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中铁大连地铁五号线有限公司北京安捷工程咨询有限公司盾构施工安全事故案例培训2018.08中铁大连地铁五号线有限公司目录1盾构施工安全事故发生机理2盾构施工安全关注重点3大连地铁以往施工事故4国内典型事故案例5事故案例统计盾构施工安全事故案例培训北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司盾构施工安全事故案例培训北京安捷工程咨询有限公司2018年4月，南昌在建地铁项目附近发生路面塌陷。（视频）中铁大连地铁五号线有限公司盾构施工安全事故案例培训北京安捷工程咨询有限公司2018年2月，佛山在建地铁项目发生路面塌陷，人员伤亡。（视频）中铁大连地铁五号线有限公司海因里希法则（Heinrich'sLaw）又称“海因里希安全法则”、“海因里希事故法则”或“海因法则”，是美国著名安全工程师海因里希（HerbertWilliamHeinrich）提出的300∶29∶1法则。这个法则意为：当一个企业有300起隐患或违章，非常可能要发生29起轻伤或故障，另外还有一起重伤、死亡事故。这个法则是1941年美国的海因里希从统计许多灾害开始得出的。当时，海因里希统计了55万件机械事故，其中死亡、重伤事故1666件，轻伤48334件，其余则为无伤害事故。0海因里希法则北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司据不完全统计，2013年9月至2016年9月，地铁施工共发生83起一定规模安全事故，涵盖明挖法、矿山法、盾构法施工。事故的类型主要有管线破坏，道路塌陷，开挖面或掌子面涌水、涌砂，高空坠落，物体打击，爆炸，火灾及一般事故等。事故按特别重大事故、重大事故、较大事故和一般事故划为4个等级。2013年9月之后的83起事故中，较大事故4起占5%，其他79均为一般事故占95%。1993年至2013年197起事故中，属于一般事故134起占68%；较大事故45起占23%；重大事故12起占6%；特别重大事故6起占3%。0事故等级北京安捷工程咨询有限公司状况一般事故较大事故重大事故特重大事故1993～201368%23%6%3%2013.09～2016.0995%5%0068%23%6%3%95%5%000%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%一般事故较大事故重大事故特重大事故1993~20132013.09~至今1993～2013事故与2013.09～至2016.09事故等级对比图中铁大连地铁五号线有限公司0事故类型北京安捷工程咨询有限公司33%14%13%12%11%5%4%4%2%2%道路坍塌高空坠落起吊物倾覆其他突涌（水、砂）管线破坏火灾物体打击爆炸2013年9月至2016年9月道路沉陷、高空坠落、起吊物倾覆、突涌（水、砂）是地铁施工常见事故类型，当然本次统计样本数量偏少，但根据经验以及本次统计的情况分析，这个结果基本符合实际，且与1993～2013情况也相符。其他类型事故存在偶然性，主要原因在于其他事故的可控性主要在于自身风险控制，受外部环境条件变化影响较小。通过加强内部管理，标准化施工等，类似事故发生的概率可以进一步降低。2013.09～2016.09事故类型41%33%15%3%2%6%坍塌地面沉降涌水涌沙管线破坏支撑失稳漏水1993～2013年事故类型中铁大连地铁五号线有限公司第一季度共发生14起，第二季度共发生20起，第三季度共发生29起，第四季度共发生20起，其中，事故多发生在第三季度。根据现有数据及饼图可知，事故高发期多在夏季，根据图又知事故发生多与降雨关系莫大，故汛期施工更应该提高警惕。0事故发生时间北京安捷工程咨询有限公司5365781111710460246810121月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月事故发生时间56%38%6%与雨水有关与雨水无关未知中铁大连地铁五号线有限公司0事故导致死亡率北京安捷工程咨询有限公司3788732211105101520253035401413116533202468101214162013.09至2016.09事故死亡人数2008～2013各类事故死亡人数这83起事故中，共造成57人死亡，其中高空坠落造成的死亡最多，从事故详情可以看出基本只要发生高空坠落事件，都会造成人员死亡或受伤，高空坠物事故存在偶然性，受外部环境条件变化影响较小。另外道路塌陷和突涌也是发生人员死亡的的主要原因。中铁大连地铁五号线有限公司0各类事故发生的深层次原因北京安捷工程咨询有限公司在国内地铁建设的热潮中，地铁工程的安全及风险管理远远赶不上这种建设高速度，工程建设质量安全事故多发，分析总结事故原因主要为：（1）部分城市建设经验相对不足。相对于世界城市轨道交通从1863年伦敦地铁建设起的140多年的历史，我国城市轨道交通建设从北京地铁1号线1965年建设至今只有短短的50年，建设历史短、经验不足。尤其近两年以来，新建轨道交通城市暴增，建设规模、速度对建设及管理经验提出了更严格的要求；（2）城市轨道交通本身是高风险工程，周边环境恶劣、地质条件复杂、设计理论不完善、结构复杂多样、施工难度大、建设周期长、参与主体多等因素都增加了工程建设中不确定的风险因素；（3）工程主要管理人员变更审批不严、安全生产制度落实不到位、一线施工人员安全意识薄弱，也是引发工程建设质量安全事故的重要原因；（4）工程建设周期、造价合理性评估贯彻落实不到位，工期、造价压力导致安全机制变形；（5）专业的地铁建设人才数量不足，地面施工建筑队伍常常被用来进行地铁建设；一线工人流动性强，针对岗位、工种的安全培训不足也给质量安全带来了不利影响。中铁大连地铁五号线有限公司1.1盾构隧道施工安全风险管理的特点（1）隧道工程不同于一般建设工程，地下围岩复杂，地下情况的不可预知性，对隧道施工风险影响较大。（2）隧道工程不同于一般建设工程，隧道施工场地范围内的地下水对隧道施工影响较大。1盾构施工安全事故发生机理北京安捷工程咨询有限公司（3）隧道工程的地勘资料结果离散性较大，准确性不易保证，这对隧道施工风险有很大影响。（4）由于隧道施工对周边围岩扰动大，易造成场地范围内建筑物及地下管线和周边环境的影响。中铁大连地铁五号线有限公司1.2盾构隧道施工风险诱因在风险的识别和分类的过程中，我们还必须考虑这些危险事件发生的一般因素。例如，（1）运用技术的复杂性和成熟性；（2）有害地质和地下水；（3）技术上或是管理上的缺陷；（4）人为因素；（5）缺乏足够的交流与合作；（6）单个事件的发生对工程无太大影响，但是几个事件一起发生便会造成危险。1盾构施工安全事故发生机理北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司1.3盾构施工风险发生机理1盾构施工安全事故发生机理北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司1.4盾构施工发生事故的后果城市轨道交通地下工程建设风险宜根据风险损失进行分类，风险类型主要包括：人员伤亡、环境影响、经济损失、工期延误、社会影响五个方面。（1）人员伤亡：导致各类人员产生的健康危害、身体伤害及死亡等；（2）环境影响：自然环境污染、周报区域场地及临近建（构）物的破坏；（3）经济损失：引起工程法神的各种直接或间接的费用统称；（4）工期延误：建设时间未按照计划规定日期完成，引起建设工期的延长及不合理的工期提前；（5）社会影响：非正常安全转移安置、社会负面影响或不稳定及政府公信力的丧失等。1盾构施工安全事故发生机理北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司2.1关键节点风险管控要求《住房城乡建设部办公厅关于加强城市轨道交通工程关键节点风险管控的通知》中对如下盾构施工内容进行了重点要求。2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司2.2危险性较大的分部分项工程安全管理规定城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司2.3风险因素成因盾构隧道施工风险按成因可分为管理风险、人工风险、技术与材料风险、设备风险、社会环境风险和自然环境风险六类。技术与材料刀具更换中铁大连地铁五号线有限公司2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司2.4盾构施工按施工工艺划分，风险主要有：（1）地质与盾构选型匹配性风险（2）盾构组装与调试及拆吊风险（3）盾构始发与到达、空推、过站、平移作业风险（4）盾构机刀盘刀具出现故障风险（5）盾构上、下穿建(构)筑物风险（6）特殊地层段盾构施工风险（孤石、上软下硬地层、富水砂层、高粘性土层）（7）盾构机下穿江河水体风险（8）盾尾发生错台、涌水、涌砂风险（9）盾构开仓作业风险（10）管片安装机构出现故障风险（11）特殊季节施工风险中铁大连地铁五号线有限公司2.5施工各阶段风险（一）盾构始发/到达风险1、风险因素分析（1）盾构始发时发生栽头、左右姿态偏差等，会导致后续轴线位置偏离，对施工精度产生较大影响；（2）盾构始发和到达时发生涌水涌砂；2、风险控制措施（1）盾构机始发托架离掌子面距离不宜太大；（2）反力架和始发架的设计应考虑不利荷载。（3）设计和确保实施恰当的降水、回灌、止水帷幕等承压地下水治理措施；（4）围护结构SMW工法桩中H型钢拔除不能过早；（5）优化端头加固方案；（6）在合适的时间进行注浆；（7）始发前应检查洞门密封系统安装情况。2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司瘦西湖隧道水下接收中铁大连地铁五号线有限公司（二）盾构机刀盘刀具出现故障风险1、风险因素分析盾构机刀盘刀具是盾构机的主要开挖装置。在掘进过程中容易发生磨损或故障，造成掘进速度降低或中止。造成盾构机刀盘刀具出现故障的原因主要有：（1）刀具迎土面、刀盘外圈硬化耐磨保护不足，在刀具有磨损迹象时，没有及时换刀；（2）在石英含量高的砂砾岩等硬岩中掘进；（3）泡沫入口少、泡沫管堵塞导致刀具缺少润滑；（4）刀盘上未设先行刀，造成齿刀磨损快；（5）超前注浆加固时水泥浆液灌入土舱导致刀盘开口堵塞，渣土不能顺利进入土舱。（6）地下不明构筑物。2、风险控制要点为了降低刀具的磨损，要考虑隧道沿线地质情况，针对性地对刀盘结构、刀具分布进行设计，在施工阶段要综合考虑和采取以下措施：（1）对刀具、刀盘采取硬化耐磨措施，刀具有磨损迹象须及时换刀；（2）在硬质岩层中掘进时应针对性调整刀盘构造和刀具分布设计，做好应急预案；（3）设计盾构机时应设置足够泡沫入口，泡沫管堵塞时应及时疏通；（4）设置先行刀；（5）超前注浆加固工作应选择适当的时机和位置。2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司中铁大连地铁五号线有限公司（三）盾构开仓风险1、风险因素开仓作业过程中存在着气体中毒、泥水喷涌、坍塌等风险，人员在高压下工作可能患减压病。2、风险控制要点（1）开仓后先观察掌子面的稳定情况，经判断稳定后，再进入土仓作业；（2）在作业过程中必须由专人负责掌子面稳定情况观察，一旦发现异常及时撤出施工人员，并关闭仓门，经观察，有坍塌发生时，在可能的情况下必须立即进行处理，若坍塌现象严重必须立即关闭仓门；（3）带压进仓人员必须提前进行身体检查才允许进行带压作业。（4）带压进仓前必须在盾构机前体、刀盘四周注浆加固使其能保住进仓作业环境的气压。（5）进仓前先加压试验，气压大小根据作业地点土层埋深来定，气压能保持稳定方可进仓作业。（6）带压进仓作业不得过长，先关土仓门，然后减压，减压时必须慢而稳。2盾构施工安全关注重点北京安捷工程咨询有限公司2015年6月26日，深圳地铁开仓作业过程中导致地面坍塌。中铁大连地铁五号线有限公司（四）盾构机吊装风险1、风险因素分析（1）盾构吊装场地地基承载力不足；（2）吊装时发生倾斜、折臂、脱钩、断绳等风险；2、风险控制要点（1）施工前对施工区域进行检查保证场地承压能力达到要求；（2）施工应对参加施工的机械、机具进行检查，特别是吊机的安全防范措施，确认其性能及状况处于良好状态。（五）盾构空推风险1、风险因素分析（1）盾构机在空推时，不良的行进姿态可能会对管片拼装质量产生影响