第一工程队碧玉隧道进口隧道风险评估1.17

碧玉隧道进口 风险评估报告

编制： 审核： 签发：

中铁二十局集团有限公司宝兰客专甘肃段项目经理部

二〇一四年一月

碧玉隧道进口施工风险评估

一、编制依据及原则 1、编制依据

1）国家现行铁路施工规范及铁路工程质量评定验收标准、技术安全规则以及有关规定。

2）中铁第一勘察设计院新建铁路宝鸡至兰州客运专线碧玉隧道设计图。

3）兰新铁路甘青有限公司指导性施组意见报告。 4）《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》。 2、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。 根据碧玉隧道进口风险评估表和对策措施，结合地质专家提出的地质资料，深入研究地质调查和收集资料，得到相关信息后，再进行施工

二、工程概况

碧玉隧道位于甘肃省通渭县碧玉乡辖区范围内，隧道起讫里程IDK853+972～IDK856+710，隧道长度2738m，中心里程IDK855+341，围岩类别：Ⅲ级510m；Ⅳ级1425m；Ⅴ级803m。隧道进、出口均为帽檐斜切式洞门。本隧道为单洞双线隧道，全部位于左偏曲线上，左、右线曲线半径分别为R=8000m，R=8004.6m，线间距4.6m。隧道内纵坡采用单面上坡，坡度依次为5‰、16.4‰。洞内设置双侧水沟和中心水沟，双侧电缆槽，电力

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电缆槽位于边墙侧，通信信号电缆槽位于道床侧。隧道内设综合洞室10处，左、右侧综合洞室内预留余长电缆腔，洞室间距为250m，沿隧道两侧交错布置。

隧道地质情况：1、碧玉隧道址区主要地处黄土梁峁区，山坡多为风积黄土覆盖，自然坡度约为20°～30°。

2、表层为第四系砂质黄土，粉质黏土；下伏基岩主要为砂岩、板岩、片麻岩。

3、IDK853+996～IDK854+060为浅埋段。 三、风险评估程序和评估方法

(一)根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》和甘青公司要求，结合本项目实际情况，本项目风险评估程序如下：

1、对施工阶段的初始风险进行评价，确定各风险发生的概率和可能造成的损失。

2、分析各风险因素对施工的影响程度，主要是风险因素对施工造成的影响。

3、提出各风险因素的等级和残留风险等级，综合确定各隧道风险等级。 4、根据评价结果制定相应的管理方案和控制措施并确定监控责任。 5、上级单位对风险评估进行审查并提出修改意见。

6、根据上级单位意见和专家评审意见修改完善评估报告并执行。 7、施工阶段风险评估程序如图1所示。

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图1 施工阶段风险评估流程图

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，以及招标的合同中反馈的信息 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（周边环境对施工影响的风险、施工对周边环境的风险、工期风险及诱发的其他风险、地质灾害的风险） 在施工组织计划中制定风险管理计划，包括预防的应对措施和残余风险的处理措施 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 直到整个隧道完工 检查结果是否满足要求 不满足 改变预设的风险应对措施、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 3

(二)风险评估的方法：

风险评估采用的方法有专家调查法、头脑风暴法、风险矩阵法．即主要采用主观估计的方法，先由设计单位对风险因素的发生概率和权重做出一个主观估计，采用风险矩阵法得出风险等级，然后通过隧道管理领导小组对评估报告进行评审，对风险等级及风险应对措施提出指导性意见,满足现阶段铁路隧道施工风险评估的需要。依据修改后的风险评估报告，进行施工建设阶段的风险管理。

(三)风险等级及接受标准：

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”，各概率所对应概率等级和标准见表1所示。

表1 事故发生概率等级标准

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。

(四)经济损失等级标准： 经济损失等级标准见表2所示。

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表2 经济损失等级标准

后果定性描述 后果等级 经济损失(万元) 灾难性的 5 >1000 很严重的 4 300～1000 严重的 3 100～300 较大的 2 30～100 轻微的 1 <30 注：“～”含义为包括上限值而不包括下限值，以下各表均同。

(五)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。具体见表3所示。

表3 风险等级标准

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 4 极高 极高 高度 高度 中度 灾难性的 5 极高 极高 极高 高度 高度 (六)风险接受准则：

隧道风险接受准则与采取的处理措施如表4所示。

表4 风险接受准则

风险等级 低度 中度 高度 极高

接受准则 可忽略 可接受 不期望 不可接受 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。 5

四、风险评估的内容 (一)风险评估对象及目标

1、评估对象：本评估报告评估对象为BLTJ-8标碧玉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。

2、评估目标：根据初始阶段风险评估结果，对施工阶段、资源配置及施工方案进行再评估、提出相应的隧道施工安全措施，着重于施工管理、措施评价和落实，通过风险评估与管理，建立完善的风险评估与管理体系，切实有效的控制各类风险，将各种风险降低到可接受的水平。

(二)风险评估的内容

根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》，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计对所有隧道进行评估，主要侧重于施工安全，重点对坍塌冒顶、突泥涌水、边仰坡失稳等典型风险进行评估。本隧道主要风险表见附表1所示。

表5 风险清单表

风险清单表 隧道名称 序号 碧玉隧道 风险事件 编号 审核 01 风险产生的原因 日期 阶段 险源类别 2014.1 施工阶段 后果 备注 1 坍塌冒顶 1、隧道进洞时未及时进行超前支护。 2、没有进行超前地质预报和监控量测工作。 3、隧道开挖方式不合适。 4、初期支护与掌子面距离不符合规范要求。 地质、地形5、设计开挖方式或支护形式不合理。 施工因素 6、超挖部分没有按规范进行回填。 7、未设置锁脚锚杆。 8、未及时施做仰拱。 1、无超前地质预报和监控量测。 2、注浆方式针对性差。 3、支护措施薄弱。 1、开挖方法不合理、破坏了地质结构 2、没有进行超前支护或支护不及时 3、围岩变化、监控量测不及时 4、爆破方法不合理 5、循环进尺太大 6、支护的方法不合适和质量不合格 人员伤亡工期延误投资增加 加强施工控制和监控量测 2 突泥涌水 工期延地质、地形 误投资增加 地质、地形、施工因素 工期延误投资增加 加强施工控制和监控量测 加强施工控制和监控量测 3 边仰坡 失稳 6

(三)风险评估

本隧道风险评估见附表1-8和表5所示。 附表1 风险清单表

附表2 初始（或残留）风险等级表 附表3 风险因素权重表 附表4 风险因素综合权重表 附表5 风险期望损失表 附表6 风险对策措施表 附表7 风险评估综合表 附表8 风险登记表 五、风险对策措施及建议

按照评估结果，碧玉隧道风险事件均为Ⅱ～Ⅲ级风险，分别属于不期望或可接受范围，对于不期望的风险需采取处理措施将风险降低至可接受或可忽略范围，并加强监控工作，对可接受风险一般不用采取处理措施，但需予以监控。

碧玉隧道风险对策措施为： (一)坍塌冒顶对策措施：

1、根据不同围岩选取合理的施工方法；浅埋采用Φ108洞身长管棚和超前小导管。

2、及时支护，封闭成环，改善围岩受力环境；加强超前支护，控制开挖进尺。

3、避免洞口开挖对山体的绕动，及时完善排水系统。 4、加强监控量测，实现信息化施工。

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(二)突泥突水对策措施：

严格按综合预报、先探水，全面掌握前方地质状况，弱爆破、快封闭、勤量测、稳步推进的原则进行。

采用帷幕注浆、超前注浆堵水措施；超前钻孔、管道引排等方法，排水降压。

富水地段备足抽水设备，设置应急爬梯，利用降水井的施工方案，加强施工用水、排水管理，防止拱脚和基地浸泡。

加强超前地质预测预报工作。 (三)边仰坡失稳应对措施：

注意开挖方式，尽量不要破坏地质结构。

应建立完善的监控量测系统，及时反馈信息，调整施工方法和加强施工控制。

执照设计图纸边坡加固方案要求及时对边坡进行加固。 及时施做边坡排水系统。 (四)偏压地段专项施工方案：

偏压地段多出现于洞口，所以采用洞口Φ108长管棚，Φ108长管棚环线间距40cm，内设置钢筋笼，钢筋笼由四根Φ18的螺纹钢筋和Φ42的钢管组成，注浆后充填砂浆，来增加钢管外围岩的抗剪强度，并使钢管与围岩一体化，由管棚和围岩构成棚架体系。其效果可归纳为：

梁效应，因钢管是先行设置的，在掘进时，钢管在掌子面及其后方的支撑支持下，形成梁结构，以防止围岩的崩塌和松驰。

加强效应：钢管插入后，压注水泥浆，加强钢管周边的围岩。

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六、风险评估结论：

通过风险评估，识别碧玉隧道存在坍塌冒顶、突泥涌水、边仰坡失稳风险。通过在施工过程中采取相应措施降低了以上风险，但仍有残留风险，残留风险在可接受和可忽略范围。我们在今后的施工中会做好相关风险防范工作。

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表5 碧玉隧道风险评估及对策措施表 序号 里程范围 起始里程 终止里程 长度围岩风险(m) 级别 事件 初始风险 成因 概率后果风险等级 等级 等级 4 2 高度 风险处理措施 残余风险 概率后果风险等级 等级 等级 2 1 低度 风险处理措施 备注 1 IDK853+972 IDK853+996 24 Ⅴ 塌方 明挖，边仰坡采用喷锚网或骨架护坡，施工避开雨季，并做好截排水措施 洞口长管棚支护，三台阶法（设临时仰拱钢架）施工 超前小导管预支护，三台阶法（设临时横撑钢架）施工 超前小导管预支护，三台阶法施工 加强边仰坡防护及监测 2 IDK853+996 IDK854+026 30 Ⅴ 塌方 黄土梁峁区，自然坡度20～30°。下伏地层为砂岩、板岩、片麻岩，风化为土状，夹板岩碎块。节理裂隙发育。隧道进口端洞身上方存在一滑坡塌方体，影响进洞及洞身里程IDK853+996～DK854+026段，推测该段岩石严重风化，岩石破碎，地下水为基岩裂隙水和风化裂隙水。 4 2 高度 2 1 低度 加强监控量测，二衬及时施作 3 IDK854+026 IDK854+060 34 Ⅴ 塌方 4 2 高度 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 4 IDK854+060 IDK854+110 50 Ⅳ 掉块 4 2 高度 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 5 IDK854+110 IDK854+330 220 Ⅳ 掉块 4 2 高度 超前小导管预支护，三台阶法施工 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 6 IDK854+330 IDK854+840 510 Ⅲ 掉块 4 2 高度 三台阶法施工 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 7 IDK854+840 IDK854+875 35 Ⅳ 掉块 4 2 高度 超前小导管预支护，三台阶法施工 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 8 IDK854+875 IDK855+290 415 Ⅴ 掉块 3 2 中度 超前小导管预支护，三台阶法施工 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 9 IDK855+290 IDK855+341 51 Ⅳ 掉块 4 2 高度 超前小导管预支护，三台阶法施工 2 2 中度 加强监控量测，二衬及时施作 10

附表2 初始（或残留）风险等级表 初始（或残留） 风险等级表 隧道名称 碧玉隧道 进口 编号 审核 A 后序风险风险因素 号 事件 概率 果 等级 等级 1 浅埋、节坍塌理发育、冒顶 围岩质软 岩性破碎、构造裂隙水 施工扰动山体、排水措施不完善 施工扰动山体、排水措施不完善 4 3 风险 等级 高度 概率 等级 B 后果 等级 风险 等级 概率 等级 日期 阶段 2014.1 施工阶段 C 后果 等级 风险 等级 2 突泥涌水 4 3 高度 3 边坡失稳 4 3 高度 4 边坡失稳 4 2 高度 注：上表中，A、B、C为评估目标的风险代号，视具体情况可增减，以下表同。

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附表3 风险因素权重表 风险权重表 隧道 名称 序号 碧玉隧道进口 风险因素 浅埋、节理发育、围岩质软 编号 审核 风险事件 A 日期 阶段 B 2014.1 施工阶段 C 1 坍塌冒顶 12 2 岩性破碎、构造裂隙水 突泥涌水 12 3 施工扰动山体、排水措施不完善 边坡失稳 10 4 施工扰动山体、排水措施不完善 边坡失稳 8

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附表4 风险因素综合权重表 风险因素综合权重表 编号 日期 2014.1 隧道名称 碧玉隧道进口 审核 阶段 施工阶段 序号 风险因素 综合权重 重要度 1 浅埋、节理发育、围岩质软 12 高度 2 岩性破碎、构造裂隙水 12 高度 3 施工扰动山体、排水措施不完善 12 高度 4 施工扰动山体、排水措施不完善 8 高度 5 强风化裂隙发育，局部夹炭质页岩夹透镜状煤层 12 高度

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附表5 风险期望损失表 风险期望损失表 编号 日期 2014.1 隧道 名称 碧玉隧道进口 审核 阶段 施工阶段 序号 风险因素 风险事件 预计损失（万元） 期望概率 期望损失（万元） 1 浅埋、节理发育、坍塌冒顶 围岩质软 岩性破碎、构造裂隙水 施工扰动山体、排水措施不完善 施工扰动山体、排水措施不完善 100-300 1 ＜30 2 突泥涌水 100-300 1 ＜30 3 边坡失稳 100-300 0 0 4 边坡失稳 30-100 0 0

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附表6 风险对策措施表

风险对策措施表 隧道 名称 序号 碧玉隧道进口 风险 因素 编号 审核 A 对策 措施 风险 等级 B 对策 措施 风险 等级 日期 阶段 2014.1 施工阶段 C 对策 措施 风险 事件 风险 等级 1 浅埋、节坍塌理发育、高度 见表5 冒顶 围岩质软 2 岩性破碎、构造裂隙水 突泥高度 见表5 涌水 3 施工扰动山体、排水措施不完善 边坡高度 见表5 失稳

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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 碧玉隧道进口 长度 时间 1369 线别 2014.1 客专：250km/h 黄土梁峁区，自然坡度20～30°。下伏地层为砂岩、板岩、片麻岩，风化为土状，夹板岩碎块。节理裂隙发育。隧道进口端洞身上方存在一滑坡塌方体，影响进洞及洞身里程IDK853+996～DK854+026段，推测该段岩石严重风化，岩石破碎，地下水为基岩裂隙水和风化裂隙水。 碧玉隧道位于甘肃省通渭县碧玉乡辖区范围内，隧道起讫里程IDK853+972～IDK856+710，隧道长度2738m，中心里程IDK855+341，围岩类别：Ⅲ级510m；Ⅳ级1425m；Ⅴ级803m。隧道进、出口均为帽檐斜切式洞门。本隧道为单洞双线隧道，全部位于左偏曲线上，左、右线曲线半径分别为R=8000m，R=8004.6m，线间距4.6m。隧道内纵坡采用单面上坡，坡度依次为5‰、16.4‰。洞内设置双侧水沟和中心水沟，双侧电缆槽，电力电缆槽位于边墙侧，通信信号电缆槽位于道床侧。隧道内设综合洞室10处，左、右侧综合洞室内预留余长电缆腔，洞室间距为250m，沿隧道两侧交错布置。 设计情况 施工情况 评估目标： 识别方法 风险因素 浅埋、节理发育、围岩质软 岩性破碎、构造裂隙水 施工扰动山体、排水措施不完善

项目部管理为一级管理，本隧道属于第一工程队负责，本隧道采用人工钻爆法施工，装载机和自卸车出碴，浇注二衬砼。 □安全 □环境 □工期 □投资 □第三方 风险评估主要以专家调查法为主线、综合运用了风险层次分析法、头脑风暴法、风险矩阵法、模糊综合评价法等。 A 安全风险 安全风险 安全风险 原因背景 地质因素 地质因素 地质、施工因素 B 原因背景 C 原因背景 1

强风化裂隙发育，局部夹炭质页岩夹透镜状煤层 评估方法 风险事件 坍塌冒顶 突泥涌水 边坡失稳 安全风险 地质、施工因素 风险评估主要以专家调查法为主线、综合运用了风险层次分析法、头脑风暴法、风险矩阵法、模糊综合评价法等。 A等级 高度 高度 高度 见表5 风险对策 B等级 风险对策 C等级 风险对策 评估结论：经风险评估，本隧道存在坍塌冒顶、突泥涌水、边坡失稳等安全风险，为确保安全风险得到有效的控制和管理，我部将隧道施工安全作为管理的重点，并通过有效措施将风险降至可接受范围内。 下阶段注意事项：根据施工过程反馈的信息，及时做好浅埋、软岩等地段的动态设计变更工作，施工过程中，加强超前地质预报、监控量测与信息反馈工作，加强施工过程的管理和监控，确保安全风险的各项管理措施得到有效的实施，将风险降低到可接受的范围。

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附表8 风险登记表 序风险事号 件 初始风险 成因 概率后果风险等级 等级 等级 风险处理措施 残余风险 概率后果风险等级 等级 等级 残余风险处理风险 负责人 填写 日期 意见/备注 1 1、浅埋段形不成坍落拱； 2、地质原因造成隧道坍方； 坍塌3、施工方法不当； 冒顶 4、预加固体效果不明显； 5、隧道突涌水引起坍塌； 6、支护措施不到位。 突泥1、地质原因 涌水 2、措施不当 4 3 高度 见表5 2 2 王百忍 中度 坍塌 郝天广 2014.1 林盛 2 4 3 高见表5 2 度 2 王百忍 突泥中度 郝天广 2014.1 涌水 林盛 3 边仰坡失稳 1、开挖方法不合理、破坏了地质结构 2、没有进行超前支护或支护不及时 3、围岩变化、监控量测不及时 4、未及时施做排水系统 4 3 高见表5 2 度 2 王百忍 边坡中度 郝天广 2014.1 失稳 林盛

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