基于地鐵安全的風(fēng)險(xiǎn)要素分析

摘 要：地鐵建設(shè)在我國(guó)諸多城市逐漸開展，在地鐵廣泛建設(shè)的時(shí)期，安全事故也時(shí)有發(fā)生，文章針對(duì)地鐵施工過程中存在的安全影響因素進(jìn)行逐一分析，通過比較各安全影響因素的內(nèi)容，有針對(duì)性地提出了對(duì)策建議，為我國(guó)地鐵建設(shè)服務(wù)。另外，對(duì)于地鐵施工過程中的排土量控制，本研究中也給出了具體的說明。

關(guān)鍵詞：地鐵施工；安全因素；盾構(gòu)法施工

中圖分類號(hào)：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）21-0147-02

1 背景概述

地鐵，即在地下承擔(dān)運(yùn)輸功能的一個(gè)獨(dú)立、封閉的有軌運(yùn)輸系統(tǒng)，通過自動(dòng)化設(shè)備和信息設(shè)備，對(duì)地下環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，保證地下運(yùn)輸安全、有序的一種運(yùn)輸方式。在城市交通運(yùn)輸中，以地鐵為代表的地下空間運(yùn)輸工具，正處于高速發(fā)展時(shí)期。地鐵作為一種方便、快捷、準(zhǔn)時(shí)的交通工作，深受廣大城市市民的喜愛。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已建、或者正在建設(shè)地鐵城市有北京、上海、杭州、武漢、鄭州、南京、天津、蘇州、成都、深圳、廣州、西安、青島、重慶、無錫、哈爾濱、佛山、長(zhǎng)沙等地。

然而，隨著地鐵建設(shè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，有關(guān)地鐵的安全問題正面臨復(fù)雜多變的情況，因此，對(duì)地鐵建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行研究，對(duì)將來的地鐵建設(shè)的安全管理工作，起到至關(guān)重要的作用。

由于地鐵處于城市地下，因此地上的道路情況、氣候條件等，對(duì)地下的地鐵系統(tǒng)影響較小。由于地鐵項(xiàng)目在城市運(yùn)輸中起到方便、快捷、安全的作用，因此，地鐵項(xiàng)目在大城市中逐步開展，而地鐵項(xiàng)目的建設(shè)周期較長(zhǎng)，一般的地鐵項(xiàng)目?jī)H一條線路，從項(xiàng)目立項(xiàng)到后期的施工，最后到試運(yùn)行，需要5年左右的時(shí)間。

因此，由于項(xiàng)目建設(shè)周期較長(zhǎng)，地鐵項(xiàng)目在建設(shè)過程中，會(huì)遇到各種不同的風(fēng)險(xiǎn)因素，本研究中主要針對(duì)地鐵施工中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，為其他地鐵建設(shè)提供決策參考。

2 地鐵建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)源指的是一個(gè)系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn)，可能會(huì)對(duì)人員、設(shè)施造成重大損害的因素。

對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的安全管理，通常可以歸納為對(duì)該項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)源的管理。而風(fēng)險(xiǎn)源的產(chǎn)生，可能是由于多種因素產(chǎn)生，由于施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境多變，因此可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)因素眾多，需要逐步分析，通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的管理，將可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)源控制在初期，避免其產(chǎn)生大的危害。

2.1 地鐵施工的特點(diǎn)

2.1.1 施工方法復(fù)雜多樣

地鐵施工區(qū)域通常處于城市中心，因此施工方法需要考慮城市交通、地面建筑物分布、環(huán)境保護(hù)等問題，除此之外，還應(yīng)該考慮到施工方式對(duì)城市居民生活的影響。

一般的施工方法有明挖法、蓋挖法、噴錨暗挖法等，不同的施工方法所適用的范圍也不盡相同。

2.1.2 施工周期長(zhǎng)

地鐵項(xiàng)目，從項(xiàng)目立項(xiàng)到設(shè)計(jì)、施工、以及竣工之后試運(yùn)行，到最后投入使用，需要經(jīng)過漫長(zhǎng)的施工期。由于施工周期長(zhǎng)，所以會(huì)有一些政治因素、經(jīng)濟(jì)因素、不可抗力等風(fēng)險(xiǎn)的影響。

2.1.3 地理環(huán)境復(fù)雜

由于地鐵項(xiàng)目不部分是地下施工，在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行地下挖掘過程中，難以準(zhǔn)確把握掘進(jìn)方向的地理環(huán)境，因此對(duì)于復(fù)雜情形，例如產(chǎn)生涌水、流沙等，會(huì)對(duì)地鐵的施工工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重的甚至發(fā)生較大的安全事故。

2.1.4 施工設(shè)備復(fù)雜

由于地鐵施工項(xiàng)目復(fù)雜多變，為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境需要各種大型的機(jī)械設(shè)備，例如有盾構(gòu)機(jī)、挖掘機(jī)、抓斗機(jī)、混凝土車、吊車、送風(fēng)機(jī)、打樁機(jī)等，因此需要對(duì)機(jī)器設(shè)備制定嚴(yán)格的管理制度，防止安全事故的產(chǎn)生。

2.2 施工風(fēng)險(xiǎn)因素的種類

通過查閱國(guó)內(nèi)外的已有研究，以及我國(guó)目前地鐵建設(shè)中的事故因素，可將引發(fā)危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)因素主要概括為以下幾類，見表1。

2.3 盾構(gòu)法施工中的排土量控制

現(xiàn)代化的地鐵施工在地下掘進(jìn)中都采用盾構(gòu)機(jī)，盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)中節(jié)省人力、施工速度快、精度高、不受氣候條件的影響，因此有著廣泛的應(yīng)用。

有關(guān)盾構(gòu)機(jī)的工作原理，如圖1所示。

盾構(gòu)機(jī)的使用已有近180年歷史，最早出現(xiàn)在英國(guó)，隨后日本、德國(guó)進(jìn)行了發(fā)展。

隨著我國(guó)的地鐵建設(shè)逐步增多，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)隨之出現(xiàn)，并出現(xiàn)在我國(guó)大城市的地鐵建設(shè)中，為保證地鐵的順利施工提供了技術(shù)保障。本研究中對(duì)盾構(gòu)法施工中的施工安全影響因素排土量進(jìn)行具體分析。

單位掘進(jìn)循環(huán)過程中的開挖土量Q，計(jì)算公式為：

Q=■·D2·St（1）

其中：

Q為開挖土的計(jì)算體積；

D為盾構(gòu)外徑；

St為掘進(jìn)循環(huán)長(zhǎng)度。

Q3=Q2-Q1（2）

其中：

Q1表示送泥體積，m3；

Q2表示排泥體積，m3；

Q3表示排土體積，m3。

通過比較Q3和Q的大小，根據(jù)式1.1和式1.2，可以確定排土量是否符合控制要求。Q3大于Q時(shí)候，一般表示涌水；而Q3小于Q時(shí)，一般表示泥漿流失。

由此可以確定盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中是否對(duì)土體產(chǎn)生了擾動(dòng)，以此控制施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 地鐵安全施工的對(duì)策建議

3.1 制定現(xiàn)場(chǎng)安全管理責(zé)任制度

由于地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)存在大量的施工器具，且大型機(jī)械器具的造價(jià)成本較高，操作復(fù)雜，因此需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)切實(shí)進(jìn)行有效管理，避免不必要的安全事故產(chǎn)生。另外，地下施工的環(huán)境惡劣，氧氣密度低，需要對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行有效檢查，通過制定現(xiàn)場(chǎng)安全管理制度，對(duì)人員和機(jī)械器具的管理做到面面俱到，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平。

3.2 強(qiáng)化人員安全意識(shí)

安全始終處于第一的關(guān)鍵位置，只有將工作人員的安全意識(shí)提高起來，才能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理提供保障。提到施工由于處于地下施工，施工過程中對(duì)前進(jìn)方向的土質(zhì)、土體的穩(wěn)定性等都無法準(zhǔn)確了解，需要在掘進(jìn)過程中時(shí)時(shí)刻刻注意安全，遇到復(fù)雜地形及時(shí)上報(bào)處理。對(duì)于施工過程中出現(xiàn)的涌水，及時(shí)排出，防止發(fā)生土體滑坡等安全事故。

3.3 制定先進(jìn)的預(yù)警系統(tǒng)

地鐵施工區(qū)的屬于長(zhǎng)距離施工，每一個(gè)施工區(qū)的端口都距離較遠(yuǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)處理，需要較快的反應(yīng)時(shí)間。因此，建立先進(jìn)的預(yù)警系統(tǒng)，能夠在發(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候及時(shí)提供風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，為管理人員提供有效的反應(yīng)時(shí)間。例如，制定土體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以及時(shí)監(jiān)測(cè)土體的擾動(dòng)情況，有利于保持施工過程的安全穩(wěn)定。

3.4 采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備

在技術(shù)革新過程中，應(yīng)該采用新的技術(shù)和新的施工設(shè)備，在同等施工條件下，新的設(shè)備一般能夠提供更高的施工效率，以及更安全的施工防護(hù)，有利于減少安全事故。積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，通過比較我國(guó)與之存在的差異，取其精華去其糟粕，將更好的方法因地制宜地運(yùn)用到我國(guó)工程領(lǐng)域，為我國(guó)的現(xiàn)代化事業(yè)服務(wù)。

4 結(jié) 語

本研究通過分析了我國(guó)地鐵施工過程中影響施工安全的因素，同時(shí)針對(duì)我國(guó)地鐵施工過程中盾構(gòu)法的排土量控制，從理論上解釋了排土量的計(jì)算規(guī)則以及排土量控制依據(jù)，為盾構(gòu)法施工過程中的排土量控制提供了理論參考。最后，根據(jù)地鐵施工中的安全影響因素，有針對(duì)性地提出了控制意見，為我國(guó)地鐵安全施工提供決策建議。

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