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1、临夏至合作高速公路LH16合同段合作南隧道施工安全风险评估报告18临夏至合作高速公路LH16合同段合作南隧道施工安全风险评估报告编 制 单 位： 华通路桥集团有限公司 评估小组负责人： 日 期： 2012年4月 合作南隧道施工安全风险评估报告一、编制依据1、公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行交质监发【2011】217号。2、高速公路施工合同段合同文件、施工图纸及技术规范。3、交通部颁发的公路工程国内招标文件范本（2009年版）、标准施工招标文件(2007年版)、现行公路工程技术标准、现行公路隧道施工技术规范、现行公路工程施工安全技术规程等相关规范。4、关于转发交通运输部开展公路桥梁和隧道工
2、程施工安全风险评估试行工作的通知（甘交质监201169号。5、关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行工作的通知（交质监发2011217号6、现行公路施工手册、现行工程建设标准强制性条文公路工程部分。7、现场踏勘调查、搜集的实地资料。8、我单位在类似工程中的施工经验和相关工程的技术总结、工法成果等。9、依据以上文件、规范、标准及工程实地勘察情况，结合我公司现有技术装备、施工能力、管理水平，以及多年从事复杂地形地质条件隧道施工的丰富经验，并针对本工程施工特点，以“保质量、保工期、保安全、创精品”为目标，编制本实施性施工组织设计。二、工程概况1、隧道工程概况本合同段布设隧道一座，为合作南隧道
3、。合作南隧道为一座左、右线分离的四车道高速公路中隧道。隧址位于合作市那吾乡枣子村、那吾乡达洒村，布设于合作市南侧格河与枣子河分水岭的基岩山梁。隧道起讫桩号YK97+380-YK98+080，长700米，ZK97+340-ZK98+020，长680米。隧道最大埋深55米。洞内纵坡为：左线纵坡2.95%，-2.0%；右线为2.95%，-1.65%。进口均采用削竹式洞门。2、隧道地质概况（1）、气象条件隧址区属寒冷湿润型气候；垂直差异大，光照充裕，降水较多，长冬无夏，春秋短促。高原大陆性气候特点比较明显。年平均气温为1.5-4.8；1月平均气温-7.7-10.3；7月平均气温为12.6-15.9，历
4、年极端最高气温可达30.历年极端最低气温-28.5.年平均降水量为516毫米，降水量的分布不均匀，且不稳定。一是从南向北递减；二是垂直分布不明显。多集中于7、8、9三个月，约占全年降水量的45.3%。年平均蒸发量1221.9毫米至1333.5毫米，为降水量的2-3倍。最大积雪深度15-16厘米，一般降雪在11月至3月。（2）、合作南隧道1、地形地貌隧道穿越格河左岸与枣子河右岸间一分水岭基岩梁脊，属高原山地地貌单元。隧道兰州端进口位于枣子河右岸岸坡，自然坡度40左右，表层覆盖坡积碎石，植被覆盖好，隧道轴线与地形线夹角约46。隧道郎木寺端出口位于合作南格河左岸盆地边缘，出口自然坡度10-20，上覆
5、坡积粉土，洞轴线与坡面大角度相交。2、地层岩性隧址区地层岩性主要为第四系坡积、洪积块（碎）石土、下三叠系砂质板岩夹砂岩及老第三系砂砾岩。第四系坡积、洪积碎石土：浅灰黄色，主要由碎石、块石及粉土混杂组成，碎石、块石成分兰州端进口为板岩、砂岩等风化剥落碎块、碎屑，郎木寺端出口为砂砾岩风化碎石，无分选，随坡就地堆积。粒径以3-10cm居多，粉土，土灰黑色，手搓具轻纱感，表部植物根系及虫孔发育，腐殖质含量较前端增高，结构松散-中密，属级硬土。第三系砂砾岩夹砂砾岩（E）：砂砾岩棕红色，碎屑结构，泥、钙质胶结，厚层块状构造，岩层产状近于水平，全、强风化带厚度较大。下三叠系砂质板岩夹砂岩（T1）：岩层总体产
6、状19057，板岩中厚层块状构造，变余泥质结构，板理、层理发育，板岩单层厚20-30cm ，敲击易沿板理面开裂。砂岩薄、层-中厚层状构造，层理发育，层面平整。岩体中主要发育两组节理面其岩层切割成大小不等的菱形块体。风化裂隙易沿节理面形成，使岩体完整性降低。新鲜岩石致密坚硬，易沿板理劈开，板理面微具丝绢光泽，锤击声清脆，稍有回弹，属级次坚石。砂岩，青灰色。主要有石英、长石等矿物组成，变余结构，块状构造，属级坚石。3、地质构造与地震隧址区无大的断裂构造，仅发育层面裂隙及细小切层节理、裂隙，宽度差小于5mm，裂隙充填岩石碎屑及泥质物，泥钙质弱胶结或无胶结，面多平直，延伸长短不一。根据国家地震局颁布的
7、中国地震动峰值加速度区划图、中国地震动反应谱特征周期区划图（G18306-2001图A和图B）,并结合甘肃省地震灾后恢复重建工作陇南、甘南地区地震动峰值加速度区划图和甘肃省地震灾后重建恢复工作陇南、甘南地区地震动反应谱特征周期区划图，隧址区地震动峰值加速度为0.10g（相当于地震基本烈度度）。4、水文地质条件4.1地下水类型及水动力条件隧址区内的地下水类型可分为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水两种类型。基岩裂隙水：基岩裂隙水主要受大气降水补给，沿节理和裂隙下渗向格河和枣子河排泄。孔隙性潜水：赋存于第四系松散坡积、洪积层中，受大气降水补给，排泄以地下径流和蒸发为主，并下渗补给基岩裂隙水。4.2地下水影
8、响预测通过隧址区工程地质调绘和水文地质条件分析推断：隧址区构造-水文地质单元简单，地下水赋存于第四系松散覆盖层及基岩裂隙等不连续结构面中，径流连续，潜水流动方向由山脊径流向河谷。隧址区地下水、地表水对混凝土微腐蚀。4.3涌水量预测由于隧道穿越地层岩性种类多，地下水主要受岩性及节理、裂隙发育程度控制，其补给源主要为大气降雨，为使预测的涌水量有可比性，参考铁路工程水文地质勘察规程（TB10049-2004），结合隧道区实际水文地质条件，选用大气降水渗入系数法进行预算。根据水文地质条件及上述计算结果，考虑到隧道围岩渗透系数变化较大，根据隧道水文地质条件，预测隧道单线正常涌水量为79.5m3/d，隧道
9、涌水地段主要集中在隧道两端进出口段、不整合接触带和沟谷地段。根据铁路工程水文地质勘察规程（TB10049-2004）表10.5.2围岩富水程度判别标准，该隧道围岩属弱富水区。此外由于区内地下水动态受降水影响，变化较大，雨季施工隧道涌水量可能有较大的增幅。综合分析隧道雨季最大涌水量确定为此次计算的隧道正常涌水量的3倍，预测隧道单线最大涌水量为240m3/d。5、不良地质现象与特殊岩性岩土隧址区无不良地质和特殊性岩土分布6工程、水文地质条件评价6.1、洞口稳定性评价隧道兰州端进口位于枣子河右岸-冲沟右侧基岩山梁近坡麓，该段洞轴线与地形线夹角46，存在一定程度的偏压，建议对洞口边坡进行喷锚支护。表层
10、覆盖坡积角砾，厚度5-m,稍密，稍湿，承载力基本容许值fa0=300kPa;进口段围岩为坡积角砾，结构松散，围岩无自稳能力，建议施工时清除局部松散覆盖层及不稳定块体，采用适当接长明洞的形式进洞，严格控制爆破强度，并加强支护措施。洞口上部斜坡应设置好排水、导水构筑物。岩石开挖边坡比1:0.5-1:0.75；碎石土开挖边坡比1:1.隧道郎木寺端出口段轴线与坡面大角度相交，斜交进洞，偏压程度较小，地形条件相对有利。本段上覆坡积粉土，黄褐色，稍湿，土质均匀。围岩岩性为第三系全风化带，顶部围岩几乎呈粉末土状；出口段上覆季节性冻土，冻土厚度1-1.5米，分布范围广，易引起洞口路基的冻胀和翻浆，建议采取工程
11、措施；建议洞口明挖后回填，采用适当接长明洞的形式进洞，严格控制爆破强度，并加强支护措施。洞口上部斜坡应设置好排水、导水构筑物。岩石开挖边坡比1:0.75-1:1；粉土开挖边坡比1:1-1：1.5。6.2洞身稳定性评价YK97+380-YK97+500(ZK97+340-ZK97+415)进口段：隧道兰州进口段洞顶埋深2-33米；通过岩性为下三叠系板岩，夹灰岩、砾岩。板岩中厚层状构造，变余泥质结构，板理发育，层厚20-30cm，敲击易沿板理面开裂；岩石饱和单轴抗压强度20-50Mpa,为较软岩；砂岩薄层-中厚层状构造，层理发育，层面平整；岩体中主要发育两组节理，其将岩层切割成大小不等的菱形块体。
12、风化裂隙易沿节理面形成，使岩体完整性降低，完整性系数Kv=0.35,破碎-较破碎。岩层产状19057，洞线走向SE173，洞线和岩层走向大角度相交，利于围岩稳定；地下水不发育，以基岩裂隙水和孔隙水潜水为主，勘察期间未见地下水，推测洞室开挖时有滴水渗水现象；无高地应力现象。取地下水修正系数K1=0.4,主要软结构面产状影响修正系数K2=0.2，初始应力状态修正系数K3=0，经计算，修正的围岩基本质量指标（BQ）193，为级围岩，围岩稳定性差，拱部无支护时易松动掉块，侧壁易发生小规模坍塌，洞底较稳定。YK97+500-YK97+690(ZK97+415-ZK97+700)洞身段：隧洞穿越格河左岸、
13、枣子河右岸两河分水岭基岩山梁，围岩岩性为下三叠系板岩夹灰岩、砂岩，局部为板岩、砂岩互层。板岩灰黑色-深灰色，具中厚层-薄层板状构造，变余泥质结构，板理发育，板面平整，新鲜岩体理面多具丝绢光泽，板厚20-30cm ,薄层厚5-10cm;岩石饱和单轴抗压强度20-24Mpa,为较软岩。洞线走向SE173，岩层产状19057，洞线和岩层走向大角度相交，利于围岩稳定。围岩岩层陡倾，岩性软硬相间，层间挤压作用强烈，滑动发育，局部揉皱作用强烈发育，岩体破碎，加上切层节理的组合切割，围岩完整性变差，完整性系数Kv=0.35-0.65，岩体破碎-较破碎。该段隧洞最小埋深30米，最大埋深55米。YK97+500
14、-+630(ZK97+415- 640)段岩体较完整，取地下水修正系数K3=0.3，主要软弱结构面产状影响修正系数K2=0.2，初始应力状态修正系数K3=0，修正（BQ）=265，属级围岩；围岩稳定性较好，洞顶易坍塌、掉块，侧壁稳定性相对较好，局部可能掉块，洞底稳定性较好。YK97+630-YK97+690(ZK97+640-ZK97+700)段风化强烈，岩体完整性差，破碎-较破碎；取地下水修正系数K1=0.4，主要软弱结构面产状影响修正系数K2=0.2，初始应力状态修正系数K3=0，修正的（BQ）=184，属级围岩，围岩稳定性差，洞顶、侧壁易掉块、坍塌。YK97+620-YK98+080(Z
15、K97+630-ZK98+020)出口段：隧道郎木寺端出口埋深5米-48米，顶部覆盖坡积粉土和角砾，穿越第三系砂砾岩与三叠系板岩夹砂岩地层的相变带的强风化带，围岩岩性为第三系砂砾岩。砂砾岩，呈棕红色，碎屑结构，泥、钙质胶结，胶结差，厚层块状构造，产状近于水平，单轴抗压强度3-5 Mpa，极软岩。完整性系数Kv=0.35；较破碎；全强风化厚度较大，岩体强度急降，该段通过第三系全风化带，顶部围岩几乎呈粉末土状，洞室浅埋，最小厚度5米，不到1倍开挖洞径，该地层为合作盆地的基底地层，沉积厚度大，分布范围广；同时该段地表属低洼集水地带，大气降水下渗的影响作用较大，加上基岩围岩厚度小，岩石风化破碎，成洞条件极差。围岩地质条件差，同时存在滴水、渗水问题，雨季时可能涌水量较大。去地下水修正系数K1=0.6，主要软弱结构
