1地铁工程的特性及难点

地下工程具有以下特性:施工场地有限，作业环境恶劣，其穿越的地下土层经过其他市政工程施工的多次破坏，其现有的力学性能与理论上的土力学基本原则相差较大，其状态是变化的。另外，地铁施工过程中会产生周围地表沉降、噪声污染、灰尘污染、地下水污染等对周边环境影响比较大。城市轨道交通更具有几大显著特点:沿线建(构)筑物密集、地下管线设施复杂繁多，工程地质与水文地质的不确定性和复杂多变，施工工法种类多，施工难度大，施工工期较短等。这些特点都集中体现了地铁施工的高风险性。地铁通过位置地理环境复杂，主要有以下几个难点:

1)施工过程中遇到的地下管线设施复杂繁多，涉及到的产权单位比较多。主要有市政污水、雨水管道，自来水管道、天然气管道、国防光缆、通信电缆、高压电缆等，容易造成管线破损断裂、电缆设施损坏等事故，对居民的正常生活、工业的生产、国家安全产生严重影响。

2)地铁施工沿线建(构)筑物密集，包括各种市政道路、居民小区、商业场所、文物古迹、市政立交桥梁等设施，容易造成各建(构)筑物开裂。

3)暗挖属于浅埋结构，暗挖大部分城市内杂填土层较厚，土层自稳能力差，易造成塌方。

4)地铁施工开挖较深，很多时候都会遇见地下水，但是其周围建(构)筑物密集，降水井的布置比较困难，不可能大量布置降水井，施工中一般需要带水作业，带水作业的危险系数比较大。

5)明挖车站基坑深，离既有建筑物太近，施工难度大;暗挖车站、人防、联络线段跨度大，净距小，施工过程中存在硐室效应，要合理安排施工先后顺序;二衬施工时，需要进行体系转换，如何保证拆除过程中结构安全是施工控制的难点，施工技术复杂。

6)地铁属于市政工程，接口多，质量要求较高，施工做到不渗不漏，既是施工质量控制的重点，也是施工风险控制的难点。为了控制复杂的技术性的地铁工程设计中的工期、经济和质量方面的影响，必须掌握地铁工程的特难点，提高地铁工程的风险控制与管理，减少安全事故的发生。

2地铁工程的风险控制与管理

1)做好设计前期的地勘与周围环境的调查，风险辨识，做到应对风险有针对性措施。地勘与周围环境调查是工程建设前期重要的阶段，不同设计阶段需要进行不同层次的调查。调查的范围由设计单位给定，一般为影响线路或站位设置以及环境安全等级较高的建(构)筑物和管线。环境调查的方法以资料调阅和实地量测为主。环境调查主要有以下几个方面的内容:a．房屋建筑应调查结构的老化情况，结构的裂缝情况，对于有地下室等地下结构的房屋建筑宜调查基坑支护结构及降水井的施工属性，搜集调查对象相关设计、施工资料等。b．管线一般应在初查的基础上调查管线的权属单位、管理单位、控制闸位置、修建时间、其与拟建工程的位置关系。c．桥涵应调查桥涵的养护情况、外观(新旧)、桥面破损、结构裂缝、沉降变形情况等，应调查桥涵限载、限速等使用属性，还应调查其工作状态，收集竣工资料及相关维修、维护资料。d．地表水体应调查水底淤泥厚度及其与地下水的关系等;对于河流、湖泊、水库等还应调查堤岸的防洪水位、标高、通航要求、历史最高水位、建成年代、工作状态等，通过现场观测和试验确定其与地下水的联系，搜集水工建筑的设计、竣工资料。e．地下结构物应调查结构形式、基础埋深、使用现状、出入口的准确位置、充水情况等。f．文物古迹应收集相关图纸和沉降观测资料，必要时进行结构鉴定。通过对线路周边环境的详细调查，充分了解其地质、结构特点后，根据以往类似施工经验，并逐个进行方案的研讨、论证。对于超高风险的，应在规划和设计阶段进行有效的规避;对于较高风险的，如果由于线路需要无法规避的，应在设计阶段采取专项设计，专项设计审查的方式论证，从设计上采取有针对性的措施进行风险预控。

2)进一步做好施工调查，严格审查，层层把关，制定出合理科学的施工方案。a．工程实施前，做好详细的施工调查报告，施工调查的内容包括该项目的设计概况、工程概况、水文气象资料、地质情况、砂石等地材情况、施工现场地下管线的详细情况、交通通讯、用地与拆迁情况、环保要求等。通过期间的现场勘查、走访等多种途径，完成施工调查，在分析整理调查资料后，结合施工任务计划、工期要求、施工能力、技术水平和当地自然环境特点，形成此份施工调查报告。然后根据各种风险特点对工法、施工方案进行充分论证，根据专项设计，编制切实可行的施工技术措施，对于可能出现的风险进行分析、评估，明确具体防范措施和应急预案。b．在专项设计的基础上，编制专项施工组织设计，坚持工程项目开工前安全条件审查，严格施工组织设计检查是从源头进行安全控制的有效保障。建筑工程的施工组织设计中是否包括了安全风险措施以及制订措施的内容是否符合各专业工种、各施工部位的安全要求，尤其是应检查新技术、新设备、新工艺、新材料的施工安全技术措施是否切实可行。检查建筑工程施工现场的安全保证体系是否健全、完善，从第一责任人到其他责任人再到各班组的安全责任制是否分解落实，有没有一个安全管理监督网络。检查建筑施工的安全器材劳动保护是否完善齐备，对悬崖陡坡、深基坑的可能塌方或滑坡进行检查，并经常性的开展防火安全、季节性的雨季防洪、冬施防冻、炎热防暑等检查。c．编制应急救援预案，增强施工人员的风险知识、安全技能教育培训等措施，加强项目工程安全生产管理，防止和减少安全生产事故发生，保障施工生产员工的安全与健康。安全生产管理，必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针及“管生产必须管安全”“谁主管谁负责”的原则。

3)建立完善的监控量测系统，加强风险实施过程中的信息化管理。地铁工程地下管线密布，周边建筑物复杂，因此必须建立完善的监测系统，加强风险实施过程中的信息化管理，实行信息化施工。例如在施工区域建立视频监控系统，人工监控信息网，在地铁施工期间对地铁结构工程及施工沿线周围重要的地下、地面建(构)筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测，通过对量测数据的分析处理，来判定围护结构的安全稳定性，为业主提供及时、可靠的信息用以评定地铁结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故及时、准确的预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发生。监测主要包括以下几方面的内容:基坑变形、应力应变、地表沉降及位移，管线变形、拱顶下沉、净空收敛、钢筋内力变化、土压力变化、地下水位变化、桥基础位移、盖梁不均匀沉降等。

4)实行风险分级管理、预警预报制度。地铁工程周边环境和地质情况较为复杂，风险评估的方法较多，国内外通常采用的有故障树法、危险和可操作性分析法、专家调查法等。地铁施工大多采用风险综合评估，即根据专家意见进行统计分析，根据发生事故的可能性和事故后果严重程度，将危险源的等级实行分级管理。对于风险等级较高，危险较大的工程，根据监控量测的数值，实行三级管理制度，当监控量测结果在允许值的70%范围内，可以进行正常施工;当监控量测结果在允许极限值的70%～80%之间时，就应该加强监控量测的频率，每日上报监理、业主，现场可自行采取措施处理;当监测值超过85%时，现场必须停止作业，上报监理、业主，组织专家进行论证，论证完成后根据专家意见采取加固和支护措施。

5)加强风险管控，确保安全措施费用合理规范。安全措施费用，是指施工企业按照国家和业主方的规定，用于改善企业安全与施工环境的资金。主要体现在购买安全防护用具及设备、改善施工作业环境、安全风险管控科研的投入。施工单位必须确保专款专用，在成本中单独列支。加强风险管控，确保施工安全投入到位。

6)加强科技攻关，提升科技管理成果。昆明地铁是首次在滇池流域地层中修建地铁，地铁下穿地裂缝、淤泥质粘土、盾构穿越泥炭质软土等，施工包含许多国内外领先技术、施工中的众多难点都是新的课题，如何采取科学的方法进行决策，正确指导施工是摆在施工过程中的一个难题。为此施工单位要加大科研技术投入，与专业型院校、设计研究机构以及各参建施工单位共同科研立项，开发推广新工法、新技术。通过对以上几方面的有效管理，最终实现既定的安全目标。

3目前地铁施工风险管理的几点体会

随着城市地铁工程建设步伐的加快、项目数量的增加，事故发生影响面不断增大，社会的重视程度越来越高，广大设计专家与学者开始密切关注地下工程风险管控研究中存在的问题，主要包括以下几个方面:

1)安全风险管控体系应该进一步标准化、规范化。由于国内地铁建设起步较晚，我国地铁工程安全风险管控标准存在很大的缺口，亟待进一步完善安全风险管控方面的标准。当前应结合国内外地下工程风险管控的研究现状，有步骤的、合理、科学地推进我国地下工程安全风险管控体系标准化工作。

2)加强设计与施工方的沟通。地铁工程的风险因素是一个不断变化的过程，随着施工的进展，每个施工阶段的风险因素大不相同。提倡工程设计与管理者对施工面临的风险因素进行分析与评估，以期最大可能的规避风险。目前设计工作繁重，现场变化情况较多，不可避免会出现前期设计与施工不相符，或设计疏漏现象等。做好设计和施工的结合，优化设计，完善施工方案既能节约投资又能加快施工进度。通过已完工程表明，施工中加强与设计的沟通，充分理解设计意图，优化施工方案是很有必要的，其结果不仅是保证现场的安全，而且带来一定的经济效益。

3)合理设定中标价位，避免低价中标。在工程预算中，充分考虑该项工程施工所产生的全部费用，以不低于成本价为底限进行投标，避免由于行业恶性竞争，一些单位投标由公司经营人员负责，施工由各项目部负责，投标时个别单位为了中标，对现场的复杂因素没有充分考虑以接近成本价中标。由于中标价接近施工成本，一些施工单位就会尽可能减少投入，压缩安全管控经费。安全管控经费的减少增加了安全事故发生的几率。

4)人力、物力等装备要先进。地下工程施工中地质是基础，设备是关键，地下工程建设的管理取决于一线技术人员的素质和能力。在既有地质的情况下，充分调动一线技术人员的积极性，发挥技术骨干的模范带头作用，采用信息化的技术设备，通过计算机模拟、自动监控、自动报警等手段，达到对风险的预控。

作者：李武祥单位：中铁二十局集团第五工程有限公司