劉航
摘要:地鐵是當今世界城市公共交通中最便捷、高效、舒適的電氣化快速交通工具。它也是安全隱患集中、事故頻發的重要場所。為此,各國一直把安全保障放在地鐵發展的首位,但事故仍然頻繁發生。有鑒于此,地鐵的隱患和安全保障應從實際回避人們的誘因和責任因素入手,注重先進的研究、預防、主動管理,注重制度規范、準確管理,嚴格操作,對人負責。注重社會防衛、意識強化、長期管理、正常鍛煉、全民參與、外部監督。
關鍵詞:城市地鐵;安全事故;原因;機理;防治對策
城市地鐵工程建設是一項復雜的高風險性系統工程,建設過程中帶有很大不確定性,尤其隨著地鐵建設進程的推進,新建隧道往往要近鄰既有地下基礎設施及地上建(構)筑物施工,必然會對其安全造成不利影響,若控制不力則極易造成重大安全事故.近年來在新建地鐵工程,比如北京的4號線、5號線、10號線(含奧運支線)及機場線的建設過程中,就曾發生過多起隧道洞內塌方、地表過度沉陷、地下管線破壞以及其他各種類型的事故(據不完全統計40余起),造成了嚴重后果和惡劣影響.這在留給人們慘痛教訓的同時,也為我們鳴響了城市地下工程安全建設的警鐘.為深入分析城市地鐵施工安全事故的發生機理,汲取深刻教訓。
1中外地鐵的歷史演進與多元比較
1.1歷史演進
地鐵,是世界公認的現代城市公共交通中最便捷、高效、舒適的電氣化快捷運輸工具,所以,早在1863年,英國倫敦就建成了世界第一條城市地鐵。此后,地鐵在發達工業國家的大城市迅速普及,運營里程都在數百公里以上,其中,歷史悠久、里程超常、規模宏大、比較著名的城市主要有,倫敦、巴黎、紐約、東京、莫斯科、柏林、首爾、米蘭等。我國北京于1969年開通了大陸第一條地鐵,以后陸續在天津(1984年)、上海(1993年)、廣州(1999年)、深圳(2004年)等大陸特大城市開通。據不完全統計,截止2010年10月,已有包括上述4城市以及南京、重慶、武漢、長春、大連、該城市、沈陽等的12座城市開通了軌道交通,線路總里程約為1270公里,其中上海地鐵的運營里程、硬件的現代化程度、日均運能等均居全國首位、世界前列。另據了解,我國目前已有29座城市獲準建設地鐵,在建總里程約1500公里;至2020年線路規劃總里程將達6100公里,所需車輛將超過3萬輛。
2地鐵運營隱患
2.1地層變形塌陷
該城市地鐵區間隧道施工多采用盾構掘進及暗挖法,在現實的施工過程中,經常會出現因地面沉降出現預警,如處理不及時,很可能出現地面塌陷,造成惡劣影響。以某城市為例:該城市地鐵以砂卵石及夾砂地層為典型,其結構較為松散、呈不均勻顆粒狀,且滲透系數大,這使得區間隧道在施工過程中,頂部會由于下部的擾動及應力釋放,出現松散及空洞,造成地面下沉2)該城市地面以下4m范圍內多為雜填土、素填土,且因管線、地下構筑物施工多次出現擾動,多數在施工過程中回填不密實、部分管線滲漏水,時間一長稍有擾動就會出現空洞,造成地面沉陷,如該情況出現在老舊建筑物旁后果將不堪設想。3)盾構施工過程中,由于盾構參數控制不當,導致出現出土超量現象;同時暗挖施工因地質原因容易出現拱頂坍塌,二襯施作不及時,以上情況地面或洞內處理措施不到位,容易導致地層變形。
2.2地下管線破壞
城市地層中各種管線交錯密集、分布復雜,在該城市地鐵施工過程中,出現的管線破壞事件層出不窮,主要原因在于幾個方面:1)設計圖對部分管線位置描述不清或遺漏,同時施工單位在施工前對管線準確位置、管線施工方式、接頭處理情況等信息調查不詳。2)施工方施工前安全意識不強,部分項目未在施工前按照要求沿車站基坑四周開挖環形探溝,或探溝深度不足,導致個別管線未被發現,近兩年多次發生施工單位打樁、打降水井鉆斷管線事件;同時,施工現場過程管理不到位也是重要原因之一,部分項目在機械設備施工過程中,未及時進行盯控,導致機械設備操作失誤損壞管線。
3安全隱患防治措施
3.1加強地鐵安全風險信息化管理
地鐵目前安全風險監控系統平臺管理系統已經得到了廣泛應用,通過視頻監控及網站的實時參數監控,管理人員可以在不在場的情況下及時掌握現場的施工情況,做到風險實時監控。但就總體安全風險管控來看,該系統投入有限,現場視頻監控攝像頭配置不足,部分工點區域存在視頻盲區;現場數據傳輸不夠穩定,容易受到周邊施工及環境的干擾;部分數據尚需要人工傳輸,同盾構自身監控系統兼容性有待改進。再者,該系統功能偏為簡單,與北京、上海等高端的復雜應用系統相比,在數據分析功能、自動化系統管理等方面需要大量改進。
3.2防控地層過量變形
主要措施包括:①在勘察階段詳細把握工程地質及水文地質資料,是減少安全事故的前提;②在設計階段對圍巖穩定性準確判釋、合理加強支護措施,是降低事故發生的有效保證;③在施工階段謹慎選擇施工方法、重視加強初支力度,以滿足圍巖穩定的要求,這對軟弱圍巖隧道施工尤為重要;④結合現場施工安全措施的完善和施工管理的有效落實,將地層過量變形以及圍巖坍塌的發生率降到最低.
3.3規范施工管理及提高現場施工技術
加強地鐵施工過程管理對高質量完成地鐵工程建設具有特殊的重要意義,主要從以下4個方面加強措施:1)管理制度的完善和落實是各項施工安全的有力保證和基本前提,各級安全生產責任人和現場施工人員都應以樹立安全生產意識為先.2)施工現場的整頓清理和安全防護,及時發現和糾正存在的安全問題,盡可能消除事故隱患,鑒于北京地鐵施工中曾發生數起因外界交通違規造成施工人員傷亡的慘重事故,因此必須加強施工現場的安全防范.3)對施工機械設備進行必要的安全檢查及故障排除,杜絕事故隱患.在施工中嚴格執行機械設備的管理與使用制度.
3.4實行運行、監控、預警、應急的目標問責
沒有目標的管理是無效無果的管理。實行目標問責,就是要以管理保證目標的實現,這個保證的責任應由目標的承諾者負責。實行地鐵運行、監控、預警、應急的目標問責,就是要把各項任務目標分解到團隊,進而分解、落實到當事個體,真正做到事事有人管、時時有壓力,人人有目標、個個擔責任,階段有檢查、終結有考核,動態有調控、靜態有問責。
4結語
規范的施工技術和嚴格的施工管理是杜絕事故和保證安全施工的關鍵.實際中事故原因往往是極其復雜的,但都與施工過程中的具體環節息息相關,可以說,在各方管理、操作以及施工措施都不遺余力地嚴格執行到位的前提下,很多事故是完全可以避免或大大削弱的.
參考文獻:
[1]張頂立,呂勤.深圳地鐵一期工程淺埋暗挖施工地層變形模式[J].巖土力學,2006,27(增刊):249-255.
[2]張成平,張頂立,王夢恕.淺埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制[J].巖石力學與工程學報,2007,26(增2):3601-3608.
(作者單位:成都地鐵運營有限公司)