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【摘 要】 本文首先概述了盾构施工和风险管理,然后分析了加强地铁盾构施工风险管理采取有效的防范措施。
【关键词】 地铁;盾构施工;风险管理;措施
近年来,随着中国经济持续高速发展,城市化进程也日趋加快。为满足城市发展对交通需求急剧增长的要求,以大运量、小能耗、轻污染、高安全、占地少等特点而著称的城市地铁为主的公共交通形式得到了大力优先发展。因盾构法施工的特殊优势使得盾构法成为了目前城市地铁建设中的主要工法,但是由于城市地铁盾构施工环境和技术复杂,导致施工中存在着各种不确定风险因素,施工风险事故造成惨剧屡见不鲜。
1 盾构施工概述
1.1盾构施工法的概念
盾构隧道施工法是指使用盾构机,一边控制开挖面及围岩,使之不发生坍塌失稳,一边进行隧道掘进、出渣,并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆,从而不扰动围岩而修筑隧道的方法。
1.2盾构施工的优势及问题
地铁隧道施工主要有明挖、暗挖、盖挖以及盾构等几种方式。相较而言,盾构施工有着明显的优势,体现在以下几个方面:
(1)环境影响较小。除车站或始发井施工外,区间施工作业均在地下进行,尘土、噪音、振动引起的环境公害较小;
(2)地下盾构施工,不影响地面道路交通;
(3)当隧道穿过河道、铁路或其他构筑物时,影响程度可控;
(4)机械化程度高。盾构推进、出渣、衬砌拼装等主要工序均依靠盾构系统循环完成,施工用劳力较少、生产效率较高;
(5)盾构施工生产不受风雨等气候条件影响;受工程地质水文地质条件影响较小,具有较好的技术经济优越性。
但是,我国轨道交通发展历史比较短、施工经验不足,盾构掘进还存在着如下一些问题:
(1)盾构施工安全技术水平和安全管理水平较低。我国尚未建立起独立自主的盾构机制造产业,盾构机主要依靠进口或者从不同国家引进设施、设备进行国内组装,国产化程度、自主知识产权程度很低。
(2)地铁施工环境复杂。地铁盾构施工大多地处密集地段,周边环境复杂,穿越各种建筑物、铁路、河流、桥梁等作业日益频繁,而且由于施工节点较多,施工单位不同,管理理念、水平不一,给地铁工程的建设及将来的运营管理留下不容忽视的问题和安全隐患,仅2006年北京地铁四号线盾构施工就发生重大塌陷事故3起,严重影响人民生命及财产安全,造成了建设和运营截然不同的社会效益。
(3)我国安全科学起步较晚,安全技术发展相对滞后。对地铁盾构施工风险研究还不够深入,大部分分析手段、研究方法仍依靠借鉴或模仿其他行业,没有形成盾构系统的安全理论和安全控制技术。
2 风险管理
2.1风险管理的概念
风险管理是研究风险发生规律和风险控制技术的一门新兴学科,指经济单位通过对风险的认识、衡量和分析,选择最有效的方式,主动地、有目的地、有计划地处理风险,以最小成本争取获得最大安全保证的管理方法。在工程项目中,它与“质量管理”、“安全管理”一样,都是企业管理之中的一个重要组成部分,有其单独建制,贯穿于日常运作和发展计划。
2.2风险管理的目的
风险管理的最终目的是彻底消除风险,保障风险主体安全。对于地铁工程而言,主要是避免和消除工程建设中造成的人员伤亡、经济财产损失和造成恶劣的社会影响,具体包括三个方面:(1)透彻了解风险主体、查明风险客体以及识别和评估风险因素。(2)根据风险因素的性质,选择、优化风险管理的方法,制订可行的风险管理方案,以备决策。(3)总结从风险管理实践中得出的经验,丰富风险管理理论。
2.3风险管理的原则
风险管理的原则是风险管理人员在进行风险管理时辨识和评估各种风险因素所持的态度以及在分析中采用各种技术的原则,它是独立于风险分析的对象(风险主体、风险客体、风险因素等)之外的认知系统所遵循的原则,也就是风险分析人员处理问题效用。这种效用对风险因素辨识以及风险因素评估准确性都会产生直接影响。一般来讲,风险管理的原则要根据具体问题具体确定,确定这个原则的原则是“公众可接受性”。
2.4风险管理的一般步骤
风险管理通常包括两块大的内容即风险分析和狭义风险管理。前者包括风险识别,风险估计和风险评价。后者则是指按事先制定好的计划对风险进行控制并对控制机制本身进行监督以确保其成功,包括风险划归,风险控制和风险监督。
3 加强地铁盾构施工风险管理采取有效的防范措施
3.1做好风险识别及风险评价
工程项目风险管理就是对工程项目活动中涉及到的风险进行识别、评估并制定相应的对策。数据分析、风险调查、专家评估以及实验论证等都是评判建筑工程潜在风险的措施和手段。在对建筑工作进行风险评估时,不能依靠单一的方式进行评估,而是应该采用多元化的方式进行联合评估的方式,对建设工程施工过程中潜在的风险因素、事件以及可能造成的后果进行预测和分析,以便提高风险评估结果的科学性和合理性。风险的识别可以采用经验数据的分析、风险调查、专家咨询以及实验论证等方式来识别风险。由于在地铁盾构法隧道工程建设中,沿线的地质条件、地下水状况、周围建筑和构造物、穿越的地下管线、交替的隧道等具有特殊性,并且盾构选型、施工方法、辅助加固工法、施工管理水平等也具有特殊性,因此风险识别还应具有一定的针对性,并且还要结合盾构法隧道的施工程序和过程进行识别。风险识别过程要综合考虑盾构选型、地质条件、水文条件、隧道施工过程、重点及难点工程、现有施工技术等,将盾构法隧道工程建设过程中的风险通过建设实施过程有机地联系起来,使风险清单条理清晰、结构完整、重点突出、层次分明。
系统而全面地识别地铁隧道施工中盾构法的风险只是风险管理的第一步,对认识到的工程风险还要作进一步的分析,也就是风险评价。地铁工程同一般建设项目相比,受不可预见的水文地质条件、社会环境、施工技术、经济发展的程度等多方面因素的影响较大,其特殊性和众多的影响因素必然使得地铁工程成为一种高风险的工程项目。风险评价可以使决策更加科学化,更能减少事故的发生率,同时可以为投保税率的确定提供依据。 3.2选择合适的风险对策
风险回避、损失控制以及风险转移等都是建设工程风险管理和控制过程中常用的方式和对策。风险回避主要指的就是通过某种方式或者采取某种手段切断与风险源之间的联系,彻底消除或者控制风险隐患的发生,尽可能规避可能存在风险的不利因素。损失控制与风险回避不同,损失控制是一项十分积极和主动的风险管理措施,主要包括预防损失和减少损失两个方面。风险转移则是建设工程风险管理和控制过程中应用比较广泛的措施,主要包括非保险转移和保险转移两种形式,非保险转移又称合同转移,主要通过明确合同条款和责任主体的方式将工程风险进行转移的过程。
3.3建立健全的应急预案
认识风险的目的是为了预防风险,因此在地铁盾构法隧道施工过程中,相关的管理部门还需要结合以往的工作经验,对隧道施工过程中常见的风险隐患和现有的风险隐患制定出相应的解决方案,建立健全的应急预案,确保即使隧道施工过程中发生突发情况,相关的部门管理人员能够及时做出正确的决定,采取有效的应急和处理措施,从而力求能够在最大程度上预防和控制风险隐患的发生,减少经济损失和风险损失。
3.4应对地铁盾构施工风险的管理措施
在地铁盾构施工风险管理过程中,管理人员需要结合施工进度采取针对性的风险防范和管理措施,对以往的工作经验进行总结,针对施工过程中已经出现问题或者可能出现问题的方面制定相应的应急措施,确保一旦施工过程中出现突发现象,管理者能够做出及时、正确的判断,将可能造成的损失和不利影响控制在一定范围内。对所有参与施工的人员、施工材料、施工成本、施工进度、施工质量等方面实行全面严谨的监督和管理措施。同时,联合有关的市政部门共同进行地铁盾构施工风险的管理准备和防范工作。
3.5应对地铁盾构施工风险的技术措施
采用盾构法修建地铁隧道时,由于隧道周围地层应力状态的不断变化,使得地层损失必然发生,无一例外地都将产生或多或少的地面沉降,在不同程度上影响隧道沿线地面建筑物和地下管线的安全,情况严重的会出现地下管线开裂、地面建筑裂缝、倾斜,甚至坍塌,酿成重大事故,因此对地层的扰动大、造成地表沉降是地铁盾构施工的最大风险,应予以适当的保护。
为了防止因没有准确预测地质和地下障碍物情况而造成的风险,设计阶段,要根据线路及地层条件选择合适的盾构机,地质、水文变化较大地段要加密勘察,施工前可通过补充地质钻孔等措施,进一步查清地质情况,为盾构机选型、盾构掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供第一手准确资料。盾构机选型时也应充分考虑地质勘测资料不准确性的影响,各功能参数选择要留有余地。盾构掘进过程中要时刻留意开挖面地层的变化情况,发现地层与地质勘察报告存在较大差异时,可利用盾构机本身具有超前地质钻机及超声波等超前地质探测装置,进一步对工作面前方地层进行探明,以便早发现、早处理。盾构掘进过程如遇到不明地下障碍物时,应立即停止掘进,探明情况后再采取措施进行处理。
参考文献:
[1]周红波.地铁盾构法隧道工程建设风险识别与应对[J].地下空间与工程学报,2006(03).
[2]周振国.盾构施工的风险源分析及规避措施[J].隧道建设,2003,23(4):14
[3]崔玖江.盾构隧道施工风险与规避对策[J].隧道建设,2009,29(4).
【关键词】 地铁;盾构施工;风险管理;措施
近年来,随着中国经济持续高速发展,城市化进程也日趋加快。为满足城市发展对交通需求急剧增长的要求,以大运量、小能耗、轻污染、高安全、占地少等特点而著称的城市地铁为主的公共交通形式得到了大力优先发展。因盾构法施工的特殊优势使得盾构法成为了目前城市地铁建设中的主要工法,但是由于城市地铁盾构施工环境和技术复杂,导致施工中存在着各种不确定风险因素,施工风险事故造成惨剧屡见不鲜。
1 盾构施工概述
1.1盾构施工法的概念
盾构隧道施工法是指使用盾构机,一边控制开挖面及围岩,使之不发生坍塌失稳,一边进行隧道掘进、出渣,并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆,从而不扰动围岩而修筑隧道的方法。
1.2盾构施工的优势及问题
地铁隧道施工主要有明挖、暗挖、盖挖以及盾构等几种方式。相较而言,盾构施工有着明显的优势,体现在以下几个方面:
(1)环境影响较小。除车站或始发井施工外,区间施工作业均在地下进行,尘土、噪音、振动引起的环境公害较小;
(2)地下盾构施工,不影响地面道路交通;
(3)当隧道穿过河道、铁路或其他构筑物时,影响程度可控;
(4)机械化程度高。盾构推进、出渣、衬砌拼装等主要工序均依靠盾构系统循环完成,施工用劳力较少、生产效率较高;
(5)盾构施工生产不受风雨等气候条件影响;受工程地质水文地质条件影响较小,具有较好的技术经济优越性。
但是,我国轨道交通发展历史比较短、施工经验不足,盾构掘进还存在着如下一些问题:
(1)盾构施工安全技术水平和安全管理水平较低。我国尚未建立起独立自主的盾构机制造产业,盾构机主要依靠进口或者从不同国家引进设施、设备进行国内组装,国产化程度、自主知识产权程度很低。
(2)地铁施工环境复杂。地铁盾构施工大多地处密集地段,周边环境复杂,穿越各种建筑物、铁路、河流、桥梁等作业日益频繁,而且由于施工节点较多,施工单位不同,管理理念、水平不一,给地铁工程的建设及将来的运营管理留下不容忽视的问题和安全隐患,仅2006年北京地铁四号线盾构施工就发生重大塌陷事故3起,严重影响人民生命及财产安全,造成了建设和运营截然不同的社会效益。
(3)我国安全科学起步较晚,安全技术发展相对滞后。对地铁盾构施工风险研究还不够深入,大部分分析手段、研究方法仍依靠借鉴或模仿其他行业,没有形成盾构系统的安全理论和安全控制技术。
2 风险管理
2.1风险管理的概念
风险管理是研究风险发生规律和风险控制技术的一门新兴学科,指经济单位通过对风险的认识、衡量和分析,选择最有效的方式,主动地、有目的地、有计划地处理风险,以最小成本争取获得最大安全保证的管理方法。在工程项目中,它与“质量管理”、“安全管理”一样,都是企业管理之中的一个重要组成部分,有其单独建制,贯穿于日常运作和发展计划。
2.2风险管理的目的
风险管理的最终目的是彻底消除风险,保障风险主体安全。对于地铁工程而言,主要是避免和消除工程建设中造成的人员伤亡、经济财产损失和造成恶劣的社会影响,具体包括三个方面:(1)透彻了解风险主体、查明风险客体以及识别和评估风险因素。(2)根据风险因素的性质,选择、优化风险管理的方法,制订可行的风险管理方案,以备决策。(3)总结从风险管理实践中得出的经验,丰富风险管理理论。
2.3风险管理的原则
风险管理的原则是风险管理人员在进行风险管理时辨识和评估各种风险因素所持的态度以及在分析中采用各种技术的原则,它是独立于风险分析的对象(风险主体、风险客体、风险因素等)之外的认知系统所遵循的原则,也就是风险分析人员处理问题效用。这种效用对风险因素辨识以及风险因素评估准确性都会产生直接影响。一般来讲,风险管理的原则要根据具体问题具体确定,确定这个原则的原则是“公众可接受性”。
2.4风险管理的一般步骤
风险管理通常包括两块大的内容即风险分析和狭义风险管理。前者包括风险识别,风险估计和风险评价。后者则是指按事先制定好的计划对风险进行控制并对控制机制本身进行监督以确保其成功,包括风险划归,风险控制和风险监督。
3 加强地铁盾构施工风险管理采取有效的防范措施
3.1做好风险识别及风险评价
工程项目风险管理就是对工程项目活动中涉及到的风险进行识别、评估并制定相应的对策。数据分析、风险调查、专家评估以及实验论证等都是评判建筑工程潜在风险的措施和手段。在对建筑工作进行风险评估时,不能依靠单一的方式进行评估,而是应该采用多元化的方式进行联合评估的方式,对建设工程施工过程中潜在的风险因素、事件以及可能造成的后果进行预测和分析,以便提高风险评估结果的科学性和合理性。风险的识别可以采用经验数据的分析、风险调查、专家咨询以及实验论证等方式来识别风险。由于在地铁盾构法隧道工程建设中,沿线的地质条件、地下水状况、周围建筑和构造物、穿越的地下管线、交替的隧道等具有特殊性,并且盾构选型、施工方法、辅助加固工法、施工管理水平等也具有特殊性,因此风险识别还应具有一定的针对性,并且还要结合盾构法隧道的施工程序和过程进行识别。风险识别过程要综合考虑盾构选型、地质条件、水文条件、隧道施工过程、重点及难点工程、现有施工技术等,将盾构法隧道工程建设过程中的风险通过建设实施过程有机地联系起来,使风险清单条理清晰、结构完整、重点突出、层次分明。
系统而全面地识别地铁隧道施工中盾构法的风险只是风险管理的第一步,对认识到的工程风险还要作进一步的分析,也就是风险评价。地铁工程同一般建设项目相比,受不可预见的水文地质条件、社会环境、施工技术、经济发展的程度等多方面因素的影响较大,其特殊性和众多的影响因素必然使得地铁工程成为一种高风险的工程项目。风险评价可以使决策更加科学化,更能减少事故的发生率,同时可以为投保税率的确定提供依据。 3.2选择合适的风险对策
风险回避、损失控制以及风险转移等都是建设工程风险管理和控制过程中常用的方式和对策。风险回避主要指的就是通过某种方式或者采取某种手段切断与风险源之间的联系,彻底消除或者控制风险隐患的发生,尽可能规避可能存在风险的不利因素。损失控制与风险回避不同,损失控制是一项十分积极和主动的风险管理措施,主要包括预防损失和减少损失两个方面。风险转移则是建设工程风险管理和控制过程中应用比较广泛的措施,主要包括非保险转移和保险转移两种形式,非保险转移又称合同转移,主要通过明确合同条款和责任主体的方式将工程风险进行转移的过程。
3.3建立健全的应急预案
认识风险的目的是为了预防风险,因此在地铁盾构法隧道施工过程中,相关的管理部门还需要结合以往的工作经验,对隧道施工过程中常见的风险隐患和现有的风险隐患制定出相应的解决方案,建立健全的应急预案,确保即使隧道施工过程中发生突发情况,相关的部门管理人员能够及时做出正确的决定,采取有效的应急和处理措施,从而力求能够在最大程度上预防和控制风险隐患的发生,减少经济损失和风险损失。
3.4应对地铁盾构施工风险的管理措施
在地铁盾构施工风险管理过程中,管理人员需要结合施工进度采取针对性的风险防范和管理措施,对以往的工作经验进行总结,针对施工过程中已经出现问题或者可能出现问题的方面制定相应的应急措施,确保一旦施工过程中出现突发现象,管理者能够做出及时、正确的判断,将可能造成的损失和不利影响控制在一定范围内。对所有参与施工的人员、施工材料、施工成本、施工进度、施工质量等方面实行全面严谨的监督和管理措施。同时,联合有关的市政部门共同进行地铁盾构施工风险的管理准备和防范工作。
3.5应对地铁盾构施工风险的技术措施
采用盾构法修建地铁隧道时,由于隧道周围地层应力状态的不断变化,使得地层损失必然发生,无一例外地都将产生或多或少的地面沉降,在不同程度上影响隧道沿线地面建筑物和地下管线的安全,情况严重的会出现地下管线开裂、地面建筑裂缝、倾斜,甚至坍塌,酿成重大事故,因此对地层的扰动大、造成地表沉降是地铁盾构施工的最大风险,应予以适当的保护。
为了防止因没有准确预测地质和地下障碍物情况而造成的风险,设计阶段,要根据线路及地层条件选择合适的盾构机,地质、水文变化较大地段要加密勘察,施工前可通过补充地质钻孔等措施,进一步查清地质情况,为盾构机选型、盾构掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供第一手准确资料。盾构机选型时也应充分考虑地质勘测资料不准确性的影响,各功能参数选择要留有余地。盾构掘进过程中要时刻留意开挖面地层的变化情况,发现地层与地质勘察报告存在较大差异时,可利用盾构机本身具有超前地质钻机及超声波等超前地质探测装置,进一步对工作面前方地层进行探明,以便早发现、早处理。盾构掘进过程如遇到不明地下障碍物时,应立即停止掘进,探明情况后再采取措施进行处理。
参考文献:
[1]周红波.地铁盾构法隧道工程建设风险识别与应对[J].地下空间与工程学报,2006(03).
[2]周振国.盾构施工的风险源分析及规避措施[J].隧道建设,2003,23(4):14
[3]崔玖江.盾构隧道施工风险与规避对策[J].隧道建设,2009,29(4).