隧道風險管理監理實施細則
一、工程概況
.老房子隧道工程簡介
老房子隧道進口段里程為d4k248+323~d4k252+465,長4142m。線路等級為客運專線,設計行車速度250km/h,按雙線隧道設計,線間距為4.6m,最大坡度20‰,最小曲線半徑7000m,電力牽引。于d4k248+317~d4k252+025段線路前進方向左線線路中心右側35m處設平行導坑一座,全場3696m。平導設9各橫通道與隧道相連。
本隧道所處的地層為ⅲ、ⅳ、ⅴ級圍巖,地質條件較差。最大隧道埋深為400m。
老房子隧道具體支護參數及襯砌類型見下表:
老房子隧道襯砌類型及施工輔助措施表
序號
圍巖分類
襯砌類型代號
超前支護
預注漿
施工方法
鋼架形式及間距
地形、地質條件
1
ⅴ
ⅴb
ф108大管棚
注漿
臺階法,設置臨時仰拱
工20b鋼架,間距0.8m
洞口淺埋
2
ⅴ
ⅴb
ф42導管超前
注漿
臺階法,設置臨時仰拱
工20b鋼架,間距0.8m
洞口淺埋
3
ⅳ
ⅳ風機過度段
ф42小導管超前
注漿
臺階法,設置臨時橫撐
格柵鋼架,間距1m
4
ⅳ
ⅳd
ф42小導管超前
注漿
臺階法
格柵鋼架,間距1m
含瓦斯深埋段
5
ⅳ
ⅲc
ф25錨桿
注漿
臺階法
格柵鋼架,間距1。5m
緩傾巖層段
6
ⅴ
ⅲe
ф25錨桿
注漿
臺階法
格柵鋼架,間距1。5m
緩傾巖層段
7
ⅳ
ⅲ風機段
ф25錨桿
注漿
臺階法
格柵鋼架,間距1。5m
巖性接觸帶
8
ⅲ
ⅲb
ф25錨桿
臺階法
拱部格柵鋼架,間距1.2m
9
ⅳ
ⅳd
ф42小導管超前
注漿
臺階法
格柵鋼架,間距1m
含瓦斯深埋段
9
ⅳ
ⅳd下錨段
ф42小導管超前
注漿
臺階法
格柵鋼架,間距1m
含瓦斯深埋段
2.技術標準2.1鐵路等級:客運專線。
2.2正線數目:雙線。
2.3旅客列車設計行車速度:250km/h。
2.4正線線間距:4.6 m。
2.5最大坡度:14.5‰。
2.6最小曲線半經:9000m。
2.7牽引種類:電力。
2.8到發線有效長:650m。
2.9列車運行控制方式:自動控制。
2.10行車指揮方式:調度集中。
3.風險評估監理實施依據
3.1中鐵第二勘察設計院《老房子隧道設計圖》
3.2《鐵路隧道工程施工技術指南》(tz204-2008)
3.3《鐵路隧道施工安全技術規程》(tb10304-2009)
3.4《高速鐵路隧道施工安全技術規程》(鐵建設(2010)241號)
3.5中鐵第二勘察設計院《老房子隧道風險評估報告》
、工程特點
4.1.工程地質與風險隧道洞身穿越巖性接觸帶、褶皺構造帶、節理密集帶及淺埋溝谷帶、灰巖巖溶發育地段,巖體破碎,節理發育,局部含水,施工中可能會出現坍塌、變形、涌水、瓦斯涌出等風險。頁巖具弱膨脹性,遇水易軟化,巖體強度降低,存在發生大變形、坍塌風險。老房子隧道為ⅱ級風險隧道,圍巖級別及所占比例:(包括平導、橫通道)ⅲ級圍巖6701m、iv級圍巖1246m、ⅴ級圍巖224m。。
4.2.地質與地層對隧道施工產生的風險
序號
起訖里程
成因
風險事件
風險等級
1
d4k248+348~d4k248+455
洞身通過淺埋溝地段,施工中易坍塌冒頂
坍塌
高度
2
d4k248+455~d4k252+465
深埋,巖性以砂巖地層含煤層為主,巖層平緩,其侵水易軟化,巖性軟,施工開挖洞頂易發生塌方
坍塌
中度
3
d4k248+323~d4k252+325
非可溶巖地層,地下水發育較好
突泥、涌水
低度
4
d4k248+252~d4k252+170
可溶巖地層,巖溶弱發育
突泥、涌水
中度
5
d4k248+323~d4k252+515
地層中夾灰巖頁巖和煤層,為高瓦斯段落,d4k248+725~d4k248+250+600段為揭煤段,可采煤層1~4層
瓦斯爆炸
高度
風險處理措施:(1)、編制有可操作性的專項施工技術方案和技術交底,組織相關人員對方案進行論證、審批,并對所有管理人員及操作工人進行交底并形成文字記錄。(2)、編制專項安全制度和交底,并對所有管理人員及操作工人進行交底并形成記錄。(3)、重大危險源告知牌設立于隧道入口處醒目位置,并在員工食堂利用黑板報形成宣傳告知。(4)、加強超前地質預報和監控量測資料,及時分析并反饋指導施工。隧道地質水文情況的變化調查施工方案并告知所有管理人員及操作工人。(5)、必須根據地質情況嚴格控制開挖長度,及時施做初期支護進行封閉成環。上下半斷面施工時,下半斷面“接腿”視地質情況控制在1~2榀,仰拱開挖長度要嚴格控制,最長不得超過6m,二次襯砌要緊跟。(6)、加強安全巡查,及時發現隱患,糾正違規操作。 (7)、編制應急預案,配備應急物資,組織應急預案演練。
注意事項:(1)淺埋地段,應加強洞內及地表變形觀測,施工中應注意控制爆破,短進尺,加強超前支護、預注漿毒水措施,嚴格控制開挖后位于暴露時間,盡快進行初期支護和二次襯砌封閉,襯砌背后回填密實,避免圍巖變形失穩,危及施工安全,步步為營,避免坍方冒頂,有異常情況應立即停止施工,采取應對措施。(2)穿越巖性接觸帶開挖采取預裂爆破,嚴格控制超欠挖,以達到開挖輪廓線圓順,開挖面平整。隧道爆破應減少對圍巖的擾動,開挖后及時找頂、支護。施工時應注意公布易坍落,施工時應科學控制藥量,嚴禁放大炮。施工中應按照“先探測、管超前、短進尺、弱爆破、快支護、緊封閉、勤量測”的原則進行。(3) 隧道穿越背斜、向斜核部、褶皺地帶、灰巖段巖溶及節理密集巖體破碎帶地段施工時,應及時監測圍巖滲漏水情況,做好超前小導管注漿止水措施,并在施工中增加抽排水設施。施工時應“短進尺、弱爆破、勤支護、及時襯砌,確保施工安全。”(4)隧道通過煤層瓦斯的原則:短進尺,弱爆破、強支護,勤監測,加強,瓦斯監測,瓦斯檢測,通風,快噴錨。
二、監理工作范圍及風險因素分析、控制重點
監理工作范圍
(1)老房子隧道的瓦斯監控、明挖施工、明挖暗埋施工,初期支護,二襯施工的風險源控制、對策及處理。
(2)施工過程到結束期間的洞內、地表的變化監控量測對風險控制的預報評估。
2.老房子隧道風險因素分析
2.1風險因素分析
(1)開挖隧道風險因素
序號
風險事件
風險產生的原因
險源類別
后果
備注
1
變形塌方
圍巖級別、巖性、全風化地層、地下水、施工方法、監控量測
地質、地形因素
人員傷亡、耽誤工期
2
涌(突)水
斷層破碎帶、地下水
地質因素
人員傷亡、耽誤工期
3
瓦斯爆炸
地層中夾含有煤層,由于斷層構造作用,可能出現沙泥巖夾煤及灰巖交互半生形象
地質因素
設備損毀、人員傷亡
4
環境
長時間排放地下水
地質因素與設計因素
可能引發環境災害
(2)明挖施工風險因素
序號
風險事件
風險產生的原因
險源類別
后果
備注
1
基坑坍塌
1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.軟土地層4.支撐不及時
地質、地形因素
人員傷亡、耽誤工期
2
管涌
1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.承壓水頭過大
地質因素
耽誤工期
3
滲漏水
1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.主體結構接縫防水不足
地質因素、施工因素
耽誤工期、影響運營安全
4
環境影響
1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.軟土地層4.支撐不及時5.監控量測不到位
地質因素、設計因素、施工因素
耽誤工期、第三方損失
2.2風險等級分析
序號
風險地段
風險事件
塌方
突水、突泥
瓦斯爆炸
概率等級
后果等級
風險等級
概率等級
后果等級
風險等級
概率等級
后果等級
風險等級
1
d4k248+348~d4k248+455洞身通過淺埋溝地段
坍塌
3
3
高度
2
d4k248+455~d4k252+465巖層平緩,其侵水易軟化,巖性軟,施工開挖洞頂易發生塌方
坍塌
2
2
中度
3
d4k248+323~d4k252+325非可溶巖地層,地下水發育較好
突水、突泥
2
1
低度
4
d4k248+252~d4k252+170可溶巖地層,巖溶弱發育
突水、突泥
2
2
中度
5
d4k248+323~d4k252+515地層中夾灰巖頁巖和煤層,為高瓦斯段落,
瓦斯爆炸
3
3
高度
注:①風險等級:高度≥15,15>高度≥10,10>中度≥6,輕微<6
②計標:概率等級*后果等級
通過上述分析,老房子隧道存在高度的不可接收的施工風險。
2.3設計采取的風險處理措施
1. d4k248+323~d4k248+348
臺階法(臨時仰拱)開挖,vb型復合(全封)襯砌:全環i20b鋼架0.8m/榀,拱部φ89大管棚加強長20米,加強地質預報,加強施工管理。
2.d4k248+348~d4k248+455
臺階法(臨時仰拱)開挖,vb型復合(全封)襯砌:全環i20b鋼架0.8m/榀,拱部φ42超前小導管2.4m/環,加強地質預報,加強施工管理。
3.d4k248+455~d4k248+585
臺階法開挖,ivb型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理。
4.d4k248+585~d4k248+935
臺階法開挖,iiie型復合(全封)襯砌:拱部180o格柵鋼架1.5m/榀,拱部φ25超前錨桿3m/環,加強地質預報,加強施工管理。
5.d4k248+935~d4k249+155
臺階法開挖,ivd型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理
6.d4k249+155~d4k249+390
臺階法開挖,iiie型復合(全封)襯砌:拱部180o格柵鋼架1.5m/榀,拱部φ25超前錨桿3m/環,加強地質預報,加強施工管理。
7.d4k249+390~d4k249+440
臺階法開挖,ivd型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理
8.d4k249+390~d4k249+900
臺階法開挖,iiie型復合(全封)襯砌:拱部180o格柵鋼架1.5m/榀,拱部φ25超前錨桿3m/環,加強地質預報,加強施工管理。
9.d4k249+900~d4k249+950
臺階法開挖,ivd型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理
10.d4k249+950~d4k250+530
臺階法開挖,iiie型復合(全封)襯砌:拱部180o格柵鋼架1.5m/榀,拱部φ25超前錨桿3m/環,加強地質預報,加強施工管理。
11. d4k250+530~d4k250+580
臺階法開挖,ivd型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理
12. d4k250+580~d4k251+075
臺階法開挖,iiie型復合(全封)襯砌:拱部180o格柵鋼架1.5m/榀,拱部φ25超前錨桿3m/環,加強地質預報,加強施工管理。
13.d4k251+075~d4k251+125
臺階法開挖,ivd型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理。
14.d4k251+125~d4k252+325
臺階法開挖,iiie型復合(全封)襯砌:拱部180o格柵鋼架1.5m/榀,拱部φ25超前錨桿3m/環,加強地質預報,加強施工管理。
15.d4k251+325~d4k252+465
臺階法開挖,ivd型復合(全封)襯砌:拱墻格柵鋼架1m/榀,拱部φ42超前錨管2m/環,加強地質預報,加強施工管理。
16.dk248+323~d4k252+325
突泥、突水加強地質遇到,加強施工管理
17.dk252+323~d4k252+426
突泥、突水加強地質遇到,加強施工管理
18.d4k248+323~d4k252+426
加強地質預報,設超前鉆孔,加深炮眼等措施:增加平行導坑探明前方地質,滿足施工通風要求,建立瓦斯檢測,報警系統、保證施工安全:各種電氣設備和施工機械均采用防爆型:二襯與初支設全環瓦斯隔離板,并設置水氣分離裝置,二襯摻加氣密劑。
2.4經設計加強措施后的風險殘留等級分析
序號
風險地段
風險事件
塌方
涌水
巖爆
概率等級
后果等級
風險等級
概率等級
后果等級
風險等級
概率等級
后果等級
風險等級
1
d4k248+348~d4k248+455洞身通過淺埋溝地段
坍塌
2
2
中度
低度
2
d4k248+455~d4k252+465巖層平緩,其侵水易軟化,巖性軟,施工開挖洞頂易發生塌方
坍塌
2
1
低度
低度
3
d4k248+323~d4k252+325非可溶巖地層,地下水發育較好
突水、突泥
2
1
低度
4
d4k248+252~d4k252+170可溶巖地層,巖溶弱發育
突水、突泥
2
1
低度
5
d4k248+323~d4k252+515地層中夾灰巖頁巖和煤層,為高瓦斯段落,
瓦斯爆炸
低度
2
2
中度
經設計采取措施后,各種工法施工均處于可接受范圍。
3.監理工作重點
3.1嚴格控制施工通風管理、瓦斯防突、電氣設備防爆管理、瓦斯監測、控防治煤塵綜合措施
3.2嚴格按設計工法施工
按照設計圖分段工法,嚴格控制臺階法(臨時仰拱)、臺階法(臨時橫撐)、臺階法、進行監理。
3.3嚴格控制初期支護措施的實施,防止偷工減料。
3.4嚴格控制輔助支護措施的實施,加強圍巖加固和超前管棚施工質量,進一步降低開挖風險。
3.5加強超前地質預報及預警控制,防止突發事件,以便采取適當措施。
3.6嚴格控制施工步距,臨時仰拱、仰拱、二襯距掌子面的距離不得超過設計及驗標安全距離。
3.7加強洞內外監控量測,按要求時間、距離及時布點和設計頻率進行觀測。對達到預警值的必須停工處理,并且及時向上級相關部門進行匯報。
3.8做好應急預案和物資準備工作。
三、風險管理監理工作流程
監理控制要點
1.1防員止坍塌(人傷亡)
(1)淺埋段:徑向注漿堵水,超前小導管作輔助措施,必要時設大管棚,弱爆破,快封閉,及時襯砌。監控重點:
①加固效果,加固后的圍巖28d無側限抗壓強度≥2mpa,
②長管棚施工質量,搭接長度≥3m,小導管搭接長度≥1m。
(2)隧道通過斷裂構造帶:徑向注漿堵水,洞內大管棚、超前小導管輔助措施,采用三臺階法,設置臨時仰拱、橫向支撐。監控重點:
1加固后的七體28d無側限抗壓強度≥2mpa,
②長管棚施工質量,搭接長度≥3m,超前小導管搭接長度≥1m。
(3)監控量測
地表和洞內的監測斷面,布點位置,初始測量時間和沉降速率是監控的重點。
(4)施工工法和一次開挖長度,ⅳ級圍巖不超過2榀架長度,ⅴ級圍巖上臺階不超過一榀鋼架長度,仰拱距掌子面長度≤35m,ⅴ級圍巖二襯距掌子面距離≤70m,ⅳ級圍巖二襯距掌子面距離≤90m,
(5)施工材料:規格、型號、數量、材質必須滿足設計要求。
1.2防止涌水(人員傷亡)
(1)洞身穿越背斜核部,隧道穿越該地段及其他節理密集帶及巖體破碎帶地段:雙層超前小導管輔助措施,采用三臺階法,設置臨時橫向支撐,監控要點是檢查加固效果。
(2)洞身位于巖性接觸帶,隧道穿越該地段及其他節理密集帶及巖體破碎帶地段時:單層超前小導管輔助措施,采用三臺階法,設置臨時橫向支撐,監控要點是檢查加固效果。。
1.3防止環境風險(地面沉降、建筑變形、坍塌、人員傷亡)
(1)淺埋地段、斷層帶:徑向注漿堵水,洞內大管棚、超前小導管輔助措施,采用三臺階法,設置臨時仰拱、橫向支撐。監控要點是
①加固效果,加固后的圍巖28d無側限抗壓強度≥2mpa;
②長管棚施工質量,搭接長度≥3m,小導管搭接長度≥1m。
(2)監控量測要求。
(3)選擇合理設備和技術參數,防止初支、二襯侵限。
1.4防止瓦斯爆炸。
(1)督促施工單位所有現場作業管理人員進行防治瓦斯及防突專業知識和安全知識的培訓,掌握煤與瓦斯突出預兆、預防突出的基本知識。
(2)隧道掌子面堅持先探后掘,掌握煤層及瓦斯賦存情況,進行突出危險性預測預報。
(3)嚴格放炮管理,使用三級煤礦許可炸藥,使用煤礦許可毫秒延期電雷管,總延期不超過130毫秒,炮眼封泥符合規程要求。放炮前將所有人員全部撤出隧道,起爆點設在隧道口處兩側不小于30米處。
(4)嚴格電器管理,隧道內所有電器設備、機械設備的選用必須是礦用防爆型,且有安全標志。
(5)嚴禁隧道內明火作業,嚴禁攜帶煙草及點火物品進入隧道。洞口20米范圍內嚴禁明火。
(6)配備相應的安全防護用具及應急救援物質。
(7)加強頂板管理,堅持敲幫問頂,及時清除浮渣,對松散體及時進行注漿固結,以防傾出造成垮幫垮頂。
(8)建立以項目總監為首的瓦斯煤系地層地段施工管理領導小組,全面監管該地段的安全施工和施工管理工作。
2.監理風險管理目標
按照設計殘留風險等級(低度或輕微)的標準,由于施工不規范,使用不合格的設備和材料,使用不合格的操作人員,或管理混亂,使風險等級超出低度的因素增加。通過施工風險管理,使風險度降低至低度,以確保施工階段的安全和主體結構運營100年的標準。
3.監理對風險管理的手段
(1)對施工單位風險管理實行動態評估,綜合監理日常巡查、試驗、旁站等檢查意見及數據,進行風險預評估發出風險預警,并且在日報、周報中反映出來。
(2)對消除或減小風險的重大措施實施監督,對違規行為發出監理整改指令。
(3)對出現的重大風險管理失控部分,責令暫時停工,整改合格后再復工。
(4)對風險管理不重視,措施不力,整改無效的向上級部門反映,建議清除和調整人員。
五、監理工作方法和措施
施工單位工作內容
可能出現的問題
監理擬采取的措施
風險管理方案
項目不全或無針對性
要求補充
風險處置措施操作性不強
要求重新研究,找出可靠的操作方法
風險管理機構不健全
要求建立健全
風險管理實施
風險源及措施未向施工班組交底
查記錄,補充交底
未按要求采取降低風險的施工方法
責令停工
未使用合格的設備和材料
責令返工
重大風險處存在質量隱患
責令返工,并進行停工整治
風險管理人員和操作人員不負責任或不稱職
責令更換
未對風險變化及時跟進,進行再評估和處理
對重大變化未及時納入部分暫停工程施工,待措施到位后再施工
對監理發出風險預警通知單處置不力,或不予處置的
責令停工,并向上級部門報告,防止出現重大事故
六、其他
風險監理包括了施工的全過程和全環節、監理單位、設計單位、施工單位全員共同參與的綜合性,系統性工作,由總監負責,適時對風險源進行動態評估,指導監理對實施降低風險措施的監督力度,以確保風險處于輕微等級以下。
