城市轨道交通工程安全分析及控制对策

城市城市地铁安全分析及控制对策摘要：中国城市城市地铁的快速发展伴随着频发的各类施工安全事故。基于这一严峻现状，本文结合具体工程事故案例，分析导致城市地铁工程施工事故发生的内在原因、环境原因、技术原因、管理原因及其它原因，并提出一系列的安全控制对策，以防患地铁建设安全事故的发生，确保地铁施工安全、快速，为国家和社会带来一定的经济效益和社会效益。

关键词城市地铁；安全事故；原因；控制对策

引言

城市化的进程随着国家经济的持续、快速发展而不断加快。为缓和城市交通拥挤现状，国内诸多大城市都相继开始修建地铁。城市地下空间的开发利用在《2020 年中国工程技术发展研究》报告中被列为极其重要的课题。在未来的二三十年，中国将进入城市地下空间开发的高峰时期。

地铁工程位处城市中心热闹繁华地段之下，有着隐蔽性大、现场周边环境复杂、施工难度大、技术要求高、工期长等特点。城市地铁工程施工于高风险行业[1]，建设过程中有很大的不确定性，且随着地铁建设进程的推进，新建隧道与周边环境相互影响、相互制约，必然会对其安全造成不利影响，如果考虑不周、控制不力，很可能成为重大安全事故隐患。

近几年，地铁工程施工安全事故在国内各大城市的地铁建设过程中时有发生。例如，2014年10月7日晚，由广东华隧建设股份有限公司承建的南宁地铁1号线7标鲁班路站至动物园站区间盾构隧道发生坍塌事故，致1人死亡，两人失踪。

在地铁工程坍塌事故时有发生，是地铁工程施工安全事故的重要组成部分。要有效第控制了地铁工程安全管理，减少了地铁工程事故的发生，针对地铁工程事故的研究是必要的。本文从研究地铁工程安全事故的产生机理出发，研究地铁工程安全控制的相关对策。

1 城市地铁安全事故原因分析

由于中国城市地下空间开发历史较短，经验不足，在建设中存在着一些不容忽视的问题和安全隐患。究其城市地铁建设安全事故的原因，有内在原因，也有其外在原因，归结起来主要有以下几个方面：

1.1内在原因

地铁一般都处在地下或高架桥的半封闭空间里，自身结构复杂，具有以下特性：隐蔽性大、作业循环性强、作业空间有限，而且动态施工过程中的力学状态是变化的，围岩的力学物理性质也在变化，

作业环境恶劣。而且随着城市发展的需要，城市地下工程建设面临着开挖断面不断增大、结构形式日益复杂、结构埋深越来越浅的技术难题。地下工程，其跨度尺寸均达到10m 甚至20m 以上，而且结构复杂，施工中力学转换频繁。随着地下工程埋深的减小，施工对地面的影响越来越大，在超浅埋条件下，开挖影响的控制与开挖方式、施工工艺、支护方法等众多因素有关，是地下工程施工中极为复杂的问题。

1.2 环境原因

1.2.1地质水文条件复杂

地铁工程属于精密岩土工程，其建设安全深受地质水文条件的复杂性和变异性的影响。由于地下工程的隐蔽性、地质构造、土体结构、节理裂隙特征与组合规律、地下水、地下空洞及其它不良地质体等在开挖揭示之前很难被精细地判明，且城市地下工程埋深一般较浅，而表土层大多具有低强度、高含水率、高压缩性等不良工程特性，甚至有的土层呈流塑状态，不能承受荷载，且大量的试验统计表明，岩土体的水文地质参数具有离散性、不确定性和很高的空间变异性，这几个复杂因素的存在给城市地下工程建设带来了巨大的风险，也蕴含了导致地铁建设安全事故的深层因素[2]。另外，水囊、空洞等不良地质体的存在也是引起施工过程中突发事故灾害的主要原因。因此，把握好工程所在地的地质水文资料是减少城市地下工程施工安全事故的根本前提。

1.2.2 城市地下管线错综复杂

城市地下管线的错综复杂是影响地铁工程建设安全的重要原因之一。隧道施工前对管线准确位置、自身状况等具体信息调查不详、资料欠缺，或者在未落实现场管线情况前就盲目施工等都容易引发施工安全隐患。管线的渗漏破裂对周围土层的密实性及稳定性产生了极大影响，促进了不良地质体的形成，且息息相关。一方面，管线长期泄露而在地层中形成水囊，或管线周围土体松散、填埋不实而产生较大空洞，在开挖卸载及水压力等作用下使土体坍塌；另一方面，不良地质体也反作用与管线，恶化其支承条件，增大受力超限，增大变形破坏甚至断裂的安全风险隐患[3]。

1.2.3 地层变形和围岩失稳

地层变形和围岩失稳是城市地铁工程建设环境风险的主要风险因子。主要表现为隧道施工引起地层扰动和失水，从而总成地层颗粒间结构的失稳、引起地层的破坏和变形。当地层变形传递到地中结构周围并与其发生作用，变形量增大更容易造成结构破坏，甚至会出现伴生灾害和事故[3]。地形变形对地下管线的破坏作用往往会使安全事故更加严重。

1.3 技术原因

1.3.1 设计理论尚不完善

因地质水文条件异常复杂，地下结构形式多样，地下结构体与其赋存的地层之间的相互作用关系至今仍不明确，使得目前的城市地下工程的设计规范、设计准则和标准均存在一定程度的不足，导致工程设计中所采用的力学计算模型及分析判断方法与实际施工存在一定的差异，因此，在设计阶段就可能孕育导致工程事故的风险因素。

1.3.2 施工单位的施工设备及操作技术水平参差不齐

施工企业安全文化缺乏、安全制度不落实、安全监管不利，施工组织结构和隶属关系复杂，大量农民工流入建筑用工市场使一线操作人员安全技术差、安全意识不强、缺乏建筑工地安全环境文化等现象是现在工程建设过程中存在的普遍问题，也是安全管理的重大障碍。在一线操作的民工没有经过系统的安全培训使得施工中安全生产有关的法规、标准只停留在项目管理人员这一层，落实不到施工队伍身上。操作人员不了解或不熟悉安全规范和操作规程，又因缺乏管理，违章作业现象不能得到及时的纠正和制止，事故隐患未能及时发现和整改是造成事故发成的重要原因。地铁工程施工技术方案与工艺流程复杂，不同的施工方法又有不同的适用条件，因此，同一个工程项目，不同单位进行施工可能会达到完全不同的施工效果。施工设备差、操作技术水平低的队伍在施工中更容易发生意外安全事故的发生。

1.4 管理原因

1.4.1施工管理水平

城市地铁工程与其他工程项目相比，会遇到更多更复杂的决策、管理、组织问题，安全事故隐患在施工现场几乎无处不在。施工管理工作设计到地铁施工的方方面面，若没有完善的管理制度、强大的监管力度，再加上施工人员的疏忽麻痹则极易引起突发事故。目前，地铁施工管理涉及到的深层问题主要表现在大规模的建设使得施工经验丰富的技术人员相对紧缺而聘用经验不足的管理人员，从而引起管理上的盲区和项目管理层及施工人员存有侥幸心理。

1.4.2 第三方的安全监督管理

在目前的安全监督工作中，仍不可避免的存在着某些形式主义。某些安全监督人员只着重于外在的一些安全表象，但是在实际的安全监督过程中，安监部门不但要对施工现场的安全状况进行检查，还应与安全管理的资料相对照，这样才能更深入地了解施工现场的安全情况。而且，应该强调的是，安全监督部门在施工过程的跟踪检查与管理过程中，应重视隐患治理，否则就无法达到预先诊断、超前控制的目的。