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1、云霄庵隧道总体安全风险评估1.工程概况调查.1项目概况拟建的云霄庵隧道位于湖南省宁乡县老粮仓镇境内,为分离式隧道,隧道左洞处在直线段，后接半径为4300米的平曲线,右洞位于直线段。起迄桩号为左洞ZK48+8Z+220,总长375米，隧道最大埋深约77m，位于K4906处，右洞K4+854+200，总长55米，隧道最大埋深约7.82，位于K4+06处。隧道型式为分离式,净空(宽高)均为0.755.0m,采用灯光照明,自然通风。隧道洞门型式进出口为端墙式。1.2地形地貌：该隧道区属丘陵地貌,地形起伏较大。隧道范畴内中线高程7.m251.9m,最大高差约79.m。山体自然坡度540。，植被较发育。进
2、、出口均处在山前斜坡地带，山坡处在基本稳定状态。具体地形地貌图见5-4-11.水文地质：隧址区地表水不发育,重要地表水体为两端洞口段附近小塘及冲沟低洼地段积水,接受大气降水补给，以地表径流形式排泄,勘察期间,水量较小。隧址区地下水重要为孔隙水及基岩中的裂隙水。孔隙水重要赋存于第四系全风化花岗岩中,全风化花岗岩多呈砂状、土状,赋水条件一般;砂质板岩岩体节理裂隙发育,深部节理多呈闭合状，连通性较差多充填泥质，赋水条件较差：浅部强风化石岩风化裂隙发育，岩体破碎,含少量裂隙水,重要靠大气降水补给：冲沟等低洼部位以地下径流形式排泄，斜坡部位以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。由于节理裂隙连通性差，地下
3、水并非为具有连通性的裂隙潜水，仅为局部破碎岩体中赋存的裂隙水且水量小。勘察期间,钻孔未揭发有地下水发育。1.4工程地质: 根据区域地质资料,结合本次地质调查成果,隧址区下伏地层岩性为燕山期(y5)花岗岩及元古界板溪群五强溪组(Ptw)砂质板岩，益阳端洞口段砂质扳岩岩层产状10。5。178。60。，娄底端洞口段为燕山期（y5）花岗岩，根据物探和钻探成果,砂质板岩与花岗岩呈侵入接触关系，接触面与线路大概相交于49+40（ZK+140)处。益阳端洞口段砂质扳岩重要发育有两组节理:节理J1:5。5。、节理J2：00。37。表层岩体节理密集。节理水平延伸一般不不小于1.0m,竖向切深不不小于0m,微张至
4、闭合状，裂隙为泥质充填。隧址辨别布的土体为第四系更新统(Q）粉质黏土、砂质黏性土，分布于隧道两端斜坡地带洞口段，根据地质调绘及钻探揭发其分布不均匀，局部厚度较大，层厚达280m，局部段厚度较小，约1.m。粉质黏土、砂质黏性土多位于斜坡上,受雨水浸泡强度减少，抗冲刷能力较弱,作为隧道洞口仰坡土体,易产生冲刷变形破坏，水土流失。在雨水浸润、冲刷侵蚀作用下，开挖后也许失稳。粉质黏土推荐承载力基本容许值a0=00kp，摩阻力原则值qk=0kp；砂质黏性土推荐承载力基本容许值F050a，摩阻力原则值qk=6kp。隧址围岩岩体为全风化花岗岩及强风化砂质板岩，岩体工程地质特性如下(地质纵断面图见S54-2和
5、S5-4-3):(1)全风化花岗岩:分布于隧道K44(ZK49+140)娄底端洞口段，根据钻孔揭发岩体状况显示,花岗岩构造构造基本破坏，仅原岩外观，多呈砂砾状，自稳能力差，施工过程无支护时拱部易产生坍塌现象，侧壁易失稳。全风化花岗岩推荐承载力基本容许值fa300kP，摩沮力原则值qik8kPa;弹性纵波速度Vp为0m/s80/s。(2）强风化花岗岩：分布于隧道9+140(K49+140）娄底端洞口段，根据钻孔揭发岩体状况显示,强风化花岗岩构造构造部分破坏,岩芯多呈砂状、短柱状，自稳能力较差，施工过程中无支护时拱部易产生坍塌现象,侧壁易失稳。强风化花岗岩推荐承载力基本容许值a0=00ka,摩阻力
6、原则值qk=11ka;弹性纵波速度p为800/s40m/s。(3）中风化花岗岩：分布于隧道K4+140(ZK49+14)娄底端洞口段,埋深较大,根据钻孔揭发岩体状况显示，中风化花岗岩中粗粒构造,块状构造,岩芯多呈短柱状,自稳能力较差施工过程中无支护时拱部易产生坍塌现缘,侧壁易失稳。中风化花岗岩推荐承载力基本容许值fa0=150ka，摩阻力原则值qi0kPa；弹性纵波速度p为100s210/。(4)全风化砂质扳岩:分布于隧道益阳端洞口49+0(Z9+140)段表层；根据钻孔揭发岩休状况显示，节理裂隙发育，岩体破碎，岩质软,自稳能力差,施工过程中无支护时拱部易坍塌，侧壁易失稳。全风化砂质板岩推荐承
7、载力基本容许值f=300kPa，摩阻力原则值qik=0kPa：弹性纵波速度V为50m/s8m/s。（）强风化砂质板岩：分布于隧道益阳端洞口49+10(ZK9+40)段,为洞身段围岩的重要构成部分，属软岩;根据钻孔揭发岩体状况显示,节理裂隙发育,岩体破碎，岩质软，自稳能力差,施工过程中无支护时拱部易坍塌，侧壁易失稳。强风化砂质板岩推荐承载力基本容许值0=600kPa，摩阻力原则值qk=6kPa：弹性纵波速度Vp为80m/00m/。(6）中风化砂质板岩：分布于隧道K+92(K49+90）K4+1（ZK140)段深部,为洞身段围岩的重要构成部分，岩体较完整,属软岩,自稳能力差,工过程中无支护时拱部易
8、坍塌,侧壁易失稳。中风化砂质板岩推荐承载力基本容许值fa01200pa，摩阻力原则值=240kpa；弹性纵波速度V为1600m/s210m/,未见不良地质构造发育。区域地质较稳定。1.5隧道围岩级别划分根据隧道工程地质勘查资料，云霄庵隧道围岩分级如下:表1.1云霄庵隧道左线围岩分级起讫里程分段长度m围岩名称围岩级别8+45ZK48+87025粉质黏土及全风化砂质板岩V2Z+70ZK8+975105强风化砂质板岩VZK497ZK41025强风化及中风化砂质板岩V1Z49+100Z4+133强风化砂质板岩V1Z49130ZK4+2200砂质黏土及少量全风化花岗岩2表.2云霄庵隧道右线围岩分级起讫里
9、程分段长度围岩名称围岩级别K884K4+8725粉质黏土及全风化砂质板岩V24+870K+02515强风化砂质板岩V1K49+025K49+1075强风化及中风化砂质板岩V14900K49+55强风化砂质板岩V19+35K49+206砂质黏土及少量全风化花岗岩V26设计概况隧道为上下行分离的双向四车道高速公路隧道，隧道建筑限界净宽0.5m，净高5.0。设计速度80km,采用单心圆断面布置。洞口工程设计以“早进洞,晚出洞”为原则，避免洞口大挖大刷,保证洞口的边坡及仰坡的稳定。本隧道进出口实际地形、地质状况，左、右线进出、口设计均采用端墙式洞门并设立510m明洞。明洞衬砌采用60c厚25防水钢筋混
10、凝土构造,填土高度应不不不小于15,在填土横坡不不小于0时，最大填土厚度可达到5.m。隧道洞身段均根据“新奥法”原理采用复合式衬砌，以锚杆、喷射混凝土或钢筋网喷射混凝土、钢拱架为初期支护,以模筑混凝土或钢筋混凝土为二次衬砌,共同构成永久性承载构造。在初期支护与二次衬砌之间设防水层。初期支护：对于V级围岩地段初期支护重要由工字钢钢拱架或格栅钢拱架、C5喷射早强混凝土、系统锚杆和钢筋网构成,系统锚杆采用D2中空注浆锚杆。二次衬砌:对于隧道洞口加强段及洞身V级围岩地段，二次衬砌按承当上部土压力覆土荷载计算，需采用C0钢筋混凝土构造,二次衬砌规定紧跟掌子面。具体隧道布置图见S5-4-5至S5-重要施工
11、工艺简介根据对湖南省益娄高速公路云霄庵隧道施工组织设计调查，本项目重要施工工艺如下：云霄庵隧道采用新奥法原理组织施工：涉及超前地质预报、监控量测、沉降变形观测及评估;软弱围岩施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则。特别注意综合接地及接口工程。隧道地质状况复杂,围岩级别为V级。隧道开挖掘进按照围岩级别，V级围岩采用微台阶法施工,出碴进料采用无轨运送。隧道超前支护采用大管棚、超前小导管，初期支护按照设计图纸采用网喷砼及钢拱架、钢格栅、锚杆,喷砼施工采用湿喷工艺。自制多功能作业台车无钉挂设防水板。进出口均采用压入式通风。二次衬砌使用衬砌台车拱墙一次模筑成型。砼洞外集中
12、拌和,砼搅拌运送罐车运至洞内，泵送砼入模。表1.隧道施工措施和重要设备配套表项目围岩级别开挖措施运送方式重要钻爆设备重要装运设备重要支护材物设备洞口V明挖法 (明洞)无轨挖掘机、风镐和凿岩机装载机和挖装机装碴,配15以上自卸汽车出碴。湿喷机喷砼；模板台车衬处。全 隧采用自动计量拌和站生产 砼、砼罐车运送砼。采用仰拱栈 桥通过仰供施工区。正洞洞身V台阶法无轨凿岩机、风镐和挖掘机2.评估指标风险鉴定2.1围岩状况（)评估根据益娄高速公路云霄庵隧道围岩级别划分可知：隧道左线V围岩长度占隧道左线全长的100。隧道右线V围岩长度占隧道右线全长的10%。按照评估原则,综合鉴定围岩状况a风险分值为3 (左线
13、隧道）、3(右线隧道）。22瓦斯含量（b）评估根据云霄庵隧道工程地质勘查报告，隧道施工区域不存在瓦斯地按照评估原则，综合鉴定瓦斯含量风险分值为0。2地质变化状况（c)评估由云霄庵隧道地质工程勘察报告可知，在勘察期间，钻孔未揭发有地下水发育，水量一般。仅为局部破碎岩体中赋存的裂隙水,且水量小。隧址区未见不良地质现象及特殊性岩土发育。左、右线隧道两端 洞口段地形上左右基本对称；隧道洞口存在浅埋地段。按照评估原则,同步考虑到浅埋地段占隧道全长比例很小，综合鉴定地质变化状况C风险分值为0。4开挖断面（A)评估云霄庵隧道为上下行分离的双向四车道高速公路隧道，采用单心圆断面布置,单洞双车道。按照评估原则，
14、综合鉴定开挖断面A风险分值为2。2.5隧道全长()评估云霄庵隧道为分离式隧道，左线隧道起讫桩号Z48+845ZK49+20,总长375米；右线隧道起讫桩号K48+85K9+20，总长355米。按照评估原则,综合鉴定隧道全长L风险分值为1。2.6辅助通道（A)评估云霄庵隧道在施工中不设立竖井、斜井和平行导坑。按照评估原则，综合鉴定辅助通道Au风险分值为0。2.7洞口特性(C)评估由云霄庵隧道地质工程勘察报告可知，左、右线隧道娄底段洞口仰坡坡体稳定性较差。隧道洞口V围岩,采用明洞法、中隔壁法施工,无轨运送出渣。按照评估原则,综合鉴定洞口特性C风险分值为1。隧址区所在地位于山区,隧址区娄底端洞口南侧约00处有公路乡道通过,交通条件一般。按照评估原则,综合鉴定事故救援可开展性Re风险分值为3。3.总体风险分级综合以上对各项风险指标评估,汇总云霄庵隧道施工安全总体风险评估表如表.4。表1.云霄庵隧道施工安全总体风险评估表评估指标评估
