隧道风险评估

1、风险评估的主要依据

（1）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005，以下简称"隧规"）

（2）《铁路隧道防排水技术规范》（TB10119-2000）

（3）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）

（4）《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）

（5）《铁路隧道辅助导坑技术规范》(TBJ10109－95）

（6）《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1-2003J259-2003）

（7）《铁路工程建设项目水土保持方案技术标准》（TB10503-2005）（8）《铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》（铁建设〔2007〕152号）

（9）《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号文）（10）《贵广铁路隧道风险评估与管理办法》

2、隧道设计概况

2.1 工程概况

姜架山1#隧道起迄里程：DK381+403-DK383+453，Ⅲ级围岩长1460m，Ⅳ级围岩长210m，Ⅴ级围岩长400m，全长共计2050m，线路所经路段均为粘土及页岩夹砂岩。线路纵坡为17.8‰，位于曲线上，曲线半径8000m。姜架山1#隧道通过原有临桂县五通镇至黄坡村乡镇公路，黄坡村至步厄村扶贫公路到达隧道出口附近，需新建施工便道到达隧道出口。本隧道轨顶标高进口为349.121m，出口为312.631m，最大埋深342m。

2.2 地层岩性及地质构造

线路位于桂林低山丘陵地带,在桂林市临桂县保宁乡步厄村，属低山

丘陵地貌，地形起伏较大，地表覆土较厚。地表上覆0～3m粉质黏土，下伏泥盆系下统莲花山组砂岩夹页岩，中厚层夹薄层，软硬不均，节理、裂隙发肓，岩体完整性较差，局部岩体破碎。

2.3 地震动参数

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）（1∶400万）划分，本标管段内地震动峰值加速度（地震基本烈度）小于0.05g, 地震动反应谱特征周期0.35s。

2.4 水文地质条件

本区段地下水主要为基岩裂隙水，裂隙溶洞水占岩溶水分布面积的46 %，富水性强，溶洞裂隙水占岩溶水分布面积的8.6%，富水性中等；向斜轴部节理裂隙密集，岩溶发育，地下水富集程度高，另外张性结构面导水性能好，也有利于岩溶水富集。

本隧道地下水对混凝土具酸性侵蚀，化学侵蚀环境作用等级为H1。

2.5不良地质与特殊岩土

隧道不良地质主要为进出口顺层滑坡，穿越2处断层。

（1）滑坡：隧道进口段左侧边墙顺层偏压，围岩质软，节理较发育，岩体较完整；进口段覆土和全风化层较厚，易形成工程滑坡，地下水对混凝土具酸性侵蚀；隧道出口段DK383+433～DK383+453仰坡顺层，该段覆土和全风化层较厚，隧道开挖后土层和全风化层易沿土石界面滑动，容易形成工程滑坡。

（2）断层破碎带：隧道在D3K381+600～+680段穿越胡家正断层，断层附近岩体破碎，节理、裂隙发肓，在开挖过程中易发生掉块、塌方；

隧道在D3K382+090～+190段穿越木洞逆断层，影响带宽40～60m，

断层附近岩体破碎，在开挖过程中易发生掉块、塌方。

2.6环境工程地质

（1）隧道开挖将形成较大的集水廊道，势必对隧址区水文地质条件产生影响，其影响半径可达数公里。但对周边环境影响范围不大。

（2）隧道施工将会产生大量的弃砟，弃砟场的选择至关重要，若选择不当，将会诱发新的环境地质问题，如：滑坡、泥石流等。施工弃土应置于专门的弃土场，并加强弃土场边坡的挡护，避免边坡失稳或形成泥石流。

2.7 隧道工程地质条件

隧道工程围岩分级表

3、风险识别

通过对地质调查说明、地勘报告、施工图及现有的资料等进行分析，本隧道风险指标体系如下表3-1、表3-1-1、表3-1-2、表3-1-3。

表3-1 姜架山1号隧道风险指标体系表

表3-1-1 姜架山1号隧道施工风险因素核对表

机械装备程度★

施工质量★

施工经验辅助工法的掌握与运★

监理情况★

其他

隧道特征埋深★

断面大小★

长度★

坡度★

表3-1-2 姜架山1号隧道洞口段事故风险风险因素体系表风险事件

风险因素

滑坡坍塌其他

施工准备情况

气象调查★★与施工有关法令调查★★设计文件的核对情况★★实施性施工组织设计★★其他

施工地质勘察

资料收集情况★★常规地质法（地质素描）★★超前地质预报★★其他

施工组织施工顺序★★

开挖速度★★

地下水处理★★

爆破方法★★爆破器材检查和落实★★

表3-1-3 姜架山1号隧道其他风险因素体系表

注：其中打“★”表示该风险因素对风险事件有影响，以下表同。

以岩性、地质构造为分段依据，对全隧道进行基本风险因素单元划分，划分结果见下表3-2。

表3-2 单元分段划分表

对隧道可能存在滑坡、塌方风险进行识别，识别结果见表3-3。

表3-3 风险因素分类表

根据以上分析及基本单元识别，本隧道存在的主要风险为：洞口滑坡

风险及塌方风险等。

综上所述，对隧道主要存在的洞口滑坡及塌方风险、环境风险因素进行识别，识别结果见表3-4。

表3-4 姜架山1号隧道风险清单表

4、风险评估

4.1 风险分级及接受标准

在综合考虑了地形地质条件、原勘测、设计有关资料后，将各种风险因素导致相应事故发生的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”，各概率等级所对应的概率大小和等级标准见表4-1。

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。

4.2 风险等级关系

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《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》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。其事故发生概率、后果等级与风险等级（指数）关系如表4-2所示：