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正文內(nèi)容

秦安隧道風(fēng)險評估及安全應(yīng)急預(yù)案設(shè)計課程-在線瀏覽

2025-06-11 22:42本頁面
  

【正文】 :分布在滑坡的表層,厚度約為10~58m,淡黃色,粉土顆粒為主,土質(zhì)較均勻,局部夾有第三系泥巖的巖屑、碎塊,Ⅱ級普通土,σ。(2)角礫土(Q4 sl6):為滑坡滑帶及滑坡堆積體地層,厚度約為20~40m,雜色(棕紅、淺灰)主要成分為第三系的泥巖,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),略見層狀構(gòu)造,原巖結(jié)構(gòu)已破壞,巖芯多呈土狀、碎石狀,部分地段擠壓痕跡較明顯,Ⅲ級硬土,σ。第四系全新統(tǒng)(Q4)(1)黏質(zhì)黃土(Q4al3):分布于一級階地表層,厚10~15m。稍濕,Ⅱ級普通土,σ0=120kPa。(3)粉砂(Q4 al4):灰色~褐紅色,~2m,成分以石英、長石為主,砂質(zhì)純凈,含少量黏性土,中密,潮濕,Ⅰ級松土,σ0=100kPa(4)細(xì)砂(Q4 al4):灰色~褐紅色,厚度約1~2m,成分以石英、長石為主,砂質(zhì)純凈,含少量黏性土,中密,潮濕,Ⅰ級松土,σ0=120kPa。(6)礫砂(Q4 al5):灰黃色等雜色,~2m不等,局部可達(dá)6m,主要成分為石英、長石,砂質(zhì)不純,顆粒不均,含少量黏性土,Ⅰ級松土,σ0=250kPa。中密,飽和,Ⅱ級普通土,σ0=450kPa。=550kPa。=500kPa。=700kPa。(2)砂質(zhì)黃土(Q3eol3): 主要分布于梁頂,淺黃-灰黃色,厚度10~30m,土質(zhì)均一,顆粒以粉粒為主,土體較疏松,垂直節(jié)理發(fā)育,蟲孔及針狀孔隙發(fā)育,表層含有植物根系,Ⅱ級普通土,0~10m,稍密,σ0=120kPa,10m以下,中密,潮濕,σ0=150kPa。(4)粉土(Q3 al2):灰褐色~褐黃色,主要分布于隧道出口處基底下部,厚約10~15m,成分以粉粒為主,土質(zhì)較均,手搓有砂感,中密,潮濕,局部夾薄層粉砂,Ⅱ級普通土,σ0=150kPa。(6)粗砂(Q3 al5):褐黃色,成分主要為石英、長石、云母,磨圓度較好,局部夾細(xì)砂層,厚度1~4m不等,潮濕,中密,Ⅰ級松土,σ0=250kPa。(8)細(xì)角礫土(Q3 dl6):灰黃色,顆粒成分主要為變砂巖,呈棱角狀次棱角狀,粒徑大于20mm約占10%,20~10mm約占15%,10~5mm約占25%,5~2mm約占30%,其余為黏性土充填,稍濕,中密,Ⅱ級普通土,σ0=350kPa。上第三系(N1)上第三系中新統(tǒng)泥巖(N1 Ms):棕紅色、褐色、淺灰色,成分以粘土礦物為主,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,泥質(zhì)輕微膠結(jié),根據(jù)SZ15深孔鉆探揭示,第三系泥巖中局部夾薄層砂巖,成巖作用差,巖質(zhì)較軟弱,遇水易軟化,強風(fēng)化厚5~20m,Ⅲ級硬土,σ。震旦系下統(tǒng)(Z1)變砂巖(Z1 Ss):主要分布于隧道出口段,灰黑、深灰色,層狀構(gòu)造,中細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),局部為粉砂狀變余結(jié)構(gòu),中薄層狀為主,成分為石英、長石、巖屑及少量的電氣石、鋯石等,巖屑主要為酸性火山巖和少量變質(zhì)巖;鈣質(zhì)及少量泥質(zhì)、凝灰質(zhì)膠結(jié);砂巖中片理間隔性發(fā)育,局部受構(gòu)造影響影響嚴(yán)重,巖體破碎,巖體風(fēng)化層厚5~10m,Ⅳ級軟石,σ0=500kPa,弱風(fēng)化Ⅴ級次堅石,σ0=800kPa,巖層產(chǎn)狀:N75176。N。肉紅色,成分以石英、鉀長石為主,中粗粒狀結(jié)構(gòu),局部似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖體節(jié)理、裂隙較發(fā)育,巖體相對較完整,巖質(zhì)堅硬,Ⅴ級次堅石,σ0=1000kPa。隧道通過段斷裂和褶皺不發(fā)育。 地下水隧道區(qū)地下水主要為第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水。隧道下穿進入,從細(xì)、粗圓礫土含水層上部斜穿通過,由于洞身埋深淺,受季節(jié)性影響地下水位變化幅度較大?;鶐r裂隙水賦存于上第三系泥巖、華力西期花崗巖和震旦系變質(zhì)砂巖中?;◢弾r、變質(zhì)砂巖巖體節(jié)理、裂隙較發(fā)育,呈微張狀,有利于地下水的入滲和運移,由于裂隙的不均勻分布使得地下水的分布極不均勻,局部受構(gòu)造影響嚴(yán)重,巖體破碎,富水性相對較好。根據(jù)水質(zhì)分析資料,隧道區(qū)地下水水化學(xué)類型為SO4Mg和 HCO3—Na型水;地下水水質(zhì)較差,~,地下水對圬工具氯鹽及硫酸鹽侵蝕性,環(huán)境作用等級分別為L2和H2。km)(m3/d)(m3/d)1ⅢDK813+500~ⅢDK814+000弱富水972912ⅢDK814+000~ⅢDK814+700912733ⅢDK814+700~ⅢDK815+5003502808404ⅢDK815+500~ⅢDK816+4001173515ⅢDK816+400~ⅢDK817+84081740856ⅢDK817+840~ⅢDK818+222660 總長  16226500秦安隧道斜井涌水量計算匯總表 表3 序號斜井名稱長度(km)交點里程預(yù)測涌水量(m3/d)正常最大11號斜井ⅢDK813+80010251022號斜井ⅢDK815+1205622810(五)不良地質(zhì)及特殊巖土分布、特征不良地質(zhì)分布及特征(1)滑坡該方案隧道洞身穿越王家墩滑坡體前緣堆積區(qū)及階地頂面,隧道洞身自滑坡體堆積區(qū)下面一、二級階地面通過,IDK813+580~I(xiàn)DK814+420段隧道路肩位于第三系強風(fēng)化泥巖和第四系粗、細(xì)圓礫土及粉質(zhì)粘土層中,拱頂及部分洞身位于王家墩滑坡堆積體形成的黏質(zhì)黃土層中。特殊巖土分布及特征(1)濕陷性黃土根據(jù)土工試驗資料,隧道第四系全新統(tǒng)沖積黏質(zhì)黃土屬于Ⅲ級(嚴(yán)重)自重濕陷性場地,濕陷土層厚度15~20m。(1)松軟土根據(jù)松軟土的判定標(biāo)準(zhǔn),該隧道進出口的黏質(zhì)黃土和粉質(zhì)黏土Ps≤3MPa。三、評估對象范圍及目標(biāo)評估對象:秦安隧道評估目標(biāo):通過對風(fēng)險評估,識別所有潛在的風(fēng)險因素,確定風(fēng)險等級,提出風(fēng)險處理措施,將各類風(fēng)險降到可接受水平,從而達(dá)到保障安全、保護環(huán)境、保證建設(shè)工期、控制投資提高效益的目的,后果或損失與評估目標(biāo)關(guān)系見下表。開始預(yù)設(shè)計檢查勘察資料對初始風(fēng)險因素進行識別對初始風(fēng)險因素進行評估確定降低初始風(fēng)險水平的主要措施評估設(shè)計措施對風(fēng)險的減輕程度風(fēng)險水平是否可接受風(fēng)險接受準(zhǔn)則不能接受可以接受預(yù)設(shè)計結(jié)束殘留風(fēng)險風(fēng)險評估流程圖圖1 風(fēng)險評估流程圖(二)評估方法風(fēng)險估計和評價可采用專家調(diào)查法、風(fēng)險矩陣法、層次分析法、故障樹法、模糊綜合評估法、蒙特卡羅法、敏感性分析法等方法。五、風(fēng)險評估內(nèi)容(一)風(fēng)險指標(biāo)體系隧道風(fēng)險指標(biāo)體系 表5項目施工方法目標(biāo)風(fēng)險風(fēng)險因素或風(fēng)險事件施工圖設(shè)計階段礦山法安全、環(huán)境、質(zhì)量、投資、工期、第三方進出洞風(fēng)險塌方變形突水(泥)環(huán)境其他(二)風(fēng)險清單表隧道風(fēng)險清單表 表6序號風(fēng)險事件風(fēng)險產(chǎn)生的原因險源類別后果1塌方洞口段節(jié)理密集帶、巖層接觸帶、巖體風(fēng)化帶褶皺構(gòu)造帶斷層破碎帶隧道淺埋地段G人員傷亡工期延誤投資增加2突水(泥)節(jié)理密集帶、巖層接觸帶褶皺構(gòu)造帶斷層破碎帶隧道淺埋過溝地段G人員傷亡工期延誤投資增加3變形洞口淺埋、土質(zhì)地層褶皺構(gòu)造帶、斷層破碎帶高地應(yīng)力段膨脹巖段G人員傷亡工期延誤投資增加4環(huán)境棄砟G、D投資增加(三)風(fēng)險分級及接受準(zhǔn)則鐵路隧道風(fēng)險分級包括事故發(fā)生概率的等級標(biāo)準(zhǔn)、事故發(fā)生后果的等級標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險的等級標(biāo)準(zhǔn)。人員傷亡等級標(biāo)準(zhǔn) 表9后果定性描述災(zāi)難性的很嚴(yán)重嚴(yán)重較大的輕微的后果等級54321人員傷亡數(shù)量(人)F>92<F≤9或SI>101<F≤9或1<SI≤10SI=1或1<MI≤10MI=1注:F=死亡人數(shù) SI=重傷 MI=輕傷(3)工期延誤是指工程風(fēng)險事故引起的工程建設(shè)時間的延長。工期延誤等級標(biāo)準(zhǔn) 表10后果定性描述災(zāi)難性的很嚴(yán)重嚴(yán)重較大的輕微的后果等級54321延誤時間1(控制性工期工程)(月/單一事故)>101~10~1~<延誤時間2(非控制性工期工程)(月/單一事故)F>246~242~6~2<(4)環(huán)境影響是指隧道施工對周圍建筑(構(gòu))筑物破壞或損害、環(huán)境污染等,根據(jù)其影響程度進行分級。根據(jù)事故發(fā)生的概率和后果等級,將風(fēng)險等級分為四級,如下表所示。風(fēng)險接受準(zhǔn)則與采取的風(fēng)險處理措施 表13風(fēng)險等級接受準(zhǔn)則處理措施低度可忽略此類風(fēng)險較小,不需采取風(fēng)險處理措施和監(jiān)測中度可接受此類風(fēng)險次之,不需采取風(fēng)險處理措施,但需予以監(jiān)測高度不期望此類風(fēng)險較大,必須采取風(fēng)險處理措施降低并加強監(jiān)測極高不可接受此類風(fēng)險最大,必須高度重視,一般應(yīng)規(guī)避,否則要不惜代價降低,至少降低到不期望的程度(四)風(fēng)險識別正洞(1)由于該隧道進口端ⅢDK813+500~ ⅢDK814+600位于王家墩滑坡體前緣堆積區(qū),隧道洞身局部處于第四系滑坡體堆積體內(nèi),施工中容易引起隧道圍巖坍塌及變形或側(cè)向變形破壞,若地表變形大容易引起地表滑坡體局部復(fù)活。(3)隧道洞身ⅢDK814+600~ⅢDK816+360段洞身地層為泥巖,具有中強膨脹性,施工中可能發(fā)生大變形的風(fēng)險事件(4)隧道洞身ⅢDK816+490~ⅢDK817+760段洞身地層為花崗巖,呈不同規(guī)模的巖株狀產(chǎn)出,侵入體多呈不規(guī)則橢圓狀,長軸方向以北西向為主。(5)隧道洞身ⅢDK817+850~DK818+190段洞身地層為變砂巖,主,層狀構(gòu)造,中細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),局部為粉砂狀變余結(jié)構(gòu),中薄層狀為主,成分為石英、長石、巖屑及少量的電氣石、鋯石等,巖屑主要為酸性火山巖和少量變質(zhì)巖;鈣質(zhì)及少量泥質(zhì)、凝灰質(zhì)膠結(jié);砂巖中片理間隔性發(fā)育,局部受構(gòu)造影響影響嚴(yán)重,巖體破碎, Ⅲ級圍巖為主,局部Ⅳ、Ⅴ級圍巖,易發(fā)生塌方、突水(泥)的風(fēng)險事件。(1)2號橫洞洞口下穿天巉公路,施工中在通過天巉公路及正洞交叉段時,施工存在塌方的的風(fēng)險。(五)初始風(fēng)險評定通過對其余隧道的地層巖性、工程地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)及特殊地質(zhì)進行詳細(xì)分析后,統(tǒng)計出“秦安隧道正洞初始風(fēng)險等級表”及“秦安隧道輔助坑道初始風(fēng)險等級表”。因此,僅對風(fēng)險等級為“高度”和“極高”的風(fēng)險事件研究對策。隧道兩端洞口地段發(fā)生塌方事件后,會造成風(fēng)險等級為“高度”的風(fēng)險事件。洞身通過富水淺埋溝谷, 發(fā)生塌方冒頂、突水(泥)事件后,會造成風(fēng)險等級為“極高”的風(fēng)險事件。投資風(fēng)險目標(biāo)對風(fēng)險目標(biāo)B(投資)的風(fēng)險等級進行統(tǒng)計后顯示,隧道內(nèi)發(fā)生較大變形、突水(泥)和塌方是主要風(fēng)險,對隧道的投資影響很大。隧道通過斷層破碎帶、褶皺構(gòu)造帶、節(jié)理密集帶、巖溶發(fā)育段等發(fā)生塌方、突水(泥)等事件后,會造成風(fēng)險等級為“高度”的風(fēng)險事件。(2)輔助坑道輔助坑道斷層破碎帶、淺埋地段、與正洞交叉口發(fā)生塌方后會造成風(fēng)險等級為“高度”的風(fēng)險事件。隧道兩端洞口地段發(fā)生塌方事件后,會造成風(fēng)險等級為“高度”的風(fēng)險事件。洞身通過富
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