地铁施工安全风险评估

2025-10-14

地铁工程多位于城市核心区域,施工环境复杂,涉及地下管线、周边建(构)筑物、地质条件等多重因素,施工过程中潜藏着诸多安全风险。一旦发生安全事故,不仅会造成人员伤亡和财产损失,还可能对城市正常运行秩序产生严重影响。因此,开展科学、全面、系统的地铁施工安全风险评估,是保障地铁工程建设安全、顺利推进的关键环节。

地铁施工安全风险评估

一、地铁施工安全风险评估的核心意义

地铁施工安全风险评估是在地铁工程施工前及施工过程中,对可能引发安全事故的各类风险因素进行识别、分析、评价,并制定相应风险控制措施的系统性工作。其核心意义主要体现在三个方面:一是提前预警风险,通过对施工区域地质条件、周边环境、施工工艺等方面的深入排查,精准识别潜在风险点,避免风险因素被忽视而引发事故;二是科学指导施工,基于风险评估结果,为施工方案的优化调整提供依据,合理安排施工工序,配置必要的安全防护资源,确保施工过程安全可控;三是强化安全管理,将风险评估融入地铁施工安全管理全过程,形成“评估-管控-监督-改进”的闭环管理机制,提升整体安全管理水平,保障工程建设目标顺利实现。

二、地铁施工安全风险评估的主要内容

地质与水文条件评估:地质条件是地铁施工的基础环境,直接影响施工安全。评估内容包括施工区域地层岩性、地质构造、岩土体物理力学性质等;同时,需对水文条件进行评估,包括地下水类型、水位埋深、水量、水流速度及水质对施工材料的腐蚀性等,避免因地下水问题引发涌水、突泥、管涌等事故。

周边环境风险评估:地铁施工多位于城市建成区,周边环境复杂,需重点评估周边建(构)筑物、地下管线、道路及轨道交通等设施的安全风险。对于周边建(构)筑物,需调查其结构类型、建成年限、基础形式、使用状况及与施工区域的距离,分析施工引起的地层变形对建筑物的影响;对于地下管线,需明确管线类型、材质、管径、埋深及走向,评估施工对管线的碰撞、挤压或沉降影响;此外,还需评估施工对周边道路通行安全、既有轨道交通正常运营的潜在风险。

施工工艺与技术风险评估:不同的地铁施工工艺具有不同的技术特点和风险点,需针对性开展评估。明挖法施工需评估基坑开挖过程中的边坡稳定性、支护结构强度及变形控制风险;暗挖法施工需评估隧道开挖引起的地层沉降、塌方、有害气体涌出等风险;盾构法施工需评估盾构机选型合理性、盾构掘进参数设置、管片拼装质量、盾构进出洞等环节的风险。同时,需评估施工过程中所采用的新技术、新工艺、新材料的成熟度和适用性,避免因技术应用不当引发安全事故。

施工管理风险评估:施工管理水平直接影响地铁施工安全,评估内容包括施工单位资质与人员配置、安全管理制度建立与执行、施工方案编制与审批、现场安全防护措施落实、设备设施管理及应急管理等方面。例如,评估施工人员是否具备相应资质和操作技能、安全培训是否到位;安全管理制度(如安全生产责任制、隐患排查治理制度)是否健全并有效执行;施工方案是否经过科学论证和审批,是否具有针对性和可操作性;现场安全防护设施(如警示标志、防护栏杆、临时用电防护)是否齐全规范;施工设备是否定期检修维护,是否处于良好运行状态;应急救援预案是否完善,应急救援队伍、物资是否配备到位,应急演练是否定期开展等。

三、地铁施工安全风险评估的标准流程

风险识别:风险识别是风险评估的基础,需采用资料收集、现场勘查、专家咨询、类比分析等多种方法,全面梳理地铁施工过程中可能存在的风险因素。资料收集包括收集工程地质勘察报告、设计文件、周边环境调查报告、施工图纸及相关法律法规、标准规范等;现场勘查需深入施工区域及周边环境,核实地质条件、周边设施实际情况;邀请地质、结构、施工、安全等领域专家进行咨询,结合类似工程案例进行类比分析,确保无遗漏识别潜在风险点,并建立风险清单。

风险分析:风险分析是在风险识别的基础上,对已识别的风险因素进行深入分析,明确风险发生的原因、可能性及可能造成的后果。通过定性分析,判断风险因素的性质、影响范围及相互关系;采用定量分析方法,对风险发生的概率和损失程度进行量化计算,明确各风险因素的风险等级,为后续风险评价提供依据。

风险评价:风险评价是根据风险分析结果,结合地铁工程的安全目标和风险承受能力,对各风险因素的风险等级进行综合评定,确定风险的重要性顺序。通常将风险等级划分为重大风险、较大风险、一般风险和低风险四个级别,对重大风险和较大风险需重点关注,制定专项风险控制措施;对一般风险和低风险,需采取常规防控措施,定期监测风险变化情况。

风险控制措施制定:根据风险评价结果,针对不同等级的风险因素制定相应的风险控制措施,包括风险规避、风险降低、风险转移和风险接受四种策略。对于风险等级较高、可能造成严重后果且无法通过措施降低的风险,应采取风险规避措施;对于可通过技术、管理措施降低风险的,应制定风险降低措施;对于部分风险,可通过购买保险、签订分包合同等方式进行风险转移;对于风险等级较低、影响较小且在风险承受范围内的风险,可采取风险接受策略,但需定期跟踪监测。

风险监测与更新:地铁施工过程中,风险因素可能会随着施工进展、地质条件变化、周边环境改变等发生动态变化,因此需建立风险监测机制,对已识别的风险因素及风险控制措施的有效性进行持续监测。通过现场巡查、仪器监测、数据分析等方式,及时掌握风险变化情况;当发现风险等级升高或出现新的风险因素时,需及时重新开展风险识别、分析与评价,更新风险清单和风险控制措施,确保风险始终处于可控状态。

四、地铁施工安全风险评估的常用方法

(一)定性评估方法

定性评估方法主要依靠专家经验、专业知识和逻辑分析,对风险因素的性质、影响程度进行描述性评价,适用于评估初期或数据不足的情况。常用方法有专家调查法、安全检查表法、故障类型和影响分析法等。专家调查法通过邀请多名领域专家独立对风险因素进行评价,经多轮反馈达成共识,避免个人主观偏差;安全检查表法根据相关法律法规、标准规范及工程经验,制定详细的安全检查清单,逐一对照检查施工过程中的风险点,确保风险识别全面;故障类型和影响分析法通过分析施工系统中可能出现的故障类型,判断故障对施工安全的影响程度,为风险控制提供方向。

(二)定量评估方法

定量评估方法通过收集大量数据,运用数学模型和统计分析工具,对风险发生的概率和损失程度进行量化计算,评估结果更为精准。常用方法有概率风险评价法、数值模拟法、层次分析法等。概率风险评价法通过统计分析历史事故数据,确定风险发生的概率,结合事故造成的人员伤亡、财产损失等数据,计算风险损失值;数值模拟法通过建立地质-结构模型,模拟施工过程中地层变形、支护结构受力等情况,预测风险发生的可能性和影响范围;层次分析法将复杂的风险评估问题分解为多个层次,通过两两比较确定各指标权重,再结合指标评分计算综合风险值,实现风险的量化评价。

(三)综合评估方法

综合评估方法结合定性评估和定量评估的优势,先通过定性评估识别风险因素、明确风险关系,再通过定量评估对关键风险因素进行量化分析,提高评估结果的科学性和实用性。例如,在地铁施工风险评估中,可先采用专家调查法和安全检查表法识别风险因素,建立风险清单;再针对重大风险因素,采用数值模拟法或概率风险评价法进行定量分析,确定风险等级;最后结合定性与定量分析结果,制定全面的风险控制措施。

五、地铁施工安全风险评估的技术支撑

(一)地质勘察技术

精准的地质勘察是风险评估的前提,近年来,三维地质雷达、地震映像法、钻孔CT等先进勘察技术的应用,有效提高了地质条件探测的精度和效率。三维地质雷达可对地下地层结构进行非破坏性探测,清晰显示地层岩性变化、断层分布及地下管线位置;地震映像法通过分析地震波传播特性,推断地下地质构造和岩土体性质;钻孔CT技术通过在钻孔间发射和接收电磁波,生成地下岩土体密度分布图像,准确识别地下空洞、破碎带等不良地质体,为地质条件风险评估提供详细数据支持。

(二)监测检测技术

实时、精准的监测检测是掌握风险动态变化的关键,自动化监测技术已广泛应用于地铁施工风险监测。GNSS监测系统可实时获取施工区域周边建(构)筑物、地面及基坑边坡的沉降和位移数据;自动化全站仪监测可实现对支护结构变形、隧道拱顶下沉等参数的连续监测;光纤传感监测技术利用光纤的传感特性,可对岩土体应力、温度及结构应变等进行分布式监测,监测范围广、精度高、抗干扰能力强。通过对监测数据的实时分析和预警,可及时发现风险隐患,为风险控制提供及时依据。

(三)信息化管理技术

信息化管理技术为风险评估的高效开展和动态更新提供了保障,BIM(建筑信息模型)技术、GIS(地理信息系统)及大数据分析技术在地铁施工风险评估中发挥着重要作用。BIM技术可构建地铁工程三维可视化模型,整合地质勘察、设计、施工、监测等多维度数据,实现风险因素的可视化展示和分析,便于专家对风险进行直观评估;GIS技术可将施工区域地质数据、周边环境数据、监测数据等与地理空间信息相结合,实现风险的空间分布分析和管理;大数据分析技术通过对施工过程中产生的海量监测数据、管理数据进行挖掘分析,可识别风险变化规律,预测风险发展趋势,为风险评估和决策提供科学支持。

六、地铁施工安全风险的动态应对策略

地铁施工安全风险具有动态性和不确定性,需建立动态应对策略,及时调整风险控制措施,确保风险始终处于可控状态:

(一)建立风险动态监测机制

结合前文提到的监测检测技术,建立覆盖施工全周期的风险动态监测网络,对关键风险点(如基坑变形、隧道沉降、周边建筑物位移、地下管线变形)进行实时监测,设定风险预警阈值。当监测数据达到预警阈值时,及时发出预警信号,通知相关单位采取应急措施;定期对监测数据进行分析总结,掌握风险变化规律,为风险评估更新提供依据。

(二)完善风险应急处置预案

针对评估识别出的重大风险和较大风险,制定专项应急处置预案,明确应急组织机构、应急响应程序、应急救援措施及应急物资保障等内容。定期组织开展应急演练,检验预案的可行性和操作性,提高从业人员的应急处置能力;当发生风险事故时,按照应急预案迅速启动应急响应,采取有效措施控制事故发展,减少人员伤亡和财产损失,事后及时总结事故经验教训,完善风险评估和应急管理体系。

(三)持续优化风险控制措施

根据风险动态监测结果和施工进展情况,定期对风险评估结果进行复查和更新,重新评价风险等级。当发现风险等级升高或出现新的风险因素时,及时调整风险控制措施,优化施工方案;对于风险控制措施实施效果不佳的,分析原因并改进措施,确保风险控制措施的有效性和针对性,形成“监测-评估-调整-再监测”的动态循环机制,保障地铁施工全过程安全。

地铁施工安全风险评估是保障地铁工程建设安全的关键环节,贯穿于地铁施工的全周期,涉及地质、环境、技术、管理等多个维度。通过科学的风险识别、分析、评价,结合先进的技术手段和完善的管理保障体系,制定并落实有效的风险控制措施,能够降低地铁施工安全风险,保障工程建设顺利推进和人民群众生命财产安全。

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