1、影响地铁施工的安全因素与策略探讨摘要：城市地铁建设作为优化交通发展的基础设施，在施工中对于各类安全事故的有效防范一直是施工管理的重点。本文结合新建地铁施工特点，就诱发事故的主要原因进行资料分析和整理，并对其提出相应的防治对策和思路，以推动我国城市地铁施工安全控制和风险管理水平。关键词：城市地铁 安全事故 原因 机理 防治对策 中图分类号：U231+3 文献标识码：A 城市地铁建设是一项高风险性工程，对于建设中的不确定性因素的影响，给地铁施工进程提出了更多的工程技术挑战，特别是新建隧道在施工中受到临近地下、地上基础设施及建筑物的影响时，更需要从多种因素、全方位的分析中来确保施工安全。本文通过深入
2、分析地铁施工建设中的各类安全事故，从中来汲取深刻的教训，并从新建地铁工程建设上对制约安全的各类事故进行分类，以揭示出事故机理，并提出相应的应对策略和管理措施。 1 对于地铁施工建设中事故机理的分析 对于城市地铁工程施工建设中的安全事故，既有外部因素又有内在因素，从客观上来看，由于地质水文等条件的复杂性，以及工程结构自身的复杂性等因素，从主观因素来看，对于施工方案的可行性或决策分析缺乏全面的调查，以及操作技术水平的不足等，从而诱发事故。基于此，对引发安全施工事故的因素大致分为五类：即地层失稳问题、不良地质体因素、地下管线原因、以及施工管理不到位。 1.1 因地层变形而诱发的坍塌事故分析 顶层形变
3、以及围岩失稳是构成地铁工程施工危险的主要诱因，特别是在隧道施工中，对于因地层扰动或失水而诱发地层颗粒间结构的失稳，从而导致地层形变或破坏，达到一定程度后，给地铁工程施工结构带来破坏，从而伴生灾害。细化地层过量变形的原因主要有：一是地层自身结构的因素，如地质松散、强度弱，不均匀性，以及开挖过程中对原有脆弱地层的影响等；二是对含水层开挖施工造成失水，从而引起地层沉降；三是施工中对于引起的各类土体颗粒流失，从而使得上覆地层发生整体沉降；四是对于地层沉降控制施工效果不达标，诱发地层沉降过大等。为此，对于以上各类诱因来说，如果在施工控制和支护结构作业时，难以有效的确保地层结构变形，必然会加剧地层沉降的规
4、模和速度，从而诱发更大的坍塌事故。如对于以砂卵石为主要结构的地层来说，因其松散性和颗粒的不均匀性，粘聚力不强，更有可能诱发隧道围岩的稳定性，从而导致上覆地层结构的坍塌或沉陷。 1.2 不良地质体诱发的施工事故分析 地质条件的好坏是关系到地铁工程施工安全的重要因素之一，特别是对于地质空洞、暗河、水囊、以及其他不良地质而诱发的地质体灾害，都给地铁工程施工带来安全隐患。对于地质空洞的原因分析来看，主要有一是地层本身就是防空洞或者其他废弃的管道，在实施回填时未进行密实处理；二是由于附件管网渗漏引起的对周围岩层，特别是砂层的长期冲刷而致空洞；三是在施工中对地下工程土体回填密实处理不达标而致空洞；四是地层
5、自身因砂质层受到的外界扰动而形成空洞。针对空洞地质体对地铁施工的影响，结合不同的作用机理分别给予相应的处理，如对于地铁隧道周边单一空洞的影响时，要结合工程施工规模，对其影响进行有效回填土方并作密实处理；对于隧道较近的空洞，多与地层扰动有关，特别是隧道施工中对其稳定性的影响，从而诱发地层变形增大导致风险发生；对于地层中出现的空洞群来说，很容易因施工扰动而形成大型空洞，给施工带来严重的后果；对施工中因管线渗漏等诱发的管网附近空洞，长久发展必然会给管网的安全，以及地铁围岩的稳定性带来威胁。另外，对于地层下的水囊，从形成机理来看，一种是由于地层富水层的长期积存所致，另一种是与地层空洞相关，特别是在地下
6、管网汇集出，地下水汇集处，以及地表降水入渗处等区域，很容易给地铁工程施工带来涌水或坍塌危害。 1.3 对于施工作业诱发的管线破坏事故分析 地下管线是城市地铁施工中最主要的施工因素之一，特别是在地铁车站结构施工中，对于分布复杂、交错密集的地下管网，很容易造成施工中对管线的破坏，从而诱发施工安全事故。如对管线位置的判定不准确、对管线自身的资料缺乏准确的调查，对现行管线的保护措施存在缺陷，甚至是盲目施工给地下管线造成的破坏，再加上部分管线因年久而发生的洇渗问题等，都给地层稳定性和密实性带来危害。为此，在地铁施工中对管线的安全控制是施工中重点和难点，特别是对于历史较久的管网，因其力学性能及周围环境的侵
7、蚀严重，其管线接头的渗漏很容易被地层扰动所影响，从而加剧管线的老化和破裂危险。 1.4 地铁施工工程管理不到位诱发事故分析 与其他工程项目相比，地铁工程施工面临更多的组织、管理、决策分析问题，特别是施工管理中的监管问题，管理人员的经验不足，以及项目施工人员的侥幸心理，都可能给地铁施工带来深重的灾难性事故。再加上地铁施工建设人员众多，施工设备及技术水平存在一定的差异性，对施工人员的管理难度也是地铁施工建设中常见的问题。高风险的地质条件和复杂多变的城市环境，进一步加剧了危险因素。因此，对于城市地铁施工安全事故的判定和有效预防，需要从多个方面来进行综合分析和全面掌握，最大化的减少施工风险。 2 强化
8、地铁工程施工事故防治对策 安全是地铁施工的生命线，对地铁施工安全事故机理的分析，为我们开展相应的安全防治工作提供了技术保障。 2.1 加大对地层变形的防控措施 地铁工程施工勘察工作是贯穿地铁施工的重要内容，特别是对工程地质、水文条件的详细勘测，对施工阶段各环节围岩稳定性的准确判断，以及加大对周边支护措施的防范，特别是对于施工中施工工艺和施工方法的选择上，需要综合分析地质、地形、地层条件，来制定完善的现场施工安全防护措施，以提升隧道施工安全。如加大对地层变形控制，对于地表沉降标准控制，结合地铁暗挖车站和区间的沉降要求进行调整，以满足施工及周边环境的要求；对地层变形模式的控制上，结合不哦它能够地层
9、条件和施工方案来采取相应措施；对地表及深部地层变形，要加大对施工范围内各管线、地表建（构）筑物的变形监测和分析，真正规避和减轻地层变形对施工的影响。 2.2 对地下管线及受力机理进行分析和控制 在地铁隧道施工中，对地下管线受力机理的分析，主要是从土体的卸荷作用来分析对周边隧道地层的位移影响，进而诱发对地下管网的位移。隧道与管线之间的空间位置关系与其受力机理有很多关系，隧道与管线垂直，以及隧道与管线平行，都需要结合隧道施工管线沉降变形进行专门计算，通常情况下地下管线受到 3 种应力作用：即径向应力、环向应力和纵向压力。当隧道开挖对管线周围的土体产生扰动时，管线因纵向弯曲效应，而导致管线或承口拉裂
10、的危险；当管径较小且埋深较浅时，管基不均匀沉降所形成的纵向应力是主要因素，导致接口开裂；对于煤气管道及地下水管来说，因压力较大而对轴向水平变形十分敏感，很容易导致接头脱开而漏气漏水，严重时还容易导致接头或管道破裂，从而造成更大的施工危害。 2.3 从制度体系上积极有效的应对各类安全隐患 对施工范围内各地质体进行超前预报和分析，特别是对水体、空洞的分布，以及重点异常区的监测，加大对暗挖施工前地质结构上方空洞的处理，确保暗挖施工安全，对险情的及时疏导和控制，采取应急预案来最大化的降低安全事故损失。加强对地铁施工管理制度的完善和落实，特别是明确安全生产责任制，从现场管理和施工人员的岗位职责上树立安全
11、意识。强化对施工现场的整顿，尽可能减少或消除事故隐患，对施工机械设备进行定期检查和故障维护，提供机械的安全作业率。城市地铁建设安全风险管理体系，着重从岩土勘察和环境分析上、对临近周边建筑物的现状评估上、对工程专项施工工艺和方案的编制上、对工程施工风险管理专家决策上来最大化的规避各类风险，切实推动地铁施工安全效益目标的实现。 规范施工管理及提高现场施工技术。 3 结语 安全施工是一项系统工程，特别是对于新建地铁工程施工建设来说，更应该从典型施工事故中来总结经验，制定科学有效的控制措施。同时，加大工程施工管理，杜绝安全事故的发生，切实从管理、操作、措施上来科学防范施工事故。 参考文献： 1 卜璟.增强地铁工程质量监督实效性之对策J. 福建工程学院学报. 2010(S1) 2 李小浩,宋永发.CIM 模型在地铁施工安全风险评估中的应用J. 工程管理学报. 2010(05) 3 赵冬安.基于故障树法的地铁施工安全风险分析D. 华中科技大学 2011
