袁长安
(中铁十四局集团有限公司山东济南 250014)
地铁施工安全事故分析及防治对策研究
袁长安
(中铁十四局集团有限公司山东济南250014)
城市地铁工程属于优化交通发展的一种基础设施,同时其也是一项风险性较高的建设工程,建设过程中存在的不确定因素比较多,因此给地铁施工带来了更多技术性挑战,尤其对于新建隧道,实际施工中会被临近地下以及地上基础设施和各种建筑工程所影响,所以应该全方位进行分析,为达到保证施工安全的目的,实际施工过程中,施工管理重点就包含各种有效防范施工安全事故。本文主要对地铁施工过程中的施工安全事故和采取的具体防止对策进行研究,提出笔者的思考和建议,仅供参考。
地铁;施工安全事故;防治对策
在我国城市化进程越来越快的今天,城市人口不断增加,城市交通拥挤现象也变得更加严重,为了缓解城市交通负担,我国大部分大城市都已经修建了地铁。由于地铁工程施工具有的特点主要是复杂性、不确定性以及隐蔽性等,所以施工难度相对较大,并且对技术的要求也比较高,同时需要面临比较复杂的地质情况,如果施工队伍的施工经验不足,采用的施工设备不够齐全、管理不到位,就很容易给地铁施工带来安全隐患,这些安全隐患最终一定会给地铁施工带来一定的影响,所以找出安全隐患的根本,采取有效的防治措施是非常有必要的。
城市地铁建设过程中安全事故的诱因包含有外在因素和内在因素以及客观因素和主观因素[1]。其中工程地质情况和水文地质条件非常复杂多变、附近建设环境复杂和结构自身复杂等都属于两类因素中的前者。工程设计理论和施工方案缺陷、工程建设决策和施工管理不力、操作技术水平不高等属于后者。所以可以把地铁施工安全事故分成五种类型,图1是主要安全事故种类的具体分布,其中施工管理事故也含有施工管理不到位和施工操作失误。
上文已经提到了,对地铁工程施工安全事故造成影响的主要有内在因素以及外在因素,客观因素以及主观因素,下面将主要介绍内在因素和外在因素:
图1
地铁施工通常是在地下或者是高架桥半封闭空间里面,其自身结构非常复杂,施工作业环境比较恶劣,同时由于城市化发展具体需要越来越多,城市地下工程建设需要面临的问题也随之增多,如,开挖断面增大、工程结构形式越来越复杂、结构埋深程度以及施工给地面造成的影响越来越大。实际施工过程中,这些问题的分量都非常大,同时在超浅埋条件下,对开挖影响的控制和采用的开挖方式、具体施工工艺以及施工技术等因素有关,导致地下工程整个实施过程越来越困难[2]。
2.2外在因素
2.1内在因素
(1)地层变形以及围岩失稳:其是城市地下工程施工环境风险的一种主要诱因,具体表现为地层失稳、过度变形以及突然变形。而地层变形会影响到地下管线,给地下管线造成的破坏作用一般会导致安全事故变得更加严重,造成的影响也更大。之所以地层会出现过度变形现象,主要诱因有:地层结构松散、强度弱、具有的均匀性非常差、在含水地层里面开挖导致地层失水固结,最后产生较大沉降、施工中各种影响因素使得土体颗粒流失,迫使上覆地层下降、建立的地层沉降具体控制标准缺乏合理性,实际实施效果不理想。
(2)水文地质情况和不良地质体造成的影响:实际开挖前,难以准确判断不良地质体、地下工程具有的隐蔽性、地下空洞、具体地质构造、地下水情况、土体结构以及节理裂隙特征和具体组合规律等[3]。并且城市地下工程通常埋较浅,可是大部分土层具有的不良工程特性为:强度不高、含水率比较高、压缩性非常好等,有些土层甚至呈流塑状态,具有非常低的载荷承受能力。除此之外,空洞以及水囊等不良地质体也属于施工中突发事故的主要诱导因素。
(3)城市地下管线的分布错综复杂:该因素属于对地铁建设安全造成影响的重要原因。因为隧道施工前没有详细调查管线位置信息,并且相关资料欠缺,或没有落实现场管线实际情况就进行盲目地施工等都会导致施工安全事故发生,同时管线如果渗漏或者是破裂,会严重影响到附近土层密实性和其稳定性,从而产生不良质体。如果管线长期泄露,就会在地层里面形成水囊,导致管线附近土体松散而形成空洞,由于开挖卸载作用和水压力等的影响,土体就会坍塌,从而出现施工安全事故。
(4)管理问题:从以前发生的地铁施工事故可以知道,大部分事故都是因为人的违规操作或者是缺乏健全安全管理引发的。即人的不安全行为属于地铁施工事故出现的主要原因[4]。如果地铁施工出现安全事故,就会造成非常严重的后果,因此,对地铁工程施工安全管理进行研究的时候,必须注重对人做出的不安全行为进行严格地管理。如果缺乏健全管理制度以及强大监管力度,同时施工人员疏忽大意,就很容易引起安全事故。
图2以及图3分别是北京地铁4号线和10号线所发生的事故现场图。
图2 黄庄车站塌陷事故
图3 呼家楼站-光华路站坍塌事故
为了防止安全事故发生,采取的防治对策有:
(1)对地层过度变形进行控制,采取的对策为:认真勘察工程地质,对水文地质资料进行仔细地分析;设计过程中必须准确判断围岩稳定性,加强支护措施;实际施工中,必须选择合理地施工方法,适当加强初支力度,从而达到围岩稳固具体要求。
(2)积极处理不良地质体。因为不良地质体具有不确定性,实际施工中发现不良地质体一般猝不及防,从而引发严重破坏后果[5]。有效应对这种地质体的原则是:对不良地质体造成的影响进行及时地处理,预报重点包含有不良地质体的相关预告,如果是交通繁忙闹市区,就应该重点探测地层里面水体水带分布情况、空洞和存在的异常区;派专门工作人员对地质异常区进行定期巡查检测,这样可以及时发现并且处理问题;严格进行监控测量,利用测量数据对实际施工进行有效地指导。
(3)认真调查地下管线并且对其变形进行控制。预防地铁施工过程中的管线事故,关键是注意地下管线以及新建地铁工程之间的相对位置,对其与地层之间的相互作用进行深入分析,有效评估地铁施工以及地下管线之间产生的影响。实际施工前应该调查施工场地邻近管线,预测管线由于施工而出现的变形,定量了解施工具体影响程度,将管线安全当做目标,编制科学的具体管线控制标准。
(4)对施工管理进行规范、提升施工技术水平。不断完善管理制度,对施工现场进行定期整顿,及时找出并且解决安全问题,对施工机械设备进行定期检查等。部分一线作业人员没有认识到安全交底工作的重要性,只是为了应付上级检查,没有注重标准规定。所以应该贯彻落实具体安全规定,让所以员工做到心中有数,知道什么该做那些事情不该做,如何避免灾害。严格进行监督检查管理,依据时间划分,可以进行定期检查以及不定期检查;依据内容划分,可以进行专业性检查以及综合性检查。
(5)构建安全风险具体管理体系。对城市地铁建设来说,外界环境比结构本身面临的安全风险更大。所以,构建城市地铁工程建设安全风险具体管理体系是非常重的,该管理体系应该包含下列内容:对岩土工程进行勘察以及认真调查环境条件;对环境安全进行分级;对邻近建/构筑物具体现状进行评估;对环境影响进行预测以及建立安全控制标准;对环境安全进行专项设计等。
随着我国地铁工程建设的不断发展,地铁工程施工安全将会变得更加重要,所以构建一套比较完善的安全保证体系是非常有必要的。该安全保证体系主要包含有监督检查管理、危险源识别管理、对安全投入进行管理、安全组织管理以及安全技术交底。这五方面的管理具有相互作用、相互联系以及相互影响的关系,从而确保整个体系能够有效运转,给以后地铁工程的安全施工提供法律凭证。
[1]孙雍容,李凤菊.地铁施工应急预案编制及坍塌事故预案的探讨[J].城市轨道交通研究,2011,14(1):76~79,85.
[2]刘从胜.地铁施工安全事故规律性的统计分析[J].民营科技,2012(1):273.
[3]丁卿峰,符家驹,程红战,等.城市地铁施工安全事故诱因分析及预防对策[J].致富时代:下半月,2011(7):208.
[4]邓小鹏,李启明,周志鹏,等.地铁施工安全事故规律性的统计分析[J].统计与决策,2010(9):87~89.
[5]王凯.影响地铁施工的安全因素与策略探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(36):48~49.
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1673-0038(2015)50-0016-02
2015-11-24
袁长安(1987-),男,助理工程师,本科,主要从事地铁建筑施工工作。