廈深鐵路桑浦山隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)對(duì)措施分析

摘要：廈深鐵路桑浦山隧道全長(zhǎng)5500m，隧道區(qū)為低山丘陵區(qū)，其山體大部分由燕山期花崗巖及其風(fēng)化層構(gòu)成。隧道出口位于采石場(chǎng)，工程活動(dòng)強(qiáng)烈。隧道中部距南隴水庫(kù)400余米。由于隧道處在桑浦山斷裂通過(guò)及影響地段內(nèi)，桑浦山斷裂對(duì)隧道施工影響大，在施工中易引發(fā)涌水、坍塌。根據(jù)《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2007]200號(hào)）有關(guān)規(guī)定，論文結(jié)合桑浦山隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)以及隧道工程特點(diǎn)，對(duì)桑浦山隧道施工期可能出現(xiàn)的安全、環(huán)境、工期等各方面的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定了桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并針對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素（事件）擬定初步處理的工程措施，以期將桑浦山隧道施工期的潛在的各類風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的水平。

關(guān)鍵詞：隧道工程 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 應(yīng)對(duì)措施

1. 前言

廈深鐵路潮汕至深圳段桑浦山隧道位于廣東省，隧道全長(zhǎng)5500m，按200km/h雙線隧道設(shè)計(jì)，并預(yù)留提速條件。隧道內(nèi)縱坡為單面坡，坡度為3‰上坡。桑浦山隧道Ⅴ級(jí)圍巖共有605m，比例為11％；Ⅳ級(jí)圍巖共有300，比例為5.45％；Ⅲ級(jí)圍巖共有380m，比例為6.91％；Ⅱ級(jí)圍巖共有4215m，比例為76.64％。隧道進(jìn)口采用雙側(cè)擋墻式洞門，隧道出口采用斜切式洞門，出口仰坡較高，采用刷坡噴錨防護(hù)。隧道除洞口明洞外，全隧均采用復(fù)合式襯砌。為防止軟弱地層、斷層等地層發(fā)生塌方，設(shè)計(jì)中根據(jù)地質(zhì)情況采用超前長(zhǎng)管棚、超前小導(dǎo)管、超前錨桿進(jìn)行超前加固。為防止地下水發(fā)育的斷層地段發(fā)生涌、突水，確保施工安全，結(jié)合綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)情況或開挖后揭示情況，采用超前帷幕注漿等措施進(jìn)行注漿堵水。按新奧法原理組織施工，地下水發(fā)育的Ⅴ級(jí)圍巖淺埋和偏壓地段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，一般Ⅴ級(jí)圍巖地段采用三臺(tái)階七步開挖法；Ⅳ級(jí)圍巖地段采用三臺(tái)階七步開挖法；Ⅲ、Ⅱ級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法或全斷面法。桑浦山隧道按進(jìn)口、出口2個(gè)工區(qū)組織施工，施工進(jìn)度安排為施工準(zhǔn)備3個(gè)月，土建工期24.5個(gè)月（不含有砟軌道施工工期），共27.5個(gè)月。

由于桑浦山隧道工程地質(zhì)復(fù)雜，施工過(guò)程中易出現(xiàn)工程事故，根據(jù)《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2007]200號(hào)）有關(guān)規(guī)定，論文結(jié)合桑浦山隧道工程地質(zhì)、水文地質(zhì)以及隧道工程特點(diǎn)，對(duì)桑浦山隧道施工期可能出現(xiàn)的安全、環(huán)境、工期等各方面的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定了桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并針對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素（事件）擬定初步處理的工程措施，以期將桑浦山隧道施工期的潛在的各類風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的水平。

2.桑浦山隧道工程概況

桑浦山隧道隧址區(qū)上覆土層為第四系坡殘積粉質(zhì)粘土（Q4dl+el）；下伏基巖為；下伏燕山期γy花崗巖，分述如下：(1)第四系坡殘積粉質(zhì)黏土（Q4dl+el）、粉質(zhì)黏土：褐黃夾白色，硬塑，夾少量礫石直徑1～6mm，約占5%。厚度約0.5～3m，廣泛分布于山坡的緩坡及坡麓表層地帶，溝谷地段厚度較大。(2)、燕山期γy花崗巖，燕山期γy花崗巖，全～弱風(fēng)化，全風(fēng)化層厚10～18m，強(qiáng)風(fēng)化層厚6～8m，下為弱風(fēng)化層。桑浦山隧道線路DK215+940附近桑浦山斷裂（F1）出露于地表，為正斷層，沿?cái)嗔褞Щ◢弾r被擠壓成碎裂巖，并具有硅化和糜棱巖化，在斷裂帶可見(jiàn)煌斑巖脈和基巖脈。

桑浦山隧道區(qū)屬低山丘陵區(qū)，山體大部分由燕山期γy花崗巖及其風(fēng)化層構(gòu)成，花崗巖屬硬質(zhì)巖，全～弱風(fēng)化，全風(fēng)化層厚10～18m，強(qiáng)風(fēng)化層厚6～8m，巖體完整性較好，整體穩(wěn)定性較好。局部因地質(zhì)構(gòu)造的破碎作用導(dǎo)致巖體破碎，穩(wěn)定性變差，工程性質(zhì)降低。隧道地表植被較發(fā)育，山體尚未受到人類工程活動(dòng)的較大破壞，大部分坡體現(xiàn)狀穩(wěn)定。隧道出口位于采石場(chǎng)，正在開采，工程活動(dòng)強(qiáng)烈。南隴水庫(kù)位于DK216+300左側(cè)400余米，水面標(biāo)高高于隧道路肩標(biāo)高，可能引起滲漏，與斷裂走向一致，可能引起水庫(kù)滲漏。隧道DK212+530～+685坡面分布落石，斜坡坡面落石較密集，巖性為花崗巖，塊體尺寸0.5～2m，為花崗巖球狀風(fēng)化所引起，落石區(qū)長(zhǎng)150m,寬90m.。DK217+780～DK218+950，坡面分布落石，巖性為花崗巖，塊體尺寸0.5～2m，為花崗巖球狀風(fēng)化所引起。應(yīng)采取相應(yīng)防護(hù)措施。

由于隧道處在桑浦山斷裂F1（DK215+840～+970）、F2（DK216+185～+300）通過(guò)及影響地段，構(gòu)造裂隙極發(fā)育，有利于大氣降水的入滲補(bǔ)給，特別是雨季補(bǔ)給量大，涌水量也大。桑浦山斷裂規(guī)模大，次級(jí)斷裂發(fā)育，破碎帶較寬，導(dǎo)水性好，利于地下水匯集、補(bǔ)給，加強(qiáng)了地下水與地表水的水力聯(lián)系。預(yù)計(jì)施工中遇到該斷裂時(shí)，易引發(fā)涌水、坍塌等危害，需加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)、及時(shí)支護(hù)，并做好防排水措施。

3.桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

3.1 桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容及目標(biāo)

桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要對(duì)隧道施工期可能出現(xiàn)的安全、環(huán)境、工期等各方面的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并針對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素（事件）擬定初步處理的工程措施，將桑浦山隧道施工期的潛在的各類風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的水平。

3.2 桑浦山隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序和評(píng)估方法

3.2.1 桑浦山隧道風(fēng)險(xiǎn)因素核對(duì)表

通過(guò)對(duì)桑浦山隧道的勘測(cè)資料、地勘報(bào)告、設(shè)計(jì)施工圖和隧道隧址的現(xiàn)場(chǎng)踏勘，結(jié)合已有隧道施工經(jīng)驗(yàn)，確定的桑浦山隧道施工期的風(fēng)險(xiǎn)因素如表1所示。

3.2.2 桑浦山隧道風(fēng)險(xiǎn)清單表

根據(jù)以上分析，桑浦山隧道施工中存在的主要風(fēng)險(xiǎn)為：涌（突）水（泥）、塌方風(fēng)險(xiǎn)、放射污染風(fēng)險(xiǎn)、巖爆、洞口失穩(wěn)和施工引起的水和放射性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等。桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果見(jiàn)表2。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容

桑浦山隧道施工期的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以定量、半定量為主，結(jié)合隧道現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定，根據(jù)施工方已掌握的勘測(cè)、設(shè)計(jì)等各方面的資料，分析確定了桑浦山隧道各風(fēng)險(xiǎn)因素導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)事件可能發(fā)生的概率和可能產(chǎn)生的后果。在綜合考慮了隧道地形地質(zhì)條件、勘測(cè)、設(shè)計(jì)等有關(guān)資料后，將各種風(fēng)險(xiǎn)因素導(dǎo)致相應(yīng)事故發(fā)生的的概率及后果分別用1～5五個(gè)數(shù)值來(lái)表示，其中，概率等級(jí) “1”～“5”分別代表“很不可能”、“不可能”、“偶然”、“可能”、“很可能”，后果等級(jí)“1”～“5”分別代表“輕微的”、“較大的”、“嚴(yán)重的”、“很嚴(yán)重的”、“災(zāi)難性的”。依據(jù)《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估暫行規(guī)定》（報(bào)批稿）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分為“極高（I級(jí)）、高度（II級(jí)）、中度（III級(jí)）、低度（IV級(jí)）”四個(gè)等級(jí)。桑浦山隧道施工期的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表3。

4.桑浦山隧道風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策措施及建議

按照評(píng)估結(jié)果，桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)事件均為I～I(xiàn)V級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，分別屬于不可接受或不期望范疇，需采取針對(duì)性措施將風(fēng)險(xiǎn)降低至可接受或可忽略范圍，故制定對(duì)策表如4。

由于在施工中將采用相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策措施，可將桑浦山隧道施工期的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)相應(yīng)地降低，但不可能完全消除，故在結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果基礎(chǔ)上制定了響應(yīng)的工程措施，在以上工程措施實(shí)施基礎(chǔ)上，桑浦山隧道殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果如表5所示。

5.隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論

通過(guò)本次對(duì)桑浦山隧道施工期風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，初步識(shí)別桑浦山隧道存在的涌（突）水（泥）、變形塌方風(fēng)險(xiǎn)、巖爆風(fēng)險(xiǎn)、放射性污染風(fēng)險(xiǎn)、隧道進(jìn)出口塌方風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在采用了必要的工程措施后降低了風(fēng)險(xiǎn)，但仍有殘留風(fēng)險(xiǎn)存在。因此桑浦山隧道施工中將進(jìn)一步加強(qiáng)隧道風(fēng)險(xiǎn)防范及隧道風(fēng)險(xiǎn)管理工作，確保隧道施工安全?！?/p>

作者簡(jiǎn)介：李樹軍(1967 - )，男，黑龍江省泰來(lái)縣人1989年畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院鐵道工程專業(yè)。高級(jí)工程師，中鐵十三局集團(tuán)有限工程廈深鐵路指揮部指揮長(zhǎng)，主要從事交通施工管理方面的工作。