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地铁工程风险管理与控制谈家龙一、地铁工程风险管理地铁工程的特点地铁工程施工风险评估与管理二、地铁工程事故案例分析地质因素施工因素三、常用的施工风险控制技术四、结束语（一）地铁工程的特点类型复杂：一条线路涵盖地下工程、地面工程、桥梁工程等，施工工法广泛，地下工程比重高；周边环境复杂：地铁工程大部分在城区内，周边建构筑物多、地下管线密布、车流量大、居民区密集，施工安全控制要求十分严格；线长点多、质量严格、工期紧张、协调性高：线路工点多、实施内容不同、开工时间不一、难度不一，又要保证同一时间竣工验收，外部、内部环境协调量大。一、地铁工程风险管理采用桥梁法施工的高架车站及区间桥梁法施工的高架车站及区间采用明挖法施工的地下车站采用明挖法施工的地下车站采用明挖法施工的换乘车站采用矿山法在大铁站场下方建成三号线广州东站的站台主隧道及联络通道采用矿山法施工的大跨度折返线隧道采用矿山法修建西村站两个分式站厅间的人行通道矿山法已从修筑大跨度的隧道，发展到修筑“多层多跨”的地铁车站。采用矿山法建成双层三跨结构的六号线车站采用明、暗法结合施工的车站：越秀公园站、江南西站是广州地铁应用明暗结合修筑的车站，这种工法在三号线、五号线的建设中应用更广泛采用明暗结合修筑的江南西站及越秀公园站（二）地铁工程风险管理与控制1、地铁工程存在风险及产生事故的原因客观原因——工程地质及周边环境的复杂性；自身的原因——设计、施工及监理人员的素质、责任心、技术水平等；综合因素——“管理链”不严密，“管理环”虚拟——（表现：半天审查一条线的工可、两天审查一条线的初步设计；设计、施工方案审查会、变更会不事前发相关资料，不提出需讨论的问题及需考虑的重点与难点）；结论：为有效控制地铁工程各类风险，需建立风险防控管理体系。风险防范管理体系技术系统管理系统信息系统组织架构责任制度安全培训教育技术标准、准则条例、规范技术管理控制安全档案安全统计分析信息化管理信息反馈安全技术防范建设方勘察、设计方第三方监测施工方、监理方其他方岩土工程勘察规范相关设计规范施工及验收规范安全隐患信息直报平台第三方监测信息系统风险防控管理体系组织图（一）管理系统：组织架构：明确各层次部门纵横向的管理、决策关系，最终达到安全生产的目的。安全技术防范：以技术防范和实体防范为手段，建立一种具有监测、监督、有序反馈的安全防范保障系统。责任制度：完善各类安全生产责任制、安全管理制度和应急救援制度等。各种责任制度纵向是指从最高管理者到每个作业人员，横向则包括各个部门的每个岗位。安全培训教育：使从业人员适应与熟练掌握生产环境中有关作业的条件和知识。（二）信息管理（平台）系统：构建一个性能良好、信息流畅、组织合理的信息系统，是安全管理工作首要任务。信息系统可实现安全管理流程规范化、制度化，该平台应具备基本内容有：信息化管理平台：能及时、准确、有效地搜集和传递安全信息，供各级管理人员和公司领导进行管理和决策；安全统计分析、安全档案管理等子系统：提高工作效率和工作质量的同时，也保证安全管理体系的有效运作；数据分析系统：实现计算机辅助评价、分析，使安全评价科学化；应急预案数据库、安全文件和案例数据库：为应急管理提供信息，增加预测预防能力。信息管理（平台）系统不能作为摆设而应不断地完善提高。现不少单位都建立了各类安全风险信息管理平台，主要包括网络传输、监测及第三方监测系统、安全巡视信息管理系统、施工实时监控系统、视频监控系统等。信息系统能否充分发挥作用，为各级管理人员和领导进行管理和决策，主要取决于以下几点：平台的日常管理能否正常化：各类监测信息能否及时地输出提供分析；技术管理人员是否及时查询、分析并提出预警；出现风险预兆时能否及时向各级管理部门进行报警及提出处理建议。（三）技术管理监管系统：技术监管系统是整个管理系统的核心，主要由工程技术管理人员组成，工作内容：制定安全施工的技术标准、准则，采取检查、监督、引导和纠正的方法，以保证工程建设按计划目标实施。组织各类工程技术人员把技术管理研究工作涵盖到工程建设全过程，包括可研阶段、设计阶段（含初步设计和施工图设计）、施工准备、施工阶段和竣工验收阶段等。事前（施工实施前）的分析研究，指出风险源与应对措施的合理性；过程中（施工过程各环节）的监管，发现风险预兆及审查施工单位应对措施的合理性，把风险消灭在萌芽状态；风险、事故出现时，准确、客观、如实地反映风险及事故的发生过程，分析原因并提出处理建议。2、制定风险管理与评估的方法与思路风险管理风险分析风险控制风险辩析风险评估风险评价风险避免风险转移风险自留风险减缓工程进度阶段风险种类风险承担者招标阶段招标文件缺陷、风险辨识不充分、施工安装单位选择不当、保险合同条款不健全业主风险设计阶段设计错误、设计不细致，如工法选择不当、结构不当、选用不成熟及未经试验的技术；设计方风险施工期间环境影响因素自然环境：降雨、洪水、台风、地震；周边环境：不明建构筑物，人为环境；拆迁、管线改迁、“重要”建筑物，不良工程地质条件；软土发育、岩溶发育、施工方风险工程技术工程技术措施不当：施工方案不当、风险认识不足、设备配置不当：材料、材质不当；人为因素技术素质不满足工作岗位所需、工作疏忽、管理不当、责任心不强、有意识的破坏、人为因素行为责任风险、工作技能、技术风险、管理水平风险、职业道德风险、社会环境风险；监理方风险不同施工阶段进行风险评估内容（一）深基坑工程风险评估及管理要点风险评估项目风险等级风险综合评估等级风险控制措施措施123高中低A、场区条件的风险工程地质风险（不良地质条件）场区周边环境的风险B、支护结构的风险围护结构的适宜性支撑体系的适宜性C、水土流失的风险控制水土流失的措施适宜性D、土方开挖的风险土方开挖方式及顺序的适宜性基底稳定性（软化、泥化、坍塌）控制措施的适宜性E、主体结构施工风险拆撑措施的适宜性结构分段、分层的适宜性F、施工质量风险支护结构施工质量的风险G、周边建（构）筑物沉降、变形风险监测布置的合理性沉降变形控制措施的适宜性A场区工程地质风险：在风险评估表中的“七大要素”中工程地质条件的风险评估是最基础、最主要的评估，对场区的工程地质条件认识与掌握的准确程度将影响基坑施工工法的选择、基坑支护结构的选型、基坑开挖及周边建构筑物安全的防范措施。需重点了解场区的不良工程地质条件类型、特性及其发育程度：第四系淤泥、富水砂层是否发育；基岩岩性类型及其特性（碎屑岩、花岗岩、混合岩、石灰岩）；断裂层位、性质等。场区水文地质条件及水质条件对工程的影响。场区周边环境的风险：场区周边环境将影响基坑安全等级、支护结构布置形式；将影响基坑开挖时需采用的安全保护措施。基坑周边有无建构筑物、管线、道路、水涌河流，距离，建构筑物基础类型，结构新旧情况、可接受沉降变形的程度。B、支护结构的风险——在设计及施工阶段的风险评估：（A）基坑支护结构类型的选择：重力式挡墙，土钉墙，桩（钻冲、旋挖桩）、连续墙加内支撑、桩（钻、冲、旋挖）、墙加锚索（锚杆）；支护结构设计理念都是可行的，但是否适宜于场区的工程地质条件。如：在淤泥、砂层比较发育的场区、基坑支护采用墙加内支撑的安全性肯定比采用桩加锚索（杆）的风险性低。原因：淤泥、砂层围护桩的成型不均、容易“开叉”，桩间旋喷不到位；在砂层开孔施工锚索易发生涌砂涌水;仅在基坑周边无建构筑物时可以考虑使用以节约造价。（B）支护结构破坏可能产生的破坏模式进行评估：围护结构涌水、涌砂，水土流失严重；局部地段围护结构下沉失稳（软土）；斜（角）撑节点滑移失稳；立柱承载力不足下沉导致支撑系统失稳；超挖导致围护结构变形、开裂；围护结构嵌固深度不足、出现踢脚失稳；基坑底承压水顶破土层造成基坑内外土压力失稳；坑底隆起导致基坑倾覆破坏；（单侧超载产生）锚索（土钉）抗拔力不足、造成支护结构失稳破坏；基坑破坏的表现形式嵌固深度不足、承压水绕流，对基坑底土产生渗透破坏，基坑失稳岩溶、断裂带的承压水突涌破坏了基坑支护结构的平衡造成基坑失稳基坑支护结构失稳产生的破坏形式围护结构下软土承载力不足、围护结构下沉、支护结构失稳；围护结构下软土承载力不足、围护结构下沉、支护结构失稳；PPP（二）盾构法施工主要风险的评估与管理盾构法施工主要风险来源于四个方面：1、不良地质条件。硬岩、软土、砂层、溶洞、孤石、浅埋、砂卵石、断裂带、淤泥层、软硬不均、泥质粉砂岩等；2、地面环境。过河，过建筑物，过高架桥，过铁路，过道路，过管线等；3、机器选型及使用完好率。4、管理人员的技术。根据盾构工艺流程进行风险分析与评估：盾构工作井建造的风险：（与基坑施工相同）盾构机组装的风险：吊装的风险；始发土体加固质量的风险；盾构机始发风险；不良地层的掘进风险；管片拼装质量风险；吊出井土体加固风险；盾构机吊出风险。盾构吊装、盾构始发可能出现的风险：常见不良地质条件施工风险1、富水地层、断裂带喷涌原因分析：基岩裂隙水较发育中风化、微风化岩层，埋深大的断裂带，岩体破碎，强度不均匀，稳定性差，容易形成地下储水构造，掘进过程中易发生喷涌；盾构机长时间停机时，地下水流入到土仓，开始掘进时发生喷涌。危害：掘进困难，地面沉降不易控制。处理措施：渣土改良，调整泡沫剂用量，添加聚合物、膨润土等外加剂；二次注浆，封堵后方来水；连续掘进，严格控制每环的进尺和出土量。常见不良地质条件施工风险2、软硬不均地层原因分析：隧道断面上部分为淤泥质土、砂层、全风化等软弱地层，下部分为中风化、微风化岩层。掌子面水土压力差异大，始盾构刀盘受力严重不均匀。危害：刀盘刀具的影响（对刀具的冲击造成破坏）、主轴承密封的影响（受力不均，减少使用寿命）、地层沉降的影响（出土过多，地面沉降超限）、管片的施工质量（破损、错台）主要措施：地质环境分析、掘进模式及参数选择、渣土改良、机械的检查常见不良地质条件施工风险3、管片上浮原因分析：在中风化、微风化基岩裂隙水发育的岩层，由于岩层在开挖后，自稳性好，管片与围岩间的空隙得不到及时填充，很多情况下是浆液收到丰富地下水的稀释，无法及时凝固稳定管片，导致管片在水、浆液混合液中悬浮，盾构机推力的施加往往不能垂直于管片轴线，产生沿管片径向的分力，加剧未得到及时固定的管片的上浮。特别是在下坡施工段，此现象尤为明显。危害：管片错台、破损严重，隧道轴线超限主要措施：管片选型精确，保持盾尾间隙良好；平衡掘进推力，减少下上推力差；二次注浆，封堵水通道。常见不良地质条件施工风险4、穿越水底浅覆土层原因分析：盾构施工覆土层常规为大于一倍直径，有时受线路设计限制，也采取小于一倍直径的设计方案，覆土层太浅的话，盾构掘进过程中，极易扰动水底地层，施工风险巨大。危害：易产生冒顶通透水流；盾构土压平衡不容易控制，姿态上扬，压坡困难，轴线难以控制，管片上浮；流砂、管涌击穿盾尾。可能出现局部地基掏空，管片下沉、螺栓断裂。主要措施：调查和补充地质勘探，为安全施工提供第一手资料。确保土压平衡，保证开挖面土体稳定。加强河段及两岸建筑物的监控量测及信息反馈，调整盾构施工参数。常见不良地质条件施工风险5、球状风化地层原因分析：花岗岩球状风化地层受风化程度影响，往往存在没有风化完全的个体，单轴抗压强度可达160MPa，与地层强度差异较大。危害：极易造成刀具损坏甚至刀盘变形，盾构机停滞不前，地层沉降超限。主要措施：地表或洞内深孔爆破；可利用地质超前钻机对周围软地层加固后掘进；进入开挖面对球状风化岩体予以人工处理；如开挖面地层稳定性差，则预先予以加固。常见不良地质条件施工风险6、结泥饼原因分析：全-强风化泥岩，泥质粉砂岩，泥质砂岩等富含粘土矿物颗粒的岩层，受刀具切割、刀盘挤压后容易形成固结体粘附在刀盘上并不断堆积，刀盘高温影响烧结。危害：滚刀固结，偏磨严重，刀盘开口封堵，无法进渣，无法推进。处理措施：刀盘选择大的开口率(30%-38%)，多设置渣土搅拌装置，刀盘不亦采用面板型，渣土改良，空仓掘进模式，定期开仓检查处理。二、地铁施工风险事故案例分析地铁施工不仅要保证基坑、隧道