摘要：城市地铁工程同一般建设项目相比，具有投资大、工期长、专业多、涉及面广等特点，受不可预见的水文地质条件、社会环境、施工技术可靠度、经济发展程度等多方面因素的影响，是面临自然风险、技术风险、经济风险和环境风险等多种风险的工程建设项目。城市地铁建设中施工风险管理的意义是：在安全可靠、经济合理、技术可行的前提下，把城市地铁建设施工期间潜在的各类风险降到尽可能低的水平，以获得最大程度的建设安全与优质工程质量，控制工程建设投资，降低经济损失或人员伤亡，保证工程建设工期，提高风险管理效益。本文结合作者实际工作经验进行入手，简要的探讨地铁工程区间隧道土建施工风险管理。
关键词：地铁工程；区间隧道；土建施工；风险管理
前言：在国家进入新世纪以来，在各领域中的技术水平正在不断提升，而细化到铁路隧道施工领域中也呈现出施工技术的不断优化和施工难度不断提高的态势。针对这一局面，在当今的铁路隧道施工过程中使用更为科学的风险管理技术，最大程度降低施工中产生风险的可能性，是工程施工顺利进行的关键，也是施工单位完成工程目标，同时达到最大化经济利益的重要措施。
1 地铁工程区间隧道土建施工风险分析
1.1 塌方
塌方是地铁区间隧道施工过程中常见的现象，伴随施工整个过程由始至终。造成塌方的因素众多，不仅与项目自身土体条件、施工方法紧密相关，还与施工质量以及支护时机的把握有关：土体自稳能力差，而引起塌方现象；雨水、地下水渗入，使土体泡软，重量增大及抗剪能力降低，造成塌方现象；支护时机选择不当，使土体自身应力释放不充分或支护强度未达到规范要求，这是造成塌方的主要原因；区间隧道上部地面附近停放机具、材料，或由于动荷载的作用，引起支护结构失稳从而造成塌方；施工过程中由于失误造成地下管线断裂、泄露等不可控因素造成塌方现象；施工质量不满足标准要求，可能造成塌方现象。
1.2 涌水、涌砂现象
当区间隧道穿越细砂层、中粗砂层、卵石砾石地层时，因其透水性较强，易发生涌水、涌砂、局部静水压力过大现象，施工难度较大，易发生施工风险：伴随涌水、涌砂现象，导致掌子面稳定性降低，易发生拱顶和掌子面的坍塌。伴随涌水、涌砂现象，使混凝土附着力变差及锚杆锚固材料流失，造成支护质量降低。施工中，区间隧道的底部的含水比高，施工机械的走行扰乱基底使之泥泞化，造成作业效率和安全性降低。泥泞化显著的场合也会造成支护下沉等，对区间隧道的稳定性的影响是不能忽视的。
1.3 地下管线破坏
在城市地铁区间隧道土建施工中造成的地下管道断裂、地面坍塌事件，大部分都发生在地下管线渗漏并采用新奥法施工中：在区间隧道掘进方向附近有外来水（大多由具有一定渗漏水量的上、下水管道造成）的影响时，导致区间隧道内拱顶和掌子面土体变潮，进而发生渗水现象；由于渗漏水的积累，流水量在某一时刻会突然变大，砂、土会随水大量流入区间隧道； 区间隧道前方及上方砂土流走，空洞即刻形成，上部雨污水管可能断裂，又造成大量新水补入，向区间隧道倾泻；此时，若加之区间隧道上部的动荷载作用，可能造成地层突然下陷，导致地下管线被切断；不规范施工，可能造成地下管线的破坏。
2 地铁区间隧道土建施工风险控制的措施
2.1 针对塌方现象风险控制措施
（1）区间隧道施工行进中，严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行施工，严格控制地表沉降；
（2）严格控制施工每循环行进进尺，及时封闭仰拱，必要时封闭掌子面，减少工序间衔接时间；
（3）加强超前地址预报，先探后挖，探明前方土质和含水量情况，指导施工；
（4）控制初衬以及二衬时机，使土体自应力充分的释放；
（5）保证钢拱架强度，必要时候采取加密、加粗措施，规范施工；
（6）派专门巡视小组，发现问题及时反馈，及时采取措施。
2.2 针对涌水、涌砂现象风险控制措施
（1）开挖前，应采取降水或止水措施，甚至可以采取冻结法施工；
（2）采用地面深井降水，施工中辅以洞内轻型井点降水措施，施工作采用超前预注浆加固地层及掌子面喷射混凝土等施工方法，预防涌水、涌砂及局部静水压力过大现象；
（3）准备充足的排水机具，一旦发生涌水、涌砂及局部静水压力过大，立即强排，并喷射混凝土封闭掌子面，设置压浆管压浆堵水。
2.3 针对地下管线破坏风险控制措施
（1）施工前对区域地下管线进行充足调查，收集相关资料；
（2）施工前根据收集资料，邀请市政部门（地下管线管理部门）配合，联合对区域地下管线位置进行详尽勘测，并做好相关记录；
（3）适当减小施工步距，留置核心土，加快开挖与支护进度，当适当释放土体自应力后及时施作初次支护；
（4）对雨污水管，有条件进行关内施作套管，减少管线渗漏；对于开挖影响较大的管线，可采用管线改移法；
（5）加强巡视小组值班、监控测量，发现异常，及时反馈及时处理解决问题。
3 加强地铁区间隧道施工安全风险管理的措施
3.1 完善施工工艺强化安全意识
在进行地铁隧道施工当中，现场监管必须要发挥自身的作用，强化施工工艺，严格按照相应的标准进行。各参建单位必须始终把强化技术管理人员专业技术水平、劳动生产技能和掌握安全生产知识、全面提升人员素质作为确保隧道安全生产的重要措施来抓，切实提高参建人员隧道安全风险认知水平和识别能力。可以通过不断的提升隧道施工人员的专业素质和业务能力，来保证他们在施工过程当中，拥有相应的专业技能来进行正确的施工工艺的实践。同时，通过对于虽大施工人员的定期培训，来增强他们的业务能力，从而能够在工作当中更进一步的强化员工的安全认识，从而为增加现场管理，提升风险控制作出积极的措施。
3.2 建立安全管理控制体系
地铁隧道工程相关方结合自身切实情况，做好严谨的隧道工程施工安全风险引发应急预案。制定预案所涉及的内容务必要全面、规范，同时要具备目标性、针对性以及合理性等特征。加强对隧道工程主体管理的重要性认识，强调指定要求、考核，经指定人员贯彻实施，提升隧道工程全体施工人员的安全风险管理责任。为了确保安全风险控制管理工作的顺利进行，隧道工程施工方还应当将施工建设相关的各个单位部门统一收纳风险控制管理信息系统，建立安全管理控制体系，在隧道工程施工全体人员参与、不同侧重的实施模式，促进隧道工程施工全面安全风险管理工作进一步完善。
3.3 风险转移
地铁隧道工程行业通常应用的风险转移方法有：①采取担保方式，由担保人作为风险转移的主体对象，例如，在相关双方签订合同时，一方要求另一方必须履行合同要求的保证金；②找寻合作伙伴的方式，受人属性优劣特征影响，使得每个人对于风险的承受能力不尽相同，即一些风险对于不同的人可能会出现不同的损失引发情况，例如，隧道工程土建施工方可将一些专业性强、难度较大的施工项目通过邀请专业的施工队伍得以完成。
3.4 以陈寮区间隧道为例，安全控制
本标段矿山法区间隧道东北起陈屋站，西南至寮厦站，区间线路大体呈东北～西南走向，区间隧道大体沿莞太路下穿，莞太路现状为双向八车道，交通繁忙。本标段矿山法隧道起讫里程为：左线为ZDK25+318.619～ZDK27+463.404，左线全长2144.528m（短链0.257m），右线为YDK25+316.978 ～YDK27+463.404，右线全长2146.426m。隧道设计断面形式为马蹄型复合式衬砌结构，隧道洞身围岩主要为中风化、微风化花岗闪长岩，自稳性好，施工开挖易发生掉块、塌方、涌水等现象，地层自稳性较差，残积土及全、强风化层遇水易软化、崩解，强度降低，同一开挖断面存在上下、左右软硬不均的现场，且在残积土及强风化层中存在球状风化体。
隧道采用双洞单线矿山法施工，在YDK25+910和YDK27+095设置矿山法施工竖井，在YDK26+616.5设置中间风机房。区间设四个联络通道，其中1#竖井及横通道内设置1#联络通道，2#联络通道与泵房合建，中间风井内设置3#联络通道，4#联络通道在2#竖井及横通道内设置。
图1 陈寮区间管线平面图
区间隧道沿线建（构）筑物距离隧道较远，隧道施工对沿线建（构）筑物基本无影响。隧道施工影响范围内地下管线较多，包括给水、污水、电力、电信、燃气、雨水等，主要沿莞太大道敷设。其中1#竖井施工场地及竖井位于莞太路和厚道路交叉口附近，施工场地范围内管线：一根雨水管800*800，一根电信管28孔700*400四条、一条电信管φ100，两条电信管2孔200*100、一根直径1200mm铁质给水管；2#竖井及其施工场地位于东莞冠亚企业有限公司前边的人行道与车行道上，施工场地范围内管线：一根雨水砼φ800，埋深1.5～2.5m；一根电信光纤φ100，埋深0.53m；六条电信铜/光32孔800X400，埋深0.6m；一根电力φ150，埋深0.42m；一根给水铸铁φ200，埋深1.34m。最近管线离竖井开挖约为3.5m。
通过对陈寮区间管线施工控制，得到了较好的效果，该区间周边环境复杂，提前做好了策划，过程中做好各个环节的控制，采取暗挖隧道条件验收监控办法，周边重要管线变形安全可控。
4 结论
总而言之，由于区间隧道把各个独立的车站贯穿成为地铁交通线路，工程事故的扩散效应明显大于车站基坑工程，其施工风险较多、较大。为此，更需要进一步深化、细化对区间隧道的风险管理，以确保城市地铁工程能够保质、保量、按时完成，而且应且将一切损失降至最低。因此，此项研究具有重要意义。
参考文献：
[1]吕波，郭英杰，吴守林.地下工程施工风险分析与防控对策[C]//第四届中国国际隧道工程研讨会文集.2009.
[2]曹文贵，翟友成，张永杰.新奥法隧道施工风险非线性模糊评判方法[J].土木工程学报，2010.
[3]张江辉.路隧道施工中的主要风险因素及规避措施[J].劳动保障世界，2014（6）.
[4]李德章.复杂环境下超浅埋地下通道施工技术研究[J]. 安徽建筑工业学院学报,2009,17(2):l~3．
[5]王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京：人民交通出版社,2010．
[6]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社,2003．
论文作者:姚前伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/14
标签：隧道论文; 区间论文; 管线论文; 风险论文; 地铁论文; 工程论文; 竖井论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;