，辅以地震波、电磁波、钻速测试等手段。

开挖面及其附近的观察预报，通过地质的观察、素描，分析岩石的“动态特性”，主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落等。

采用工程地质类比法进行宏观预报。

（2）应根据岩爆强度大小对其进行严格分级，针对不同的岩爆级别可采取下列技术措施：

微弱岩爆地段，可直接在开挖面上洒水，软化表层，促使应力释放和调整。

中等岩爆地段，在隧道开挖断面轮廓线外10～15m范围内，在侧壁及拱部，打设注水孔，并向孔内喷灌高压水，软化围岩，加快围岩内部的应力释放。

对双线隧道，可先掘进贯通一个断面为15～30m2的小导洞，使岩层中的高地应力得以部分释放，再进行隧道的开挖。

（3）在可能发生岩爆的隧道中施工，应遵循下列要求：

一般情况下应适当控制循环进尺。

采用光面爆破技术，使隧道周边圆顺，降低岩爆发生的强度。采用网喷钢纤维混凝土，应采用喷射机械手进行作业。

对于岩爆强烈的开挖面，可采用超前锚杆，对开挖面前方的围岩进行锁定。

在拱部及两侧侧壁不知预防岩爆的短锚杆，锚杆长度宜为2m左右，间距宜为0.5～1.0m，并宜与钢纤维喷射混凝土联合使用，形成喷锚加固作用。

（4）隧道施工中，一旦发生岩爆，应立即采取下列处理措施：停机待避，同事进行工作面的观察记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等。

在工作面，侧壁和拱部，每一循环内进行2～3次找顶。采用能及时受力的锚杆。

采用喷射钢纤维混凝土，厚度宜为5～8cm。

当用台车钻眼，岩爆的强度在中等以下时，可在台车及装碴机械、运输车俩上加装防护钢板，避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。

五、管 理 机 制

根据风险分析的严峻形势，项目部特制定安全管理机制。

1、项目部上下都要牢固树立“安全第一”的思想，推行全面安全管理、全过程抓安全、全员保安全的新格局，实行党政工团齐抓共管，围绕安全生产目标，各司其职、各负其责。

2、坚持安全生产例会制度。每一个月至少不少于一次，由主管安全的项目经理召开安全生产委员会会议， 对全项目部安全生产进行全面分析总结，并提出下一月安全生产工作重点及下月安全工作措施和对策。

3、实行法制化管理，首要一条是要严格执行制度。这就需建立一套完善的安全生产监督体系。

4、落实各级安全生产责任制，首先要认真执行项目部经理安全生产责任制和到位标准；经常与各部门负责人研究安全工作，并深入基层督促检查，掌握第一手资料，解决安全生 产突出问题。

5、坚持“分级控制、分口把关”的原则，在多方面分口抓安全， 层层落实安全责任制，各负其责，逐级签订责任状。使每个管理人员、每个工作岗位都有明确的安全职责并切实落实。

6、各级安全监督人员要认真履行上级及项目部制定的安全监督职责和职权，真正上岗到位，保证做到“三不断线”，即反违章监查不断

线、重点检查现场把关不断线、措施整改追踪处理不断线，消灭安全管理上的死角和工作中盲角，实现全过程的 安全监督。

7、实行重大隐患请示报告制度。通过安全性评价和重大设备隐患评估，各级技术管理人 员要掌握所管辖设备存在的隐患和危害程度；对重大隐患要及时报告并提出整改方案和措 施，对落实情况要跟踪检查监督。

8、各施工点生产管理人员、班组长及设备专责人，每周要对所辖施工点、施工用设备进行一次专题检查， 查找事故隐患及安全方面的薄弱环节，及时解决影响安全生产的关键问题。

9、加强项目部、架子队、班组安全标准化建设，做到标本兼

治，“软”、“硬”齐抓，促进项目部、架子队、班组安全管理，夯实安全生产基础。

10、严格规程制度的贯彻执行，加大反违章力度，重奖重罚，严格考核。

11、广泛开展安全生产教育，强化职工技术培训，提高全员的安全素质。党政工团齐抓安全思想教育，做好宣传，在提高人的思想、 规范人的安全行为方面做好针对性宣传教育。

12、严格事故调查分析和报告制度，从严考 核，真正做到“三不放过”。 吸取事故教训要做到小题大作、举一反三，凡发生不安全情况，各级安监人员要一追 到底，认真统计考核。

13、开展安全竞赛活动，树立创一流、争第一思想。

14、重视劳动保护工作，搞好安全设施标准化建设，创建良好的安全生产环境。

总之，各部门、架子队要突出安全重点，狠抓超前管理， 搞好危险因素分析，采取防范措施， 狠抓落实整改工作，杜绝本项目部责任重大事故，就能使安全生产跃上新台阶。

（1）郭家坪隧道①进口：

架子队负责人：周翌技术主管：刘腾飞安全员：毕德军

现场施工负责人：陈世波现场技术负责人：马泽祥

项目部包保人：刘德启、李彦宏②出口：

架子队负责人：周翌

技术主管：刘腾飞安全员：毕德军

现场施工负责人：陈运利现场技术负责人：章广宇

项目部包保人：刘德启、李彦宏（2）毕家里隧道①进口：

架子队负责人：周翌技术主管：刘腾飞安全员：毕德军

现场施工负责人：王小军现场技术负责人：王焰虎

项目部包保人：刘德启、李彦宏②出口：

架子队负责人：周翌技术主管：刘腾飞安全员：毕德军

现场施工负责人：简华宗现场技术负责人：崔平

项目部包保人：刘德启、李彦宏（3）唐杨隧道①进口：

架子队负责人：宁海平技术主管：田斌安全员：田转宏

现场施工负责人：任小刚现场技术负责人：樊亚平

项目部包保人：高志勇、任鹏远②斜井

架子队负责人：宁海平技术主管：田斌安全员：暴金中

现场施工负责人：侯晓亮现场技术负责人：周庆

项目部包保人：高志勇、任鹏远③出口：

架子队负责人：宁海平技术主管：田斌安全员：晋新庄

现场施工负责人：辛建国现场技术负责人：魏周龙

项目部包保人：高志勇、任鹏远（4）牛头山隧道①进口：

架子队负责人：常建成技术主管：杨玉龙安全员：何映明

现场施工负责人：张军现场技术负责人：王旺阳项目部包保人：董杰、张旭②出口：

架子队负责人：常建成技术主管：杨玉龙安全员：何映明

现场施工负责人：张和太现场技术负责人：赵银海项目部包保人：董杰、张旭六、日常判别

1、通过日常的围岩量测和开挖爆破时围岩的状况判别下一阶段围岩的等级以及地下水源的走势。

2、施工和技术人员平时对山体的走势，浅埋地段的位置，洞口、明洞附近的危石，做好记录并详细交底给施工作业人员提前做好预防措施。

3、对日常观察中有潜在危险的山体做好观测点，经常对其观察有无变化。

七、抢险预案

为了保障隧道施工的人员、机械、财产的安全，应对突发的安全事故，项目部成立了以项目经理为队长，总工程师、项目副经理为副队长，以架子队为基础的抢险救援领导分队，负责对项目部所管隧道施工过程中洞口滑坡、暴雨冲刷、泥石流、隧道内防塌方、突水、突泥等突

发事件，根据应急预案，进行检查指导以及施工现场的各项措施的落实工作，确保在险情到来之前，预防措施得利并落实到位，在接到险情号令时，人员、机械、车辆、物资等均得到及时的调动和使用。

隧道抢险救援队组织机构

姓 名高志勇高龙鹏董杰刘德启任鹏远周兰斌付和清张德宏夏长青1、各自职能：

职 务项目经理项目总工项目副经理安质部部长工程部部长财务部部长物资部部长综合办公室调度室

联系电话15209480855152094808581520948081615209480355152094808681520948089915209480800152094808064921806

职 责队长副队长副队长队员队员队员队员队员队员

队 长：高志勇 全面指挥现场抢险工作。

副队长：高龙鹏、董杰 协助队长抓好人员、物资、机具调配。队 员：刘德启 维护次序，观察险情、布置警戒，防次生灾害。队 员：任鹏远 制定临时抢险方案。

队 员：周兰斌 带备用或筹备资金，安排资金使用。

队 员：付和清 调配各项物资。

队 员：张德宏 车辆安排及后勤生活安排。队 员：夏长青 负责上传下达各项命令及汇报险情。

2、人员的配备：

第一作业队：职工20人 驻地：天盼精工机械厂 劳务工60人第二作业队：职工30人 驻地：郭家坪隧道出口 劳务工80人第三作业队：职工35人 驻地：下倪村 劳务工70人第四作业队：职工20人 驻地：清泉村 劳务工65人第五作业队：职工30人 驻地：牛头山隧道出口 劳务工70人第六作业队：职工28人 驻地：李家坪隧道出口 劳务工60人

小车班2辆车由张德宏负责。

发生突发事件后由项目部统一调配人员、车辆进行应急处理。天水市人民医院0938-120， 急救中心0938-8214932。3、现场配置抢险用机械及物资设备如下：机械名称挖掘机装载机自卸车水泵运输车发电机

数量1台2台4辆10台2辆1台

用途

挖运土石方，清除路障，修筑被冲毁道路，恢复交通，排除险情。恢复坍塌工程。

防止隧道内积水。抢救遇险人员，提供物资保

障。

断电时提供临时电源。

地点

下倪搅拌站及各

洞口

北道物资库下倪砼站及各队各洞口物资库

抬杠筐铁锹方木木板应急灯其它

50根80个20把20根3m³2台

人力抬摆设备及抬除其它物

体。

用于抬、装、运废弃物。

人力装废弃物用于支撑，防止坍塌扩大用于支撑，防止坍塌扩大

断电后应急照明铁丝、码黄、电缆线、电线

等

各洞口物资库各洞口物资库各洞口物资库各洞口物资库各洞口物资库各洞口物资库各洞口物资库

4、后勤保障（张德宏负责） ①提供必须的抢险救援物资及设备；

②保证现场救援人员必须的防护、救护用品及生活物质的供给；③在事故现场周围建立警戒区域实施交通管制，维护现场治安秩序；

④负责与外部医疗、公安、救援等机构的联系协调，在专业医护未到达前，对受害者进行必要的抢救护理(如人工呼吸、包扎止血、防止受伤部位受污染等)；

⑤负责伤亡人员的善后处理工作。

中铁二十一局天平铁路第一项目部

2010年3月1号