徐州軌道交通1號線試驗段風險分析及控制研究

摘要：針對徐州軌道交通一號線試驗段工程的地質特點、施工組織和方案及環境條件等，對試驗段工程施工階段的基坑開挖、爆破工程、地下管線保護等主要風險進行了分析，提出了相應風險的應對措施。

關鍵字：基坑開挖； 爆破； 管線

1 工程概況

隨著城市經濟的發展，為了緩解城市交通擁堵的不良狀況，徐州地鐵工程的終于開工建設了，徐州軌道交通1號線的開工建設對徐州城市建設有著重大意義，1號線一期是貫通徐州市東西向的骨干線路，全長31.9公里，地下線12.8公里，高架線約19.1公里。連接老城3 個商業中心（彭城廣場、人民廣場、淮海廣場）和2個鐵路樞紐（徐州火車站、高鐵客運東站）及1個片區中心（壩山片區中心）和沿線重要地區（醫療，教育等）。先期施工的是一期工程試驗段，試驗段位于1號線一期工程東端（漢源大道向東至高鐵站），包括兩站（振興路站、徐州東站）兩區間，線路長約3.35公里，鋪設方式全部采用地下線。

2 主要風險分析

試驗段位于1號線一期工程東端，包括兩站兩區間，線路長約3.35公里，鋪設方式全部采用地下線。振興路站設計為地下二層島式站，車站外包尺寸194米×19.5米，基坑深度約17米，包括車站主體及車站附屬工程的出入口通道、風亭、風道等，主體結構為雙層兩跨（局部三跨）箱型框架結構，總建筑面積10273.56平方米。

2.1 基坑開挖施工

基坑工程是比較復雜的工程問題，基坑工程也是事故多發的工程類型，它要綜合解決多個技術難題，比如土體的強度與穩定性問題、支護結構問題、周圍護體變形問題等，同時還要考慮達到較好的經濟效益。

地鐵地下車站的施工方法主要有：明挖法、淺埋暗挖法、蓋挖法等，而明挖法施工由于其施工技術簡單、經濟、快速、安全等優點，所以通常是各城市地鐵工程發展初期施工的首選開挖技術方法。徐州軌道交通1號線試驗段工程共劃分A、B兩個施工標段。從施工方案來看，車站主體的施工方法也是采用了明挖法施工。其中A標段振興路站的主體，由于振興站選址的地面開闊和地下地質條件較好，因此采取放坡開挖技術確保安全施工?；觾冉ㄔO完成之后進行土方回填，將站體與基坑徹融合。這里最容易出現的重大的風險事故為支護變形、基坑坍塌、底部出現沉陷、凍脹等。

2.2 爆破工程

受該試驗段工程地段地質條件的限制，通常在地鐵建設中的用于開隧道的盾構機并未出現在本試驗段工程中。面對堅硬的巖石，必須不斷使用炸藥爆破來向前推進。隧道施工雷管、炸藥用量非常大，振興站A標段隧道工程中，每一個6.5×6.95×2米斷面所需炸藥用量在110-140公斤左右。

根據巖石的材質和構造不同，炮眼的深度也不一樣，這都需要事先勘探和計算準確。而在這個巖層斷面上，看似一樣的炮眼，其實區別很大。中間部位的炮眼叫做“掏槽眼”，斷面邊緣的一圈炮眼叫做“周邊眼”，它們之間的炮眼則叫做“掘進眼”。所有炮眼之間都有導爆索連接。在實際爆破中，這幾種炮眼是依次爆破的，只不過中間只有零點幾秒的時間差，不仔細聽，很難辨別出來。首先爆破的是“掏槽眼”，這里面填充的炸藥最多，它們負責炸出一個大洞。緊接著爆破的是“掘進眼”，它們負責擴大“掏槽眼”炸出的洞，最后爆破的是“周邊眼”，它們的作用是炸出較平整光滑的隧道斷面輪廓。振興站的隧道就是通過這樣一次次的爆破逐漸打通的。

2.3 地下管線保護

基坑開挖施工范圍內地下管線很多，由于該試驗段工程下方埋設有部分徐州市區污水管網，在開挖的過程中被損壞的風險極大。

另外，基坑開挖過程中，還會有人員組織、自然環境、原材料因素、機械設備等各方面因素造成的風險，需要提前制定相關預防措施以應對風險的發生。

3 風險預防措施

3.1基坑開挖主要施工預控措施

（1）基坑開挖前需要分析評價基坑區域內基巖完整性、富水程度，并結合基巖面傾向變化與基坑邊坡臨空面關系，制定相關施工方案。

（2）開挖過程必須嚴格按照規定進行分層開挖，每層開挖深度不能超過3米，開挖的同時還要進行支固。不僅是自上而下分層、分段依次開挖，而且是隨挖隨噴錨支護，使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系，防止巖體松動、分離。為此，工程技術組還采用了目前先進的自動噴漿機，利用噴漿設備向地下洞室開挖面噴涂一定厚度的混凝土層硬化坡面，借以支護圍巖。

（3）對基坑邊坡工程與土石方工程的施工工藝安全問題及潛在的工程風險源進行梳理，明確應對的綜合技術處理措施。

3.2 爆破工程預防措施

爆破工程歷來都是重點風險管理工程，是風險事故多發工程，本工程地下巖體較多，堅硬，炸藥用量較大，根據爆破工程容易出現的風險，制定預防措施如下：

（1）根據工程現場地質條件、設計資料及現場環境條件，合理確定爆破方法、工藝、工序及相關爆破參數，并在施工過程中不斷對爆破進行優化；盡量避免爆破震動對開挖邊坡及臨建設施的不良影響，并對爆破飛石采取有效防護措施。

（2）爆破工作人員及保管員必須嚴格持證上崗，嚴禁無證操作，且應加強對爆破器材的安全管理。

（3）爆破作業前做好相關單位的告知工作，及時安排人員撤離和對設備進行有效保護。在施工出入點設立爆破警示牌及告知書，認真組織和實施爆破警戒工作；

（4）加強監控量測，并對數據進行回歸分析，以指導生產。

（5）加強施工作業人員的質量安全意識，密切注意地質表面變化情況，如有任何異樣與項目部及時聯系，根據實際情況制定應對措施方案。

3.3管線保護措施

本工程基坑明挖施工范圍內有徐州市地下污水管網，針對該地下污水官網容易引起的風險，制定管線保護措施：

（1）及時與管線所屬主管單位溝通，對地下管線現狀進行細致調查，掌握地下管線有關詳細資料，并且設定合理的變形警戒值。

（2）與管線所屬主管單位共同研究，確定管線保護、加固方案，并制定相關地下管線保護、加固、改移專項施工方案。

（3）施工開挖前，根據現狀及管線所屬主管單位要求，采取加固措施。

（4）施工中應密切監測，若發現管線變形，及時根據實際變形情況隨時調整施工方案或進度。[2]

3.4 建立緊急應急預案

3.4.1 自救系統

有效建立風險自救系統，這樣在險情發生時，施工一線人員利用預先準備的工具可以更加順利逃離險情現場，或利用預先準備的自救物資積極爭取營救時間，從而最大可能的減少施工一線人員的傷亡。

（1）組織相關施工一線作業人員進行基坑坍方逃生演習，模擬基坑圍護結構、土方開挖面坍方時人員逃離路線、方式、逃生工具的使用，做到臨危不亂、積極迅速逃生。

（2）在土方開挖面圍護結構內側附近設置多條救生梯，以便發生隧道坍方后，坑底一線施工人員可以從救生梯順利逃脫；在已施工完畢的墊層和底板間搭設可靠跳板，保證出現險情時人員可以順利從基坑底沿跳板迅速撤離到底板，避免底板鋼筋和垮塌土體的雙重傷害。

3.4.2 主要應急搶險預案

（1）建立搶險組織機構。若危險點一旦出現險情，為保證試驗工程施工標段安全，能夠做到及時、迅速、有效搶險，將險情控制在最小范圍、將損失減小到最低，要求各標段成立搶險領導小組。

（2）根據周圍環境、現場情況及施工工藝等，有針對性地制定盾構隧道施工、基坑施工、防汛防臺搶險、突發火災事故等應急預案。

（3）準備搶險物資，提供物資保障。材料應分類堆碼整齊，標識清楚，專料專用。

4 結語

針對徐州軌道交通1號線工程的地質條件、環境條件及施工方案等，對試驗段工程施工階段的主要風險進行了分析，提出了相應風險的應對措施，建立緊急應急預案。以期通過進一步的風險管理，使該工程各參建單位的施工方案、安全生產、施工組織管理等綜合水平提高，有效規避實驗線工程風險。

參考文獻：

【1】：王思專，新建地鐵施工階段風險管理實踐研究 ，《城市建筑》，2013

【2】：張敏，南京地鐵機場段土建工程風險分析及控制研究，《上海建設科技》，2012

作者簡介：程琤 （1986-），女，江蘇徐州人，工程管理專業碩士，九州職業技術學院講師。