城市軌道交通工程安全風險管理體系的建設研究

周誠華

摘要：國內軌道工程管理存在相關技術標準、規范需進一步完善、建設單位的安全管理重視程度不夠、第三方單位的安全管理人員水平不高、安全風險控制信息化程度不高等問題。提出了軌道交通工程風險管理發展的建議：建立適合本地區的指標管理體系；對于重大風險源的應對措施應考慮冗余的設計理念、嚴格執行施工階段重大風險源的條件驗收；深入開發信息化平臺的運用。

關鍵詞：風險管理責任體系；專項設計及審查論證體系；施工安全風險監控平臺體系；

預警應急響應體系

DOI：10.13939/i.cnki.zgsc.2016.39.060

一、引言

城市軌道交通一般是指具有運量大、速度快、安全、準點、保護環境、節約能源和用地等特點的交通方式，包括地鐵、輕軌、快軌及有軌電車等。當前世界各國普遍認識到：解決城市的交通問題的根本出路在于優先發展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統。現階段，隨著我國經濟的發展，城市化進程不斷加快，交通擁堵問題已成為城市發展的瓶頸，如不能有效地解決城市交通問題，將嚴重影響城市的可持續發展。21世紀以來，具有節能、快捷和大運量特征的城市軌道交通建設受到眾多城市的關注，特別是地鐵日益成為城市交通發展的一個主流發展方向。截至2015年底，中國共有41座城市獲準修建城市軌道交通，26座城市建成并正式運營通車了116條城市軌道交通線路，運營總里程達3618公里。其中僅2015年，中國在建城市軌道交通線路就高達4448公里，其中地鐵3790公里，全年完成投資3683億元，可以說中國已經進入了城市發展的“地鐵新時代”。

二、國內軌道交通工程安全風險管理現狀

國內地鐵建設規模大、發展快的客觀事實加上地下工程嚴峻的安全形勢決定了軌道交通工程安全風險管理實施的必要性和緊迫性。由于城市軌道交通地鐵工程建設的特殊性和復雜性，“大規模、高風險”的工程特點在地鐵建設中體現得尤其明顯。地下工程具有隱蔽性大、巖土物理力學參數不準確、施工技術復雜、作業空間有限、作業環境惡劣、施工周期長、不可預見風險因素多和對社會環境影響大等特點，而以地鐵為主的城市軌道交通工程更具有這些顯著特點，并且絕大部分地鐵都位于城市中心地區即周邊環境復雜，各種建筑物、地下管線多且對施工變形控制要求高。因此，施工難度大、工期壓力大、社會影響大、專業技術人員匱乏等特點，都集中表現為地鐵工程的高風險性。由于這些客觀原因，加上對地下工程安全風險的認識不客觀，風險管理不科學，風險管理的投入不到位等主觀原因，城市軌道交通地下工程建設中，事故頻發，形勢非常嚴峻，令人堪憂。隨著軌道交通工程規模的快速增長，安全事故總體呈上升趨勢，重大安全事故時有發生。2007年南京地鐵發生地鐵施工導致燃氣管斷裂，引起燃氣泄漏發生爆炸引起大火的事件；2008年杭州地鐵發生基坑坍塌事故，造成21人死亡，10余人受傷；在經濟損失方面，上海地鐵4號線越江隧道坍塌事故最為嚴重，雖然報警及時、人員疏散及時，沒有造成人員傷亡，但經濟損失逾人民幣6億元。面對國內地鐵工程的安全形勢，傳統的經驗型、事后型、人盯人的安全管理模式已無法應對，進行安全風險管理體系建設及相關標準研究已經刻不容緩。

國內安全風險管理在地下工程中的應用雖然剛起步，但是地下工程安全風險及其相關學科的研究自20世紀末已陸續開展。2005年中國土木工程學會召開了中國第一次全國范圍的地下工程安全風險分析研討會，推動了地下工程安全風險研究的全面開展。2007年，建設部編發了《地鐵與地下工程建設技術風險控制導則》及《地鐵及地下工程建設風險管理指南》，初步實現我國地鐵及地下工程安全風險管理的標準化、程序化和規范化。2011年，《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》GB 50652-201 1則作為我國首部工程風險管理規范，其頒布實施標志著我國城市軌道交通地下工程建設風險管理步入一個嶄新的階段。近幾年在安全風險管理的實際應用方面，在我國也得到了迅速發展，特別是在地鐵建設方面，新建地鐵項目大都進行了風險分析與評估，北京、廣州及上海等一些大城市已經建立了一整套較完善的風險管理體系。另外，隨著大數據時代的到來，軌道交通安全風險管理信息化建設也開始發展，如上海地鐵依托“安程地鐵工程遠程監控管理系統”，基于網絡傳輸、無線通信、網絡數據庫、數據分析以及自動預測預警等技術，綜合了施工、監理、監測、管理以及多媒體等多種信息，已在上海地鐵工程中得到應用。2012年中國電建集團華東勘測設計研究院在總結大型水電地下工程建設安全風險監測系統經驗基礎上，基于《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》建設期間風險管理的要求，開發完成軌道交通工程安全風險管理信息系統，該系統集成了施工工況錄入及回放、監測原始數據采集、第三方監測與施工監測數據比對，實現了風險源的發布、更新、跟蹤等功能，并在杭州、寧波、福州、南昌、武漢及鄭州等地鐵建設城市應用開展風險管理的工作。中國地下工程安全風險管理研究與實踐已經取得了實質性進展，部分成果已服務于各大城市軌道交通項目，但并沒有達到“風險管理化解地下工程建設之痛”的程度。

三、軌道交通安全風險管理內容

軌道交通工程建設風險管理應是參建各方單位，對工程建設各階段潛在的風險進行辨識、評估、預防與控制的全過程，并貫穿于自身專業技術和管理工作中，以一定成本取得最大安全保障的工程實踐總稱。2010年，廣州地鐵受住建部委托牽頭開展“城市軌道交通工程風險評估試點應用研究”項目，通過研究、應用、創新和總結提煉出“六評六管一平臺”的安全風險管理體系。目前，各地城市軌道交通建設都引入專業的第三方監測和第三方風險咨詢單位，安全風險管理的主要內容包括：

（一）構建風險管理責任體系

建立以建設單位為龍頭的矩陣式安全風險管理組織體系，工程參建單位遵循法律責任和相應合同約定的工程安全風險管控責任，開展了基于勘察階段、設計階段、施工準備階段、施工階段風險管理工作。

（二）構建專項設計及審查論證體系

目前，國內各大城市均開始實施地鐵安全風險分級。基于地鐵工程與周邊環境的接近程度、工程影響分區、周邊環境的重要程度、工程地質和水文對不同工法的影響程度等因素，劃分風險等級，進行專項設計。同時，在工程建設的不同階段邀請外部專家進行評審論證。

（三）構建施工安全風險監控平臺體系

國內開展地鐵建設的城市，基本上都通過引入第三方咨詢機構協助業主單位進行安全風險咨詢、評估、監控與監測管理。借助于現代化的通信手段，建立施工安全風險監控系統。建立軌道交通工程監測監控的多方協作、全方位的科學化、信息化風險管理模式。

（四）建立預警應急響應體系

軌道交通工程建設一般采用兩類預警，即單項預警和綜合預警。各類預警均設置黃色、橙色及紅色三道預警標準，并相應建立預警管理體系，按照分層分級管理的響應模式，嚴格把控。一般情況下，還會結合配備專業的救援隊伍，一旦出現綜合預警或突發險情，啟動應急救援模式。

四、國內軌道交通工程風險管理存在的問題

地鐵工程建設風險控制隨其所處階段和地域的不同，相應的風險也不斷變化。雖然國內各大城市地鐵施工安全風險控制方面已進行了積極探索，在管理和技術方面取得了相關經驗，但對于風險管理體系建設上仍存在許多誤區和實施中不完善、不規范的地方，主要存在以下問題：

（一）相關技術標準、規范需進一步完善

現有的規范有的已落后于軌道交通建設的發展，對實際工程已失去或部分失去指導意義。實際工程表明，在某些風險等級較高的地下工程施工中，常會出現現有規范中的某個控制標準取值偏松，導致預警滯后；而有些工程的控制指標取值又偏嚴，常常出現“狼來了”的假象。即使同一控制指標，也不一定適用于各種地質環境。因此，編制地下工程施工不同工法的技術規范，研制不同城市、不同工法適應不同巖土地質、水文地質、環境條件的風險控制標準已是當務之急。同時，風險分級也有待統一認識并進行科學劃分，使風險控制在合理范圍之內，達到經濟、工期、質量和安全間的平衡。同時，分級體系應充分體現地區的地質、環境、工法、風險事故等特點，更加具有針對性。

（二）建設單位的安全管理重視程度不夠

軌道交通工程建設在安全管理方面，建設單位普遍設立了專門機構（質量安全部或安全監察部）對在建的軌道交通工程進行安全管理。但在人員配備及經驗積累的要求上把關不嚴，很多城市的專職安全管理人員不僅數量上無法滿足建設過程中安全管理的要求，而且專業素質上參差不齊，多數為一線現場管理崗位淘汰下來的技術人員。此外，部分建設單位管理層對專職安全機構的授權不夠，職責劃分不明晰，導致這些部門難以正常履職。

（三）第三方單位的安全管理人員水平不高

國內對安全風險管理咨詢評估的從業單位和人員沒有明確的資質管理，許多工程實踐中安全風險評估工作還停留在由院校科研單位以科研項目的形式承擔，對于工程安全風險咨詢評估工作的內容、質量評價標準、咨詢工作的責任認定、從業人員資格認定、法律地位、風險管理檔案及成果移交等都沒有統一的管理，使得工程安全風險管理人員水平參差不齊。如果進行風險評估的專家隊伍水平不夠，可以想象，再好的風險監控體系也不能保證全線工程的安全。

（四）安全風險控制信息化程度不高

采用信息化的管理手段是安全風險控制的趨勢，目前各地鐵建設城市已經開始應用安全風險信息平臺，但在實際應用效果方面存在不足，大部分信息平臺還只是立足于監測數據管理平臺，缺乏針對地鐵建設施工的主要風險兼具的監控預警、分析處理、總結交流等風險事務處理功能。同時，大數據時代還應將工程參建各單位緊密結合，自動收集、分析、匯總涉及監測數據、巡視數據等各方面的監控信息，進行預警信息上報、發布、處理、消警全過程的綜合性風險管理系統的建立。

五、軌道交通工程風險管理發展建議

近年來，安全風險管理的思想逐漸進入城市軌道交通工程建設者視線，利用安全風險評估方法梳理城市軌道交通施工過程中的風險源，并對風險源進行預報、跟蹤和處置是目前各大城市常見的做法。但是，如何在構建科學、合理的安全風險體系基礎上，開展安全風險管理工作，實現安全風險控制的精細化，是我們解決城市軌道交通施工事故頻發問題的一個新思路。從技術保障層面，應當從以下四個方面入手：

（一）建立適合本地區的風險指標管理體系

目前，許多中小城市的軌道交通建設剛起步，技術儲備嚴重不足，各參建單位常參考國家和大城市（如北京、上海）及行業和區域相關規程規范，提出監控指標的參考值。但各城市地質條件與環境條件千差萬別，市區周邊環境錯綜復雜，當前所制定監控指標值，與各城市的實際條件不一定相符，極有可能造成控制的失誤以及建設成本的提高。此外，若要制定一個通用的指標控制值是不可能，也是不存在的，所有的監控指標值均應綜合考慮周邊環境及工程本體的實際情況進行綜合評判制定，指標本身應帶有明顯的地域和地質特殊性。因此，結合本地區的地質條件、環境條件以及實測積累的數據，統計分析當地類似工程受力和變形規律，進而提出并確定監控指標值并應用于后期工程中，往往能取得較好的效果。

南昌市區大部分地區屬富水砂層地質條件，大部分為贛江沖積平原地帶，且車站基坑和隧道下層處于強風化泥質粉砂巖層與砂礫層的交接部位，具有其獨特的地質特性，國內已有或可借鑒的地鐵施工經驗和控制參數基本不能直接利用。正是由于1號線初始的缺乏本地區的經驗數據，照搬上海的盾構施工經驗，1號線第一臺盾構機的選型和參數設置不是很科學合理，導致最終采取豎井吊出，更換盾構的慘痛代價。到2015年地鐵1號線建成通車后，施工現場通過多種監測項目，采集了大量的有用數據，為研究形成具有地質適應性的、符合南昌地質及環境條件的、綜合考慮基坑及盾構設計和施工方案的監控指標體系提供了條件和基礎（詳見下圖）。

（二）對于重大風險源的應對措施應考慮冗余的設計理念

建立了基于本地區的風險指標后，根據地鐵工程與周邊環境的接近程度、工程影響分區、周邊環境的重要程度等綜合因素，劃分工程風險等級，開展專項設計，也是各個城市的通常做法。但是很多專項設計往往局限于結構本身的安全，對周邊環境的影響因素考慮欠缺。南昌地鐵1號線穿越中山路的圍護結構設計中，雖然考慮了對周邊建筑物的保護措施，但未將建筑物的實際情況進行詳細分類區別對待，導致有的建筑物保護措施不夠，或者現場實際情況難以實施保護措施，后來在實際實施過程中，增加了許多施工措施費用。同時，對一些圍護結構外是市政主要道路的部分，也沒有考慮加強措施，僅僅考慮一道防線保證深基坑的安全，本身也是一項重大風險。因此，參考機電設計的冗余概念，在面對重大風險源的情況下，專項設計的標準也應當適當提高，從技術層面上多方位地保障自身結構安全和周邊環境安全。

（三）嚴格執行施工階段重大風險源的條件驗收

在重大風險源實施前，根據經過專家論證的專項設計和專項施工方案，參照工程驗收的基本程序，開展一項前置條件驗收工作，是南昌地鐵一項基本經驗。也是檢查現場是否嚴格按照相關的技術要求，做好了充分的準備工作。

（四）深入開發信息化平臺的運用

南昌地鐵的信息化平臺目前已經從單純的監測數據管理平臺，發展成兼具監控預警、分析處理、總結交流等風險事務處理功能。但依然存在一定的局限性，如監測數據依然依靠人工被動上傳，不能做到自動采集、分析、匯總同步，導致有的時候預警滯后；視頻傳輸系統經常性地損壞嚴重，不能及時修復。因此，通過項目建設，形成一套系統的、貫穿軌道交通工程建設實施全過程的安全風險管理體系，并開發一套符合南昌軌道交通工程建設特點的安全風險管理信息化平臺，綜合應用于南昌市軌道交通工程建設中，是全面并有效地控制工程風險，提高安全風險管理水平的重要手段。

為確保工程建設的安全有序，強化工程建設的安全風險管理工作，并為后期南昌軌道交通工程建設的安全風險管理積累經驗，深入開展“南昌市軌道交通工程安全風險管理體系建設及應用”項目的研究，建立南昌軌道交通工程安全風險管理體系，并開發與之配套的安全風險管理信息系統，必定能提高風險管理的科學性和工作效率，為避免重大工程事故的發生起到重要作用。

軌道交通工程安全風險管理體系的建設，系統地提出了南昌市軌道交通工程建設的風險分級原則、風險工程劃分、風險因素識別、風險評估等方法與手段，提出了全面開展軌道交通工程安全風險管理的具體措施和建議，建立了包括安全風險控制技術體系、安全風險責任體系、風險技術管理體系、預警告警及其響應體系、第三方風險管理保障體系在內的系統的安全管理體系，為保障南昌市軌道交通工程建設安全奠定了基礎。同時，體系建設中的安全風險管理信息系統，利用現代網絡通信傳輸、無線通信傳輸、網絡數據庫、地理信息系統等高新技術，綜合設計、施工、監理、監測等多方信息，及時進行風險分析、預測、預警、報警，協助工程的各級管理部門及參建各方及時掌握地鐵施工的安全狀況，并對報警事件進行處理，有效規避或降低施工安全風險。為南昌地鐵安全風險管理提供一個信息化管理平臺，大大提高了安全管理的效率，降低了管理成本。

未來的研究發展方向是，在建立了系統的風險管理體系和完善的預警、報警、響應機制的基礎上，將當前的集實時監控、人工監測上傳、巡視報告填報、信息發布和共享等于一體的安全風險管理信息系統，升級為連接關鍵工點的實時工況、自動采集監測數據上傳和分析、對比周邊環境和地質水文狀況生成風險控制參數指標等更先進的功能，適應大數據和“互聯網+”的發展需求，可以切實保證施工現場信息的及時快速的傳遞，實現事故初期的預警和及時處理，從而把事故消滅在萌芽狀態，減低甚至避免事故給工程建設帶來的不利影響。

當然，軌道交通建設的安全風險管理除了技術層面的基礎服務，還需要管理決策層面強有力的支持保障，二者缺一不可。只有時刻保持安全生產每天從零開始的理念，進一步強化責任意識，才能將技術層面打造的科學體系真正發揮其作用。