地鐵工程施工安全事故致因因素及對策措施研究

（中鐵十六局集團有限公司，北京 100018）

1 工程概況

某軌道交通2 號線延伸線由北延伸線和東延伸線組成，總長15.595km，其中北延伸線長1.825km，東延伸線長13.770km。本標段車站均為地下兩層兩跨（局部三跨）的島式車站，結構形式為矩形框架結構，采用明挖法施工（尹中路站局部蓋挖施工）。區間工程全部采用盾構法施工，車站端頭預留盾構吊裝工作井。

2 主要安全事故類型

根據相關研究理論，導致地鐵施工安全事故出現的因素主要有內在因素、外在因素及主觀因素。施工所在區域的地質情況一般較為復雜，這些基本上可以歸類為內外在因素，地鐵施工中對技術人員的素質要求等則屬于主觀因素。圖1所示為不同類型的安全事故的分布情況[1]。

圖1 主要安全事故類型分布

3 對施工安全事故造成影響的因素

3.1 內在因素

地鐵施工環境較特殊，一般在地下等特殊空間進行，整體施工結構復雜，施工人員所在的區域環境較為惡劣，再加上城鎮化發展提出的要求逐步增多，都給地鐵施工建設帶來了一定的挑戰。在施工中，對于開挖方式、開挖實際選用的工藝等也都提出了更高的要求，這些都是當前地鐵工程施工難度不斷加大，從而容易出現安全事故的重要原因。

3.2 外在因素

1）地層過量變形等所導致的坍塌現象。當前，在城市地下施工中，地層變形等是導致安全風險的重要原因，主要體現在地層短時間的變形、穩定性的失衡等。以細觀力學為指導，隧道施工中出現的失水等情況都有可能導致地層結構穩定性失衡。如果地層變形逐步影響到地中結構，一旦變形量出現了一定程度的增加，將直接導致地層結構被破壞，相關災害事故的可能性增加。此外，地層出現變形也會對地下管線構成直接的影響。導致地層過量變形的原因主要有：①地層自身整體的穩定性不夠，容易受到外力因素的影響；②開挖在含水層當中進行，原有的穩定狀態容易受到干擾，這是沉降發生率高的一個重要原因[2]；③在施工當中會出現各種形式的土體損失，覆地層會出現大范圍的沉降；④在地層沉降基本標準制定上不科學，整體的實施效果也不理想。

2）城鎮地下管網分布過于復雜。隨著城鎮化的發展，這些方面的因素對于地鐵安全施工的影響越來越大。很多施工企業在施工前沒有對施工區域以往的管線分布等情況進行詳細了解，在施工上具有一定的盲目性，施工過程中容易挖破原有的管線，或者大面積管線的分布會影響地鐵施工的正常走向等，而這些因素都會導致土體結構受到一定的干擾影響，加大了不良地質體出現的可能性。

3）施工管理中的不足。由于地鐵施工的復雜性、影響因素的多元性，以往的地鐵施工中發生過較多安全事故，其中一部分是主觀管理方面的問題，換言之，人的不安全行為加大了安全事故發生的可能性。有些施工人員在施工中沒有嚴格按照施工方案標準內容進行操作，管理人員在施工中沒有嚴格履行管理責任等，都會加劇安全事故發生的可能性。

4 安全事故具體防治對策

為了將地鐵工程施工可能出現的安全事故降到最低，確保地鐵施工順利進行，需要做好以下幾方面的工作：

1）對地層可能的變形進行有效控制。對地鐵工程施工區域地形進行勘查，以此對水文地質等進行把握。在施工設計上，對于巖體的穩定性等高度重視，制定合理的支護措施；關于施工方法的選擇，需要與地鐵施工特點、水文地質等結合起來，這樣才能營造一個安全的施工作業環境。

2）不良地質體的應對原則：①對不良地質體進行有效的預報分析，在施工前，對處于城鎮核心區域等的地層空洞、異常區域加大勘察探測力度，提前發現各種可能的安全隱患；②對于存在安全問題的異常區域，應當組織專業技術人員做到有效巡查，對于存在的問題及時分析，科學處理；③在暗挖施工開始前，對于結構上層存在的空洞等要及時進行處理，確保暗挖施工的順利進行；④認真做好監控測量相關工作，確保所得數據信息的準確性；⑤一旦出現安全事故，應第一時間組織疏散工作，確保將事故發生導致的影響降到最低；⑥針對施工中遇到的不良土體，需要認真分析，精準把握其性質及規模，做好各項應對處置工作。

3）對于地下管線當中的事故問題，在防范上需要對其基本位置進行清晰把握，精準了解管線與新建地鐵工程之間的基本影響關系。①在地鐵施工前，應當對施工區域管線的基本情況進行詳細了解，包括管線的實際位置、修建時間、檢修情況等。②對于施工當中產生的變形做好預測，精準把握施工的基本影響。采用結構模型分析法等，選擇對地層產生影響最小的施工方法，對于地鐵施工當中的管線地基變位機理等進行有效預測。③以地鐵施工安全為標桿，制定詳細的管線控制標準，實現對施工區域管線的科學管理與控制，有效防范安全事故發生的可能性。在施工推進中，需要全面把握管線的基本材質及可能發生的變化情況，與地表沉降等防范結合起來綜合考慮，尤其是對管線存在的緩慢變化進行分析研究，以此制定具體的分級破壞標準，實現對管線的針對性、分層級保護。此外，施工前還需要制定加固方案[3]。④在地鐵施工中，需要采用科學的監測方法，實現對重點部位、關鍵部位的全過程監測，對于監測的數據進行認證分析，并做好相關的問題反饋工作。

4）推動施工管理規范，增強施工的基本水平。對現有的規章制度進行梳理完善，與一線施工緊密結合，推動施工的制度化，有助于更好地發現問題。有不少一線施工人員對于安全交底認識不夠，存在著應付現象，對相關的安全標準規定執行不到位。為此，對于地鐵施工，應當強化安全施工技術交底，對于安全施工的標準要求做好嚴格督查落實，定期進行各種形式的檢查等。

5 結語

綜上所述，在城鎮化推動下，我國地鐵工程建設不斷增多，對于施工安全也提出了更高的要求。只有建立起一套完善的安全保證體系，才能確保地鐵施工更加安全穩定的進行，更好發揮地鐵工程的積極影響。安全保證體系各方面內容相互影響，相互作用，需要抓好每一個環節，這樣才能確保安全施工落到實處。