地下工程施工确实存在着多种风险

地下工程施工确实存在着多种风险 地下的地质情况千变万化 施工不可避免会对 周边造成一些影响 包括你提到的地陷 地面 房屋或者门窗出现裂痕 对于市民 的担忧我们也表示理解 但作为建设者 施工过程中我们一直在进行地质勘测 比 如施工之前 我们会对周边建筑物和重要管线调查取证 对危险性较大建筑物采取 事先加固 对施工进行监控 测量 购买第三方责任险等多种措施 控制施工中对 建筑物和地表的沉陷和影响 做这些工作 就是尽量将施工风险降低到最小程度 此外 建设单位 设计单位 监理单位都制定了安全生产事故应急救援预案 一旦 发生险情 我们会立即启动预案进行抢救 把险情控制在最小程度 地铁三号线公司已经建立了一套完整的 三同时 安全保障体系 设计是龙头 从设 计阶段开始 我们就已经将安全设施与主体工程同时设计 由设计监理单位监督执 行 施工阶段 将各项安全保障措施与主体工程同时施工 由施工监理单位进行监 督 最后各项安全保障措施和主体工程同时验收和使用 作为建设单位 我们在工 程建设的各个阶段 负责对所有参建单位进行综合监督和控制 以保障各项安全措 施的落实 施工过程中 施工单位都聘请了具有专门技术等级要求的技术人员 对施工主体变 形 地表沉降 地下水位变化 建筑物沉降进行严密观测 并根据观测数据调整施 工方案 确保施工周边建筑物安全 同时 我们还专门聘请具备相应资质的第三方 单位 对周边建筑物 地表 重要管线进行独立监测 并对施工单位的监测情况进 行复核 保证监测数据的准确性和及时性 应该说 这种科学的监测是两个单位同 时在进行的 是做了 双保险 如果因为施工对周边建筑物造成影响 我们会积极与业主沟通 在施工过后及时安 排人员进行修复 如果业主对修复方案或建筑物安全存在疑问 我们会请专家或具 有专业资质的第三方对建筑物进行鉴定 对修复方案进行专家评审 做到安全美观 双方满意 我们认为 地铁施工过程中出现对立面建筑的轻微影响 不会造成大的 事故 市民如果了解我们的安全防范 就应该有信心 11 月 15 日 杭州地铁发生施工塌方事故 产生了极其不良的社会影响 为认真汲取事故教训 加强地铁工程施工安全生产管理 避免类似事故在我市发生 我委立即下发了 关于开展成都 市地铁工程施工安全大检查 成建委发 2008 669 号 的通知 我委同时抽调 8 名业务 骨干和地铁公司工作人员 组成了 2 个检查组 于 11 月 17 日开始对我市地铁一 二号线的 危险性较大的盾构 深基坑工程进行了一次施工安全大检查 此次大检查主要以地铁盾构 深基坑施工工程为重点检查对象 具体检查安全生产行为 落实 各项安全生产技术措施 一师两员 落实情况 盾构掘进 起重吊装等重点环节和部位的安全 生产情况 在本次大检查共发现安全隐患 40 个 其中行为管理方面 20 个 占 50 实体防护方面 20 占 50 对存在较大安全隐患的 成都地铁 2 号线成灌客运站土建工程 中铁 14 局集 团有限公司 成都地铁一号线一期工程车辆段 0 00 以上土建工程 中铁五局集团有限 公司 成都地铁 2 号线一期工程土建 11 标 中铁隧道集团有限公司 成都地铁 1 号线 一期工程骡马市站土建工程 中铁三局集团有限公司 等 4 个工程项目下达了 责令限期改 正决定书 从检查情况来看 地铁工程施工安全生产管理 特别是盾构掘进 深基坑 起重机械设备等重 大危险源管理已逐步规范 但是仍然存在一些问题 部分工地基坑未严格按分层开挖 分层支 护的原则进行施工 对临近房屋变形存在一定的安全隐患 部分工地临时用电设置不规范 在 抽查的 9 个工程项目中 有 2 名项目经理不在岗 各地铁施工项目基本已配备安全工程师和安 全员 但安全人员变动较大并未及时更换 安全日志 安全工程师日志 都已设置但记 录不完整 个别未对重大危险源的监控作记录 工人安全意识淡薄 自我保护能力差 针对这次大检查发现的问题 下一步将重点抓好以工作 要求地铁建设 勘察设计 施工 监 理等各方主体落实安全生产责任制 在施工前必须充分利用城建档案等资料摸清工程地资条件 和周边建 构 筑物 地下管线等情况 有针对性地编制深基坑等危险性较大工程的专项施工 方案 施工时要充分考虑安全因素 合理选择施工法 严格执行设计施工方法和工序流程 加 强对相邻建 构 筑物 道路等沉降和位移情况的监测 要加强作业人员安全教育 提高安全 意识和技能 未经安全教育不得上岗 成都地铁工程施工安全监督管理初探 1 其他城市地铁施工事故概述 近几年来 随着全国地铁建设规模逐步增大 地铁施工事故分别在上海 北京 广州 深 圳等城市时有发生 据网上初步统计 从 2001 年至 2006 年 我国及周边国家和地区共发生 24 起地铁施工事故 如表 1 其中以上海地铁 4 号线和广州海珠城基坑施工 导致房屋变形 坍塌的社会负面影响较大 如图 1 和图 2 2 地铁事故分析 事故主要由于施工技术和安全防护不当原因造成 造成事故由于施工技术原因有 16 起占 66 6 其中主要是由于地下水的防止不当或不可预见等原因造成事故 安全防护原因有 8 起 占 33 4 其中主要是由于机械原因 如龙门吊等 造成事故 造 成人员伤亡的分析如表 2 从上图中可以看出 因为地铁施工对地质环境造成的扰动而发生坍塌事故的占 63 这主 要是由于地铁工程是一项投资巨大 建设工期较长 技术复杂的大型工程项目 它面临的 四大 环境 即 地表建 构 筑物环境 地下管线环境 地下水环境 地层覆盖环境 均存在不明确 性 再由于地铁工程的隐蔽性 施工复杂性 地层条件和周围环境的不确定性突出 这也加大 了施工技术的难度和建设的风险性 从而导致事故的发生 3 成都地铁 1 号线工程概况 成都地铁 1 号线为南北方向主干线 如图 4 北起大丰 沿人民北路北延线 人民北路 人民中路 人民南路 人民南路南延线及南都西路 孵化园北干道 外环高速敷设 经会展中 心 科技园后 沿人民南路南延线南下 止于华阳镇广都街附近 1 号线线路全长 31 6km 设 23 座车站 其中地下线长约 22 44km 地上线长约 9 16km 高架车站 5 座 地下车站 18 座 其中 地铁 1 号线一期工程位于成都市中心城南北主轴线和主要客运交通走廊内 工程北起大 沙河南侧的红花堰站 南止高新区孵化园站 沿线经过火车北站 骡马市 天府广场 体育馆 火车南站等 线路全长 15 998km 全线为地下站 设车站 15 座 主变电所 2 座 控制中心 1 处 车辆段及综合维修基地 1 个 拟于 2010 年建成通车 4 成都地铁工程施工重大危险源分析 成都地铁 1 号线位于成都平原东部前缘 属岷江冲积沉积形成的扇状向东和东南微倾斜的 宽阔平原 基岩埋藏较深 工程建筑的持力层及围岩主要是第四系松散地层 但不同的地貌单 元 岩性及岩土组合也有较大差异 主要地质特点是存在独特的 三高 即 1 地下水位高 成都地区地下水丰富 常年水位都在开挖范围以内 2 砂卵石直径大 含量高 成都平原地质状况属典型冲积砂夹卵石层 分布在地面 3 5m 以下 一般为稍密 中密 密实砂夹卵石层 地铁大量的开挖断面在中密砂夹卵石层以 下 石子含量达 50 以上 且 人头石 分布不均 3 卵石和漂石强度高 这就使成都地铁施工存在三大难题 即 1 地下水压大 由于地下水位高 砂夹卵石层透水性强且含有大量细砂 如处理不当 隧道内易产生喷涌灾害性事故 2 大粒径卵石和漂石处理难 若盾构施工过程中遇 人头石 只能通过盾构打开土仓 进行人工破碎 易产生掌子面失稳坍塌事故 3 盾构机行走姿态控制难度高 由于地层砂卵石直径大 含量高 且地层较软弱 盾 构掘进极易造成跑偏 而纠偏时又易产生建筑空隙引起地面正常沉降 甚至产生塌陷事故 通过对成都地铁施工工艺及地质条件的分析 初步分析成都地铁施工重大危险源主要有如下五 点 1 盾构法的重大危险源 掌子面支撑 危害表现 开仓时掌子面失稳导致相邻建 构 筑或地表变形严重或产生喷涌 2 矿山法的重大危险源 衬砌支护 危害表现 相邻建 构 筑或地表变形严重或围岩坍塌或地下涌水 3 明挖法的重大危险源 深基坑 危害表现 相邻建 构 筑变形或基坑壁坍塌 4 明挖车站施工的重大危险源 高大模板 危害表现 支模架失稳坍塌造成群死群伤 5 起重设备 塔吊或龙门吊 危害表现 塔吊折臂或倒塔 龙门吊倾斜事故 对于明挖工程施工的安全管理办法 我站已探索多年 并总结出由 专家咨询 中介评价 行业管理 的行之有效的管理办法 而盾构法和矿山法的施工安全管理 在我市的建设施工中尚 属新课题 5 盾构法施工导致安全隐患 成都地铁 1 号线一期工程在市区红花堰至火车南站的隧道区间绝大部分用盾构法修建隧道 它引起地层位移的主要原因是施工过程中的地层损失 地层原始应力状态的改变 土体固结及 土体的蠕变效应 衬砌结构的变形等 因此 能否有效控制地层位移 主要为地面沉降 是盾 构隧道施工成败的关键之一 盾构法施工导致安全隐患主要表现在地面沉降 地面沉降一般可分为以下三类 第一类 正常沉降 沉降原因 主要是施工现场的客观条件 如地质条件或盾构施工工艺的选择 第二类 非正常沉降 沉降原因 主要是施工中盾构操作失误而引起的 如盾构操作过程中各类参数设置错误 超挖 注浆不及时 第三类 灾害性沉降 沉降原因 施工中盾构开挖面有突发性急剧流动 甚至暴发性崩塌 使地面塌陷 主要原 因是遇到地下水压大或透水性强的颗粒状土体不良地质条件 引起地面沉降的因素主要有 1 主观因素 它同施工人员的工作态度 技术水平等因素有联系 具体体现在 A 盾构严重超 欠 挖引起地面沉降 B 盾构机推进时 推进参数匹配不合理 C 盾构同步注浆不足 D 由于地层砂卵石直径大 含量高 且地层较软弱 盾构掘进极易造成跑偏 E 较长时间盾构停止推进 因千斤顶漏油而导致盾构后退 2 客观因素 A 盾构的选型 B 由于注浆材料本身体积的收缩 产生 建筑空隙 C 盾壳移动对地层的摩擦和剪切 造成对土体的扰动 D 在土压力的作用下 隧道衬砌的椭圆度变形也会引起沉降 6 矿山法施工导致安全隐患 矿山法施工在成都地区尚无经验 天府广场南端工程北接天府广场站 南接盾构施工区间 南端是盾构三标的盾构吊出井 南段暗挖工程 108m 1 号线北边暗挖段及 2 号线东边暗挖段 均是成都地铁的暗挖试验段 同时为盾构施工预留的接口 在松散的砂夹卵石层内使用矿山法 进行开挖 最大断面达到 12 7m 埋深最浅处只有 2 4m 施工难度高 易发生坍塌事故 安全 隐患主要表现以下六种类型 第一类 地下涌水 主要原因 地下水位高 地下水压力大 第二类 隧道开挖时冒顶片帮 主要原因 成都地质状况 3 5m 以下多为砂夹卵石层 地层结构松散 常含软弱砂夹层 第三类 地表沉陷和相邻建筑物变形 主要原因 衬砌背后的建筑空隙填充不密实等因素 第四类 支护结构失效 主要原因 设计方案考虑不周 支护结构选型或支设不当 第五类 隧道通风不足导致中毒窒息 主要原因 通风设备选型不当 通风管路堵塞 破损 第六类 触电事故等其它因素 主要原因 未使用安全电压 漏电保护设置不当 7 成都地铁工程风险规避的几点建议 依照 建设工程安全管理条例 和 危险性较大工程安全专项方案编制及专家论证审查办 法 完善有专业针对性的专项施工安全管理办法 按照成都现行的 成都市建筑工程深基坑 施工安全管理暂行办法 成都市建设工程高 大 模板施工安全管理暂行办法 四川 省建筑施工起重机械设备安全管理暂行规定 对地铁施工的深基坑 高 大 模板 起重机 械设备进行安全监督管理 同时 还要进一步完善相应的管理办法 制度和标准 1 建议制定 成都市地铁工程施工安全监督管理暂行规定 借鉴我市建筑工地的深 基坑管理办法 进行暗挖工程施工方案评估 加强安全监测 同时 积极构建专家参与的中介 安全服务平台 充分发挥社会安全中介机构或专家的力量 按照建设部 危险性较大工程安全 专项方案编制及专家论证审查办法 要求施工单位对暗挖工程重大危险源部位施工时编制专 项施工方案 专家对方案进行咨询评估 同时 必须加强对地铁施工现场沿线道路及相邻建 构 筑物的安全监测 通过该规定的实施 从制度的建立来保障地铁工程的安全施工 2 建议制定 成都市地铁工程暗挖施工安全技术标准 鉴于当前尚无国家性的关于 地铁暗挖工程施工安全技术标准 可借鉴北京 上海等地的地铁工程安全管理的有益做法 根 据我市的水文地质情况 建筑物的基础形式 沿线的地下管网分布情况以及明挖 暗挖施工工 艺方法等 建立和完善地铁工程施工安全的地方标准 为地铁工程施工安全管理提供技术保障 3 建议制定 成都市地铁工程施工突发事故应急预案 由于地铁工程施工安全的隐 蔽性 复杂性和岩土工程的不确定性 这样 假如发生事故 可防止事故进一步扩大 最大限 度地挽救生命和财产的安全 同时 可成立常设的抢险专家组 并定期组织演练 4 加强对地铁工程监理单位的监督