城市轨道交通工程安全分析及控制对策

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1、城市城市地铁安全分析及控制对策摘要：中国城市城市地铁的快速发展伴随着频发的各类施工安全事故。基于这一严峻现状，本文结合具体工程事故案例，分析导致城市地铁工程施工事故发生的内在原因、环境原因、技术原因、管理原因及其它原因，并提出一系列的安全控制对策，以防患地铁建设安全事故的发生，确保地铁施工安全、快速，为国家和社会带来一定的经济效益和社会效益。关键词城市地铁；安全事故；原因；控制对策引言城市化的进程随着国家经济的持续、快速发展而不断加快。为缓和城市交通拥挤现状，国内诸多大城市都相继开始修建地铁。城市地下空间的开发利用在《2020年中国工程技术发展研究》报告中被列为极其重要的课题。在未来的二三十年

2、，中国将进入城市地下空间开发的高峰时期。地铁工程位处城市中心热闹繁华地段之下，有着隐蔽性大、现场周边环境复杂、施工难度大、技术要求高、工期长等特点。城市地铁工程施工于高风险行业[1]，建设过程中有很大的不确定性，且随着地铁建设进程的推进，新建隧道与周边环境相互影响、相互制约，必然会对其安全造成不利影响，如果考虑不周、控制不力，很可能成为重大安全事故隐患。近几年，地铁工程施工安全事故在国内各大城市的地铁建设过程中时有发生。例如，2014年10月7日晚，由广东华隧建设股份有限公司承建的南宁地铁1号线7标鲁班路站至动物园站区间盾构隧道发生坍塌事故，致1人死亡，两人失踪。在地铁工程坍塌事故时有发生，是

3、地铁工程施工安全事故的重要组成部分。要有效第控制了地铁工程安全管理，减少了地铁工程事故的发生，针对地铁工程事故的研究是必要的。本文从研究地铁工程安全事故的产生机理出发，研究地铁工程安全控制的相关对策。1城市地铁安全事故原因分析由于中国城市地下空间开发历史较短，经验不足，在建设中存在着一些不容忽视的问题和安全隐患。究其城市地铁建设安全事故的原因，有内在原因，也有其外在原因，归结起来主要有以下几个方面：1.1内在原因地铁一般都处在地下或高架桥的半封闭空间里，自身结构复杂，具有以下特性：隐蔽性大、作业循环性强、作业空间有限，而且动态施工过程中的力学状态是变化的，围岩的力学物理性质也在变化，作业环境恶

4、劣。而且随着城市发展的需要，城市地下工程建设面临着开挖断面不断增大、结构形式日益复杂、结构埋深越来越浅的技术难题。地下工程，其跨度尺寸均达到10m甚至20m以上，而且结构复杂，施工中力学转换频繁。随着地下工程埋深的减小，施工对地面的影响越来越大，在超浅埋条件下，开挖影响的控制与开挖方式、施工工艺、支护方法等众多因素有关，是地下工程施工中极为复杂的问题。1.2环境原因1.2.1地质水文条件复杂地铁工程属于精密岩土工程，其建设安全深受地质水文条件的复杂性和变异性的影响。由于地下工程的隐蔽性、地质构造、土体结构、节理裂隙特征与组合规律、地下水、地下空洞及其它不良地质体等在开挖揭示之前很难被精细地判明

5、，且城市地下工程埋深一般较浅，而表土层大多具有低强度、高含水率、高压缩性等不良工程特性，甚至有的土层呈流塑状态，不能承受荷载，且大量的试验统计表明，岩土体的水文地质参数具有离散性、不确定性和很高的空间变异性，这几个复杂因素的存在给城市地下工程建设带来了巨大的风险，也蕴含了导致地铁建设安全事故的深层因素[2]。另外，水囊、空洞等不良地质体的存在也是引起施工过程中突发事故灾害的主要原因。因此，把握好工程所在地的地质水文资料是减少城市地下工程施工安全事故的根本前提。1.2.2城市地下管线错综复杂城市地下管线的错综复杂是影响地铁工程建设安全的重要原因之一。隧道施工前对管线准确位置、自身状况等具体信息调

6、查不详、资料欠缺，或者在未落实现场管线情况前就盲目施工等都容易引发施工安全隐患。管线的渗漏破裂对周围土层的密实性及稳定性产生了极大影响，促进了不良地质体的形成，且息息相关。一方面，管线长期泄露而在地层中形成水囊，或管线周围土体松散、填埋不实而产生较大空洞，在开挖卸载及水压力等作用下使土体坍塌；另一方面，不良地质体也反作用与管线，恶化其支承条件，增大受力超限，增大变形破坏甚至断裂的安全风险隐患[3]。1.2.3地层变形和围岩失稳地层变形和围岩失稳是城市地铁工程建设环境风险的主要风险因子。主要表现为隧道施工引起地层扰动和失水，从而总成地层颗粒间结构的失稳、引起地层的破坏和变形。当地层变形传递到地中

7、结构周围并与其发生作用，变形量增大更容易造成结构破坏，甚至会出现伴生灾害和事故[3]。地形变形对地下管线的破坏作用往往会使安全事故更加严重。1.3技术原因1.3.1设计理论尚不完善因地质水文条件异常复杂，地下结构形式多样，地下结构体与其赋存的地层之间的相互作用关系至今仍不明确，使得目前的城市地下工程的设计规范、设计准则和标准均存在一定程度的不足，导致工程设计中所采用的力学计算模型及分析判断方法与实