浅谈地下工程施工安全事故分析与对策

2011-03-31吴德东

城市道桥与防洪 2011年10期

吴德东

（中交一公局厦门工程有限公司，福建厦门 361021）

0 引言

地下工程施工是近几年发展的大趋势，主要包括地铁施工、城际轨道施工等。而地下工程的地质地貌主要有海积平原、冲积平原、台地、丘陵、交错岩层等，下穿多条河流、断层、地质情况复杂。同时规模大、接口多，跨多个行政区、与已运营的和其它在建的地铁线路交叉；和多条道路相交；沿线管线复杂，建筑众多；隧道多地段本身埋藏浅，在不良地质和特殊地质地段隧道围岩变形大，变化快、事故具有突发性等特点，易发生坍塌、地面下陷等隐患。我国交通“十二五”规划把发展地铁和城际轨道交通作为发展重点之一。将会成为珠江三角洲、长江三角洲、京津地区和湖南长沙等城市群交通发展的首选方式。但是近年来，地铁和城际轨道施工先后发生不少安全事故，因此，分析地铁和城际轨道地下工程施工安全事故的影响因素，制定预防事故及其突发事故后的应急救援措施，对于改善地下工程施工的安全现状，预防和降低事故具有十分重要意义。

1 地下工程施工安全事故分析

地下工程施工安全不仅涉及到人-物-环境等系统因素，还受到社会环境因素影响，近年来国内外城际轨道施工、地铁施工的安全事故统计表明，人的不安全行为和环境的不安全因素是发生事故的主要因素。

1.1 人的不安全行为因素

从国内的近几年来发生的地下工程安全事故统计表明，事故主要原因是施工措施不当，管理人员违章指挥，管理人员没有做到“管生产必须管安全”的原则，在施工过程中安全防范措施没有得到落实，施工单位施工前没有探明地下管线的具体位置、走向、数量，导致施工中由于管线破裂而引起安全事故等。

1.1.1 施工措施不当

如2003年7月上海轨道交通4号线董家渡段隧道发生重大安全事故，在“冻结法”的工艺进行上、下行隧道的联络通道施工时，突然出现渗水，隧道内的施工人员不得不紧急撤离。瞬时，大量流沙涌入隧道，内外压力失衡导致隧道部分塌陷，地面也随之出现“漏斗型”沉降。

1.1.2 管理人员违章指挥

如在上海2003年4号线董家渡路地铁事故中，施工单位在用于冻结法施工的制冷设备发生故障，险情已经出现，工程已经停工的情况下，没有及时采取措施，排除险情，现场管理人员违章指挥施工，直接导致了这起事故的发生。

1.1.3 管理人员没有做到“管生产必须管安全”的原则

如在2003年10月北京崇文门段地铁施工发生事故 3死1伤事故中，对架体抗倾覆安全措施考虑不全面，地梁钢筋施工技术交底会和下发的书面交底书内容不够详细具体，地梁架子没有按规定组织验收便投入使用，工人违章拆除，冒险作业，现场管理人员对违章作业视而不见，以致发生重大安全事故。

1.1.4 安全防范措施未落实，导致安全生产事故

长期以来，发生的人员高处坠落，物体打击，触电事故中，很大一部分都是安全防范措施未落实到位，而导致的安全事故。如2007年9月上海地铁9号线工地管片砸死一名作业工人。

1.1.5 管线破坏引起的安全事故

如在北京2005年12月10号线熊猫环岛事故中，由于堆载导致老化水管破裂引起基坑坍塌及管线断裂事故；2007年上海地铁一工程由于水管破裂导致地面塌陷事故。

1.2 物的不安全状态因素

在地下工程施工中，起重吊装频率高，危险性大，使用时间久，所有的物料从地面至地下均通过起重吊装来完成，起重设备故障往往是发生事故的根源。如在北京城际轨道交通5号线和平西桥事故中，由于吊车的机械液压设备故障而导致吊车倾倒安全事故。在4号线北宫门车站事故钻机设备故障，导致钻机倾倒；4号线明挖事故中，吊车的吊斗钢缆吊运过程中撕裂，吊斗高空坠下导致人员伤亡事故。

1.3 环境的不安全因素

由于地下工程主要集中在沿海发达省份，而这些地区地质条件环境复杂、多为不良地质和特殊地质，在施工地段隧道围岩变形大，变化快、事故具有突发性的特点，易发生坍塌事故。但是很多在不良地质条件下的施工中，主要施工方不安全行为却占着主要因素。譬如在2006年6月，北京地铁4号线宣武门站西南通道由于土体疏松发生施工现场局部坍塌，坍塌面积30 m2，体积90 m3。在2004年3月，广州番禺大石车站所处地段地质条件多为淤泥，在下了一场大雨后，使得土质更为疏松。一名农民工在积水井（位于地铁轨道下方）清理杂物时，周边土块突然塌方，将其埋在里面。在2005年11月广州大坦高架段由于在施工过程中遇到溶洞导致局部塌陷事故。

1.4 设计方面缺陷因素

如在上海地铁七宝路事故中，由于设计方未考虑邻近建筑物荷载，而导致建筑物沉降并导致开裂。

2 对策探讨

地下工程施工一旦发生事故，将成为社会舆论的焦点，带来社会负面影响，在铁道部管辖范围内，施工企业得停牌处理，依法追究相关责任人的责任。发生安全事故对社会、施工企业都会带来经济损失，同时不利于和谐社会的建设，依据上述的事故原因分析，笔者提出以下几点事前控制、施工过程控制、事后应急处理措施。

2.1 事故发生前的预防对策

2.1.1 人员配备标准化

在基本配备基础上，人员配备应根据工程规模、工程进展阶段，实行专业调配；专职专业牵头，分工负责；同时，要积极建立考核、培训、培养机制，促使在岗工作人员提高技术水平、业务素质，满足施工安全需要。

2.1.2 按规范施工，落实各项安全防范措施

施工前应组织有关人员对地下工程设计文件、图纸、资料，尤其应对勘测设计所提供的工程地质和水文地质资料进行认真详细的研究分析，了解设计意图，并深入细致地作施工调查，对地质资料应进行专门调查研究，特别应查明各种不良地质，特殊地质地段的围岩类别，设计要求制定科学的施工方案，按规范施工，在施工中落实安全防范措施，安全防范措施应根据“三同时”原则，同主体工程同时设计，同时施工，同时投入生产使用。

2.1.3 坚持“管生产必须管安全”的原则，落实安全生产责任制

实行一岗双职，提高一线管理人员的安全意识，正确处理安全与进度的关系，在安全与进度发生矛盾时，应先服从安全，在计划、布置、评比生产时，要同时计划、布置、评比安全工作，在编制和下达施工生产计划时，应保证正常的安全文明施工，应在确保安全的前提下加快施工进度，不下达与安全生产相抵触的施工计划，避免搞突击性计划，可能加大安全隐患。

2.1.4 探明地下管线，落实专项保护措施

由于地下工程主要穿过人口密集区，地下各种管线密集，施工过程中极易破坏，所以在施工过程中，必须先探明地下各种管线的种类，位置、数量、走向等，制定科学可行的专项保护措施，才能确保施工安全。

2.1.5 对机械设备实行准入制度

施工所需要的各种机械设备，包括大型起重设备，台车、钻机、旋喷机等各种施工机械，必须实行准入制度，各种机械的安全性能、安全装置使用期限必须满足要求，产品合格证、质量证明文件等，项目物资设备部在采购机械设备时，对于不达标的，安全性能差的禁止采购；监理单位应把住第二道关，在审批进场机械设备时，严格按监理程序进行审批，淘汰落后的设备；施工方应设置专人进行对机械维修保养，避免机械设备带病作业。

2.1.6 建立健全项目安全保证体系，并进行有效运行

按照项目管理要求建立安全保证体系，建立各种安全管理制度，按制度进行施工前检查，教育，对所有作业人员和班组要进行安全制度、管理办法、危险源告知、宣传、交底，对所从事作业人员的安全操作规程、各类安全事故、职业病预防等进行专题教育，提高全员的安全意识。

2.2 施工过程中预防对策

2.2.1 改变以往被动管理模式

从被动管理熟视无睹向主动管理“小题大做”转变。树立安全管理无小事的观念，要如履薄冰，要小题大作，要事事小心。变粗放式的管理，为介入式的细节化管理，坚持“反复查，查反复”，减少“有错就改，改了又犯”的不良现象。做到隐患排查“向前看”、隐患治理“回头看”、隐患整改“长期看”、治理结果“看长期”。变管事故结果型，为管过程隐患型，安全管理重在过程控制，只有做到过程标准化，在施工中发现隐患及时得到治理整改，才是管理上策。

2.2.2 加强施工过程监控管理

在监控方面，特别在不良地质和特殊地质地段隧道要积极采取现场围岩变形量测，及时了解变形量，变形时间及空间变化规律是非常有益的。基坑、隧道现场围岩及支护结构变形监控量测，以及反馈用于修改设计支护参数，指导施工，对于隧道建筑构造物来说，具有重要作用和积极的意义，效果也是十分显著的。这样，施工开挖与支护衬砌就有了较充分的科学依据，可以减少施工中人为主观因素的影响。

2.2.3 隧道施工风险管理

在隧道施工中，应通过风险计划、风险识别、风险评估、风险处理和风险监测等程序积极进行风险管理，施工单位应对施工阶段的风险进行评估，根据评估结果提出相应的处理措施并报建设单位批准后实施。在施工期间对风险实时监测，定期反馈，根据风险监测结果，调整风险处理措施。施工中，施工单位应在设计阶段风险评估的基础上，结合环境和地质条件、施工工艺、设备、施工水平、经验和工程特点等，对新出现的风险进行识别，提出风险处理措施供建设单位决策，对已识别的风险进行监测。

2.2.4 采用信息化施工

在地下工程施工中，特别在不良地质和特殊地质地段隧道采取地质超前预报。做好地质超前预报能够提前掌握围岩的具体信息，在施工前制定科学合理的施工方案，做到防范于未然。在整个施工场所内应装设全方位的监视器，实时收集施工各方位视频信息，随时掌握施工前方的动态，并设置值班室，进行上下基坑、隧道人员登记制度，时时反应作业人员的工种、人员等各种信息，做到全方位的安全信息化施工。

2.2.5 用专人管专业，抓弱点

专职专业牵头，分工负责；安全管理不仅仅是安全员的事，安全管理涉及到方方面面，施工的全过程、就需要全员、全过程、全方位、全天候地进行安全管理，同时在管理中更重要的是专业人士进行牵头管理，同时在管理中抓准弱点，打痛处，用好管好安全措施费，保证安全措施费用到实处，不得被挪作他用，才能保证防范措施落到实处。

2.2.6 制定应急方案并进行模拟演练

事故和灾害是难以根本杜绝的，必须高度重视应急预案的制定。“预防为主”是安全管理正常运营的原则。凡事预则立，不预则废。不同的事故，其应急处理方法不同。只有事先制定多套突发事故应急预案，并组织专家对应急预案进行评审，增强应急预案的可行性，增强突发性事件的应急处理能力，才能把事故与灾害所造成的人员伤亡和财产损失降到最低程度。迅速的反应和正确的措施是处理紧急事故和灾害的关键。应急预案是对日常安全管理工作的必要补充。根据应急预案要求配备相应的应急物资，同时进行事故应急处理模拟演练是十分必要的，增强全员安全生产意识，逐步提高各有关专业和工种的应变能力、协同配合能力和对事故的综合救援能力，达到锻炼员工队伍的的应急能力。

2.2.7 各自运作,分层监督

分层监督以承包商为核心，围绕确定的安全任务，承包商、监理、业主三位一体，层层把关，层层负责。

2.2.8 利用社会技术咨询服务

施工单位作为施工实施主体，在采用新技术、新工艺、新设备时需要得到一定的外力支持，可以从科学研究院、技术咨询中心、各类专业学校研究机构等进行长期合作，同时可以聘请专家实地进行指导服务，从而做到安全前瞻预防管理。

2.2.9 加强作业层安全意识

在施工大环境中，人是占主要因素，只有规范人的行为，树立“细节决定成败、素质决定行为、规范决定安全”的安全核心理念。确实提高施工一线作业人员安全意识，能自觉做到规避风险，自觉遵守安全规章制度，同时任用合格的管理人员，在管理中做到“管生产必须管安全”的原则，把安全从规章制度真正落实到施工实处，确保施工人员、财产安全。

2.3 事故发生后处理对策

2.3.1 人员疏散

根据国家安监总局统计重大事故的经验和教训，一线施工人员没有得到快速、及时、安全地疏散是造成严重后果的重要原因。所以，一线人员快速、及时的安全疏散是整个地下工程安全体系中极其重要的内容。一个完善的安全疏散方案要尽可能详尽和具体。在事故发生第一时间内将危险区域人员安全疏散，在平时的应急演练和安全教育中，就要有意加强应急疏散知识灌输，以免导致危险区人员恐惧不安和混乱。

2.3.2 建立事故处理专家系统

地下工程施工安全事故的分析和处理是一项复杂的、经验性很强的技术工作，发生事故的原因很多，要求快速、有效、准确地识别故障原因并采取有效措施及时应急救援。近年来，在安全科学领域中计算机技术已与安全管理、安全评价、风险分析预测等工程技术广泛结合，并且推动了安全科学发展的进程。利用计算机准确及高速度的科学计算功能进行安全分析、事故诊断、安全决策等任务。专家系统内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验。能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题，利用专家的经验快速给出处理措施，辅助管理人员进行事故处理。