地下工程施工環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制
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摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，城市地鐵應(yīng)運(yùn)而生，并且地下工程開展的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從前開展地下工程的數(shù)量。本文從評(píng)估與分析環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的制定工作、環(huán)境變形監(jiān)測(cè)方案的實(shí)施工作這三個(gè)方面進(jìn)行了闡述，以保障城市地鐵和地下工程開展的順暢性，得以良性可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：城市地鐵；地下工程；施工環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；控制
0引言
當(dāng)今時(shí)代，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)非?；钴S，技術(shù)日新月異，人才濟(jì)濟(jì)一堂的全新時(shí)代，每天有許多新鮮事物產(chǎn)生。但與此同時(shí)，也出現(xiàn)了一系列相關(guān)的問(wèn)題，就交通方面的課題來(lái)講，側(cè)重于研究評(píng)估和控制存在于城市地鐵及地下工程施工環(huán)節(jié)中的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)工作課題。這一課題是新出現(xiàn)的、系統(tǒng)而復(fù)雜，具體可以通過(guò)建立健全評(píng)估與分析存在于城市地鐵及地下工程施工這一環(huán)節(jié)中的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)體系、不斷優(yōu)化和進(jìn)步的相關(guān)技術(shù)措施以及完備而成熟的施工應(yīng)急預(yù)案體系得以有效控制，進(jìn)而達(dá)成促進(jìn)城市地鐵及地下工程建設(shè)的良性和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
1評(píng)估與分析環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)
（1）評(píng)估與分析環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的好處在工程的可研立項(xiàng)階段，應(yīng)在工程內(nèi)容中把城市地鐵及評(píng)估地下工程施工環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的工作納入其中。在工程投資概算工作中，應(yīng)該對(duì)專用于支持評(píng)估與控制工程各個(gè)階段中存在的風(fēng)險(xiǎn)工作的相關(guān)費(fèi)用進(jìn)行考慮，經(jīng)分析與評(píng)估城市地鐵和地下結(jié)構(gòu)施工中發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)可循的特點(diǎn)及規(guī)律，能夠?qū)こ汰h(huán)境的實(shí)際狀況進(jìn)行深入了解和認(rèn)識(shí)，進(jìn)而達(dá)到工程安全風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別的目的?？赏ㄟ^(guò)多樣化的分析方法，例如反分析法、數(shù)值模擬分析法等預(yù)測(cè)，因?yàn)橐恍顟B(tài)受工程進(jìn)度的影響而發(fā)生的一些變動(dòng)，對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行估計(jì)。同時(shí)，提供強(qiáng)有力的依據(jù)給制定變形變位監(jiān)控和控制各類風(fēng)險(xiǎn)源的標(biāo)準(zhǔn)、每一階段控制安全風(fēng)險(xiǎn)措施以及專項(xiàng)方案工作，盡可能把相關(guān)的控制安全風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)以及措施提前制定出來(lái)，以達(dá)成信息化與科學(xué)化管理安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而最大限度的保障地鐵施工安全的最終目的[1]；（2）評(píng)估與分析環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)狀況目前，在城市地鐵的施工中，大到一整條地鐵線路，小到每一個(gè)工點(diǎn)，一般都在可研階段、勘察階段、設(shè)計(jì)階段等三大階段，就將絕大部分存在于工程環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)工作評(píng)估做完。分析風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)控制標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)措施等一系列相關(guān)的評(píng)估報(bào)告是由勘察設(shè)計(jì)單位匯總并提出的，最終審核由建設(shè)方進(jìn)行。此后由建設(shè)方將各個(gè)參建方組織起來(lái)，共同召開由多位專家參與組成的專家審查風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估大會(huì)，接著依照由多位與會(huì)專家經(jīng)討論而形成的最終意見完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。在工程施工這一階段中，核實(shí)環(huán)境安全設(shè)計(jì)方案的工作由施工單位來(lái)進(jìn)行，與此同時(shí)，需著手進(jìn)行環(huán)境安全專項(xiàng)施工方案的制定工作。在實(shí)施這一方案前，還需要評(píng)審此項(xiàng)方案，一般是由施工方或者是建設(shè)方將多位業(yè)內(nèi)專家組織起來(lái)著手完成此項(xiàng)工作，將最終的實(shí)施方案制定出來(lái)推動(dòng)環(huán)境安全專項(xiàng)施工[2]；（3）建立健全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度和體系我們國(guó)家很多在建地鐵的城市已經(jīng)逐步提高了對(duì)評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)工作的重視程度，與安全風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的一系列評(píng)估制度以及體系也已經(jīng)初具雛形。與地鐵建設(shè)工程環(huán)境相關(guān)的一系列安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范也在全國(guó)范圍內(nèi)拉開大幕，有關(guān)城市也舉行了此類議題的會(huì)議；（4）選擇有專業(yè)資質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單位由于評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)工作的重要性越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)，以及正在逐步完善的城市地鐵建設(shè)領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，使實(shí)施評(píng)估的模式發(fā)生了變化。開始由當(dāng)前現(xiàn)有的內(nèi)部評(píng)審機(jī)制向社會(huì)上的外部第三方專業(yè)評(píng)估單位慢慢轉(zhuǎn)化。這種變化能使評(píng)估環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的工作朝著更加正規(guī)專業(yè)、更加深入健康的方向前進(jìn)和發(fā)展；也能更為明確管理評(píng)估工作本身的責(zé)任，且更易管理評(píng)估工作本身所引起的風(fēng)險(xiǎn)。從實(shí)際出發(fā)，可以看出當(dāng)下社會(huì)還沒(méi)有擁有專業(yè)化評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)資質(zhì)的單位，因而急需國(guó)家層面與一些省市一級(jí)的有關(guān)部門通力倡議與督導(dǎo)，有規(guī)劃地成立多家擁有評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)資質(zhì)和等級(jí)的單位，進(jìn)而起到全方位評(píng)估城市地鐵建設(shè)中各個(gè)階段安全風(fēng)險(xiǎn)存在的作用。除了評(píng)估環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)外，還可以評(píng)估決策規(guī)劃、造價(jià)工程、質(zhì)量結(jié)構(gòu)等[3]。
2著手進(jìn)行環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的制定工作
（1）環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的重要作用針對(duì)城市地鐵施工中對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，特別是由于安全風(fēng)險(xiǎn)源的存在而產(chǎn)生的變形變位等影響，不管是應(yīng)用于分析監(jiān)測(cè)結(jié)果還是相對(duì)應(yīng)的制定控制措施的過(guò)程中，變形變位標(biāo)準(zhǔn)的確立應(yīng)該排在所有工作的第一位；（2）環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際狀況目前，關(guān)于工程環(huán)境變形變位方面的控制標(biāo)準(zhǔn)不是特別規(guī)范和系統(tǒng)，因而出現(xiàn)沒(méi)有準(zhǔn)確說(shuō)法的局面。關(guān)于地面沉降方面的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前絕大多數(shù)時(shí)候，采用的是沉降＜30mm，隆起＜10mm的控制標(biāo)準(zhǔn)。但是實(shí)際的情況卻是在監(jiān)控和測(cè)量施工的結(jié)果分析中顯示出在絕大多數(shù)時(shí)候沉降值都比上述所規(guī)定的極限值大，因而使我們不得不思考技術(shù)措施在實(shí)際施工中應(yīng)用的質(zhì)量和效用，以及現(xiàn)如今相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用性等問(wèn)題。此外，因?yàn)椴馁|(zhì)、用途以及位置關(guān)系等不同的原因，每一類管線的沉降標(biāo)準(zhǔn)，地面上每一種類型建筑物的結(jié)構(gòu)傾斜和基礎(chǔ)沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，下穿或者是上跨既有鐵路線而引起的既有結(jié)構(gòu)的裂縫和變形，以及既有鐵路線之間存在的沉降差異和每一項(xiàng)之間相對(duì)位移控制標(biāo)準(zhǔn)，臨近鐵路或者是下穿而使既有橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降不均勻控制標(biāo)準(zhǔn)。由于下穿既有鐵路而出現(xiàn)的軌道變形與路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，都未有統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)[3]；（3）環(huán)境變形標(biāo)準(zhǔn)的具體制定上述各種類型不同的風(fēng)險(xiǎn)所涉及的部門和單位太過(guò)廣泛，加之由于工程自身的不可預(yù)知性的原因也使其很難在一時(shí)之間確定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和工程類比是僅能借助的唯一途徑，即便是有專業(yè)性分析方法，比如數(shù)值模擬分析方法的加持，但也存在著許多難以得到業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)同的問(wèn)題。所以，借助城市軌道交通建設(shè)這一大好時(shí)機(jī)，隨之引出的需要著手進(jìn)行工程環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的研究與確立是一項(xiàng)十分緊迫的事情。該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是一套充分考慮多方面環(huán)境因素以及恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)明變形控制速率、預(yù)警值和報(bào)警值以及極限值，并且逐漸完善、可行性高、適用性廣的標(biāo)準(zhǔn)化體系規(guī)范[4]。
3著手進(jìn)行環(huán)境變形監(jiān)測(cè)方案的實(shí)施工作
（1）布置監(jiān)控測(cè)量環(huán)境變形的監(jiān)測(cè)點(diǎn)要想有效的設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，就一定要熟知存在于每一個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制項(xiàng)目中各異的變形特點(diǎn)。例如，路面或者是地面沉降點(diǎn)的設(shè)置、軌道、既有地鐵或者是鐵路、既有建筑物以及橋梁基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置、建筑物以及裂縫和地下水位中前者斜測(cè)點(diǎn)的設(shè)置和后兩者監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置[5]；（2）應(yīng)用新技術(shù)監(jiān)控測(cè)量環(huán)境變形相關(guān)文獻(xiàn)資料中，對(duì)新的監(jiān)測(cè)臨近或者是下穿臨近結(jié)構(gòu)的方法做了較為詳細(xì)的闡述。具體有下述3個(gè)方面的內(nèi)容：第1種，電水平尺比較適用于監(jiān)測(cè)地鐵軌道等封閉性線路軌道連續(xù)沉降、風(fēng)險(xiǎn)源結(jié)構(gòu)物自身的穩(wěn)定性或者是由于開挖隧道而產(chǎn)生的變動(dòng)狀況以及隧道斷面收斂等變形量，較常應(yīng)用的電水平尺測(cè)量工具如圖3所示；第2種，BassettConvergenceSystem，具體是對(duì)開挖隧道的時(shí)候輪廓產(chǎn)生變化的全過(guò)程進(jìn)行記錄，對(duì)既有隧道受開挖隧道影響而出現(xiàn)的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；第3種，固定式的測(cè)斜儀，是一種性能優(yōu)于滑動(dòng)式的測(cè)斜儀的一種新型測(cè)斜儀，可以連續(xù)24h進(jìn)行自動(dòng)量測(cè)，應(yīng)用先進(jìn)的通訊技術(shù)手段和計(jì)算機(jī)等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)，尤其是應(yīng)用于監(jiān)控車站、隧道穿越橋梁以及地鐵區(qū)間的效果極佳[6]。24h連續(xù)不斷的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、記錄以及傳輸是上述3種儀器最為主要的特點(diǎn)。除此之外，可在監(jiān)測(cè)地鐵項(xiàng)目的工作中應(yīng)用裂縫探測(cè)儀和激光隧道圍巖位移實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這兩種技術(shù)手段早已分別在結(jié)構(gòu)工程和公路隧道工程中廣泛使用；（3）切實(shí)進(jìn)行管理監(jiān)控測(cè)量頻率開挖斷面距工作面距離和變形速率共同決定著隧道內(nèi)變形量測(cè)頻率。針對(duì)圍繞隧道周圍環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)源而開展的變形監(jiān)測(cè)工作中監(jiān)測(cè)頻率的制定，應(yīng)該基于著重考慮在建地鐵隧道每一部位作業(yè)面和風(fēng)險(xiǎn)源及其自身特點(diǎn)以及安全風(fēng)險(xiǎn)管理等級(jí)之間的距離關(guān)系而定。與此同時(shí)，還應(yīng)做出適時(shí)而恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，再依據(jù)每一工點(diǎn)自身所處的實(shí)際環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)可以獲得關(guān)鍵性的而不間斷的通過(guò)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)而能夠?qū)ψ冃蝿?dòng)態(tài)全過(guò)程進(jìn)行及時(shí)而不間斷的掌握的目的[7]；（4）分析監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行反饋監(jiān)控測(cè)量要想為工程施工環(huán)節(jié)與其他工程提供可供借鑒的實(shí)例，參建各方得到的與工程周圍風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)以及自身結(jié)構(gòu)變形變位的動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)信息的反饋數(shù)據(jù)是通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化而來(lái)的。這一轉(zhuǎn)化過(guò)程是實(shí)現(xiàn)上述目的的根本力度點(diǎn)，參建各方了解到的相關(guān)信息，并據(jù)此對(duì)接下來(lái)的工序與后續(xù)的工程進(jìn)展進(jìn)行指導(dǎo)。多種經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化而來(lái)的對(duì)變形發(fā)展進(jìn)行呈現(xiàn)的位移-速度時(shí)間曲線信息，對(duì)工程技術(shù)工作人員提出了較高的要求。要求其每天都要整理和分析源源不斷產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析主要有下述兩大目的：第一是對(duì)當(dāng)下每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化值及其速率不小于預(yù)警值的狀況，或者是監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化速率的變化趨勢(shì)，也就是變小或者變大等狀況進(jìn)行及時(shí)而有力的掌握，使各個(gè)參建方可以對(duì)隧道作業(yè)面以及每一個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的變形動(dòng)態(tài)狀況進(jìn)行及時(shí)的掌握，進(jìn)而據(jù)此可以及時(shí)而有效的把應(yīng)急措施確定下來(lái)；第二是可以從中把工程各個(gè)施工部位、每一道施工工序和變形之間的關(guān)系找出來(lái)，據(jù)此把一些施工中極為關(guān)鍵的使工程周圍各個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)極為集中而明顯變形狀況的部位和步序查找出來(lái)，通過(guò)分析得以形成豐富的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。這可以給以后的施工者或者是其他工程提供較好的可供借鑒的實(shí)例，據(jù)此可以把針對(duì)性極強(qiáng)的措施提前制定出來(lái)并展開，可以起到較好預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)產(chǎn)生較大變形的作用[8]。目前，上述兩大目的當(dāng)中第一個(gè)目的是絕大多數(shù)時(shí)候地鐵工程監(jiān)測(cè)工作中都能達(dá)到的，但是因?yàn)楣て诒容^緊急、工程技術(shù)力量比較薄弱等一些原因使得難以達(dá)成第二個(gè)目的。更糟糕的是，某些城市地鐵工程中，監(jiān)測(cè)和施工之間處于互不干擾的狀態(tài)，一般表現(xiàn)為監(jiān)測(cè)只是監(jiān)測(cè)、施工只是施工；或得來(lái)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)僅僅是一個(gè)供人參觀的樣子，沒(méi)有人認(rèn)真分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因而上述均應(yīng)作為安全風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)管理工作開展中的重點(diǎn)內(nèi)容，進(jìn)行深入的落實(shí)。
4結(jié)語(yǔ)
本文從評(píng)估與分析環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的好處、評(píng)估與分析環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)狀況、建立健全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度和體系、選擇有專業(yè)資質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單位四個(gè)方面對(duì)評(píng)估與分析環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了詳盡而仔細(xì)的闡述。同時(shí)從環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的重要作用、環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際狀況、環(huán)境變形標(biāo)準(zhǔn)的具體制定三個(gè)方面對(duì)環(huán)境變形控制標(biāo)準(zhǔn)的制定工作進(jìn)行詳盡而仔細(xì)的探究。最后從布置監(jiān)控測(cè)量環(huán)境變形的監(jiān)測(cè)點(diǎn)、應(yīng)用新技術(shù)監(jiān)控測(cè)量環(huán)境變形、切實(shí)進(jìn)行管理監(jiān)控測(cè)量頻率、分析監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行反饋四個(gè)方面的內(nèi)容對(duì)環(huán)境變形監(jiān)測(cè)方案的實(shí)施工作進(jìn)行詳盡而仔細(xì)的探析。以期為城市地鐵及地下工程施工中的評(píng)估和控制環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的工作提供一些可供借鑒的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)例子，有效的將環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的影響降至可控的范圍內(nèi)，進(jìn)而促進(jìn)城市地鐵及地下工程建設(shè)工作的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]涂旭.淺談地鐵施工安全管理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（12）：21.
作者：劉春曉 單位：蘇交科集團(tuán)股份有限公司
