城市轨道交通工程安全风险管理体系的建设研究

周诚华

摘要：国内轨道工程管理存在相关技术标准、规范需进一步完善、建设单位的安全管理重视程度不够、第三方单位的安全管理人员水平不高、安全风险控制信息化程度不高等问题。提出了轨道交通工程风险管理发展的建议：建立适合本地区的指标管理体系；对于重大风险源的应对措施应考虑冗余的设计理念、严格执行施工阶段重大风险源的条件验收；深入开发信息化平台的运用。

关键词：风险管理责任体系；专项设计及审查论证体系；施工安全风险监控平台体系；

预警应急响应体系

DOI：10.13939/i.cnki.zgsc.2016.39.060

一、引言

城市轨道交通一般是指具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点的交通方式，包括地铁、轻轨、快轨及有轨电车等。当前世界各国普遍认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。现阶段，随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，交通拥堵问题已成为城市发展的瓶颈，如不能有效地解决城市交通问题，将严重影响城市的可持续发展。21世纪以来，具有节能、快捷和大运量特征的城市轨道交通建设受到众多城市的关注，特别是地铁日益成为城市交通发展的一个主流发展方向。截至2015年底，中国共有41座城市获准修建城市轨道交通，26座城市建成并正式运营通车了116条城市轨道交通线路，运营总里程达3618公里。其中仅2015年，中国在建城市轨道交通线路就高达4448公里，其中地铁3790公里，全年完成投资3683亿元，可以说中国已经进入了城市发展的“地铁新时代”。

二、国内轨道交通工程安全风险管理现状

国内地铁建设规模大、发展快的客观事实加上地下工程严峻的安全形势决定了轨道交通工程安全风险管理实施的必要性和紧迫性。由于城市轨道交通地铁工程建设的特殊性和复杂性，“大规模、高风险”的工程特点在地铁建设中体现得尤其明显。地下工程具有隐蔽性大、岩土物理力学参数不准确、施工技术复杂、作业空间有限、作业环境恶劣、施工周期长、不可预见风险因素多和对社会环境影响大等特点，而以地铁为主的城市轨道交通工程更具有这些显著特点，并且绝大部分地铁都位于城市中心地区即周边环境复杂，各种建筑物、地下管线多且对施工变形控制要求高。因此，施工难度大、工期压力大、社会影响大、专业技术人员匮乏等特点，都集中表现为地铁工程的高风险性。由于这些客观原因，加上对地下工程安全风险的认识不客观，风险管理不科学，风险管理的投入不到位等主观原因，城市轨道交通地下工程建设中，事故频发，形势非常严峻，令人堪忧。随着轨道交通工程规模的快速增长，安全事故总体呈上升趋势，重大安全事故时有发生。2007年南京地铁发生地铁施工导致燃气管断裂，引起燃气泄漏发生爆炸引起大火的事件；2008年杭州地铁发生基坑坍塌事故，造成21人死亡，10余人受伤；在经济损失方面，上海地铁4号线越江隧道坍塌事故最为严重，虽然报警及时、人员疏散及时，没有造成人员伤亡，但经济损失逾人民币6亿元。面对国内地铁工程的安全形势，传统的经验型、事后型、人盯人的安全管理模式已无法应对，进行安全风险管理体系建设及相关标准研究已经刻不容缓。

国内安全风险管理在地下工程中的应用虽然刚起步，但是地下工程安全风险及其相关学科的研究自20世纪末已陆续开展。2005年中国土木工程学会召开了中国第一次全国范围的地下工程安全风险分析研讨会，推动了地下工程安全风险研究的全面开展。2007年，建设部编发了《地铁与地下工程建设技术风险控制导则》及《地铁及地下工程建设风险管理指南》，初步实现我国地铁及地下工程安全风险管理的标准化、程序化和规范化。2011年，《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》GB 50652-201 1则作为我国首部工程风险管理规范，其颁布实施标志着我国城市轨道交通地下工程建设风险管理步入一个崭新的阶段。近几年在安全风险管理的实际应用方面，在我国也得到了迅速发展，特别是在地铁建设方面，新建地铁项目大都进行了风险分析与评估，北京、广州及上海等一些大城市已经建立了一整套较完善的风险管理体系。另外，随着大数据时代的到来，轨道交通安全风险管理信息化建设也开始发展，如上海地铁依托“安程地铁工程远程监控管理系统”，基于网络传输、无线通信、网络数据库、数据分析以及自动预测预警等技术，综合了施工、监理、监测、管理以及多媒体等多种信息，已在上海地铁工程中得到应用。2012年中国电建集团华东勘测设计研究院在总结大型水电地下工程建设安全风险监测系统经验基础上，基于《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》建设期间风险管理的要求，开发完成轨道交通工程安全风险管理信息系统，该系统集成了施工工况录入及回放、监测原始数据采集、第三方监测与施工监测数据比对，实现了风险源的发布、更新、跟踪等功能，并在杭州、宁波、福州、南昌、武汉及郑州等地铁建设城市应用开展风险管理的工作。中国地下工程安全风险管理研究与实践已经取得了实质性进展，部分成果已服务于各大城市轨道交通项目，但并没有达到“风险管理化解地下工程建设之痛”的程度。

三、轨道交通安全风险管理内容

轨道交通工程建设风险管理应是参建各方单位，对工程建设各阶段潜在的风险进行辨识、评估、预防与控制的全过程，并贯穿于自身专业技术和管理工作中，以一定成本取得最大安全保障的工程实践总称。2010年，广州地铁受住建部委托牵头开展“城市轨道交通工程风险评估试点应用研究”项目，通过研究、应用、创新和总结提炼出“六评六管一平台”的安全风险管理体系。目前，各地城市轨道交通建设都引入专业的第三方监测和第三方风险咨询单位，安全风险管理的主要内容包括：

（一）构建风险管理责任体系

建立以建设单位为龙头的矩阵式安全风险管理组织体系，工程参建单位遵循法律责任和相应合同約定的工程安全风险管控责任，开展了基于勘察阶段、设计阶段、施工准备阶段、施工阶段风险管理工作。

（二）构建专项设计及审查论证体系

目前，国内各大城市均开始实施地铁安全风险分级。基于地铁工程与周边环境的接近程度、工程影响分区、周边环境的重要程度、工程地质和水文对不同工法的影响程度等因素，划分风险等级，进行专项设计。同时，在工程建设的不同阶段邀请外部专家进行评审论证。

（三）构建施工安全风险监控平台体系

国内开展地铁建设的城市，基本上都通过引入第三方咨询机构协助业主单位进行安全风险咨询、评估、监控与监测管理。借助于现代化的通信手段，建立施工安全风险监控系统。建立轨道交通工程监测监控的多方协作、全方位的科学化、信息化风险管理模式。

（四）建立预警应急响应体系

轨道交通工程建设一般采用两类预警，即单项预警和综合预警。各类预警均设置黃色、橙色及红色三道预警标准，并相应建立预警管理体系，按照分层分级管理的响应模式，严格把控。一般情况下，还会结合配备专业的救援队伍，一旦出现综合预警或突发险情，启动应急救援模式。

四、国内轨道交通工程风险管理存在的问题

地铁工程建设风险控制随其所处阶段和地域的不同，相应的风险也不断变化。虽然国内各大城市地铁施工安全风险控制方面已进行了积极探索，在管理和技术方面取得了相关经验，但对于风险管理体系建设上仍存在许多误区和实施中不完善、不规范的地方，主要存在以下问题：

（一）相关技术标准、规范需进一步完善

现有的规范有的已落后于轨道交通建设的发展，对实际工程已失去或部分失去指导意义。实际工程表明，在某些风险等级较高的地下工程施工中，常会出现现有规范中的某个控制标准取值偏松，导致预警滞后；而有些工程的控制指标取值又偏严，常常出现“狼来了”的假象。即使同一控制指标，也不一定适用于各种地质环境。因此，编制地下工程施工不同工法的技术规范，研制不同城市、不同工法适应不同岩土地质、水文地质、环境条件的风险控制标准已是当务之急。同时，风险分级也有待统一认识并进行科学划分，使风险控制在合理范围之内，达到经济、工期、质量和安全间的平衡。同时，分级体系应充分体现地区的地质、环境、工法、风险事故等特点，更加具有针对性。

（二）建设单位的安全管理重视程度不够

轨道交通工程建设在安全管理方面，建设单位普遍设立了专门机构（质量安全部或安全监察部）对在建的轨道交通工程进行安全管理。但在人员配备及经验积累的要求上把关不严，很多城市的专职安全管理人员不仅数量上无法满足建设过程中安全管理的要求，而且专业素质上参差不齐，多数为一线现场管理岗位淘汰下来的技术人员。此外，部分建设单位管理层对专职安全机构的授权不够，职责划分不明晰，导致这些部门难以正常履职。

（三）第三方单位的安全管理人员水平不高

国内对安全风险管理咨询评估的从业单位和人员没有明确的资质管理，许多工程实践中安全风险评估工作还停留在由院校科研单位以科研项目的形式承担，对于工程安全风险咨询评估工作的内容、质量评价标准、咨询工作的责任认定、从业人员资格认定、法律地位、风险管理档案及成果移交等都没有统一的管理，使得工程安全风险管理人员水平参差不齐。如果进行风险评估的专家队伍水平不够，可以想象，再好的风险监控体系也不能保证全线工程的安全。

（四）安全风险控制信息化程度不高

采用信息化的管理手段是安全风险控制的趋势，目前各地铁建设城市已经开始应用安全风险信息平台，但在实际应用效果方面存在不足，大部分信息平台还只是立足于监测数据管理平台，缺乏针对地铁建设施工的主要风险兼具的监控预警、分析处理、总结交流等风险事务处理功能。同时，大数据时代还应将工程参建各单位紧密结合，自动收集、分析、汇总涉及监测数据、巡视数据等各方面的监控信息，进行预警信息上报、发布、处理、消警全过程的综合性风险管理系统的建立。

五、轨道交通工程风险管理发展建议

近年来，安全风险管理的思想逐渐进入城市轨道交通工程建设者视线，利用安全风险评估方法梳理城市轨道交通施工过程中的风险源，并对风险源进行预报、跟踪和处置是目前各大城市常见的做法。但是，如何在构建科学、合理的安全风险体系基础上，开展安全风险管理工作，实现安全风险控制的精细化，是我们解决城市轨道交通施工事故频发问题的一个新思路。从技术保障层面，应当从以下四个方面入手：

（一）建立适合本地区的风险指标管理体系

目前，许多中小城市的轨道交通建设刚起步，技术储备严重不足，各参建单位常参考国家和大城市（如北京、上海）及行业和区域相关规程规范，提出监控指标的参考值。但各城市地质条件与环境条件千差万别，市区周边环境错综复杂，当前所制定监控指标值，与各城市的实际条件不一定相符，极有可能造成控制的失误以及建设成本的提高。此外，若要制定一个通用的指标控制值是不可能，也是不存在的，所有的监控指标值均应综合考虑周边环境及工程本体的实际情况进行综合评判制定，指标本身应带有明显的地域和地质特殊性。因此，结合本地区的地质条件、环境条件以及实测积累的数据，统计分析当地类似工程受力和变形规律，进而提出并确定监控指标值并应用于后期工程中，往往能取得较好的效果。

南昌市区大部分地区属富水砂层地质条件，大部分为赣江冲积平原地带，且车站基坑和隧道下层处于强风化泥质粉砂岩层与砂砾层的交接部位，具有其独特的地质特性，国内已有或可借鉴的地铁施工经验和控制参数基本不能直接利用。正是由于1号线初始的缺乏本地区的经验数据，照搬上海的盾构施工经验，1号线第一台盾构机的选型和参数设置不是很科学合理，导致最终采取竖井吊出，更换盾构的惨痛代价。到2015年地铁1号线建成通车后，施工现场通过多种监测项目，采集了大量的有用数据，为研究形成具有地质适应性的、符合南昌地质及环境条件的、综合考虑基坑及盾构设计和施工方案的监控指标体系提供了条件和基础（详见下图）。

（二）对于重大风险源的应对措施应考虑冗余的设计理念

建立了基于本地区的风险指标后，根据地铁工程与周边环境的接近程度、工程影响分区、周边环境的重要程度等综合因素，划分工程风险等级，开展专项设计，也是各个城市的通常做法。但是很多专项设计往往局限于结构本身的安全，对周边环境的影响因素考虑欠缺。南昌地铁1号线穿越中山路的围护结构设计中，虽然考虑了对周边建筑物的保护措施，但未将建筑物的实际情况进行详细分类区别对待，导致有的建筑物保护措施不够，或者现场实际情况难以实施保护措施，后来在实际实施过程中，增加了许多施工措施费用。同时，对一些围护结构外是市政主要道路的部分，也没有考虑加强措施，仅仅考虑一道防线保证深基坑的安全，本身也是一项重大风险。因此，参考机电设计的冗余概念，在面对重大风险源的情况下，专项设计的标准也应当适当提高，从技术层面上多方位地保障自身结构安全和周边环境安全。

（三）严格执行施工阶段重大风险源的条件验收

在重大风险源实施前，根据经过专家论证的专项设计和专项施工方案，参照工程验收的基本程序，开展一项前置条件验收工作，是南昌地铁一项基本经验。也是检查现场是否严格按照相关的技术要求，做好了充分的准备工作。

（四）深入开发信息化平台的运用

南昌地铁的信息化平台目前已经从单纯的监测数据管理平台，发展成兼具监控预警、分析处理、总结交流等风险事务处理功能。但依然存在一定的局限性，如监测数据依然依靠人工被动上传，不能做到自动采集、分析、汇总同步，导致有的时候预警滞后；视频传输系统经常性地损坏严重，不能及时修复。因此，通过项目建设，形成一套系统的、贯穿轨道交通工程建设实施全过程的安全风险管理体系，并开发一套符合南昌轨道交通工程建设特点的安全风险管理信息化平台，综合应用于南昌市轨道交通工程建设中，是全面并有效地控制工程风险，提高安全风险管理水平的重要手段。

为确保工程建设的安全有序，强化工程建设的安全风险管理工作，并为后期南昌轨道交通工程建设的安全风险管理积累经验，深入开展“南昌市轨道交通工程安全风险管理体系建设及应用”项目的研究，建立南昌轨道交通工程安全风险管理体系，并开发与之配套的安全风险管理信息系统，必定能提高风险管理的科学性和工作效率，为避免重大工程事故的发生起到重要作用。

轨道交通工程安全风险管理体系的建设，系统地提出了南昌市轨道交通工程建设的风险分级原则、风险工程划分、风险因素识别、风险评估等方法与手段，提出了全面开展轨道交通工程安全风险管理的具体措施和建议，建立了包括安全风险控制技术体系、安全风险责任体系、风险技术管理体系、预警告警及其响应体系、第三方风险管理保障体系在内的系统的安全管理体系，为保障南昌市轨道交通工程建设安全奠定了基础。同时，体系建设中的安全风险管理信息系统，利用现代网络通信传输、无线通信传输、网络数据库、地理信息系统等高新技术，综合设计、施工、监理、监测等多方信息，及时进行风险分析、预测、预警、报警，协助工程的各级管理部门及参建各方及时掌握地铁施工的安全状况，并对报警事件进行处理，有效规避或降低施工安全风险。为南昌地铁安全风险管理提供一个信息化管理平台，大大提高了安全管理的效率，降低了管理成本。

未來的研究发展方向是，在建立了系统的风险管理体系和完善的预警、报警、响应机制的基础上，将当前的集实时监控、人工监测上传、巡视报告填报、信息发布和共享等于一体的安全风险管理信息系统，升级为连接关键工点的实时工况、自动采集监测数据上传和分析、对比周边环境和地质水文状况生成风险控制参数指标等更先进的功能，适应大数据和“互联网+”的发展需求，可以切实保证施工现场信息的及时快速的传递，实现事故初期的预警和及时处理，从而把事故消灭在萌芽状态，减低甚至避免事故给工程建设带来的不利影响。

当然，轨道交通建设的安全风险管理除了技术层面的基础服务，还需要管理决策层面强有力的支持保障，二者缺一不可。只有时刻保持安全生产每天从零开始的理念，进一步强化责任意识，才能将技术层面打造的科学体系真正发挥其作用。