安全管理-青云山隧道危险源分析及应对措

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1、新建向莆铁路隧道安全管理青云山隧道风险源分析及应对措施中铁二十三局向莆铁路FJ-10标指挥部二OO九年三月二日青云山隧道风险源分析及应对措施一、青云山隧道概况1、设计概况青云山隧道为向莆铁路全线最长的双洞单线隧道，是向莆铁路的重点工程和控制性工程。左洞起讫里程DK491+253～DK513+428长22.175Km，右洞起讫里程YDK491+577～YDK513+414，长21.837Km。隧道施工方法为钻爆法施工，由于地处青云山国家级风景名胜区、藤山和老鹰尖省级自然保护区，为了保护风景名胜区和自然保护区

2、，设计了4座斜井作为辅助施工坑道，1#、2#、3#、4#斜井均为无轨运输斜井，坡度大、井身长，分别为1.44%/1273.5m、7.65%/2106.3m、5.94%/1864.3m、7.93%/763.5m），隧道最大埋深900m。2、地质概况青云山隧道位于福建省福州市永泰县和莆田市涵江区，起点位于永泰县城峰镇穴利村，穿越青云山国家4A级风景区和藤山及老鹰尖省级自然保护区，经莆田市大洋镇孝池村、莲峰村，止于庄边镇泮洋村，202省道大致平行线路纵贯全段，交通较为方便。隧道处于戴云山脉南段中低山山间地貌，山

3、脉主要走向为北东～南西，山峰林立，沟谷深切，多悬崖峭壁。凝灰岩、凝灰熔岩、熔结凝灰岩为主。剥蚀中、低山区构造发育，受构造影响，岩体节理、裂隙较发育；火山岩和部分花岗岩存在不均匀风化现象，基岩裂隙水和孔隙水不发育，构造破碎带和节理裂隙密集带地下水较为发育。隧道洞身穿过十条（F3～F12）主要断层（均为强富水）、软质岩地层、高地应力区等不良地质地段，地质条件复杂，施工难度大，技术含量高，工期紧。二、青云山隧道的风险源分析本隧道施工阶段安全风险因素主要有：强富水带突水突泥、软岩大变形、岩爆、塌方，是安全风险管理

4、的重点。1、突水突泥突水突泥是指隧道施工时，当挖穿含水体等不良储水结构时，致使赋存的大量地下水、泥瞬间倾泄的灾难性现象。青云山隧道穿越F3～F12等十个断层，其中日涌水量超过10000m3的断层有F7和F9断层，日涌水量分别为11167m3和12196m3。F7断层为区域断层，与对山水库有联系，F9断层通过长大深切沟谷，区域断层，汇水面大。F5、F6、F7、F8、F9、F11断层均为区域断层，预测能水量相对较大，隧道施工均可能引起较大的突水突泥安全事故，因此突水突泥安全风险因素主要在于富水断层破碎带，断层

5、赋水情况见下表。强富水断层一览表风险事件易发地段断层最大单位涌水量（m³/d.m）风险级别长度（m）合计长度（m）强富水DK495+476～DK495+546F3断层25.3Ⅱ（高风险）70877DK496+483～DK496+553F4断层26.2770DK498+303～DK498+383F5断层40.2480DK499+735～DK499+815F6断层69.0580DK500+525～DK500+637F7断层99.71112DK501+900～DK501+975F8断层71.6575DK502+

6、400～DK502+455F9断层221.7555DK506+526～DK506+596F10断层15.3970DK510+925～DK511+007F11断层30.482DK512+932～DK513+020F12断层9.92882、大变形一般在隧道埋深大、围岩强度低时，隧道原始地应力与岩体强度比值偏高，这将导致开挖后的围岩产生大变形。围岩大变形将导致支护开裂、侵限，甚至引起衬砌开裂、洞身支护失稳，从而危及隧道施工安全。青云山隧道共存在4280米软岩段，可能存在软岩大变形的安全风险。软岩分布位置及地质情

7、况见下表。软岩大变形地段一览表风险事件易发地段埋深（m）地质特性岩质风险级别长度（m）合计长度（m）大变形DK500+600～DK504+618＞326极高应力区凝灰质砂岩Ⅱ（高风险）40184280DK504+618～DK504+880174～326高应力区凝灰质砂岩2623、岩爆岩爆是指在高地应力岩层中开挖隧道时，围岩应力突然释放而引起的岩块爆裂引起开挖洞身发生围岩片帮、掉块、甚至激发抛掷等现象。青云山隧道隧址地应力强度属中等应力场地区，对于硬质脆性岩类地段的围岩，在隧道埋深在260～390m范围，有

8、岩爆发生的可能或产生轻微岩爆。埋深在390～730m范围，会产生中等规模的岩爆。埋深大于730m时，会发生较强岩爆。根据设计图纸提供数据显示，易发岩爆地段见下表。岩爆易发地段一览表风险事件易发地段风险区岩质埋深风险级别长度（m）合计长度（m）岩爆DK492+250～DK493+850高应力区515Ⅱ（高风险）16006300DK494+500～DK495+400高应力区540900DK495+700～DK498+000高应力区