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1、侧麵猶云霄庵隧道总体安全风险评估1.工程概况调查1.1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，隧道左洞处于直线段，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+845ZK49+220，总长375米，隧道最大埋深约77m，位于ZK49+060处，右洞K48+845K49+200，总长355米，隧道最大埋深约71.82m，位于K49+060处。隧道型式为分离式，净空（宽高）均为10.755.0m，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。隧道范围内中线高程172.8m251.9m，最大高
2、差约79.1m。山体自然坡度1540。，植被较发育。进、出口均处于山前斜坡地带，山坡处于基本稳定状态。具体地形地貌图见S5-4-11.3水文地质：隧址区地表水不发育，主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。隧址区地下水主要为孔隙水及基岩中的裂隙水。孔隙水主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，主要靠大气降水补给：冲沟等低洼部位以地下径流形式排泄，斜坡部位以沿裂
3、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，钻孔未揭露有地下水发育。1.4工程地质： 根据区域地质资料，结合本次地质调查结果，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(Ptbnw)砂质板岩，益阳端洞口段砂质扳岩岩层产状160。45。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，接触面与线路大约相交于K49+140(ZK49+140)处。益阳端洞口段砂质扳岩主要发育有两组节理：节理J1：35。50。、节理J2：100。37。
4、表层岩体节理密集。节理水平延伸一般小于1.0m，竖向切深小于0.5m，微张至闭合状，裂隙为泥质充填。隧址区分布的土体为第四系更新统（Qp）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露其分布不均匀，局部厚度较大，层厚达28.0m，局部段厚度较小，约1.6m。粉质黏土、砂质黏性土多位于斜坡上，受雨水浸泡强度降低，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，开挖后可能失稳。粉质黏土推荐承载力基本容许值Fa0=200kpa，摩阻力标准值qik=50kpa；砂质黏性土推荐承载力基本容许值Fa0=250kpa，摩阻力标准值q
5、ik=60kpa。隧址围岩岩体为全风化花岗岩及强风化砂质板岩，岩体工程地质特征如下（地质纵断面图见S5-4-2和S5-4-3）：(1)全风化花岗岩：分布于隧道K49+140(ZK49+140)娄底端洞口段，根据钻孔揭露岩体情况显示，花岗岩结构构造基本破坏，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fa0=300kPa，摩沮力标准值qik=80kPa；弹性纵波速度Vp为500m/s800m/s。(2)强风化花岗岩：分布于隧道K49+140(ZK49+140)娄底端洞口段，根据钻孔揭露岩体情况显示，强风化花岗岩结构构造部分破
6、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fa0=500kPa，摩阻力标准值qik=110kPa；弹性纵波速度Vp为800m/s1400m/s。(3)中风化花岗岩：分布于隧道K49+140(ZK49+140)娄底端洞口段，埋深较大，根据钻孔揭露岩体情况显示，中风化花岗岩中粗粒结构，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=1500kPa，摩阻力标准值qik=300kPa；弹性纵波速度Vp为1600m/s2100m/s。(4)全风化
7、砂质扳岩：分布于隧道益阳端洞口K49+140(ZK49+140)段表层；根据钻孔揭露岩休情况显示，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载力基本容许值fa0=300kPa，摩阻力标准值qik=80kPa：弹性纵波速度Vp为500m/s800m/s。(5)强风化砂质板岩：分布于隧道益阳端洞口K49+140(ZK49+140)段，为洞身段围岩的主要组成部分，属软岩；根据钻孔揭露岩体情况显示，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fa0=600kPa，
8、摩阻力标准值qik=160kPa：弹性纵波速度Vp为800m/s1400m/s。(6)中风化砂质板岩：分布于隧道K49+920（ZK49+940）K49+140（ZK49+140）段深部，为洞身段围岩的主要组成部分，岩体较完整，属软岩，自稳能力差，工过程中无支护时拱部易坍塌，侧壁易失稳。中风化砂质板岩推荐承载力基本容许值fa0=1200kpa，摩阻力标准值qik=240kpa；弹性纵波速度Vp为1600m/s2100m/s,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
9、级别ZK48+845ZK48+87025粉质黏土及全风化砂质板岩V2ZK48+870ZK48+975105强风化砂质板岩V1ZK48+975ZK49+100125强风化及中风化砂质板岩V1ZK49+100ZK49+13030强风化砂质板岩V1ZK49+130ZK49+22090砂质黏土及少量全风化花岗岩V2表1.2云霄庵隧道右线围岩分级起讫里程分段长度m围岩名称围岩级别K48+845K48+87025粉质黏土及全风化砂质板岩V2K48+870K49+025155强风化砂质板岩V1K49+025K49+10075强风化及中风化砂质板岩V1K49+100K49+13535强风化砂质板岩V1K49+
10、135K49+20065砂质黏土及少量全风化花岗岩V21.6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10.75m，净高5.0m。设计速度80km/h，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、地质情况，左、右线进出、口设计均采用端墙式洞门并设置510m明洞。 明洞衬砌采用60cm厚C25防水钢筋混凝土结构，填土高度应不小于1.5m,在填土横坡小于20%时，最大填土厚度可达到5.0m。隧道洞身段均依照“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，
11、以模筑混凝土或钢筋混凝土为二次衬砌，共同组成永久性承载结构。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主要由工字钢钢拱架或格栅钢拱架、C25喷射早强混凝土、系统锚杆和钢筋网组成，系统锚杆采用D25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，二次衬砌按承担上部土压力覆土荷载计算，需采用C30钢筋混凝土结构，二次衬砌要求紧跟掌子面。具体隧道布置图见S5-4-5至S5-4-61.7主要施工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，本项目主要施工工艺如下：云霄庵隧道采用新奥法原理组织施工：包括超前地质预报、监控量测、沉降变形观测及评估；软弱
12、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。隧道地质情况复杂，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输。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。砼洞外集中拌和，砼搅拌运输罐车运至洞内，泵送砼入模。表1.3隧道施工方法和主要设备配套表项目围岩级别开挖方法运输方式主要钻爆设备主要装运设备主要支护材物设备洞口V明挖法 (明洞）无
13、轨挖掘机、风镐和凿岩机装载机和挖装机装碴,配15t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、砼罐车运输砼。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评估指标风险判定2.1围岩情况（a)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100%。按照评估标准，综合判定围岩情况a风险分值为3 (左线隧道）、3(右线隧道）。2.2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标准，综合判定瓦斯含量b风险分值为0。2.3地质
14、变化情况（c)评估由云霄庵隧道地质工程勘察报告可知，在勘察期间，钻孔未揭露有地下水发育，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。按照评估标准，同时考虑到浅埋地段占隧道全长比例很小，综合判定地质变化情况C风险分值为0。2.4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。按照评估标准，综合判定开挖断面A风险分值为2。2.5隧道全长（L)评估云霄庵隧道为分离式隧道，左线隧道起讫桩号ZK48+845ZK49+220，总长375米;右线
15、隧道起讫桩号K48+845K49+200，总长355米。按照评估标准，综合判定隧道全长L风险分值为1。2.6辅助通道（Au)评估云霄庵隧道在施工中不设置竖井、斜井和平行导坑。按照评估标准，综合判定辅助通道Au风险分值为0。2.7洞口特征（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，无轨运输出渣。按照评估标准，综合判定洞口特征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200m处有公路乡道通过，交通条件一般。按照评估标准，综合判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1.4。表1.4云霄庵隧道施工安全总体风险评估表评估指标评估得
