宁波轨道交通基坑安全风险管控

摘要：简要介绍了轨道交通安全风险管控现状，总结了宁波轨道交通基坑施工风险管控措施。通过具体实例，阐述了基坑施工安全风险管控实际工程应用。

关键词：轨道交通  基坑  安全风险管控

1  引言

随着城市不断快速的发展，城市地面道路越来越不能满足人们交通出行的需求，因此需要通过建设轨道交通，充分将地下空间拓展开发。轨道交通是城市基础交通设施，实事民生工程，轨道交通对于推动城市国际化步伐，提升城市经济发展，优化城市环境，提高人民生活幸福感有极为重要的意义。

2020年6月底，宁波轨道交通1、2、3号线的建设工作完成，并已开通运营，到2020年底宁波轨道交通运营里程达155km。根据最新的《宁波市城市轨道交通近期建设规划（2020-2025年） 》^[1]，在未来五年内，宁波将建设5、6、7、8号线路，并将已有的1、2、3号线路进行延伸，总规划路线长度达一百二十三公里。

宁波轨道交通的建设发展快速，建设体量较大，建设时间较紧；地质复杂，土体大部分由塑形指数低、承载能力差、力学特性较弱的淤泥质土，不利于轨道交通深基坑结构的稳定；车站结构形式较为多样；基坑周边环境较为庞杂，并且与已运营的轨道交通线路有所穿插。因此，需要深刻认清当前安全生产面临的严峻形势，严格遵守科学规范标准，进一步加强安全生产管控，不断提高安全生产意识，杜绝安全生产事故的发生。

2  国内外安全风险管控现状

近几年，随着地铁建设工程越来越多，国家也不断推出安全风险管控的规范、指南、办法，指导轨道交通安全风险管控的开展。

我国各个城市根据国家相关规范与指南，结合自身实际情况，除了开展轨道交通相关监测工作，还进行周边环境调查、风险咨询与管理、基坑风险评估。

孙长军、任雪峰等人结合北京市轨道交通建设进行了介绍，阐述了建设安全风险区域性特点，并且对北京市轨道交通建设安全风险管理的发展，现有的模式进行详细论述。同时，介绍了北京轨道交通安全风险监控系统的特点与作用，对于轨道交通安全管控取得了一定的效果^[2]。

马亚梅对厦门轨道交通安全风险管控工作的特点进行了总结，并阐述地铁莲坂站的风险管控机制在工程风险处置过程中的应用，提出全风险管理工作要求及时响应之外，更需要做到及时处置，同时对处置质量及处理效果应有所反馈^[3]。

韩三琪针对宁波轨道交通施工特点，阐述了轨道交通施工风险评估的方式，对于轨道交通风险管理与预控措施提出了自己的想法，以宁波轨道交通三号线为例，列举了对基坑安全风险管理的办法与成果^[4]。

我国主要以监测与安全风险管控的方式，对轨道交通工程建设风险进行有效的管理与预控，以减少轨道交通建设风险事故，降低因轨道交通建设风险事故造成的损失，保证轨道交通建设的安全、质量、速度、周边环境保护等目标。

3  轨道交通基坑风险管控

3.1 施工前风险管控措施

3.1.1风险界定与辨识

风险的界定与辨识是风险管控的基础，在轨道交通工程开始前，需要对轨道交通施工场地附近环境进行仔细的调查，从而对轨道交通周边环境风险进行的选取与研究活动，以确定影响轨道交通建设风险因素，即利用不同的风险识别方法以及已有的风险管控基本原则，找到具体的风险源。对于风险识别体系而言，主要的分析办法有WBS-RBS法、德尔菲法等。

3.1.2风险估计与评价

风险估计与评价是指通过轨道交通建设发展的情况，利用轨道交通建设风险分析与评估，对轨道交通事故发生的几率、事故导致的损失进行大概的统计。风险分析和风险管理最关键的是要通过一些定量解析和评估办法，利用现场收集到的资料和专家的判断，最终获得较为科学的结论。对于轨道交通风险的分析与评估来说，主要通过定性或定量的综合分析法。轨道交通风险管理主要通过各种各样风险研究与评估，形成最终的较为正确的结论。对于风险评价体系而言，风险矩阵法、层次分析法等为主要的分析方式。

3.1.3风险预防措施

当各个风险确定之后，可根据风险估计与评价，对产生风险的几率以及程度水平等方面加以整体权衡，确定出重大风险源，进而采取相应的风险控制措施。

3.2 施工期间风险管控措施

3.2.1建立工程风险监测监控系统平台

宁波轨道交通建立了工程建设管理平台，通过轨道交通施工现场视频监控系统、轨道交通基坑实时监测系统、轨道交通隐患排查系统、轨道交通盾构信息系统，对轨道交通建设进行安全风险管控与远程视频监管。实现了对施工工况、巡检讯息、监测数据、预警信息等及时传送，大大提高了安全风险管理的质量与效率，实现了对工程风险的及时预警预控。

3.2.2监测管理模式

宁波轨道交通监测模式主要为施工监测全面监测，第三方监测单位降频监测。通过监理单位与第三方监测加强对施工方监测的监督管理。第三方监测在监测点埋设、验收并与监理共同监督确认，同时采集原始数据，同点降频监测，做好数据比对分析，同时需要对现场进行巡检与安全风险评估。

3.2.3动态风险评估

轨道交通的建设是动态的，每日的现场工况都有所变化，需要实时跟踪施工期间不同风险源，对于风险源及时的监测，对于施工质量进行管理，全面落实风险规避措施，当发现还未被发现的风险源时，迅速落实相关风险预防措施。动态风险评估内容主要是对轨道交通建设现场工况、对轨道交通建设风险和突发风险的巡查和监测、对实时监测数据的动态监察、对已发生的风险状况的处理与总结，及时发现轨道交通建设现场的风险源与可能存在的危险，可以按照相关风险预案，落实相关预警措施，提高了安全风险管理的质量与效率，实现了对工程风险的及时预警预控。

图1  动态风险评估表

3.2.4监测预警

宁波轨道交通预警管理包括单项预警和综合预警两大类。当轨道交通基坑本体或周边环境形变累计值、变化速率超出方案设定的监测控制值，或现场日常巡检过程中发现基坑主体结构、支护结构、周边环境出现影响风险基坑工程自身及周边环境安全的异常情况时，现场监测监控分中心启动单项预警。综合预警是由定量的监测数据大小和定性的风险事件影响程度综合确定，按轨道交通安全风险状态紧急情况由小到大分为：蓝、黄、橙、红四个等级的预警。不同程度的预警，采用相应的预警响应、预警处理措施。

4  安全风险管控实例

4.1 工程概况

某轨道交通车站基坑净长273.4m，基坑净宽12.60～24.62m，属于深大基坑。

车站形式为地下两层岛式车站，围护结构采用0.8m厚43m深地下连续墙+一道砼支撑和四道钢支撑体系。主体基坑采用明挖顺作法施工。

4.2 静态风险评估及预控措施

根据施工前的静态风险评估，本车站主体基坑总体风险指数为9.6，风险等级为Ⅱ级，处在不愿接受的风险等级范围内，在轨道交通建设过程中需重点监测风险源相关监测内容，并采取相关风险处理措施以降低风险源风险等级。

其中，土方开挖的风险指数为10，主要由于基坑底部位置土体承载能力弱，为④1b淤泥质粉质黏土层，整个车站基坑开挖层即②2c层淤泥质粉质粘土厚度达到12—16m左右，且物理力学性质差，土层较厚，周边土体在基坑开挖过程中受到扰动，在开挖过程中可能有围护结构变形过大、地墙渗漏、周边建筑物倾斜、路面下陷等风险事件发生。在基坑开挖过程中需要严格按照基坑开挖方案进行开挖，最大程度减少土方开挖对于基坑周边土体的扰动；按相关施工方案要求进行地基加固；缩减基坑无支撑暴露时间，控制基坑位移量，保证基坑开挖过程中的安全稳定。

4.3 动态安全风险预警管控

基坑标准段27—30轴第四层土土方开挖，开挖面附近墙体测斜CX18累计值78.93mm，变化速率26.01mm/2d；CX24累计值58.99mm，变化速率5.51mm/d；CX19累计值73.65mm，变化速率21.02mm/d；CX23累计值64.95mm，变化速率7.69mm/d；严重超过了基坑深层土体位移报警值，并且基坑变形速率较大。监测监控管理中心发布黄色预警，并在现场召集建设、设计、监理、施工、第三方监测单位召开黄色预警分析会。经过分析，总结原因为：1.整个车站基底下落层均处于④_1b层，该层土塑性指数较低，含水率较高，承载能力较弱且土层较厚，基坑的底部土体受力较为不利；2.现场抗拔桩凿桩头，基坑无支撑暴露时间为20小时，基坑处于无支撑暴露的状态过久；3.连续雨天导致坑内土体强度降低。针对上述原因，采取以下了措施：加强基坑开挖工序衔接，减小无支撑暴露时间，加快垫层浇筑速度；及时安排抽水，将坑内积水排出；加密监测频率，及时反馈基坑形变情况。

直至基坑预警位置垫层浇筑完成，监测数据趋于收敛，基坑变形得到控制，黄色预警状态解除。

图2  测斜最大位移时程曲线图

基坑险情历时十日，动态安全风险管理实时根据现场巡视及监测情况发布黄色预警，启动黄色预警响应层次，根据现场实际状况采取相应的处置措施。有效地遏制了风险事件进一步发展，避免基坑坍塌及路面沉陷等事故的发生，减少经济损失及社会影响。在参建单位共同努力下，在基坑底板施工完成后，最终各项数据稳定，安全风险管控成效显著。

5  结论

宁波轨道交通借鉴国内外安全风险管控的经验，通过建设单位建立完善的安全风险管理体系及技术体系，推行轨道交通安全风险管理信息化工具与标准化建设，提升了轨道交通安全风险管理水平。在宁波轨道交通基坑施工过程中，对风险进行界定与辨识、估计与评价，并制定相应风险预防措施；建立基坑监控系统平台；对现场的巡视、监测、预警等工作，快速发现轨道交通建设安全风险并采取相关措施，最大限度地减少工程和环境风险造成的各类损失，为推进轨道交通安全建设发挥了积极作用。

参考文献

[1] 宁波市城市轨道交通近期建设规划（2020-2025年）［G］．宁波，2020

[2] 孙长军,任雪峰,张顶立.北京市轨道交通建设安全风险管控[J].都市快轨交通,2015,28(03):49-53.

[3] 马亚梅.安全风险管控及其在厦门地铁土建施工中的应用[J].山西建筑,2016,42(13):254-256.

[4] 韩三琪. 宁波轨道交通基坑工程施工风险管理研究[D].宁波大学,2017.