地铁及地下工程风险评估和风险管理的现状及发展

中国工程院院士王梦恕地铁及地下工程风险评估和风险管理的现状及发展现状随着我国国民经济的快速发展，为解决城市的交通压力和解决城市用地问题，提高城市效率，城市地铁与地下工程建设得到了快速的发展。目前开工建设的就有：北京地铁4、5、10号线和机场线、奥运支线，还有上海、深圳、南京、天津等地的地铁工程，杭州、苏州、哈尔滨、沈阳等地的地铁也进入方案论证阶段。此外，即将动工的厦门海底隧道、武汉过江隧道等一批长、大型铁路和公路隧道也在加紧建设和论证中。目前我国地铁与地下工程涉及的项目之多、投资量之大，在世界工程建设史上也是从来没有的。由于受地铁与地下工程建设的特点和水文地质等多方面的不确定性因素的影响所限，使得地铁与地下工程的建设不可避免的存在许许多多的工程建设风险。以下是一些工程事故的实例。新加坡地铁NichollHighway站(2004年4月)NoImage广州地铁(2004年4月)台湾高雄地铁盾构施工地表沉陷长40米,宽18米,坑深6~10米,某地下通道施工挖断消防栓水柱喷出然而，目前在我国地铁与地下工程的建设过程中，风险评估和风险管理水平较低是普遍存在的现象；多数情况下，风险评估也仅限于在可研报告中的定性分析、少量的定量分析和经济性分析；做得较多的是在施工过程中，通过专家会的方式对工程的重点、难点，采用工程类比的方法，结合以往的工程建设经验来进行风险分析和风险管理，也没有定量化的风险评估。从而使得我们对风险的评估和管理水平与目前工程建设的发展速度很不协调，与施工技术水平和技术能力很不协调。目前大家都在研究风险评估问题，为此，我想从以下几个方面阐述一下我的观点。一、地铁与地下工程建设风险评估和风险管理工作的必要性、迫切性国务院办公厅[2003]81号文《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》中指出：要高度重视城市轨道交通建设、运营的安全问题，牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，把确保轨道交通建设和运营安全作为头等大事切实抓好。地铁与地下工程项目是由几十个不同专业组合而成的大系统工程，具有投资大、技术复杂，工期紧张，建筑安装量大，项目涉及面广等特点。因此，在规划、设计和施工、运营四个环节上，必须严格执行国家颁布的强制性标准，确保安全设施同步规划、设计和建设。在项目的立项、可研、设计、施工到运营的各个阶段都应认真进行工程安全、周边环境和地质灾害的风险评估，防止各种灾害的发生，避免不必要的经济损失。每个城市都要设置保证安全资金的投入，建立处理突发事件的应急机制，提高对地铁与地下工程风险管理意识和管理水平。在以往的地铁和地下工程建设工程中，建设、设计、施工等单位对工程安全都给予了足够的重视，但是运用传统的经验管理方法，已不能适应当前状况对事故发生的预测和防控能力的需要。因此，建立和完善一个能够科学、全面的风险评估机制，建立和健全风险评估体系，以便及时地掌握反映建设过程的安全情况，同时建立具有分析、预测、防灾能力的专家委员会和风险管理系统平台，已经是迫在眉睫了。二、与工程风险有关的几个问题1、工程风险的定义和风险评估的意义我认为工程风险可定义为：由于在工程的建设和使用过程中存在着自然灾害因素、不确定性因素、偶然因素或人为因素等方面不利影响因素发生的可能性，而由这种可能性所造成的安全性丧失和经济性损失的可能性就称为工程风险。而风险评估的意义就是对安全性丧失和经济性损失发生的可能性的评估，也是确定风险及风险造成的威胁、平衡风险造成的损失和防护措施带来的花费与收益的过程；其有助于将安全花费和所带来的收益综合考虑。在确定风险时应主要考虑以下3种主要的风险类型：功能风险、财产风险、安全风险。2、提高对风险评估和风险管理的认识问题建立城市地铁与地下工程风险评估评价体系的目的，在于事先给出分析对象的风险预报，它涉及的内容包括：(1)预报工程问题中可能出现的风险；(2)分析导致风险出现的各种潜在因素；(3)讨论某种改变对工程的经济性、安全性的影响；(4)判断分析对象是否满足要求的风险准则；（5）对工程风险的监控监测和管理等。风险评估不仅仅可以全面地反映工程的安全性，还可以帮助改进和优化工程方案的决策、设计、施工及运营，以降低不期望事件发生的可能性；从而使业主、设计单位、承包商和运营企业，以最佳的控制能力提高工程的安全性和经济性。在现实的工程中应用风险分析和评估会带来巨大的安全效益和经济效益。因此，对拟建和在建的城市地铁和地下工程建设项目进行风险评估，也是势在必行和急需解决的重要课题。3、政府主管部门加大管理力度，避免片面追求安全性或片面强调经济性的问题；4、风险评估和风险管理要贯彻到从工程项目的立项、可研、设计、施工到工程运营的各个阶段的全过程中去。5、风险评估和管理的一般程序风险识别风险分析风险评估风险决策信息反馈三、工程风险评估与管理工作的目标由于工程风险不是独立存在的，因此必须建立科学合理的工程风险评估和防范体制，建立和健全工程风险评估和风险管理的咨询机构；用全面、系统、科学的风险评估和风险管理实施手段，以达到能在第一时间了解、掌握工程建设过程中不同阶段的第一手资料，提高工程风险的预测和防控能力，避免重大事故的发生，使工程风险降到最低。为此，我们应开展以下工作：1、在全面调查分析有关地铁与地下工程建设风险经验和风险理论及其它相关资料的前提下，提出地铁与地下工程的安全风险管理实施办法，明确重点、难点及需采取的特殊措施。2、加快风险评估和风险管理体制的建立，加快风险评估、管理和咨询机构的建设。3、逐步完善并确定各种风险评估评价的原则、指标体系和控制标准，并制定相应的风险预警和报警值。4、建立信息中心，及时收集、传输、分析监测数据，及时向指挥工程建设的各级组织机构提供直观、全面、形象、动态的反映工程现况和安全风险管理的有关数据。在施工过程中，执行每日有分析和定期报告制度。监测报告包括：施工进度情况；土体和岩体的稳定性；结构物和支撑系统的稳定性；临近结构沉降及倾斜分析；土、水压力及地下水位分布，地表及地中沉陷等变化情况；安全风险评估意见；设计修改和施工方法及步骤调整等内容。四、工程风险评估与风险管理内容工程风险评估与管理包括：工程风险评估与管理系统的建立、标准与规范的制定、风险评估与审查、风险咨询服务、检测系统的审核与建立等。为了有效地开展工作，应明确政府管理部门、建设管理机构和工程风险管理咨询公司的职责范围，并赋予相应的权利和职责。针对地铁及地下工程建设中自身结构及周边环境的安全性和经济性问题，从立项、可研、设计到施工和运营进行系统的风险评估、安全监测和风险咨询，包括对工程建设风险的分析、评估、审核以及建议等。1、立项可研阶段的风险评估和风险管理立项决策风险是对工程立项决策过程中的各种风险因素的综合风险评估和评价。其主要风险的影响因素及来源包括：路网规划、线路方案、其他专业工程方案、环境调查和评估、客流预测、工程规模、工期测算、投资估算、融资方案、经济效益分析、设计咨询单位的设计能力和技术水平及服务意识、个人经验和能力的局限、业主的决策能力和水平、政府和社会的参与程度、工程所在地的社会经济状况和经济能力、国家的宏观经济政策、不可预见因素等等。因此，立项决策风险的评估评价是定性与定量相结合的综合工程风险评估评价，以综合风险系数来衡量整个工程各种安全风险发生的可能性和产生风险后可能造成的经济损失的大小是比较科学合理的。其风险管理重点是由政府主管部门和工程建设单位对工程建设风险的跟踪管理和对特殊风险的重点管理。2、设计阶段的风险评估与风险管理（1）制定设计方案的风险审查内容和程序；（2）审核与评估地质、水文勘察资料；地下管线资料；相邻建筑物的资料和其可信度；（3）审查和评估与地铁和地下结构工程风险相关的设计内容和设计方法。（4）审核与评估地铁及地下结构工程的施工方法、辅助工法、施工规范和特殊条款的风险性。（5）审核有关施工安全措施和方法的设计。（6）审查施工单位监测系统配置的设计原则，建立并完善全线工程监测网。建立并完善资料数据库和风险管理信息系统，建立信息中心。（7）建立工程风险审查会议制度。（8）给出设计阶段的风险评估和风险管理报告。3、施工阶段的风险评估与风险管理施工风险的影响因素及来源主要包括：线路方案、其他专业工程方案、环境调查、工期测算、投资估算、设计咨询单位的技术水平和设计能力及服务意识、业主的决策的能力和水平、政府和社会的参与程度、工程所在地的社会环境状况、国家的经济政策、施工组织方案、辅助工程结构方案、设备系统方案、施工中的不可预见因素、自然灾害、施工中的超前预报等。施工阶段的风险评估与风险管理是由与工程建设有关的各部门协同风险评估机构，共同进行的评估和管理工作；主要内容包括：（1）对施工方案及施工组织、安全措施等进行实地审查和评估。（2）分析和评估工程施工过程中可能发生的工程风险。（3）确定工程风险现场监测的对象、项目内容、范围以及监测频率，并实施监测。（4）监督、检验及分析风险点的监测数据，出现差异时分析、上报并协调处理。（5）审查施工降水、地层注浆、临时工程设计和重要管线及建筑物的保护方案。（6）关键技术措施可行性和有效性的审定和风险评估，并对相应的安全风险作出评价。（7）综合分析监测数据和地质状况，对施工影响区内的环境安全状态作出及时、可靠的评估，及时进行预警和报警并提出建议和处置措施。（8）提高施工管理人员的安全风险管理技术水平。（9）结合工点情况及有关科研情况，开展必要的专题研究与试验。（10）施工阶段风险管理平台的建立为了提高安全风险管理的工作效率，对工程建设的众多项目建立系统化和信息化管理平台。包括水文地质资料管理系统；监测资料管理系统及预警系统；施工资料管理系统；分析资料管理系统；图文管理系统；文件管理系统等。通过信息管理平台，政府和建设管理部门可通过信息中心及时、形象、自由地获得各项工程周围环境的状况、安全风险所在以及程度、采用的技术措施及其有效性。该管理系统分为不同的子系统，分别对不同的指标进行控制。4、工程运营阶段的风险评估和风险管理运营风险的影响因素及来源主要包括：线路运营方案、运营企业的体制、组织机构设置、运营管理水平、运营企业的服务水平、应急措施、财务管理、资源的开发、各个专业方案的协调和配合、客流预测、经济效益分析、业主的决策能力和管理水平、政府和社会的参与程度、工程所在地的社会经济状况和经济能力、国家的宏观经济政策等。运营阶段的风险评估与风险管理是由与工程运营主管单位和有关的各部门协同风险评估机构，共同进行的评估和管理工作；主要内容包括：（1）对运营方案及运营组织、安全措施进行审查和评估。（2）分析和评估工程运营过程中可能发生的工程风险。（3）确定工程可能出现的风险部位，确定监测的对象、项目内容、范围以及监测频率，并实施监测。（4）综合分析监测数据和运营状况，对运营影响区内的环境安全状态作出及时、可靠的评估，及时进行预警和报警并提出建议处置措施。（5）提高运营企业管理人员的安全风险管理技术水平。五、国家工程信息中心的建立信息中心是建立在风险分析、风险评估、风险咨询和风险管理基础上的工作平台，是对外信息交换以及沟通的窗口。信息中心最重要的任务是接受、分析并评估独立监测所得的监测资料，若有异常现象，则可经网际网路发布视讯给予工程有关的各个单位。情况严重或情况紧急时，尚可发警讯给安全管理单位，如交通局、公安局等以采取紧急应变措施。信息平台六、风险控制标准的制定风险评估和风险管理很重要的一项内容就是：制定科学合理的控制标准信息中心将有完善的视讯设备，在意外事件发生后，可以随时展示现场闭路电视所摄录的现场影像，也可以展示与意外事件相关的资料，如土层剖面、检测资料、管线资料、工程建设或运营情况、交通状况等，方便各单位共同研究和判定工程情况的严重性，以及应急措施的可行性。所有相关单位都设置视讯会议设施，可以随时举行多方视讯会议以争取时效。风险管理工作流程图