摘要：由于地铁隧道施工环境复杂易变，在实际施工过程中遇到的安全风险较多，极易导致隧道施工安全事故的发生。因此，文章以地铁隧道施工项目为例，阐述了地铁隧道施工过程中常见的安全风险。并在简要论述地铁隧道施工安全风险管理方法的基础上，对地铁隧道施工安全风险管控措施进行了进一步探究。
关键词：隧道；施工安全；地铁暗挖施工
前言：在现代社会快速发展进程中，人们生活水平不断提升，关于交通出行的需求不断增加。而地铁做为一种较为便捷的交通工具，其需求明显，地铁项目随着城市化发展而大规模投入建设。区间隧道施工是地铁工程中至关重要的组成部分，而暗挖法施工地铁隧道仍占有较大比例，地铁隧道暗挖施工在实施过程中面对不同地质条件，管理不到位等风险极易发生安全事故隐患。基于此，强化对地铁隧道暗挖施工中安全风险研究，并预先制定安全隐患管控方案就具有非常重要的意义。
一、地铁隧道施工项目概述
H地下轨道交通5号线左右线长度分别为505.02m、495.68m，区间双线均为400m小转弯半径隧道，距离该隧道段150m位置为2.5m小净距重叠隧道。受断裂带地质条件影响，区间断面范围内岩石较为破碎，岩性较为复杂，具有较为明显的重结晶现象。其中微风化岩为中等透水性，地下水赋存条件较为良好。H轨道交通隧道施工主要采用暗挖法，开挖面范围内主要为变质砂岩强风化带、中风化带、断层破碎带。
二、地铁隧道施工常见安全风险
1、违章施工风险
由于在H地下轨道交通施工前未能建立完善的进场安全教育体系，未编制安全教育制度，也没有根据安全施工标准进行各模块安全施工作业的细化分解，导致整体施工人员安全意识较差。部分人员甚至为减少工作量，忽略安全施工，忽视安全控制重点、设备误操作、材料不到位等导致现场施工环境中极易出现因违章施工导致的安全风险[1]。
2、施工工法应用风险
由于H地下轨道交通施工主要采用暗挖施工方法，在工艺应用时，极易出现工程实体自身风险事故。如在马头门开挖期间，因改变了原结构的受力状态，一旦施工工法应用不当，就会导致原结构变形，促使地表沉陷增加，甚至会引起结构破坏；在大断面临时支护拆除期间，初支失稳可能引起隧道坍塌；临时作业支架缺少临边防护会增加作业人员高处坠落风险；中隔壁破除阶段也会出现凿除的喷射混凝土高处坠落导致的坠物打击安全风险等。
3、工程周围环境失稳风险
工程周围环境失稳风险主要是投入的扒渣机、吊机等工程施工机械实物与周边环境中管道、主体结构、道路等各类非机械实物相互影响引发的风险[2]。如在仰挖施工阶段，拱顶上方及两侧边墙土体极易因失稳而塌方。特别是在仰角为26～30°施工段，施工人员上下及拱架格栅等初期支护材料运输难度较大，若缺乏全面充足的防护和安全措施，极易引起主体结构中材料滑落，造成不必要的施工环境失稳危害。除此之外，因仰角施工通风不畅，且掌子面聚集热空气，作业环境会导致施工者不适感增强，进而引发安全事故。
三、地铁隧道施工安全风险管控方法
1、施工安全风险识别
地铁隧道暗挖施工过程中不可避免的会产生安全风险，而安全风险识别是地铁隧道施工安全风险管控的前提[3]。因此，在H地下轨道交通隧道暗挖施工管理过程中，需要全面收集隧道暗挖施工资料及地勘资料，详细了解H地下轨道交通水文地质情况。随后结合H地下轨道交通隧道暗挖施工过程地质变化及水文地质情况。结合地下轨道交通隧道暗挖施工工艺流程，对暗挖施工设备、暗挖施工参数进行逐一核对。在这个基础上，依据规定时间，有序推进H地下轨道交通施工项目风险识别工作，为后期风险规避奠定基础。
2、施工安全风险评估
在识别H地下轨道交通隧道暗挖施工各环节风险的基础上，应进一步深入研究已掌控信息。同时以降低隧道暗挖施工风险发生概率为目标，对风险因素进行量化分析。并构建H地下轨道交通隧道暗挖施工安全风险模型，对隧道暗挖施工过程中产生的安全风险概率进行全方位立体调控[4]。在这个基础上，对各阶段施工安全风险评价结果进行对比分析，以此为依据进行H地下轨道交通隧道暗挖施工安全风险管控方案的优化调整，保证隧道暗挖施工安全风险控制目标的顺利实现。
3、施工安全风险应对
一般地铁隧道暗挖施工安全风险应对策略逐一包括主动应对、被动应对两种，其中主动应对是通过风险缓解、风险自留、风险转移、风险规避等手段，主动降低隧道暗挖施工安全风险发生概率；而风险被动应对策略主要是在风险事故发生后，采取恰当的应急措施，降低安全风险发生后对施工项目的不利影响。H地下轨道交通隧道暗挖施工安全风险应对从本质上而言是在对暗挖施工安全风险进行系统性评估的基础上，全方位把控H地下轨道交通隧道暗挖施工项目中存在的不同类型风险及相应类型风险可能引发的风险事故。随后综合利用转化、回避、自留风险、缓解等多种应对策略，制定与实际施工情况相符，且具有较高实施价值的应对方案，如为降低穿越风险地质或复杂环境风险，在勘察阶段对地层中空洞、水囊等进行重点排查；在施工阶段针对可能富水地段（重大箱涵、暗河等）采取超前探水孔打设措施等，以便将H地下轨道交通隧道暗挖施工安全风险降到最低。
四、地铁隧道施工安全风险管控措施
1、加强安全风险培训宣传
人员是H地下轨道交通隧道暗挖施工项目安全风险管控的基本单元，也是H地下轨道交通隧道暗挖施工项目安全风险的主要来源之一。因此，一方面，H地下轨道交通隧道暗挖施工项目施工企业应结合暗挖法在地铁隧道施工中应用特点，向基层施工人员宣传暗挖法应用优势及缺陷弊端[5]。采取定期与不定期结合的方式，综合利用安全知识小竞赛、安全生产文化主题讲座、安全知识线上交流等方式，营造安全施工氛围，加强H地下轨道交通隧道暗挖施工人员对暗挖施工安全理论、安全操作的认识，为H地下轨道交通隧道暗挖施工人员安全施工能力的提升提供依据。
另一方面，在加强安全知识宣传的基础上，为了激发内部施工人员自我安全意识，施工安全管理人员应以关键施工工序负责人为主要对象，依据动态过程安全控制的理念，在施工前期，为内部施工人员讲述H地下轨道交通隧道暗挖施工风险预测及隐患调查要点。同时鼓励其利用常规风险预测警报方式，根据阶段调查结果，引导其关注H地下轨道交通隧道暗挖施工项目现场土层、水系、地质条件等环境因素与施工安全的联系。随后为施工人员详细讲述动态监测识别必要性及应用要点，促使其了解自身施工区域内动态监测、评价内容，并因地制宜的制定安全风险防控处理方案。
在培训宣传工作完成后，施工安全管理人员可以要求相关施工人员以书面形式汇报学习成果。并以书面形式进行文件储存，以便在风险事故发生之后可以立即启动紧急安全风险事件的应急响应机制，提高H地下轨道交通隧道暗挖施工项目安全事故发生后救援速度[6]。
2、建立安全风险源清单
安全风险源清单是H地下轨道交通隧道暗挖施工安全风险管控的首要环节，可以帮助地铁隧道安全施工人员了解地铁隧道暗挖施工中遇到的各种各样的安全风险，为后期地铁隧道施工安全风险管控方案的完善构建奠定基础。
在H地下轨道交通隧道暗挖施工安全风险源清单构建过程中，首先需要在聘请的专家调查的基础上，不断对风险源进行细化筛选。这主要是由于H地下轨道交通隧道暗挖施工项目内专家无法在有限时间内了解H地下轨道交通隧道暗挖施工项目的全貌，也无法准确、全方位的识别H地下轨道交通隧道暗挖施工项目进行过程中遇到的全部安全风险。此时，就需要H地下轨道交通隧道暗挖施工项目自身管理人员在项目实施各个环节，跟随H地下轨道交通隧道暗挖施工项目进程将风险源清单筛选调查推向纵深。即采取定期与不定期结合的方式，结合H地下轨道交通隧道暗挖施工项目通用风险源清单，进行多次检查筛选，并对H地下轨道交通隧道暗挖施工项目边界条件进行细化完善，保证H地下轨道交通隧道暗挖施工项目安全施工风险源清单合理性。
其次，为了保证H地下轨道交通隧道暗挖施工项目安全风险源清单实际价值充分发挥，降低相关工程管理人员工作负担，可以H地下轨道交通隧道暗挖施工项目重点安全风险为主要目标，在风险源普遍筛选检查的基础上，对H地下轨道交通隧道暗挖施工项目各重点施工安全风险源资料进行补充收集[7]。并利用更加直观的方式，对比展示H地下轨道交通隧道暗挖施工项目中重点安全风险发生概率及可能导致的损失量，为后期H地下轨道交通隧道暗挖施工项目施工安全风险管控提供充足支撑。
最后，为了将H地下轨道交通隧道暗挖施工项目施工安全风险降至最低，在重点安全施工风险筛选检查的基础上，可以对重点安全施工地层进行加密勘察。在充分了解H地下轨道交通隧道暗挖施工项目地质情况的基础上，从施工环节、风险因素、可能导致的安全事故、特定风险名称等方面，分层梳理H地下轨道交通隧道暗挖施工项目施工安全风险源。如在扩大段面施工环节，安全风险因素主要为扩大段开挖需向上挑顶，施工工序复杂。其可能导致的安全风险事故均为H地下轨道交通隧道暗挖施工项目施工面层失稳、塌方，特定风险名称为H地下轨道交通隧道暗挖施工项目扩大段施工工程。需要注意的是，在隧道暗挖整体施工工程中，由于工程量较大，可以对小断面与大断面之间的交界位置进行精确测定。依据小断面与大断面之间的交界位置，结合逐步扩挖法，对扩大段开挖施工断面至下一断面遇到的安全风险进行逐一分析。如施工超前支护实施不当、反向开挖技术不合理、渐变地段测试不精确、与要求的高度、宽度不相符等。
3、构建施工安全技术保障体系
施工安全技术保障体系主要是在教育培训、安全生产责任制、事故报告制度、生产检查等宏观制度运行的基础上，根据H地下轨道交通隧道暗挖施工项目特殊情况，从技术视角入手，进行施工安全事故的预先判断处理，最大程度控制H地下轨道交通隧道暗挖施工项目施工安全风险[8]。
首先，在马头门开挖前期，应采用与通道平行的单层（或双层）小导管注浆，或者超前管棚、土体环向深孔注浆、上台阶全断面注浆等方式，对马头门施工范围内土体进行加固，并在开挖前对井壁进行加强，在马头门开挖上、下方位置进行密排钢架设置或增设暗梁，洞口上方横通道内增设临时支撑，开挖在开挖横通道时，预先进行竖井封底（注浆进行壁后充填）。在这个基础上，考虑到马头门开挖之后竖井对马头门的侧压力，可以马头门开挖横通道的初期支护周边，进行施工加固环的外部施加，避免井壁破除后出现土体失稳、坍塌情况。在井壁破除施工阶段，应依据通道开挖顺序，进行逐块破除，前后错开足够步距，且保证每个单洞均初支成环。为保证尽快洞口格栅成环，增加洞口处的临时仰拱。
其次，在H地下轨道交通隧道暗挖施工项目大断面临时支护拆除施工过程中，极易出现隧道坍塌、人员高处坠落、坠物打击等风险，基于此，施工管理人员应根据前期施工方案及监测数据，详细划定临时支撑拆除方式及长度，从根本上降低因临时支撑拆除过快而导致初期支护失稳情况。同时严格要求内部人员特别是；高处作业人员正确佩戴安全帽、系安全带并高挂低用、穿防滑鞋，安排专门人员在高处作业人员上岗前检查其是否饮酒或精神萎靡、作业平台周围是否有人员或机械停留情况。同时在作业平台顶部，严密铺盖脚手板并进行脚手板的加强固定，结合牢固的防护栏杆安装及扶梯上下平台设置，可以降低人员坠落风险。在这个基础上，以风镐破除混凝土环节为重点，安排专门的技术人员指挥，要求施工者根据交底利用风镐将混凝土逐步解小，避免大块拆除混凝土特别是中隔壁喷射混凝土破除阶段出现坠物打击风险。
最后，在仰角为26～30°施工段，应加强对拱顶上方及两侧边墙易失稳坍塌风险的重视，优先进行上层洞室的开挖，并逐步扩大超前注浆范围，以避免上层洞室的开挖、下层洞室开挖衔接不及时导致的边墙失稳坍塌事故出现。同时考虑到仰挖施工时坡度较陡，在做好基础加固工作的同时，可以根据渣土流动性、止水性，进行地质渣土参数记录。随后在已开挖完毕段增加台阶，并在掌子面周边运用小型可移动平台，方便人员上下作业。同时增强通风管理，保证整个作业面新鲜风及时、充足供应，避免暗挖施工人员作业风险发生。
五、地铁隧道施工安全风险控制效果
通过在H地下轨道交通隧道暗挖施工项目中应用安全风险控制手段，明确了人员、技术、环境等层面存在的安全风险，并构建了完善的重点安全风险源清单，为H地下轨道交通隧道暗挖施工项目安全风险管控提供了充足支持[9]。而通过在人员、技术层面实施安全管控手段，可以形成闭合安全管理系统，形成流程化、规范化风险管理机制。在降低仰角为26～30°施工段、井壁破除施工阶段、大断面临时支护拆除施工阶段、马头门开挖等环节安全风险的同时，也可以为其他模块安全风险管理提供具有较高参考价值的范本。
总结：
综上所述，地铁隧道建设大多位于城市中心位置，参与主体变化较为剧烈，施工规模较大，施工安全风险隐蔽性较强，导致地铁隧道施工期内安全风险较多，且种类较为复杂。因此，为了有效管控地铁隧道施工阶段存在的不确定性安全风险，施工管理人员应在加强施工人员风险培训的基础上，完善施工安全风险源清单。根据施工安全风险源清单内容，制定恰当的施工安全风险技术保障方案，保证地铁隧道施工过程安全、有序进行。
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