地铁建设安全事故及改善措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2019-05-15
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地铁建设安全事故及改善措施探讨

王中正

中咨工程建设监理有限公司北京100000

摘要:地铁工程建设是地下作业,技术含量高、施工条件复杂,安全事故频发。而地铁工程建设安全管理目标的实现是确保实现施工进度、成本与质量等目标的前提,所以如果地铁工程建设缺乏安全保障,一系列目标就难以顺利实现,更无法保障建设施工人员的安全。因此,加强地铁工程建设安全管理至关重要,迫在眉睫。地铁工程大多是在人口密集的繁华城市进行建设,近年来我国地铁建设进入迅猛发展时期,但我国地铁施工安全事故频发,造成了严重的人员伤亡和财产损失。由于地铁项目地理位置的特殊性,其周边的建筑较密集,地下市政管线错综复杂以及地下一些不明的构筑物都会增加施工的难度,使地铁施工中所面临的风险大大增多,造成一定的安全隐患,影响人们的生命财产安全。地铁是城市市政工程,它的建设进度与安全均是市民关注的焦点,有效建立科学的可行的地铁工程建设安全管理机制、保证建设安全是重要课题。尽管地铁工程建设的安全风险较大且不可避免,但只要完善安全管理体系,结合成功经验加强安全管理方法与安全教育的创新,就能成功减少并遏制地铁工程建设发生安全事故,推动地铁工程建设的快速发展。所以参与地铁工程建设的相关各方务必要尊重科学与技术,坚持安全第一的理念,从各方面加强安全管理,保证地铁工程建设的各项工作的安全顺利完工。

关键词:地铁建设;安全事故;改善措施

1地铁施工的特点

1.1周围环境复杂

地铁的施工过程主要是在地下完成的,地下施工不同于地上施工,需要考虑地下土体水文地质条件、材料构件的力学性能、以及基坑支护等问题。地铁项目一般位于城市的繁华地带,紧邻公路交通,地上建筑物密集,人员、车辆较多。而地上的人员的走动会产生一定的安全隐患,施工单位需做好防护措施和提醒标识,避免发生人员掉落等安全事故;地面交通压力大,对地铁建设的各项施工过程都会产生影响。

1.2建设规模大、成本高、工期长

地铁项目包括隧道或基坑的开挖,地基的加固,车道和站点的修筑。一般纵向长度为几十公里,内设置数十个地铁车站点,站点长度一般为300m,宽度20m左右,建设规模较大。由于工种性质,施工工艺复杂且各节点交叉环节多,其参建单位包括建设、勘察设计、施工、监理、检测和材料设备供应等单位,期间的协调工作也需要花费一定时间,使得施工工期较长。地铁项目属于大规模项目,进行施工时需要各种大型机械设备,高强度材料,加上纵向范围广,车站设置数量多,使得资金的投入量也是不可小觑的。

1.3.安全风险大

地铁工程由于是在地下进行各工种的作业,存在一定的隐蔽性,加之上述周边环境复杂,建设规模大、成本高、工期长都决定了地铁施工的安全风险大。如:地下环境复杂,对水文地质条件不清楚,可能导致地基下沉,从而破坏地下的水电管网,严重的话,还可能破坏周围建筑物,对人们的生命财产造成威胁。另地铁项目纵向距离长,其地下围岩的承载性能也会随着距离的改变而改变,也会导致风险概率的增加,从而影响整个项目的建设。

2地铁建设安全事故的现状分析

2.1根据施工方法进行分析

通过调查与统计地铁工程建设所采取的各种施工方法可知,在较为常用的地铁工程施工方法中,事故发生频率最高的方法就是暗挖法,再者到盾构法。这两种方法由于其使用频率较高,并且自身存在较大风险,所以在整体地铁建设安全事故中,这两种方法引起的安全事故发生率达到80%。

2.2根据事故类型进行分析

通过统计与分析发现,地铁工程建设安全事故类型主要包括有水害(包括涌水/泥、突水/泥等)、坍塌(包括深基坑坍塌、周边路面及建筑物坍塌、模板支撑失稳坍塌)、物体打击、机械伤害以及火灾等。

2.3主观原因

主观原因主要包括了以下几方面内容:第一,政府相关监管部门监管责任不强,以罚代管,在确定政绩或献礼工程的工期时存在较大随意性。第二,施工方以包代管、违法转包,相关管理人员没有切实履行其岗位职责,作业人员无证上岗,操作违规,缺乏足够的安全意识。第三,监理方责任意识薄弱,没能及时将建设过程中的问题发现。第四,建设方盲目追赶工期,恶意压低造价,致使安全设施不够齐全。第五,设计图纸存在错误,缺乏全面的勘查资料等。

2.4客观原因

客观原因主要包括了以下几方面内容:第一,地铁工程发展迅速,且规模较大,但是相应的管理以及技术力量没有能够及时跟上,项目管理水准有待提高。第二,在建设过程中遇到的复杂水文地质与工程地质条件是导致突水、涌水/砂、塌方以及坍塌等安全事故的主要环境因素。

3地铁建设安全事故的改善措施

3.1涌/突水、突泥安全事故的防治措施

第一,做好不良地质的超前预报及前兆识别工作。当前,超前地质预报方法主要包括了钻探法、物探法以及地质分析法等类型,具体需要结合距离远近来采取相应的方式。如,掌子面钻机超前水平钻孔所能预测的范围为15m~20m,地质雷达技术其预测范围能达到50m左右,TSP技术则能预测到长达100m~200m的距离。在进行地铁隧道作业时,部分不良工程地质如断层破碎带、岩溶以及地下暗河等往往都会有某些前兆标志出现,如围岩变暗、疏松、泥化或潮湿,岩石强度大幅下降,频繁出现小空洞,岩层牵引褶皱、压裂岩,有反倾节理或节理出现等,上述现象均能够为前兆识别提供了有效的参考。第二,实施施工信息化动态监测。在开展地铁工程施工过程中,能够运用超前探孔采样来对携带物的情况进行观察,运用收敛计来对围岩的稳定性与初期支护进行监测,同时运用水量计以及水压计来对水量与水压情况进行测量。在通过开挖面的前后,需要分别监测水质、水量、水压、围岩稳定性与吃起支护进行监测,同时需要实时信息化的动态管理,有效结合起地质灾害临前预报与中长期预报,对于部分无法预见的水患风险还需事前制定好突发性集中突涌水/泥的应急预案。第三,采取有效的风险控制措施。如若在进行地铁建设过程中出现涌水事故,则需要重点实施疏导。如若涌水压力偏低以及涌水量较小的情况下,可以进行合理的排放,局部实施超前小导管周边预注浆或深孔周边注浆。如若遇到地下水排放量较大的情况下,极易对周围环境产生较大影响,此时则可采取径向注浆、帷幕注浆以及超前注浆等技术来实施堵水。

3.2盾构法施工安全事故的防治措施

第一,盾构进出洞施工。在实施盾构进出洞施工时,要求工作人员能够充分注意进出洞端头地层的加固方案、密封止水装置以及盾构进出洞姿态控制等。一般情况下往往采取冻结法、搅拌桩或高压旋喷的方式来加固进出洞端头地层,确保东门外的土体强度充足,且防水性能良好的情况下才能够实施进出洞外围护结构施工。所以在推进盾构过程中需要能够采用有效的方法来避免盾构基座出现变形的情况。在实际进出洞时,盾构机和洞圈间密封难度较大,外部水土极易在盾构与洞圈间隙中渗漏进来,所以需要采用环板、止水箱体以及袜套来进行密封,并将洞圈进行有效封堵,以达到防水的目的。如果还是出现渗漏情况,则要求进行二次进洞或对洞圈实施注浆加固。第二,盾构穿越市政管线施工。对于盾构隧道穿越与隧道轴线相交的市政管线,需要将推进速度合理减小,同时确保施工速度的均匀与平衡,最大限度降低对市政管道的影响;对与出土相关的参数和数量进行严格把控,防止出现超挖的现象;采取同步注浆的方式直到建筑空隙的140%~200%,以便于在最短时间内将建筑空隙填充,降低土地出现变形的几率;结合实际地面监测所得结果,如果情况需要则可采取双液浆来实施二次壁后注浆,同时要结合监测情况来实时调整注浆参数与数量。第二,对于盾构隧道穿越与隧道轴线平行的市政管线,由于盾构推进会在较长时间内影响到市政管线,所以具有较大的施工风险,所以作业人员还需要增加监测点数量,或是尽可能在管线上直接设置监测点,提高监测频率。不仅如此,在推进盾构时还需要实施壁后二次注浆,以最大限度降低后期沉降对市政管线的影响。

4结论

总而言之,因为地铁工程建设具有复杂性、隐蔽性以及不确定性等诸多特征,所以在实际建设时常常容易出现安全事故。所以要求相关部门与工作人员能够正确认识当前地铁工程建设安全事故的现状及其原因,并能采取针对性的措施进行预防与改善,切实确保地铁建设的安全。

参考文献:

[1]华志琴.重庆地铁运营安全系统分析与研究[D].西南交通大学,2017.

[2]王勇.地铁工程施工安全事故致因因素及对策措施研究[D].西安科技大学,2017.

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