地鐵工程多位于城市核心區(qū)域,施工環(huán)境復雜,涉及地下管線、周邊建(構)筑物、地質條件等多重因素,施工過程中潛藏著諸多安全風險。一旦發(fā)生安全事故,不僅會造成人員傷亡和財產損失,還可能對城市正常運行秩序產生嚴重影響。因此,開展科學、全面、系統(tǒng)的地鐵施工安全風險評估,是保障地鐵工程建設安全、順利推進的關鍵環(huán)節(jié)。

一、地鐵施工安全風險評估的核心意義
地鐵施工安全風險評估是在地鐵工程施工前及施工過程中,對可能引發(fā)安全事故的各類風險因素進行識別、分析、評價,并制定相應風險控制措施的系統(tǒng)性工作。其核心意義主要體現(xiàn)在三個方面:一是提前預警風險,通過對施工區(qū)域地質條件、周邊環(huán)境、施工工藝等方面的深入排查,精準識別潛在風險點,避免風險因素被忽視而引發(fā)事故;二是科學指導施工,基于風險評估結果,為施工方案的優(yōu)化調整提供依據,合理安排施工工序,配置必要的安全防護資源,確保施工過程安全可控;三是強化安全管理,將風險評估融入地鐵施工安全管理全過程,形成“評估-管控-監(jiān)督-改進”的閉環(huán)管理機制,提升整體安全管理水平,保障工程建設目標順利實現(xiàn)。
二、地鐵施工安全風險評估的主要內容
地質與水文條件評估:地質條件是地鐵施工的基礎環(huán)境,直接影響施工安全。評估內容包括施工區(qū)域地層巖性、地質構造、巖土體物理力學性質等;同時,需對水文條件進行評估,包括地下水類型、水位埋深、水量、水流速度及水質對施工材料的腐蝕性等,避免因地下水問題引發(fā)涌水、突泥、管涌等事故。
周邊環(huán)境風險評估:地鐵施工多位于城市建成區(qū),周邊環(huán)境復雜,需重點評估周邊建(構)筑物、地下管線、道路及軌道交通等設施的安全風險。對于周邊建(構)筑物,需調查其結構類型、建成年限、基礎形式、使用狀況及與施工區(qū)域的距離,分析施工引起的地層變形對建筑物的影響;對于地下管線,需明確管線類型、材質、管徑、埋深及走向,評估施工對管線的碰撞、擠壓或沉降影響;此外,還需評估施工對周邊道路通行安全、既有軌道交通正常運營的潛在風險。
施工工藝與技術風險評估:不同的地鐵施工工藝具有不同的技術特點和風險點,需針對性開展評估。明挖法施工需評估基坑開挖過程中的邊坡穩(wěn)定性、支護結構強度及變形控制風險;暗挖法施工需評估隧道開挖引起的地層沉降、塌方、有害氣體涌出等風險;盾構法施工需評估盾構機選型合理性、盾構掘進參數設置、管片拼裝質量、盾構進出洞等環(huán)節(jié)的風險。同時,需評估施工過程中所采用的新技術、新工藝、新材料的成熟度和適用性,避免因技術應用不當引發(fā)安全事故。
施工管理風險評估:施工管理水平直接影響地鐵施工安全,評估內容包括施工單位資質與人員配置、安全管理制度建立與執(zhí)行、施工方案編制與審批、現(xiàn)場安全防護措施落實、設備設施管理及應急管理等方面。例如,評估施工人員是否具備相應資質和操作技能、安全培訓是否到位;安全管理制度(如安全生產責任制、隱患排查治理制度)是否健全并有效執(zhí)行;施工方案是否經過科學論證和審批,是否具有針對性和可操作性;現(xiàn)場安全防護設施(如警示標志、防護欄桿、臨時用電防護)是否齊全規(guī)范;施工設備是否定期檢修維護,是否處于良好運行狀態(tài);應急救援預案是否完善,應急救援隊伍、物資是否配備到位,應急演練是否定期開展等。
三、地鐵施工安全風險評估的標準流程
風險識別:風險識別是風險評估的基礎,需采用資料收集、現(xiàn)場勘查、專家咨詢、類比分析等多種方法,全面梳理地鐵施工過程中可能存在的風險因素。資料收集包括收集工程地質勘察報告、設計文件、周邊環(huán)境調查報告、施工圖紙及相關法律法規(guī)、標準規(guī)范等;現(xiàn)場勘查需深入施工區(qū)域及周邊環(huán)境,核實地質條件、周邊設施實際情況;邀請地質、結構、施工、安全等領域專家進行咨詢,結合類似工程案例進行類比分析,確保無遺漏識別潛在風險點,并建立風險清單。
風險分析:風險分析是在風險識別的基礎上,對已識別的風險因素進行深入分析,明確風險發(fā)生的原因、可能性及可能造成的后果。通過定性分析,判斷風險因素的性質、影響范圍及相互關系;采用定量分析方法,對風險發(fā)生的概率和損失程度進行量化計算,明確各風險因素的風險等級,為后續(xù)風險評價提供依據。
風險評價:風險評價是根據風險分析結果,結合地鐵工程的安全目標和風險承受能力,對各風險因素的風險等級進行綜合評定,確定風險的重要性順序。通常將風險等級劃分為重大風險、較大風險、一般風險和低風險四個級別,對重大風險和較大風險需重點關注,制定專項風險控制措施;對一般風險和低風險,需采取常規(guī)防控措施,定期監(jiān)測風險變化情況。
風險控制措施制定:根據風險評價結果,針對不同等級的風險因素制定相應的風險控制措施,包括風險規(guī)避、風險降低、風險轉移和風險接受四種策略。對于風險等級較高、可能造成嚴重后果且無法通過措施降低的風險,應采取風險規(guī)避措施;對于可通過技術、管理措施降低風險的,應制定風險降低措施;對于部分風險,可通過購買保險、簽訂分包合同等方式進行風險轉移;對于風險等級較低、影響較小且在風險承受范圍內的風險,可采取風險接受策略,但需定期跟蹤監(jiān)測。
風險監(jiān)測與更新:地鐵施工過程中,風險因素可能會隨著施工進展、地質條件變化、周邊環(huán)境改變等發(fā)生動態(tài)變化,因此需建立風險監(jiān)測機制,對已識別的風險因素及風險控制措施的有效性進行持續(xù)監(jiān)測。通過現(xiàn)場巡查、儀器監(jiān)測、數據分析等方式,及時掌握風險變化情況;當發(fā)現(xiàn)風險等級升高或出現(xiàn)新的風險因素時,需及時重新開展風險識別、分析與評價,更新風險清單和風險控制措施,確保風險始終處于可控狀態(tài)。
四、地鐵施工安全風險評估的常用方法
(一)定性評估方法
定性評估方法主要依靠專家經驗、專業(yè)知識和邏輯分析,對風險因素的性質、影響程度進行描述性評價,適用于評估初期或數據不足的情況。常用方法有專家調查法、安全檢查表法、故障類型和影響分析法等。專家調查法通過邀請多名領域專家獨立對風險因素進行評價,經多輪反饋達成共識,避免個人主觀偏差;安全檢查表法根據相關法律法規(guī)、標準規(guī)范及工程經驗,制定詳細的安全檢查清單,逐一對照檢查施工過程中的風險點,確保風險識別全面;故障類型和影響分析法通過分析施工系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障類型,判斷故障對施工安全的影響程度,為風險控制提供方向。
(二)定量評估方法
定量評估方法通過收集大量數據,運用數學模型和統(tǒng)計分析工具,對風險發(fā)生的概率和損失程度進行量化計算,評估結果更為精準。常用方法有概率風險評價法、數值模擬法、層次分析法等。概率風險評價法通過統(tǒng)計分析歷史事故數據,確定風險發(fā)生的概率,結合事故造成的人員傷亡、財產損失等數據,計算風險損失值;數值模擬法通過建立地質-結構模型,模擬施工過程中地層變形、支護結構受力等情況,預測風險發(fā)生的可能性和影響范圍;層次分析法將復雜的風險評估問題分解為多個層次,通過兩兩比較確定各指標權重,再結合指標評分計算綜合風險值,實現(xiàn)風險的量化評價。
(三)綜合評估方法
綜合評估方法結合定性評估和定量評估的優(yōu)勢,先通過定性評估識別風險因素、明確風險關系,再通過定量評估對關鍵風險因素進行量化分析,提高評估結果的科學性和實用性。例如,在地鐵施工風險評估中,可先采用專家調查法和安全檢查表法識別風險因素,建立風險清單;再針對重大風險因素,采用數值模擬法或概率風險評價法進行定量分析,確定風險等級;最后結合定性與定量分析結果,制定全面的風險控制措施。
五、地鐵施工安全風險評估的技術支撐
(一)地質勘察技術
精準的地質勘察是風險評估的前提,近年來,三維地質雷達、地震映像法、鉆孔CT等先進勘察技術的應用,有效提高了地質條件探測的精度和效率。三維地質雷達可對地下地層結構進行非破壞性探測,清晰顯示地層巖性變化、斷層分布及地下管線位置;地震映像法通過分析地震波傳播特性,推斷地下地質構造和巖土體性質;鉆孔CT技術通過在鉆孔間發(fā)射和接收電磁波,生成地下巖土體密度分布圖像,準確識別地下空洞、破碎帶等不良地質體,為地質條件風險評估提供詳細數據支持。
(二)監(jiān)測檢測技術
實時、精準的監(jiān)測檢測是掌握風險動態(tài)變化的關鍵,自動化監(jiān)測技術已廣泛應用于地鐵施工風險監(jiān)測。GNSS監(jiān)測系統(tǒng)可實時獲取施工區(qū)域周邊建(構)筑物、地面及基坑邊坡的沉降和位移數據;自動化全站儀監(jiān)測可實現(xiàn)對支護結構變形、隧道拱頂下沉等參數的連續(xù)監(jiān)測;光纖傳感監(jiān)測技術利用光纖的傳感特性,可對巖土體應力、溫度及結構應變等進行分布式監(jiān)測,監(jiān)測范圍廣、精度高、抗干擾能力強。通過對監(jiān)測數據的實時分析和預警,可及時發(fā)現(xiàn)風險隱患,為風險控制提供及時依據。
(三)信息化管理技術
信息化管理技術為風險評估的高效開展和動態(tài)更新提供了保障,BIM(建筑信息模型)技術、GIS(地理信息系統(tǒng))及大數據分析技術在地鐵施工風險評估中發(fā)揮著重要作用。BIM技術可構建地鐵工程三維可視化模型,整合地質勘察、設計、施工、監(jiān)測等多維度數據,實現(xiàn)風險因素的可視化展示和分析,便于專家對風險進行直觀評估;GIS技術可將施工區(qū)域地質數據、周邊環(huán)境數據、監(jiān)測數據等與地理空間信息相結合,實現(xiàn)風險的空間分布分析和管理;大數據分析技術通過對施工過程中產生的海量監(jiān)測數據、管理數據進行挖掘分析,可識別風險變化規(guī)律,預測風險發(fā)展趨勢,為風險評估和決策提供科學支持。
六、地鐵施工安全風險的動態(tài)應對策略
地鐵施工安全風險具有動態(tài)性和不確定性,需建立動態(tài)應對策略,及時調整風險控制措施,確保風險始終處于可控狀態(tài):
(一)建立風險動態(tài)監(jiān)測機制
結合前文提到的監(jiān)測檢測技術,建立覆蓋施工全周期的風險動態(tài)監(jiān)測網絡,對關鍵風險點(如基坑變形、隧道沉降、周邊建筑物位移、地下管線變形)進行實時監(jiān)測,設定風險預警閾值。當監(jiān)測數據達到預警閾值時,及時發(fā)出預警信號,通知相關單位采取應急措施;定期對監(jiān)測數據進行分析總結,掌握風險變化規(guī)律,為風險評估更新提供依據。
(二)完善風險應急處置預案
針對評估識別出的重大風險和較大風險,制定專項應急處置預案,明確應急組織機構、應急響應程序、應急救援措施及應急物資保障等內容。定期組織開展應急演練,檢驗預案的可行性和操作性,提高從業(yè)人員的應急處置能力;當發(fā)生風險事故時,按照應急預案迅速啟動應急響應,采取有效措施控制事故發(fā)展,減少人員傷亡和財產損失,事后及時總結事故經驗教訓,完善風險評估和應急管理體系。
(三)持續(xù)優(yōu)化風險控制措施
根據風險動態(tài)監(jiān)測結果和施工進展情況,定期對風險評估結果進行復查和更新,重新評價風險等級。當發(fā)現(xiàn)風險等級升高或出現(xiàn)新的風險因素時,及時調整風險控制措施,優(yōu)化施工方案;對于風險控制措施實施效果不佳的,分析原因并改進措施,確保風險控制措施的有效性和針對性,形成“監(jiān)測-評估-調整-再監(jiān)測”的動態(tài)循環(huán)機制,保障地鐵施工全過程安全。
地鐵施工安全風險評估是保障地鐵工程建設安全的關鍵環(huán)節(jié),貫穿于地鐵施工的全周期,涉及地質、環(huán)境、技術、管理等多個維度。通過科學的風險識別、分析、評價,結合先進的技術手段和完善的管理保障體系,制定并落實有效的風險控制措施,能夠降低地鐵施工安全風險,保障工程建設順利推進和人民群眾生命財產安全。