浅谈地铁基坑开挖常见安全问题分析及管控

1 地铁基坑开挖的现状

地铁是城市公共交通出行不可或缺的部分，并位于市中心车站交通繁忙地区，地铁基坑施工期间不得中断交通，占用车道必须占一还一。地铁车站基坑地质、水文条件复杂，周边环境存在的建（构）筑物、道路桥梁、地下管网分布繁杂，因此基坑开挖安全就有了更严格的限制要求。由于作业人员安全意识不强，违章违规作业、机械设备立体交叉作业、周边环境复杂及管理不到位等问题，极易造成基坑支撑坠落、失稳坍塌、涌水涌砂、机械伤害等事故，甚至严重危及基坑附近地面沉降、建（构）筑物的破坏和市政地下管网的安全与正常使用，从而引发安全事故、巨大的经济损失和不良社会影响[1]。因此，如何确保地铁基坑施工的安全，就成为目前城市地铁建设必须面对和需要解决的重要课题。

2 地铁基坑开挖常见安全问题分析

在地铁基坑开挖的特殊性方面，很多地铁基坑开挖引发的事故并非没有预见性，这不是偶然的不可抗力事件或者施工经验不足的问题，而是施工单位对施工过程的安全管控不重视、风险管理机制不够健全且还未建立切实可行项目风险管理措施造成的。根据目前地铁基坑施工频发的原因，从人、机、环、管方面对地铁基坑开挖过程安全风险因素进行辨识。主要风险因素如下：

2.1 人员方面

由于地铁基坑工程量大、工期紧，施工机械化程度不高、施工技术落后，所以需大量使用劳务人员。但是由于工人作业强度大、劳务用工管理不规范，大量农民工没有接受过专业的培训和教育就直接进入现场施工或者安全培训教育及安全技术交底流于形式，甚至不培训就上岗，农民工的安全意识不够，因此在施工环境恶劣、劳动保护条件差的情况下会导致安全事故频发。

2.2 机械方面

在基坑施工过程中，各种大型机械设备的进场验收不按规范要求，从而导致各种老旧被淘汰、安全保护装置及安全警示标志缺失的设备进场作业；机械设备交叉作业、安全间距、站位等不符合要求；物资、渣土等各种运输车辆进出管理混乱；机械设备的使用和维护的安全技术措施未落实；管理不善容易造成设备及车辆伤害事故[2]。

2.3 环境方面

地铁车站大多处于市中心交通路口，交通流量大，周边商业、民用建筑繁多，给排水、电力和燃气管线交错，地理位置复杂，基坑开挖深度大，开挖持续时间长、难度大，从土方开挖到完成底板施作，需经历酷暑、降雨、周边物料堆载、车辆设备振动及施工不合理等诸多不利条件。基坑施工场地狭窄，机械设备高低交叉作业，更是时刻威胁作业人员的人身安全。因此，为避免基坑失稳坍塌，需架设众多支撑。

2.4 管理方面

地铁基坑开挖安全风险管控人是根本，项目匆忙上马，前期筹划和设计比较轻率，未对周边环境的影响和专家意见考虑周全，赶工现象普遍存在，管理人才储备不足，项目施工安全管理不力，安全风险管控制度不健全，对现场施工安全风险评估不足，未能制定符合现场施工管理的施工组织设计和施工方案，编制的应急预案可实施性、针对性不强，未能真正落实岗位责任制，致使施工现场安全管理失利。

3 地铁基坑开挖安全管控措施

3.1 全面安全管理，建立风险防控机制

根据基坑开挖安全风险管控的需要，依据国家相关法律法规、勘察设计资料和施工组织设计文件，由第三方风险咨询单位组织勘察、设计、建设、监理、施工等单位开展基坑开挖安全风险评估，采用层次分析法与专家评分法相结合的综合评估法，按照风险发生可能性、后果和重要性的权重编制风险因素清单，构建基坑开挖风险源辨识、风险分析、风险防范、风险处置和经验总结等风险防控机制。

3.1.1 风险源辨识

结合基坑勘察设计资料、专项施工方案和施工现场的实际情况，由各参建单位组成专家团队并运用以WBS-RBS技术为基础的调查法，从水文地质、周边环境和施工技术等方面进行风险辨识，将基坑开挖工程系统分解到各工序，形成分门别类的风险因素清单[3]。

3.1.2 风险分析

通过专家团队对风险发生的可能性和后果进行评分，融合层次分析法各风险因素的权重，对照《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》的风险评价方法，定性与定量地衡量风险因素的风险水平，按风险等级由大到小排列，以此作为下阶段基坑开挖施工风险分级管控的依据。

3.1.3 风险防范

根据施工现场安全风险可能造成的影响性、危害程度、发展势态和可控性等情况，从组织、制度、技术、应急等方面制定安全风险管理、预警预报、应急管理相关制度及风险应对措施，并建立安全风险动态跟踪预警台账，加强基坑开挖现场安全风险管控。

3.1.4 风险处置

针对基坑开挖产生的突发事件，第一时间向项目相关负责人汇报，按照事件性质、严重程度的等级启动相应级别的应急预案；成立现场应急救援指挥部，调动应急抢险队伍和物资，在确保安全的前提下各尽其责展开抢险救援，准确应对事故险情，最大限度避免人员伤亡、环境危害和财物损失，确保突发事件安全可控。

3.1.5 经验总结

应急处置结束后，要组织参建各方责任主体查明该事件的原因，分析事件中暴露出来的问题，评估抢险过程的组织能力和应急抢险能力，重新梳理基坑开挖现场的安全风险因素和应对措施，总结处置过程的不足和疏漏，进一步完善风险管控、应急管理等制度文件，并组织相关人员进行教育培训、应急演练，落实风险防控机制，防止发生类似事件。

3.2 落实施工安全主体责任，加强员工教育培训

结合地铁基坑工程水文、地质及周边环境特点，成立地铁基坑工程安全风险管理机构，由施工单位项目经理、项目总工、安全总监和各部门相关负责人等组成施工现场安全风险管控领导小组，按照梳理好的基坑开挖风险因素清单将不同风险等级对应风险管控领导小组相关人员，并将风险职责网格化管理，形成指挥层、管理层、作业层的风险分级管理策略，建立以岗位责任制为中心的安全生产责任制。

3.2.1 落实岗位责任制

项目经理作为项目安全生产、风险管控的第一责任人，应统筹组织制定项目安全风险管理制度，召开项目的安全生产分析会议，并与相关岗位人员签订安全生产责任书，落实安全生产文明措施费的使用及其他相关工作；项目总工是项目施工技术负责人，应开展现场水文地质、周边环境的调查，制定重大风险源的施工方案，以此确保安全施工，解决施工中的安全技术问题，保安全、促进度；安全总监是项目安全生产文明施工负责人，主要职责是制定安全生产文明施工及应急管理制度，推进安全标准化建设，组织安全生产教育培训和应急培训、演练，落实现场安全风险防护措施，开展现场安全隐患大排查、大整治，防止事故的发生；其他相关部门负责人及员工应履行其岗位安全生产职责[4]。

3.2.2 加强安全教育培训

项目安全风险管控领导小组应构建系统性、常态化、全覆盖的安全教育培训机制，提高项目全体员工的安全生产意识，解决思想不重视、水平有差距和抓落实无成效的问题。紧抓上岗作业人员的三级安全真教育、安全技术真交底、特殊工种上岗真考核的举措，透彻告知各工序现场作业人员的施工技术标准、要求和风险点，切实增强现场作业人员的安全生产意识，掌握安全生产知识；提升管理层的安全督查技能，夯实安全生产管理基础工作，逐步消除思想认识不足、安全发展理念不牢固的思想隐患，真正实现安全风险管控横向到边、纵向到底的全员安全管理模式，不断推动项目安全向纵深发展。

3.3 强化机械管理，落实审批程序

根据基坑工程地质、规模、工期要求，制定切合实际的施工机械设备进场计划，充分考虑交叉施工机械之间的配合及协调工作能力，对特定工序的主要机械设备的规格、性能进行要求；施工机械应与施工环境、施工方法相配套，从而降低作业人员的劳动强度，有效保护从业人员的职业健康，并提高基调开挖的工效。

3.3.1 规范机械设备进场验收

设备机具使用前，要具有生产厂家资质证明、出产合格证、仪器仪表检定证书等资料，经施工单位对机械设备的性能、安全保护装置与现场施工的适用性自检合格，并报监理单位审批通过，特种机械设备上报地方行政主管部门备案后，方可用于现场施工。

3.3.2 编制机械设备专项施工方案

制定操作规程和细则，对超过一定规模的设备分部分项；工程施工前应组织专家论证，并在龙门吊、履带吊、土方机械等机械安装、拆卸前编制相关专项方案；经监理及安全主管部门审批后，方可委托具有相关资质的单位进行施工。

3.3.3 设立专项档案和专人管理

保存好机械设备购置、租赁、检测检验及备案资料，机械设备使用人员需持有相应操作证，定期专人进行检查、保养和检修，特种设备需定期请相关单位检测，并出具检测合格证书；大型机械设备作业时应设置警示标志、拉警戒线，有专人指挥和旁站，使用中出现故障的设备应停机排查安全隐患，预防由于故障引发机械伤害。

4 注重过程风险管控，深入隐患排查治理

4.1 注重基坑开挖过程风险管控

地铁基坑周边水文地质的区域性、环境条件复杂，基坑邻近多有建筑物、道路、管线及水系，开挖施工过程中隐患风险较多，只有从勘察设计、围护结构施工、降水到开挖进行全过程风险管控，才能有效预防基坑开挖的意外事件。

4.1.1 熟悉地质特性与周边环境

深入了解基坑施工场地及周边、地表及支护结构下一定深度范围内地层结构、岩土特性、地下水位等参数，核实邻近建筑物位置、结构及地下管线埋深、结构形式等。

4.1.2 制定降排水施工方案

开挖低于地下水位的土方时，应根据地质资料、开挖深度等确定排水或降水措施，防止渗流、管涌等现象发生使基坑周边土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致围护结构产生失稳现象、基坑坍塌。

4.1.3 基坑周边防护

基坑边缘必须设置挡土墙、防护栏杆警示标志，周围有完善的排水措施防止地表水流入基坑，基坑四周堆放施工机具、材料的荷载不应超过设计限值，并且还要保持规范标准要求的安全距离，对大型施工机械设备行走路线的基础承载力进行验算，防止机械振动、站位、安全间距不足引起倾覆、基坑塌陷等风险。

4.1.4 重视季节性施工管理

尽量避开雨季进行基坑施工，施工场地设置排水系统，防止基坑周边雨水倒灌，基坑积水使土体软化、液化，检查施工现场临时用电的安全措施，防止配电、用电设备漏电隐患，同时雨季施工还要做到雨前预防、雨中巡视、雨后排查[5]。

4.2 深入开展隐患大排查、大整治

以整治基坑工程中安全突出问题为出发点，建立五方责任主体隐患排查治理工作领导小组，负责日常隐患大排查、大整治管理工作，督促隐患责任单位积极解决存在的隐患，落实隐患的防护和整改；有关单位复核、销号，并进行备案，形成排查-治理-复核-销号的闭环管理机制。

4.2.1 定期组织专家、各参建单位相关人员进行隐患大排查，抓住大宗材料、大型机械设备进场验收、试验、检测检验等关键因素，关注基坑开挖、支护和降水等危险性较大的施工方案编制及审批程序。

4.2.2 检查各参建单位合同规定的管理人员履约情况，重点关注一线操作人员持证上岗、教育培训、安全技术交底等情况以及特种作业人员的持证上岗情况，检查相关人员对危险性较大的分部分项工程施工进行旁站，抽查现场“三违”行为的状况。

4.2.3 不定期组织开展临时用电、起重机械、防台防汛、文明标准化施工、防暑降温、应急管理等专项检查，落实现场安全防护措施，排查基坑围护结构、支撑及周边环境的安全隐患。

4.2.4 对排查出的I级II级风险建立隐患排查治理台账，由专人跟踪落实隐患整改和销号，按照责任、措施、资金、时限的要求，有效推进项目现场安全隐患排查治理与管控，落实施工单位隐患排查治理主体责任以及监理单位的监管职责，实现安全隐患因素全面彻底排查消除，有效降低安全事故。

5 安全信息化管理，加强环境监控量测

建立安全风险信息监管平台，集成风险管理、隐患排查、预警管理、视频监控系统、工程知识库、监测巡视管理6 大系统，落实五方责任主体的安全风险管控职责，充分利用信息管理运用到工程项目建设，紧密结合工程施工进度，严格按照各项流程和职责运行，形成动态的闭环管理，从而起到风险预控的目的。

5.1 风险管理系统

信息平台实时跟踪风险源管控措施的落实情况，实现了风险源全过程的跟踪管理。

5.2 隐患排查管理系统

通过手机app 和web 相结合，利用该系统可以在现场及时上报各类隐患，跟踪隐患排查治理全过程，统计隐患并排查频次和高发频发的隐患，形成了排查-治理-复核-销号的闭环管理。

5.3 预警管理系统

预警处置是全过程、全员的闭环管理，通过监理处置、各方跟踪、限时整改、按时闭合的流程，做到预警后措施明确、跟踪及时、限时落实，从而守住安全管理的前置关口。

5.4 视频监控系统

要求现场保证视频24h 在线，并对现场出入口、风险点和关键点全覆盖，随时调阅查询，能够有效对现场进行安全监管，减少违规操作。

5.5 工程知识库

各参建单位的安全保障制度、施工方案、周报、月报等文件都可以及时上传、下载、相互传阅，从而有效提高现场安全管理的效率，确保各方信息传递流畅，提升工作效能。

5.6 监测巡视管理

通过对基坑围护结构、支撑轴力、地下水位及基坑开挖影响范围内的市政道路、管网、建（构）筑物进行监测，采集现场的数据信息，多维度分析输出的现场数据，并多方联合安全巡视现场工况及周边环境，确保按监测方案实施监测且监测部分准确无误，较全面地了解各工点的施工安全控制程度，掌握周边环境、围护结构体系和围岩动态，分析监测数据并推测基坑变形的原因，预测监测对象的变形趋势，对结构及环境安全做初步判断，动态指导施工，确保基坑内的人、机、物的安全，防止事故发生。

6 结语

通过上述分析可知，由于地铁车站基坑工程施工环境条件复杂，探讨如何加强基坑开挖的安全风险管控具有深远意义。在充分辨识地铁基坑施工存在安全风险因素的基础上，结合地铁基坑开挖的特点及重难点，提出积极而有效的安全风险应对措施，加强人员教育培训、机械管理，建立风险防控机制，开展隐患大排查大整治，充分利用信息化进行风险源管理，着力构建人、机、环、管的风险防控机制，能够最大限度地避免发生安全责任事故。