地鐵工程施工安全事故分析及防治管理講解

1、地鐵工程施工安全事故分析及防治管理一、城市地鐵施工事故概述近幾年來，隨著全國地鐵建設規(guī)模逐步增大，地鐵施工事故分別在上海、北京、廣州、深圳、南京等城市時有發(fā)生。據相關人員初步 統(tǒng)計：從2001年至2006年，我國及周邊國家和地區(qū)共發(fā)生 24起地鐵施 工事故（如表1）。其中以上海地鐵4號線和廣州海珠城基坑施工，導致 房屋變形坍塌的社會負面影響較大（如圖 1）。圖1上海地鐵4號線事故導致房屋變形坍塌*11耐何X啟更*A R人Mr12DQ3IO-XjOC童*»2230059Jt審踣*程不掌132005IdUt代帛At用J*4300524XJ9aw 夭倍1«葩5XMWISxm *o

2、2DI1523XJ9C0磯不17300330JtaFl車喉*«!Ri »*3Jt«r再水著衣；200ft4xag*27xoc處門帛&!«折H*17廣曲乃不J1 <1220041r代eFaetenirg2S矢1RJ介ta fri <*«工142ms21廠阿血轄1*!2 <t 1矢IS20053鰻週上2 9tle7廣細方miR1720064廣處F*貪IS2tMX»24帆敏農飆金工E中UV1 1 <19200315翁冷人穴電0*2020012S蜿不1 9t212002今AUMMWW«r不WI工W22

3、30054方tti FJt上血秒£ 的不宅鈔"出2330049frlW噸1伙主FfHW24MMM201死3*«地鐵事故分析事故主要由于施工技術和安全防護不當原因造成，造成事故 由于施工技術原因有16起占66.6%,其中主要是由于 地下水的防止不當 或不可預見等原因造成事故。安全防護原因有8起，占33.4%,其中主要是由于機械原因 （如龍門吊等）造成事故。造成人員傷亡的分析如表2。從上圖中可以看出，因為地鐵施工對地質環(huán)境造成的擾動而發(fā)生坍塌 事故的占63%這主要是由于受到地鐵工程的特殊性的影響，施工過程的 控制措施不當所引發(fā)的。地鐵工程的特殊性：地鐵工程具有投資大、

4、施工周期長、施工項目多、施工場所隱蔽、施 工技術復雜、巖土工程的不確定性等不可預見風險因素多和對社會環(huán)境影 響大等特點，屬于高風險工程。地鐵施工可能會對施工影響區(qū)內環(huán)境， 如 地面建筑物、道路、地下構筑物及地下管網等的安全造成影響和破壞。1. 地鐵施工面臨的“四大環(huán)境”。即“地表建（構）筑物環(huán)境、地 下管線環(huán)境、地下水環(huán)境、地層覆蓋環(huán)境”均存在不明確性。2. 地鐵工程的隱蔽性、施工復雜性、地層條件和周圍環(huán)境的不確定性突出，這也加大了施工技術的難度和建設的風險性，從而導致事故的發(fā) 生。3. 施工作業(yè)區(qū)域環(huán)境影響：地鐵隧道內存在粉塵、噪聲、有害氣體、 高溫、潮濕等不良環(huán)境因素；另外，風、水、電、機

5、械設備、原材料、建 筑垃圾和運輸車輛與施工人員爭空間。4. 人為的不安全因素影響：根據目前地鐵隧道施工工藝、施工技術 和施工條件限制， 作業(yè)人員一年四季、白天黑夜都在狹小的洞室中從事 單調、艱苦、危險的重復勞動。同時承受噪聲、有害氣體、高溫等不良環(huán) 境的影響，身心健康長期受到壓抑，自我安全防衛(wèi)能力很容易降低。三、地鐵工程施工重大危險源分析地鐵施工重大危險源主要有如下五點：（ 1）盾構法的重大危險源： 掌子面支撐。危害表現(xiàn)： 開倉時掌子面失穩(wěn)導致相鄰建 （構）筑或地表變形嚴重或 產生噴涌。盾構施工過程中若遇“人頭石” 即大粒徑卵石和漂石處理難。只能 通過盾構打開土倉，進行人工破碎，易產生掌子面失

6、穩(wěn)坍塌事故。盾構機行走姿態(tài)控制難度高。由于地層砂卵石直徑大、含量 高，且地層較軟弱， 盾構掘進極易造成跑偏， 而糾偏時又易產生建筑空隙 引起地面正常沉降，甚至產生塌陷事故。地下水壓大。由于地下水位高，砂夾卵石層透水性強且含有大量細砂， 如處理不當隧道內易產生噴涌災害性事故。 （例南京市地鐵遭受水淹事故 ） 盾構法施工安全隱患用盾構法修建隧道，它引起地層位移的主要原因是施工過程中的地層 損失、地層原始應力狀態(tài)的改變、 土體固結及土體的蠕變效應、 襯砌結構 的變形等。因此，能否有效控制地層位移（主要為地面沉降）是盾構隧道 施工成敗的關鍵之一。盾構法施工導致安全隱患主要表現(xiàn)在地面沉降。 地面沉降一般

7、可 分為以下三類：第一類：正常沉降沉降原因： 主要是施工現(xiàn)場的客觀條件， 如地質條件或盾構施工 工藝的選擇。第二類：非正常沉降沉降原因： 主要是施工中盾構操作失誤而引起的， 如盾構操作過 程中各類參數設置錯誤、超挖、注漿不及時。第三類：災害性沉降沉降原因： 施工中盾構開挖面有突發(fā)性急劇流動， 甚至暴發(fā)性崩 塌，使地面塌陷。 主要原因是遇到地下水壓大或透水性強的顆粒狀土體不 良地質條件。引起地面沉降的因素主要有：（1）主觀因素：它同施工人員的工作態(tài)度、技術水平等因素有 聯(lián)系，具體體現(xiàn)在：A. 盾構嚴重超（欠）挖引起地面沉降，B. 盾構機推進時，推進參數匹配不合理，C. 盾構同步注漿不足，D. 由

8、于地層砂卵石直徑大、含量高，且地層較軟弱，盾構掘進極 易造成跑偏，E. 較長時間盾構停止推進，因千斤頂漏油而導致盾構后退。（ 2）客觀因素：A. 盾構的選型B. 由于注漿材料本身體積的收縮，產生“建筑空隙”C. 盾殼移動對地層的摩擦和剪切，造成對土體的擾動D. 在土壓力的作用下，隧道襯砌的橢圓度變形也會引起沉降。盾構施工控制重點（1）盾構機拆、裝、運（起重吊裝、道路運輸應有專項方案）（2）盾構機進出洞門（反力架的強度、盾構機自身的旋轉、加固區(qū) 的加固強度）（3）起重作業(yè)（工作井口處管片泥土的垂直運輸，上下交叉作業(yè)）（4）洞內軌道運輸（人員與車輛分道并進行隔離、洞內二次注漿人 員防護）（5）管片

9、拼裝（聯(lián)接螺栓是否上緊）（6）10KV高壓線（防觸電）（ 7）盾構機穿越地下障礙物（高層或重要建筑、構筑物、煤氣、水、 電、通訊等管網）（ 8）盾尾注漿壓力及量的控制（防止地面凸凹）（ 9）施工通道的設置（ 10）門吊運轉作業(yè)（ 11 ）洞內動火管理（ 2 ）礦山法的重大危險源 ：襯砌支護。 危害表現(xiàn)：相鄰建（構）筑或地表變形嚴重或圍巖坍塌或地 下涌水。礦山法施工安全隱患 礦山法施工安全隱患主要表現(xiàn)以下六種類型： 第一類：地下涌水主要原因：地下水位高，地下水壓力大。第二類：隧道開挖時冒頂片幫主要原因：地層結構松散、含軟弱砂夾層等不良地質狀況。第三類：地表沉陷和相鄰建筑物變形主要原因：襯砌背后的

10、建筑空隙填充不密實等因素。第四類：支護結構失效主要原因：設計方案考慮不周，支護結構選型或支設不當。第五類：隧道通風不足導致中毒窒息主要原因：通風設備選型不當，通風管路堵塞、破損。第六類：觸電事故等其它因素主要原因：未使用安全電壓，漏電保護設置不當。（3）明挖法的重大危險源： 深基坑。危害表現(xiàn)：相鄰建（構）筑變形或基坑壁坍塌。（4）明挖車站施工的重大危險源： 高大模板危害表現(xiàn)：支模架失穩(wěn)坍塌造成群死群傷。（5）起重設備：塔吊或龍門吊危害表現(xiàn)：塔吊折臂或倒塔，龍門吊傾斜事故。四、地鐵工程風險規(guī)避措施依照建設工程安全管理條例 和危險性較大工程安全專項方 案編制及專家論證審查辦法 ，完善有專業(yè)針對性的

11、專項施工安全管理辦 法；按照工程在地政府現(xiàn)行的 建筑工程深基坑施工安全管理暫行辦法 建設工程高（大）模板施工安全管理暫行辦法、 建筑施工起重機械 設備安全管理暫行規(guī)定，對地鐵施工的深基坑、高（大）模板、起重機 械設備進行安全管理。 同時，還要進一步完善相應的管理辦法、 制度和標 準：1建立和實行工程風險管理制度。這種風險管理包括辨識分析、風 險評估和風險控制， 內容涉及探明風險源、 分析風險因素、 根據事故發(fā)生 可能性和影響大小評估工程風險等級， 以及建立監(jiān)測系統(tǒng)， 采取預防措施 規(guī)避或轉移風險等。2制定地鐵工程施工安全監(jiān)督管理暫行規(guī)定。借鑒建筑工地的 深基坑管理辦法，進行暗挖工程施工方案評估

12、，加強安全監(jiān)測。同時，積 極構建專家參與的中介安全服務平臺， 充分發(fā)揮社會安全中介機構或專家 的力量，按照建設部危險性較大工程安全專項方案編制及專家論證審查 辦法，施工單位對暗挖工程重大危險源部位施工時編制專項施工方案， 邀請專家對方案進行咨詢評估。 同時，必須加強對地鐵施工現(xiàn)場沿線道路 及相鄰建（構）筑物的安全監(jiān)測。通過該規(guī)定的實施，從制度的建立來保 障地鐵工程的安全施工。3編制企業(yè)地鐵工程暗挖施工安全技術標準。鑒于當前尚無 國家性的關于地鐵暗挖工程施工安全技術標準， 可借鑒北京、 上海、沈陽 等地的地鐵工程安全管理的有益做法， 根據工程的水文地質情況、 建筑物 的基礎形式、沿線的地下管網分

13、布情況以及明挖、暗挖施工工藝方法等， 建立和完善地鐵工程施工安全的企業(yè)標準， 為地鐵工程施工安全管理提供 技術保障。4充分發(fā)揮社會技術資源。與工程所在地地鐵工程施工安全 專家組保持聯(lián)系， 針對地鐵工程施工專業(yè)性強， 施工難度大， 危險源隱蔽 的特點， 可聘請在地鐵設計、 施工、監(jiān)理領域有豐富經驗的專家作為專家 組成員，參加地鐵工程施工安全重大技術方案的會審和論證， 參與相關技 術標準的制定， 參加地鐵施工重大危險點源抽查和專項整治活動， 進而起 到地鐵施工安全管理的專家?guī)熳饔谩?在地鐵施工工地安裝安全風險遠程監(jiān)控系統(tǒng)。在所有的地鐵施工 工地尤其是在各風險點都安裝攝像頭，利用計算機網絡系統(tǒng)對工地

14、進行 24 小時監(jiān)控，并設立四級風險警報，一旦發(fā)現(xiàn)問題，信息會立刻反饋到 控制平臺，便于及時有效發(fā)現(xiàn)安全隱患。項目經理部、子（分）公司或集 團公司，通過網絡實行遠程監(jiān)控。 若地鐵施工工地圍檔不規(guī)范對交通造成影響、施工組織不當、 施工存在安全隱患、 工地發(fā)生事故或者在工地發(fā)生 治安事件，相關管理人員在辦公室內就可以實時掌握現(xiàn)場情況， 能夠立即 要求施工單位采取措施整改解決。6制定地鐵工程施工突發(fā)事故應急預案。 制定行之有效的應急 救援預案，做到超前預想， 提前防范；發(fā)生事故， 可防止事故進一步擴大， 最大限度地挽救生命和財產的安全。 同時， 可成立常設的搶險專家組， 并 定期組織演練。地鐵施工的五條原則：一是建立一系列的安全規(guī)章制度，強化各級安全管理職責，明確各 級安全管理的責任。二是實施重要技術方案業(yè)主審批制，未經論證、審批的方案不得開 工，並在安全措施上加大投入，進一步提升設計對安全的把關。三是加強對地鐵施工及周邊建筑物監(jiān)測，對管網的監(jiān)測數據進行動 態(tài)控制，建立動態(tài)數據控制網絡。四是嚴格實施風險源控制，加大對風險源的投入和控制力度；健全 風險源管理制度，將地鐵二號線所有的風險源進行梳理並制定相應的預 案和措施，實施動態(tài)的安全管理檢查；進一步明確業(yè)主、設計、監(jiān)理、 施工在安全管理方面的責