● ●●网 地头沟隧道安全风险评估中的 。 。 一… 。 一’～ — —’ｈ～—— ’ —’ｈ～— 一 安全风险源辨识研究 孟召岩 （邯郸市交通局公路工程二处，河北邯郸０５６００２） 摘要：针对某高速公路工程中的地头沟特长隧道进行安全风险评估中的安全风险源辨识研究，涉及建设条件安全、结构 方案风险、施工技术风险及运营管理安全等方面，可作为类似工程借鉴参考的资料。 关键词：隧道：安全风险评估：风险源辨识 中图分类号：Ｕ４５８．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—４７８６（２０１１）０９—０１３６一（）３ ＤＯＩ：１０．３８６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—４７８６．２０１ １．０９．０４３ Ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈ Ｓｔｕｄｙ ０ｆ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｒｉｓｋ Ｓｏｕｒｃｅ ｉｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｒｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｈｅａｄｌａｎｄ Ｆｕｒｒ０ｗ Ｔｕｎｎｅｌ ＭＥＮＧ Ｚｈａｏ——ｙａｎ （２ｎｄ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｈａｎｄａｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ｈａｎｄａｎ ０５６００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｄｌａｎｄ ｆｕｒｒｏｗ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ ａｎ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ａｓ ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｉｓｋ ｓｏｕｒｃｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｒｉｓｋ，ｃｏｎｓｔｒｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈ— ｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｏｒｅｎｅｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｉｓｋ ｓｏｕｒｃｅ ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈ １ 引言 ｄ）其他建设环境复杂、施‘ 技术要求特殊的隧 道。 ２００９年２月９日，交通运输部下发《关于开展公 路桥梁和隧道工程安全风险评估制度试点工作的通 知》ｌ】Ｉ，要求项目在前期的设计研究阶段，应进行工 程风险的研究，重点关注工程关键风险点，对相应 的风险因素加强控制，对工程的风险水平作出预 某高速公路项目隧道较多，地质条件复杂， 隧道穿过富水断层破碎带时易发生坍塌和突水情 况。根据地质勘察报告，隧道岩溶较为发育，特别 是和其他岩性接触部位及断裂构造带位置溶蚀强 烈，在溶洞、溶孑Ｌ、溶蚀裂隙中发育一定量的岩溶 水，对隧道影响较大，特别是地头沟隧道，全长约 测，为决策者科学决策提供依据，减轻决策压力， 达到提高工程安全性、减少风险损失的目的。通知 指出，隧道工程风险评估主要包含如下范围： ａ）穿越高地应力区、区域地州构造、煤系地 层、采空区水体等地质条件、水文地质条件复杂的 隧道： ｂ）偏压、大断面、变化断面等结构受力复杂的 隧道： ５ ３８５ｍ，为一座特长隧道。据此，考虑到地质条件 分布情况，本项目评估工作选取具有代表性的地头 沟隧道进行风险评估。 ２ 地头沟隧道概况 ２．１ 地形、地貌 隧道区前段属构造侵蚀低中ＬＬＩ地貌，后段属构 造侵蚀溶蚀低中山地貌，地势较高。隧道穿越段地 面山顶高程在９８０ｍ～１ １３０ｍ之间，沟底高程在６４０ｍ ｃ）长度大于３ Ｏ００ｍ或通风、照明、救援等要求 特殊的隧道； Ｑ吨 辩氛 左右，相对高差在３４０ｍ～４９０ｍ之间，地形上表现为 表１ 地头沟隧道建设条件安全风险源辨识表 山顶坡度较缓、山坡陡缓相间。隧道轴线方向７５。～ ＼ 风险事件 施工期 运营期 ９５。．沿线山顶高程在６２０ｍ～７０３ｍ之间，最高点高 风险源 ＼ 、＼＼ 失稳 洞口 塌方 突水 涌泥 瓦斯 损坏 崩塌 水 影响 结构 洞口 渗漏 环境 程为ｌ １３０ｍ，洞身最大埋深为４６０ｍ。 ＼ ２．２ 工程地质 风化程度 ★ 岩性及 ★ ★ ☆ ★ ★ ☆ 隧址区的地层为：志留系罗惹坪群（Ｓ２１ｒ）、二 地质 构造 节理 ☆ ★ ★ ★ ☆ ☆ ☆ 叠系泥盆系上统水车坪组（Ｄ３ｓ）、二叠系下统梁山 组（Ｐ１Ｌ）、栖霞组（Ｐｌｑ）、茅口组（Ｐｌｍ）、二叠系上 破碎带 断层 ☆ ★ ★ ★ ☆ ★ ☆ 统吴家坪组（Ｐ２ｗ）、长兴组（Ｐ２ｃ）、三叠系下统大 地下 潜水 ★ ★ ★ ☆ ☆ 冶组（Ｔｌｄ）、嘉陵江组（Ｔ１ｉ），其特征由新到老分述 水 裂隙水 ☆ ★ ★ ☆ ☆ ★ ☆ 如下：ａ）第四系残坡积碎石土（Ｑｅｌ＋ｄ１）；ｂ）三叠系 建设 岩溶 ☆ ★ ☆ 下统嘉陵江第一段（Ｔ１ｉ１）；ｃ）三叠系下统大冶组 条件 滑坡体 ☆ ☆ ★ ★ （Ｔｌｄ）；ｄ）二叠系上统长兴组（Ｐ２ｃ）；ｅ）二叠系上统 不良 地质 泥石流 ☆ ☆ ☆ 吴家坪组（Ｐ２ｗ）；ｆ）二叠系下统茅口组（Ｐｌｍ）；ｇ） 煤层及 二叠系下统栖霞组（Ｐｌｑ）；ｈ）二叠系下统梁山组 采空区 ★ ★ ★ （Ｐ１Ｌ）；ｉ）泥盆系上统水车坪组（Ｄ３ｓ）；ｉ）志留系上 降雨 ☆ ★ ☆ ☆ ☆ ☆ 统罗惹坪组（Ｓ２１ｒ）。 其他 运输条件 ☆ ２．３ 水文地质条件 植被 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 隧道区内冲沟发育，除进口段右线冲沟为常年 注：★代表该风险源对该风险事件的影响比较大 性冲沟外，其余均为季节性冲沟．仅雨季时有短时 ☆代表该风险源对该风险事件的影响程度一般： 水流。接受大气降水补给，以垂直径流为主，主要 空白代表该风险源对该风险事件的影响可以忽略。 排泄方式为蒸发和散浸方式注入沟谷向低洼区径 处路段设计速度为８０ｋｍ／ｈ。全路段隧道采用双车道 流。地下水动态变化受大气降水影响明显，地下水 单向行驶，隧道净宽为０．７５＋０．５＋２￣３．７５＋０．７５＋０．７５＝ 水位变化较大，呈水文型自然动态变化，即随大气 １０．２５（ｍ），隧道净高５．０ｍ。隧道主要的结构方案风 降水的变化而变化，其次由于地下水径流途径长短 险包括设计方案、设计理论与特殊设计三个方面。 不一，地下水水量变化也相应较大。隧道区地下水 结构方案部分风险源辨识参见下页表２。 类型可分为第四系松散岩类孑Ｌ隙潜水、基岩网状风 ３－３ 施工技术风险辨识与分析 化裂隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水和构造裂隙水四 施工技术风险辨识与分析涉及内容如下： 大类。 ａ）钻爆法施工的开挖方法有全断面开挖法、台 ３ 隧道安全风险源辨识 阶法（正台阶法、反台阶法）、导洞开挖法、分部开 ３．１ 建设条件安全风险辨识 挖法，开挖方法的选择对大部分事件的影响都是非 工程地质条件、工程水文条件如前所述。根据 常重要的： 《中国地震动参数区划图》闭，项目所在区抗震设防 ｂ）地下水是隧道工程的一个不利因素，处理不 烈度为六度，设计基本地震加速度值ａ＝Ｏ．０５ｇ，地 当往往会引发很多问题，甚至造成灾难性事故，尤 震动反应谱特征周期Ｔ＝０．３５ｓ：依据《公路抗震设计 其是对塌方、洞口失稳、周围生态系统有着重大影 规范》ｌ ３ｌ的有关规定，拟建构筑物按地震烈度七度进 响： 行设防，则其设计基本地震加速度值ａ＝０．１０ｇ．地 ｃ）不同的爆破方法，引起的爆破震动、围岩扰 震动反应谱特征周期Ｔ＝０．３５ｓ。综上所述，地头 动及岩石暴露面的面积大小是不一样的．这些因素 沟隧道建设条件部分重大安全风险源辨识参见表 对于洞口失稳、塌方、崩塌的影响是非常明显的： １。 ｄ）当地质环境或设计断面改变时，有时会引起 ３．２ 结构方案风险辨识 相应工法的变更，工法的变换必然引起断面开挖顺 地头沟隧道均为左、右副分离式隧道，隧道所 序的变换，这对洞室趋于稳定的过程将产生明显的 ●● 表２ 结构方案风险源辨识表 ＼圆 废水和废渣必须合理地排放和堆弃．若处理不当将 会污染周围的生态环境，影响美观，甚至引发事 故。 综上所述．施］二阶段重大安全风险源辨识参见 表３。 表３ 施工阶段安全风险源辨识表 、摩 ＼ 失稳 涌泥 瓦斯 损坏 事故 崩塌 水 影响 火灾 断面 形状 ★ ★ ☆ 风险事件 洞口 塌方 突水 结构 交通 洞口 渗漏 环境 断面 大小 ★ ★ ★ ★ ☆ 隧 埋深 道 ★ ★ ★ ☆ ＼～、＼ 、＼风险事件 洞口 塌方 突水 瓦斯 结构 环境 洞口 ＼ 特 长度 ★ ★ ★ ☆ 征 ★ ★ ☆ 风险源 失稳 涌泥 损坏 影响 崩塌 ★ ★ 隧道 走向 ★ ★ 洞口 ☆ 开挖方法 地下水处理 ★ ★ ★ ★ ☆ ☆ ☆ ★ ★ ★ ★ ★ ☆ ★ ☆ 位置 ★ ★ 设 支 支护 方式 ★ ★ ☆ 计 护 方 及 支护 案 衬 参数 ★ ★ ★ ★ ★ 开挖 爆破方法 施工 ★ ★ 施 断面变化或 Ｔ法转化 ｌ★ ☆ 工 阶 段 支护 台阶间距控制 超前支护 及 衬砌 闭合成环周期 支护时机 ★ ★ ★ ★ ★ ☆ ☆ ★ ☆ ★ ☆ —★ ☆ 砌 地层 设 加固 ★ ★ ★ ☆ ★ ★ ★ ☆ ★ 计 材料 ☆ ★ ☆ ☆ 防排水 设计 ★ ☆ ★ ★ ★ ★ 环保 废水或弃渣处理 措施 植被保护 ★ ★ ★ 类型 辅 断面 助 大小 坑 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ☆ ★ ★ ☆ ★ ★ ３．４ 运营管理安全风险辨识 道 埋深 位置 根据分析，地头沟隧道运营管理重大安全风险 源辨识见表４。 表４ 运营管理安全风险源辨识 ＼ ☆ ☆ ★ ★ ☆ 、＼风险事件 耐久 结构 渗漏 交通 设 设计方法 ★ ★ 计 设备与 损失 理 计算参数 ★ ★ 论 荷载取值 ★ ★ 特殊设计 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ＼风险源 、＼ ＼ 性 损坏 水 事故 火灾 没施 不良地质水文条件 ☆ 结构方案 ★ ☆ 影响： ｅ）开挖过程中遇到较差围岩时，采取超前支护 是相当重要而且是必须的，超前支护可以增大较差 隧道因素 材料性能 施工质量 ★ ☆ ☆ ☆ ★ ★ ☆ ★ ☆ 围岩的稳定性和整体性，很大程度上降低洞口失 稳、塌方等的风险： 还 防排水方案 隧道线形 营 阶 段 横通道 监控方案 通风方案 ☆ ☆ ★ ☆ ☆ ☆ ★ ★ ☆ ☆ ★ ★ ☆ ★ ★ ｆ）洞室开挖后，为了充分利用围岩自身的支撑 能力，又不至于引发洞室的破坏，必须选择合适的 时机施加支护： ｇ）闭合成环周期主要对增强围岩的稳定性和整 体性，以及限制变形有着较大的影响，缩短闭合成 环周期，使上下左右的围岩较早连成一体，能够减 弱环断面上某些不利因素的影响，从而降低洞口失 稳、塌方、大变形的风险； ｈ）工程建设中必然产生生活垃圾和生产垃圾， 运 营 运营 条 管理 件 防灾求援方案 照明方案 通讯设施 ★ ★ ★ ★ ★ 交通流量控制 隧道维护 ★ ★ ★ ★ ★ 复杂地形尾矿 库的 ｒ 渗流分析与研究 李 彪 （河北瑞志交通技术咨询有限公司，河北石家庄０５００９１） 摘要：为了某尾矿库的安全生产，针对该尾矿库的具体情况，对其进行三维渗流与稳定计算。通过数值分析的结果，对 该尾矿库的安全性能和排渗系统的排渗效果作出评价。 关键词：尾矿坝；三维渗流计算；地形概化 中图分类号：Ｐ３３３．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０１１）０９—０１３９—０２ ＤｏＩ：ｌ０．３８６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—４７８６．２０１１．０９．０４４ Ｓｅｅｐａｇｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ０ｆ Ｔａｉｌｉｎｇ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗｉｔｈ Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｌｌ Ｂｉａｏ （Ｈｅｂｅｉ Ｒｕｉｚｈｉ Ｔｒａｉｆｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００９ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｅｅｐａｇｅ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎｅ ｔａｉｌｉｎｇ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ Ｏｆｆ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓａｆｅ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔａｉｌｉｎｇ ｒｅｓｅｒ－ ｖｏｉｒ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｖｉａ ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔａｉｌｉｎｇ ｄａｍ；ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｅｅｐａｇｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ ０ 引言 １８位。浸润线是尾矿库的生命线，因此，排渗功效 尾矿库是矿山的一项重要生产设施，其运行状 的好坏直接影响到尾矿库的安全。 况的好坏直接关系到矿山和人民生命财产的安全。 拟进行渗流与抗滑稳定性分析的某尾矿坝，采 尾矿库的安全运行始终是不可回避的重要问题。据 用上游筑坝法人工堆积，目前坝高已达８８ｍ，远期 统计，在世界上的各种重大灾害中，尾矿库灾害仅 规划堆积坝高１４４ｍ。初期坝为碎石坝，坝高３０ｍ。 次于地震、霍乱、洪水和氢弹爆炸等灾害而居于第 考虑到尾矿库安全生产的重要性．本文对该尾矿库 表４（续） 辨识，为该隧道的安全风险评估提供了重要的基础 、＼、、、 风险事件 耐久 结构 渗漏 交通 火灾 设施掳 设备与 资料，也为类似工程提供了宝贵的参考资料。 ＼ 性 损坏 水 事故 风险源、＼ 失 参考文献 运 运 自然 地震 ★ ★ ☆ 『１］中华人民共和国交通运输部．关于开展公路桥 营 营 因素 暴雨 ☆ 梁和隧道工程安全风险评估制度试点工作的通知 阶 条 人为 违规驾驶 ★ 【Ｚ］．北京：中华人民共和国交通运输部，２００９． 段 件 因素 管理人员违规操作 ☆ ★ ［２】ＧＢ １８３０６－－２００１，中国地震动参数区划图『Ｓ１． ［３】ＪＴＪ ００４—８９，公路抗震设计规范『Ｓ］． ４ 结语 通过对高速公路地头沟特长隧道进行安全风险 作者简介：孟召岩（１９７９一），男，山东德州人，助理工程师， 评估工作，从建设条件安全、结构方案风险、施工 本科。 技术风险及运营管理安全共四个方面分析了风险源 收稿日期：２０１１－０１—２０