地铁工程施工安全事故致因因素及对策措施研究

2020-10-29

中国建材科技 2020年2期

（中铁十六局集团有限公司，北京 100018）

1 工程概况

某轨道交通2 号线延伸线由北延伸线和东延伸线组成，总长15.595km，其中北延伸线长1.825km，东延伸线长13.770km。本标段车站均为地下两层两跨（局部三跨）的岛式车站，结构形式为矩形框架结构，采用明挖法施工（尹中路站局部盖挖施工）。区间工程全部采用盾构法施工，车站端头预留盾构吊装工作井。

2 主要安全事故类型

根据相关研究理论，导致地铁施工安全事故出现的因素主要有内在因素、外在因素及主观因素。施工所在区域的地质情况一般较为复杂，这些基本上可以归类为内外在因素，地铁施工中对技术人员的素质要求等则属于主观因素。图1所示为不同类型的安全事故的分布情况[1]。

图1 主要安全事故类型分布

3 对施工安全事故造成影响的因素

3.1 内在因素

地铁施工环境较特殊，一般在地下等特殊空间进行，整体施工结构复杂，施工人员所在的区域环境较为恶劣，再加上城镇化发展提出的要求逐步增多，都给地铁施工建设带来了一定的挑战。在施工中，对于开挖方式、开挖实际选用的工艺等也都提出了更高的要求，这些都是当前地铁工程施工难度不断加大，从而容易出现安全事故的重要原因。

3.2 外在因素

1）地层过量变形等所导致的坍塌现象。当前，在城市地下施工中，地层变形等是导致安全风险的重要原因，主要体现在地层短时间的变形、稳定性的失衡等。以细观力学为指导，隧道施工中出现的失水等情况都有可能导致地层结构稳定性失衡。如果地层变形逐步影响到地中结构，一旦变形量出现了一定程度的增加，将直接导致地层结构被破坏，相关灾害事故的可能性增加。此外，地层出现变形也会对地下管线构成直接的影响。导致地层过量变形的原因主要有：①地层自身整体的稳定性不够，容易受到外力因素的影响；②开挖在含水层当中进行，原有的稳定状态容易受到干扰，这是沉降发生率高的一个重要原因[2]；③在施工当中会出现各种形式的土体损失，覆地层会出现大范围的沉降；④在地层沉降基本标准制定上不科学，整体的实施效果也不理想。

2）城镇地下管网分布过于复杂。随着城镇化的发展，这些方面的因素对于地铁安全施工的影响越来越大。很多施工企业在施工前没有对施工区域以往的管线分布等情况进行详细了解，在施工上具有一定的盲目性，施工过程中容易挖破原有的管线，或者大面积管线的分布会影响地铁施工的正常走向等，而这些因素都会导致土体结构受到一定的干扰影响，加大了不良地质体出现的可能性。

3）施工管理中的不足。由于地铁施工的复杂性、影响因素的多元性，以往的地铁施工中发生过较多安全事故，其中一部分是主观管理方面的问题，换言之，人的不安全行为加大了安全事故发生的可能性。有些施工人员在施工中没有严格按照施工方案标准内容进行操作，管理人员在施工中没有严格履行管理责任等，都会加剧安全事故发生的可能性。

4 安全事故具体防治对策

为了将地铁工程施工可能出现的安全事故降到最低，确保地铁施工顺利进行，需要做好以下几方面的工作：

1）对地层可能的变形进行有效控制。对地铁工程施工区域地形进行勘查，以此对水文地质等进行把握。在施工设计上，对于岩体的稳定性等高度重视，制定合理的支护措施；关于施工方法的选择，需要与地铁施工特点、水文地质等结合起来，这样才能营造一个安全的施工作业环境。

2）不良地质体的应对原则：①对不良地质体进行有效的预报分析，在施工前，对处于城镇核心区域等的地层空洞、异常区域加大勘察探测力度，提前发现各种可能的安全隐患；②对于存在安全问题的异常区域，应当组织专业技术人员做到有效巡查，对于存在的问题及时分析，科学处理；③在暗挖施工开始前，对于结构上层存在的空洞等要及时进行处理，确保暗挖施工的顺利进行；④认真做好监控测量相关工作，确保所得数据信息的准确性；⑤一旦出现安全事故，应第一时间组织疏散工作，确保将事故发生导致的影响降到最低；⑥针对施工中遇到的不良土体，需要认真分析，精准把握其性质及规模，做好各项应对处置工作。

3）对于地下管线当中的事故问题，在防范上需要对其基本位置进行清晰把握，精准了解管线与新建地铁工程之间的基本影响关系。①在地铁施工前，应当对施工区域管线的基本情况进行详细了解，包括管线的实际位置、修建时间、检修情况等。②对于施工当中产生的变形做好预测，精准把握施工的基本影响。采用结构模型分析法等，选择对地层产生影响最小的施工方法，对于地铁施工当中的管线地基变位机理等进行有效预测。③以地铁施工安全为标杆，制定详细的管线控制标准，实现对施工区域管线的科学管理与控制，有效防范安全事故发生的可能性。在施工推进中，需要全面把握管线的基本材质及可能发生的变化情况，与地表沉降等防范结合起来综合考虑，尤其是对管线存在的缓慢变化进行分析研究，以此制定具体的分级破坏标准，实现对管线的针对性、分层级保护。此外，施工前还需要制定加固方案[3]。④在地铁施工中，需要采用科学的监测方法，实现对重点部位、关键部位的全过程监测，对于监测的数据进行认证分析，并做好相关的问题反馈工作。

4）推动施工管理规范，增强施工的基本水平。对现有的规章制度进行梳理完善，与一线施工紧密结合，推动施工的制度化，有助于更好地发现问题。有不少一线施工人员对于安全交底认识不够，存在着应付现象，对相关的安全标准规定执行不到位。为此，对于地铁施工，应当强化安全施工技术交底，对于安全施工的标准要求做好严格督查落实，定期进行各种形式的检查等。