厦深铁路桑浦山隧道施工风险评估及应对措施分析

2009-06-04李树军

管理观察 2009年13期

摘要：厦深铁路桑浦山隧道全长5500m，隧道区为低山丘陵区，其山体大部分由燕山期花岗岩及其风化层构成。隧道出口位于采石场，工程活动强烈。隧道中部距南陇水库400余米。由于隧道处在桑浦山断裂通过及影响地段内，桑浦山断裂对隧道施工影响大，在施工中易引发涌水、坍塌。根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号）有关规定，论文结合桑浦山隧道工程地质、水文地质以及隧道工程特点，对桑浦山隧道施工期可能出现的安全、环境、工期等各方面的风险进行预评价，通过风险评估确定了桑浦山隧道施工期风险等级，并针对各项风险因素（事件）拟定初步处理的工程措施，以期将桑浦山隧道施工期的潜在的各类风险降低到可以接受的水平。

关键词：隧道工程风险评估应对措施

1. 前言

厦深铁路潮汕至深圳段桑浦山隧道位于广东省，隧道全长5500m，按200km/h双线隧道设计，并预留提速条件。隧道内纵坡为单面坡，坡度为3‰上坡。桑浦山隧道Ⅴ级围岩共有605m，比例为11％；Ⅳ级围岩共有300，比例为5.45％；Ⅲ级围岩共有380m，比例为6.91％；Ⅱ级围岩共有4215m，比例为76.64％。隧道进口采用双侧挡墙式洞门，隧道出口采用斜切式洞门，出口仰坡较高，采用刷坡喷锚防护。隧道除洞口明洞外，全隧均采用复合式衬砌。为防止软弱地层、断层等地层发生塌方，设计中根据地质情况采用超前长管棚、超前小导管、超前锚杆进行超前加固。为防止地下水发育的断层地段发生涌、突水，确保施工安全，结合综合超前地质预测预报情况或开挖后揭示情况，采用超前帷幕注浆等措施进行注浆堵水。按新奥法原理组织施工，地下水发育的Ⅴ级围岩浅埋和偏压地段采用双侧壁导坑法，一般Ⅴ级围岩地段采用三台阶七步开挖法；Ⅳ级围岩地段采用三台阶七步开挖法；Ⅲ、Ⅱ级围岩地段采用台阶法或全断面法。桑浦山隧道按进口、出口2个工区组织施工，施工进度安排为施工准备3个月，土建工期24.5个月（不含有砟轨道施工工期），共27.5个月。

由于桑浦山隧道工程地质复杂，施工过程中易出现工程事故，根据《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号）有关规定，论文结合桑浦山隧道工程地质、水文地质以及隧道工程特点，对桑浦山隧道施工期可能出现的安全、环境、工期等各方面的风险进行预评价，通过风险评估确定了桑浦山隧道施工期风险等级，并针对各项风险因素（事件）拟定初步处理的工程措施，以期将桑浦山隧道施工期的潜在的各类风险降低到可以接受的水平。

2.桑浦山隧道工程概况

桑浦山隧道隧址区上覆土层为第四系坡残积粉质粘土（Q4dl+el）；下伏基岩为；下伏燕山期γy花岗岩，分述如下：(1)第四系坡残积粉质黏土（Q4dl+el）、粉质黏土：褐黄夹白色，硬塑，夹少量砾石直径1～6mm，约占5%。厚度约0.5～3m，广泛分布于山坡的缓坡及坡麓表层地带，沟谷地段厚度较大。(2)、燕山期γy花岗岩，燕山期γy花岗岩，全～弱风化，全风化层厚10～18m，强风化层厚6～8m，下为弱风化层。桑浦山隧道线路DK215+940附近桑浦山断裂（F1）出露于地表，为正断层，沿断裂带花岗岩被挤压成碎裂岩，并具有硅化和糜棱岩化，在断裂带可见煌斑岩脉和基岩脉。

桑浦山隧道区属低山丘陵区，山体大部分由燕山期γy花岗岩及其风化层构成，花岗岩属硬质岩，全～弱风化，全风化层厚10～18m，强风化层厚6～8m，岩体完整性较好，整体稳定性较好。局部因地质构造的破碎作用导致岩体破碎，稳定性变差，工程性质降低。隧道地表植被较发育，山体尚未受到人类工程活动的较大破坏，大部分坡体现状稳定。隧道出口位于采石场，正在开采，工程活动强烈。南陇水库位于DK216+300左侧400余米，水面标高高于隧道路肩标高，可能引起渗漏，与断裂走向一致，可能引起水库渗漏。隧道DK212+530～+685坡面分布落石，斜坡坡面落石较密集，岩性为花岗岩，块体尺寸0.5～2m，为花岗岩球状风化所引起，落石区长150m,宽90m.。DK217+780～DK218+950，坡面分布落石，岩性为花岗岩，块体尺寸0.5～2m，为花岗岩球状风化所引起。应采取相应防护措施。

由于隧道处在桑浦山断裂F1（DK215+840～+970）、F2（DK216+185～+300）通过及影响地段，构造裂隙极发育，有利于大气降水的入渗补给，特别是雨季补给量大，涌水量也大。桑浦山断裂规模大，次级断裂发育，破碎带较宽，导水性好，利于地下水汇集、补给，加强了地下水与地表水的水力联系。预计施工中遇到该断裂时，易引发涌水、坍塌等危害，需加强安全监测、及时支护，并做好防排水措施。

3.桑浦山隧道施工期风险评估

3.1 桑浦山隧道施工期风险评估内容及目标

桑浦山隧道施工期风险评估主要对隧道施工期可能出现的安全、环境、工期等各方面的风险进行预评价。通过风险评估，确定桑浦山隧道施工期风险等级，并针对各项风险因素（事件）拟定初步处理的工程措施，将桑浦山隧道施工期的潜在的各类风险降低到可以接受的水平。

3.2 桑浦山隧道风险评估程序和评估方法

3.2.1 桑浦山隧道风险因素核对表

通过对桑浦山隧道的勘测资料、地勘报告、设计施工图和隧道隧址的现场踏勘，结合已有隧道施工经验，确定的桑浦山隧道施工期的风险因素如表1所示。

3.2.2 桑浦山隧道风险清单表

根据以上分析，桑浦山隧道施工中存在的主要风险为：涌（突）水（泥）、塌方风险、放射污染风险、岩爆、洞口失稳和施工引起的水和放射性环境风险等。桑浦山隧道施工期风险识别结果见表2。

3.3 风险评估内容

桑浦山隧道施工期的风险评估以定量、半定量为主，结合隧道现有统计数据及现行规范、规定，根据施工方已掌握的勘测、设计等各方面的资料，分析确定了桑浦山隧道各风险因素导致的风险事件可能发生的概率和可能产生的后果。在综合考虑了隧道地形地质条件、勘测、设计等有关资料后，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”，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”。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。桑浦山隧道施工期的风险评估结果见表3。