地鐵工程施工風險分析及應急預案研究

吳耀輝 西安市軌道交通集團有限公司建設分公司

1 地鐵工程施工特點

1.1 工法多樣，工藝復雜

地下工程施工工法多樣，主要有明挖法、暗挖法、沉管法、頂管法、盾構法。不管哪種工法，工序繁多，從半封閉結構到封閉結構，初期支護和二次襯砌，從臨時結構到永久結構之間、主體結構到附屬結構之間都有很復雜的受力轉換。如遇到轉彎段、變斷面、仰挖、俯挖等復雜工況受力轉換節點，施工就變得更加復雜。

另外，工序轉換具有短時性的特點。實際施工中體系轉換受到周圍自然條件、施工環境和施工進度的制約，必須在最佳有利條件下和有限的轉換時間內完成大量的工作。

1.2 工程及水文地質條件復雜

通常地下工程施工會穿越多個地層，要和多個地層打交道。常見的有雜填土層、粉土粉砂層、卵石層、砂層、承壓水層等多種地層，根據變化每種地層施工的工藝和設備性能，不斷調整工藝措施和設備控制參數，施工中要提前探明開挖面地質情況，提前處理，如碰到地下孤石、溶洞，需提前爆破或注漿加固控制風險才能進行施工。

1.3 工程周邊環境條件復雜

地鐵工程線路大多數位于城區或繁華地帶，地下建（構）筑物復雜，地下管線眾多，施工不可避免擾動地層，會造成地層的應力重分布，引起地層變形，對地下及周邊建筑物造成影響。

1.4 發生生產安全事故社會影響大

施工過程中，由于眾多復雜因素疊加在一起的不確定性安全風險極高，稍有不慎，容易發生安全生產事故，一旦發生事故就會對既有管線和建筑物造成破壞，人員傷亡比較嚴重。由于地鐵建設工程往往位于城市中心區，一旦發生生產安全事故，受影響的包括普通市民生活秩序、公共交通運輸、域外企業的生產經營等，新聞媒體報到信息傳播迅速，極易造成重大社會影響。

2 加強地鐵工程施工風險控制的意義

地鐵工程是大型城市基礎設施，在人們的日常生產生活中，發揮著基礎性的功能和價值。其一，地鐵工程建設投入使用后，會產生巨大的社會以及經濟價值；其二，建設地鐵工程項目，需要大量的資金投入，因此其沉沒成本也比較高。地鐵工程項目只有保持良好的持續性，才能確保實現其經濟及社會效益。

隨著我國城市軌道交通和地下工程建設規模的加大，以及建設速度的加快，不同城市的地層與環境條件及其相互作用更加復雜多變，以工程經驗為主體的安全風險管理面臨嚴峻的挑戰。

近十余年來，我國在新建城市地鐵及地下工程建設中出現過多起安全事故，這對城市地下工程的安全性也提出了更高的要求，尤其是在安全風險管理領域，人們始終不滿足于“亡羊補牢”的事后處置，希望可以通過分析與調查，實現工程風險的預測和防控。

3 地鐵工程存在的施工風險分析

進行地鐵工程建設，會面臨著復雜的地質環境、涉及眾多的領域和專業部門、使用的施工方法也多種多樣，所以，一旦開展地鐵工程施工，必然會面臨著極大的風險，尤其是施工安全風險。

雖然這些年以來，在城市交通建設方面各個地區甚至國家都已經展開了深入的探索，但是，因為區域位置的不同，在具體的工程項目中，不同的地鐵工程也會有不同的風險，所以地鐵施工必須要結合相關的規范展開，對存在的風險進行科學合理的評估，這樣才能保證地鐵施工處于穩定有序的狀態之中。

需要注意的是，開展地鐵工程風險控制，依舊存在著比較差的動態管理水準、時效性也得不到保證，并且由于信息化程度不足，造成在事故的處置方面效率也比較低下。

3.1 地鐵工程施工方案的誤差風險

進行地鐵工程施工前期準備工作環節，需要有切實可行的方案做指導，做前期準備工作時對于存在的各種風險要充分加以考慮，尤其是備選方案更要設置的科學合理，這樣遇到突發狀況時才能更好地應對，避免出現問題無法解決，從而產生更大的損失。尤其是前期的設計圖紙、勘察的數據等，都需要詳細加以核實，一旦出現失誤有誤差，后續將會產生不可估量的后果。

3.2 地鐵施工開挖中穿越原本存在的建筑物風險

地鐵工程施工中會存在與原本的建筑物交叉情況，這是非常常見的一個問題，尤其是施工建設過程中，會有各種線路、地下管以及各種建筑物都存在的狀況。因此，一旦施工必將會對既有的管道線路，或者已有建筑物本來的形狀造成改變甚至是破壞，而這些問題一旦處理不當，就會造成原本建筑物風險的出現。

3.3 不同的地理環境存在的風險

所處區域不同，地質水文條件不同，氣候環境不同等均會給地鐵工程項目的施工產生很大的影響。因此在前期準備階段，需要對周圍的施工情況、地質條件等要加以勘察。明確工程項目是否處于地質比較松軟的土質處，或者是否處于水源地帶等，對于土質結構要有充分的認識，這樣進行施工建設時，才能對一些可能出現的情況提前加以預防，也能避免給后續的施工造成不必要的隱患。

3.4 地鐵結構工程的風險

結構工程一旦出現問題，必然會有質量事故的發生，嚴重的甚至可能會引起人員的傷亡、設備的損毀等。一般來說，地鐵施工中結構工程存在的風險主要包含以下幾點。

（1）自然風險。例如氣候條件惡劣，施工過程中遇到狂風暴雨或者極端冷熱天氣等，甚至嚴重的可能會有水災、地震等自然災害發生。

（2）材料風險。工程施工中需要使用的材料出現過期的情況，有的甚至會有電路老化等情況的存在。

（3）操作技術風險。測量過程中不達標，精度不夠，有的則是模板工程的強度與剛度不足，最終影響到地鐵結構工程的安全施工。

4 地鐵工程施工風險應急預案研究

4.1 搭建完善的安全風險管理系統

地鐵工程施工建設過程中，項目的直接負責人就是項目經理，必須要對整個安全擔負起責任。以此為基礎，要在施工過程中落實好相關的安全管理制度。比如，在地鐵工程建設之初，要對建設現場進行檢查，做好全員的安全教育工作等。一般來說，地鐵工程是有很多不同的工程項目組合而成的，整個地鐵工程要順利完工，會涉及比較長的跨度，所以不能忽視安全問題。在項目建設之初，要把安全主管設置好，這樣可以全力展開整個施工線的安全問題。此外，日常的施工中，不同區域的安全檢查工作也要落實到位，發現有安全隱患，及時進行整改。整改的時候需要堅持以下基本原則，即落實好責任、限定好整治的時間，以及應當采取的具體改正措施，同時做好一系列的復查管理工作。

4.2 突發火災應急措施

一旦在地鐵工程施工過程中出現火災后，必須要及時展開救援。針對地鐵施工的火災應急舉措，需要從以下幾個方面展開。

其一，將發生火災的事故現場先封閉起來，然后做好相關的標識，避免無關車輛、物品甚至人員進入這一區域中，將應急通道開通好。

其二，及時探測造成火災的危險源和物質，結合出現火災區域的地形地貌、施工工藝展開具體的救援，務必要保證救援方案的制定及時且全面。

其三，發現有傷亡人員，要及時將其轉移，然后開辟安全路線疏散人員。確保各項操作在有序的狀態下進行，避免出現踩踏事故，造成更大的不利影響。

4.3 觸電應急措施

當在地鐵工程施工中出現觸電的危險后，采取的應急舉措主要有以下幾點。

其一，如果人員身上有帶電體，可以使用一些絕緣材料如木制品，務必要確保木制品是干燥狀態，用木制品把帶電體撥開，然后第一時間救治。

其二，當把觸電人員救出來之后，要將整個觸電區域的人員都撤離，同時針對發生漏電的區域，要將絕緣材料鋪設好，然后拉好警戒線，確保救護車到達時，現場暢通，能夠及時救援。

4.4 具體施工過程中的應急措施

（1）基坑維護處理管涌風險的措施

地鐵工程建設主要是地下施工，管涌風險就是地下施工中比較普遍的。發生管涌時，水位會不斷升高，而且時間也會比較長，從而造成地基骨架被破壞，繼而造成孔道被逐步擴大化，時間久了構筑物就會出現塌陷，引導垮塌事故。在地鐵基坑施工前期，尤其是進行基坑降水方案的設計時，要詳細研究土層的特性，如有必要可進行土層滲透試驗。

此外，在地鐵基坑施工之前，需要調查研究所在地相類似的工程施工經驗或是施工方法等，結合以往的經驗，做好應急預防措施的制定，這樣，地鐵深基坑施工才能得到有序地開展。

再者，注漿法是處理管涌情況的一種有效措施，當地鐵基坑開挖過程中出現管涌情況，立馬要停止開挖，然后回填局部深挖的位置，使用土體將管涌點覆蓋住。然后再加固土體，水泥的配比也是至關重要的。一旦發生管涌情況，必須要注意盡量不用大型設備。

（2）針對基坑工程發生滲漏的應急措施

第一，在開展地鐵工程施工時，需要根據區域的水文地質，以及初期的勘探報告對圍護結構進行設計，有序地展開基坑開挖施工。

第二，在基坑施工的過程中，發現基坑內有水滲漏，要及時進行排水作業，一旦有滲漏危險發生，或者發現滲漏的苗頭時，需要及時加以封堵。遇到比較嚴重的滲漏時，務必要立該停工，然后將所有基坑內的施工人員撤離，再使用反壓土的措施對基坑進行處理。

（3）針對基坑圍護結構失穩應急措施

通常，分析基坑圍護出現失穩情況的主要原因，就是基坑內部變形很大，有的是施工時沒有進行分層開挖所造成的，有的則是進行基坑開挖時的深度過大而造成的，還有的是因為所設置的支撐強度不足所造成。所以遇到圍護失穩，要第一時間停止開挖，然后堆土反壓或者及時進行回填。尤其是對于出現移位現象的部位，要做好對其的支護，避免位移不斷地擴大化。

（4）周邊建筑物及管線破壞應急措施。為避免周邊建筑物及管線的破壞，應采取以下應急措施：成立以項目經理、項目技術負責人為主要責任人的專門保護小組，積極宣傳和引導施工人員加強保護周邊建筑及管線的意識，并加強施工人員針對周邊建筑及管線相應保護知識的學習；當出現周邊建筑變形過大或傾斜狀況、管線破壞或斷裂等突發狀況時，應及時采取相應有效措施進行搶修，阻止建筑變形或管線破壞狀況的進一步惡化。

4.5 營造優良的安全文化氛圍

（1）重視安全氛圍培養

樹立施工作業人員安全交流的理念，為良性的安全交流提供渠道，從企業管理層開始以身作則、主動遵守規章制度，重視施工作業人員提出的問題或建議，及時向基層通報相關安全政策，以及安全績效等信息。鼓勵全員參與對地鐵建設工程安全管理現狀的改善，推動作業人員主動參與安全管理工作，在制定相關安全制度時公開征求、合理采納施工作業人員的意見，促進施工作業人員與管理層之間有效的安全交流，把安全生產變成全體施工作業人員參與的共同任務，進一步強化安全理念，使安全管理的層次得到提升。

（2）推進安全文化建設

安全管理的實施以及企業的平穩發展，離不開企業安全文化的支持。企業在安全文化建設的過程中，要將培養施工作業人員的安全意識，以及安全責任作為重點，人員的理念決定意識，意識決定行為。所以，有效監控施工作業人員的不安全行為，必須建立良好的安全文化。使施工作業人員主動學習、深刻理解并自覺遵守安全操作規程，在作業前將思考安全變成一種本能反應，從源頭控制不安全行為的產生。

4.6 加強對信息化方式的運用

進行地鐵施工過程中，尤其是地鐵基坑施工時，對險情的監測不力以及預報不準，是出現事故的一個重要因素。所以，必須要做好對地鐵基坑工程的環境監測。尤其是靠近地鐵隧道的基坑施工，會影響到地鐵隧道結構的變形，對于隧道結構的安全以及穩定性，都會產生很大的影響。

因此加強信息化技術的運用，不但可以更好地指導施工，也能對隧道結構進行監測，而利用全站儀就可以實現智能化、自動化的地鐵結構安全監測，也方便對系統進行維護，并且成本也相對較低，值得在地鐵基坑施工監測中加以大力推廣。

5 結束語

總之，由于地鐵工程項目在施工建設中投資大、建設周期長、經常面臨各種復雜的風險因素，加之參與主體眾多、組織關系復雜，工程風險管理與控制應當成為貫穿工程始終的重要工作。所以在地鐵建設施工過程中，加強對風險的把控，對于提升確保施工人員安全，以及保障地鐵工程項目的質量，具有極大的現實意義。