地下地鐵站施工風(fēng)險(xiǎn)分析與應(yīng)對措施

摘要：為加強(qiáng)地下施工階段的安全管控，基于地鐵地下車站工程，采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法，對施工前期及施工期間的風(fēng)險(xiǎn)源分析。研究結(jié)果表明：本工程安全風(fēng)險(xiǎn)等級為III級，在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，所采取具體措施和制定專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制方案和應(yīng)急預(yù)案，可保證施工安全。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；盾構(gòu)施工；風(fēng)險(xiǎn)矩陣法；風(fēng)險(xiǎn)分析

0" "前言

在多種因素的影響下，地鐵工程過程中經(jīng)常發(fā)生各種工程事故，而勘察不詳施工不當(dāng)、設(shè)計(jì)缺陷等因素是造成事故的重要原因[1-3]。為加強(qiáng)施工階段的風(fēng)險(xiǎn)管理，確保地下工程施工安全，需對其施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估[4-9]。目前常見的風(fēng)險(xiǎn)分析法主要有4種，分別為模糊綜合評判法、專家調(diào)查法、層次分析法、和風(fēng)險(xiǎn)矩陣法。目前風(fēng)險(xiǎn)矩陣法比較流行且實(shí)用，是一種定量與定性相結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。本文以西部某省會(huì)城市地下車站為例， 對盾構(gòu)施工段采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析，以確保工程順利進(jìn)行。

1" "工程概況

根據(jù)本區(qū)間詳勘報(bào)告資料，盾構(gòu)施工穿越的土層狀況如下：海昌路站始發(fā)端YDK22+250～YDK22+150及世紀(jì)城站始發(fā)端YDK15+820～YDK16+250段，為中密實(shí)卵石土lt;3-8-2gt;、密實(shí)卵石土lt;3-8-3gt;；YDK16+250～YDK22+150段為中等風(fēng)化泥巖lt;5-1-3gt;、強(qiáng)風(fēng)化泥巖lt;5-1-2gt;以及局部、中等風(fēng)化砂巖lt;5-2-3gt;。

1.1" " 水文地質(zhì)條件

世紀(jì)城站至海昌路站區(qū)段穿越地表河流錦江，河流中線與線路相交于里程YDK17+993處。錦江在本區(qū)間段河寬約140m，勘察期間水深約1～6m，水流較急。實(shí)測河床底標(biāo)高約472m。河道規(guī)劃200年一遇洪水參數(shù)如下：洪水流量為1740～1900m3/s，洪水深度為4.95～5.30m，洪水流速為3.25～3.32m/s，洪水位為481.4m，洪水沖刷深度為5m。現(xiàn)水底底部主要為卵石，局部為淤泥，厚1～2m。該河道為天然河道，未設(shè)防滲措施。

1.2" " 影響施工的建筑物

區(qū)間由北向南位設(shè)置于天府大道，下穿既有1號線過街通道、錦江、加油站、既有1號線。

2" "盾構(gòu)法段安全風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1" " 地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

本區(qū)段的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)事件與等級評估如表1所示。其中風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率等級標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)后果等級標(biāo)準(zhǔn)，參考城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)范。

2.2" " 隧道施工產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)

施工主要的風(fēng)險(xiǎn)因素、風(fēng)險(xiǎn)事件及風(fēng)險(xiǎn)等級如表2所示。

2.3" " 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

本區(qū)間盾構(gòu)法隧道主要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及風(fēng)險(xiǎn)等級如表3所示。

3" "土建安全風(fēng)險(xiǎn)評估及控制

3.1" " 評估結(jié)果

世紀(jì)城站至海昌路站區(qū)間各評判因素對風(fēng)險(xiǎn)等級的隸屬度如表4所示。經(jīng)綜合評定，本區(qū)間土建工程安全風(fēng)險(xiǎn)總體等級為III級，如表5所示。

3.2" " 土建安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施及建議

盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，具體風(fēng)險(xiǎn)因素及預(yù)防措施如表6所示。

3.3" " 專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制

本項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)控制應(yīng)從各個(gè)環(huán)節(jié)控制把關(guān)，包括方案編制，施工工藝、技術(shù)方案，現(xiàn)場的檢查監(jiān)控等，以確保風(fēng)險(xiǎn)被控制在可以接受的范圍。為了有效減少降低風(fēng)險(xiǎn)，增加項(xiàng)目的安全性，本文建議采取以下措施：

3.3.1" "圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)描述及其控制措施

圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)包括：槽孔歪曲，垂直度超出范圍；槽底沉渣過厚，鋼筋籠難以下放到位，引發(fā)槽內(nèi)土體坍塌、預(yù)埋錯(cuò)位等；地連墻澆筑過程中中斷時(shí)間過長，形成墻體缺陷，引發(fā)滲漏。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)控制措施包括：編制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)方案，對關(guān)鍵工序進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè)；選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)，合理使用機(jī)械；完善配套設(shè)施，嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量，準(zhǔn)備充足的備用材料、設(shè)備；加強(qiáng)現(xiàn)場管理，關(guān)鍵工序現(xiàn)場嚴(yán)格控制把關(guān)，確保各工序間連續(xù)施工；嚴(yán)格執(zhí)行地連墻質(zhì)量管理制度。

3.3.2" "基坑開挖施工風(fēng)險(xiǎn)及其控制措施

基坑開挖施工風(fēng)險(xiǎn)包括：基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工未及時(shí)支撐、換撐，造成地連墻變形過大，結(jié)構(gòu)損壞；未快速封閉，造成基底管涌、隆起；邊坡失穩(wěn)造成機(jī)械損傷、人員傷亡；地連墻接縫滲漏，造成地下水土流失。

基坑開挖施工風(fēng)險(xiǎn)控制措施如下：編制基坑施工的專項(xiàng)方案，并組織專家進(jìn)行分析和檢驗(yàn)；遵照深基坑的施工方法進(jìn)行放坡、開挖、支護(hù)；施工期間，基坑開挖一定要做到先撐后挖，及時(shí)準(zhǔn)確施加預(yù)應(yīng)力；掌握好邊墻施工與拆撐的銜接，及時(shí)更換倒撐；分跨跳倉施工底板，及時(shí)封閉。

3.3.3" "結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)及其控制措施

結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)包括：混凝土結(jié)構(gòu)架體搭設(shè)不規(guī)范，造成架體失穩(wěn)；施工縫滲漏，基坑積水，邊墻鋼筋銹蝕。

結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)控制措施如下：針對結(jié)構(gòu)、模板和腳手架專門編寫施工方案；結(jié)構(gòu)、模板、腳手架等施工必須嚴(yán)格按照已經(jīng)批準(zhǔn)的方案，若有變更必須經(jīng)過審批；現(xiàn)場嚴(yán)格履行驗(yàn)收制度，嚴(yán)格控制地連墻的工程質(zhì)量；基坑挖時(shí)，要及時(shí)對地連墻的滲漏點(diǎn)做封堵工作；做好各種縫隙、車站與附屬、盾構(gòu)敬意銜接處的防止漏水處理工作。

3.4" " 應(yīng)急救援預(yù)案

3.4.1" "應(yīng)急預(yù)案編制的原則

一是針對性原則。需要針對不同工程建設(shè)中潛在的風(fēng)險(xiǎn)事故，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

二是科學(xué)性原則。應(yīng)急預(yù)案的編制應(yīng)在全面調(diào)查基礎(chǔ)上，結(jié)合專家的意見，進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證，從而編制出決策流程和處置方法。

三是可操作性原則。應(yīng)急預(yù)案在有重大事件發(fā)生時(shí)，必須能夠快速、有效的實(shí)施，以最大限度降低損害。

四是完整性原則。啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案時(shí)，要確保有關(guān)部門給予支持。

五是合規(guī)性原則。應(yīng)急預(yù)案的條文需符合國家的法律法規(guī)和相關(guān)規(guī)范。

六是可讀性原則。應(yīng)急預(yù)案要使用方便，易于理解，邏輯通順。

3.4.2" "應(yīng)急預(yù)案工作流程

根據(jù)工程的實(shí)際現(xiàn)狀，對施工風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估之后，針對本項(xiàng)目特別制定緊迫狀況的應(yīng)急方案。日常加強(qiáng)教育和演習(xí)鍛煉，提高搶險(xiǎn)小組及相關(guān)工作人員的實(shí)戰(zhàn)能力，最大限度的減少損失。應(yīng)急預(yù)案工作流程圖如圖1所示。

3.5" " 實(shí)例應(yīng)急措施

地鐵施工過程周期較長、施工環(huán)境復(fù)雜，為了避免突發(fā)事件造成人員傷亡，提高施工效率，需編制相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。依據(jù)本項(xiàng)目的工法特點(diǎn)及地質(zhì)情況，制定本工程突發(fā)事件及處理措施如下：

3.5.1" "隧道進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)的處理措施

盾構(gòu)法施工段隧道周邊的地質(zhì)環(huán)境是重點(diǎn)管控對象，尤其是上水管道的位置、管道直徑大小、水壓、埋深及周邊的地質(zhì)條件。對于惡劣災(zāi)害性的天氣如暴風(fēng)雨等，要持續(xù)關(guān)注其動(dòng)態(tài)并做出有效的防護(hù)措施。必須布置防水構(gòu)造，并采用相應(yīng)排水措施，如布置一些沙袋和水泥袋在隧道洞口處，防止水流入隧道。

3.5.2" "冷凍法聯(lián)絡(luò)通道風(fēng)險(xiǎn)的處理措施

編寫聯(lián)絡(luò)通道（兼泵房）明挖工程的針對性的施工方案，并邀請相關(guān)專家組進(jìn)行論證。進(jìn)行地面加固，加固體積為區(qū)間結(jié)構(gòu)頂部、底部及兩側(cè)各3m厚區(qū)域。

不斷提高技術(shù)工人的專業(yè)能力，嚴(yán)格把控關(guān)鍵部位的施工質(zhì)量。增強(qiáng)對鹽水溫度、凍土溫度、隧道結(jié)構(gòu)與地表沉降的測量。發(fā)現(xiàn)漏水、流砂立即停止開挖，采取措施進(jìn)行封堵。

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3.5.3" "火災(zāi)事故的處理措施

遇到火災(zāi)事故時(shí)，應(yīng)立刻疏通現(xiàn)場，有序組織撤離，并保證現(xiàn)場的完整性。搶險(xiǎn)技術(shù)人員立刻檢查現(xiàn)場情況。按照實(shí)際情況和現(xiàn)有的文件，共同迅速?zèng)Q策，采用有效的應(yīng)急措施。當(dāng)事發(fā)現(xiàn)場旁邊的居民受到威脅時(shí)，應(yīng)立刻通告相關(guān)政府部門及相關(guān)居委會(huì)。發(fā)生電氣火警，應(yīng)立刻切斷起火部位電源，使用干粉類型滅火器滅火。發(fā)生氣體火警，應(yīng)立刻關(guān)閉氣體閥門，使用干粉類型滅火器滅火。

4" "結(jié)語

為加強(qiáng)地下施工階段的安全管控，本文基于地鐵地下車站工程，采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法，對施工前期及施工期間的風(fēng)險(xiǎn)源分析。研究結(jié)果表明，本工程安全風(fēng)險(xiǎn)等級為III級。鑒于此，為施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)制定專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制措施，并編制專項(xiàng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。為了避免發(fā)生突發(fā)事件對項(xiàng)目、人員造成不良影響，提出了風(fēng)險(xiǎn)控制措施、緊急預(yù)案，將風(fēng)險(xiǎn)控制在源頭，可為決策車站土建施工安全生產(chǎn)管理提供參考。

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