地铁施工的危险源分析与研究.doc

地铁施工的危险源分析与研究摘 要 随着城市人口的迅速增长，对于城市交通的压力也在增加，交通拥堵已经成为了城市每天的所要出现的现象，因此，建设地下轨道交通即地铁对解决这一现象具有重要的意义。但是由于地铁的线路往往是通过城市繁华地段的地下，所处的施工环境受到许多因素的影响，大大提高了地铁施工的难度，因此在地铁建造的初期，发生了许多安全事故，造成了相当大的人员伤亡和经济损失。而在施工难度增加的情况下，对安全管理方面的要求也就越来越高。 对于安全管理来说，进行危险源的辨识可以有效的控制事故的发生，因此，本文将通过对地铁施工项目的危险源进行辨识和研究，来作为地铁施工过程中安全管理的基础。关键词：地铁工程,危险源分解结构,工作分解结构 HAZARD ANALYSIS AND RESEARCH OF THE SUBWAY CONSTRUCTIONABSTRACT With the rapid growth of the urban population is also increasing pressure for urban transport, traffic congestion has become a the city daily phenomenon, therefore, the construction of underground rail transit subway to solve this phenomenon is of great significance. Subway line is often the busiest section of the city underground construction environment affected by many factors, greatly increased the difficulty of subway construction in the early stages of subway construction, the number of security incidents, resulting in a considerable casualties and economic losses. Increase in the difficulty of construction, safety management is more and more. For safety management, hazard identification can effectively control the occurrence of the accident, so, this article will identify the sources of danger subway construction project and research as the basis of the subway construction process safety management. KEY WORDS: subway project,risk breakdown structure,work breakdown structure目录1.绪论11.1选题的背景及意义11.2研究的目的21.3研究的内容与方法22.地铁施工项目危险源研究的相关理论32.1地铁施工项目安全事故的特点32.1.1地铁施工项目的特点32.1.2地铁施工安全事故的规律42.2地铁施工项目的危险源分析62.2.1地铁施工安全的概念62.2.2地铁工程施工事故分析62.2.3案例分析73.地铁施工项目危险源分类和辨识方法113.1地铁施工项目危险源分类113.1.1第一类危险源和第二类危险源113.2地铁施工危险源辨识的原则、内容和依据123.2.1危险源辨识的原则123.2.2危险源辨识的范围和内容123.2.3危险源辨识的依据材料123.3危险源辨识的方法134.地铁工程施工危险源辨识154.1地铁施工项目所处的自然和周边环境的危险源辨识154.2危险源辨识分解分析法154.3地铁项目工程体的危险源辨识174.3.1地铁施工项目工作分解结构（WBS）174.3.2地铁施工项目危险源分解结构（RBS）184.3.3两者建立交叉矩阵进行地铁施工的施工现场的危险源辨识195.杭州景芳路和新塘路交叉口地铁施工项目危险源WBS-RBS法辨识实例205.1工程概述205.1.1地理位置205.1.2工程地质概况205.1.3周边环境225.2车站工程施工分解结构235.2.1车站235.2.2总体施工方案235.2.3车站工程施工工作分解结构245.3危险源分解结构255.4危险源辨识256.运用故障树分析法地铁基坑工程中的浇筑混凝土连续墙施工工程进行定量的分析276.1运用WBS-RBS模型和故障树法进行分析276.2本章小结307.结论、对具体施工项目的建议以及展望317.1主要结论317.2对具体施工项目的建议317.3展望321.绪论1.1选题的背景及意义自古以来“衣食住行”是人类每天要面对的事情，随着社会的发展，人们生活水平的日益提高，“衣食住”已经相对满足，如今人们对“行”非常注重。每天都要出行，那么就要选择出行的方式，现在出行的方式不外乎步行、驾车、公交，但是每种出行方式都有一定的利弊。步行，短途还行，既锻炼身体又方便，如果路途远点就不行；驾车，虽然自由度大，但如今在一些大城市中，堵车已经成为每天一道“靓丽的风景线”；公交，可以不用担心选择怎么走方便，但是每天你都要从混杂的气味中开始，而且不一定你要的那班车在你想要它来的时候就来。鉴于上述出行方式的利弊，地下轨道交通将会成为人们出行主要的交通工具。地下轨道交通与其他交通方式相比，其优点是：载客量大、速度快而且污染少【1】。载客量大：相比较地上公交载客量，它的载客量是地上公交的7-10倍；速度快：地下轨道交通不存在堵车或者因堵车造成的班次未按时到站的情况，速度可达100km/h；污染少：由于全球的环境问题受到了各个国家的高度重视，我国在十八大中，提出了“五位一体”，其中添加了生态文明建设，而地铁相对与其他交通工具，其废气的排放量可以是为零，因为地下轨道交通所用能源是电能，这样不会对空气造成任何的污染。见表1-1：表1-1 不同交通工具每单位占用面积、能耗、排放的废气【2】交通方式自行车步行摩托车小汽车公共汽车地铁每单位乘客占用面积（m2人-1）2.002.526.71.6-0.9小于0.1能耗63.84328.861495.002795.10714.00322.4各种方式能耗比1.05.223.443.811.25.05废气总排放量0027.519.01.00.70 虽然地下轨道交通有以上优点，但是在地下轨道交通施工过程中存在相当大的风险，近几年，国内发生的地铁施工事故就有很多，其造成的人员伤亡和经济损失相当大。例如：2013年1月2日，南宁地铁塌方事故，导致3人被埋，1人轻微伤，2人经抢救无效死亡。2012年12月31日，上海地铁12线工地脚手架倒塌，造成5人死亡，18人受伤。2012年11月29日，南京闹市区，由于在建地铁3号线施工工地漏水漏沙造成基坑空洞而发生地面塌陷事故。近几年，地铁施工频频发生，这样的事故发生不仅仅对人身造成严重伤害，而且对社会产生相当恶劣的影响，人们会质疑以后地铁运行时候的安全性，会对以后地铁运营造成影响，因此在地铁项目施工管理方面，对地铁施工项目危险源的进行辨识和分析，可以及时发现施工过程中所存在的危险源，采取相应的保护措施，将危险扼杀在摇篮里，从而保证工人的人身安全以及设备的安全。1.2研究的目的 在地铁项目施工安全管理方面，对于地铁施工危险源的辨识，相当于一幢楼房的地基，做好地铁施工危险源的全面辨识，可以更好的避免遗漏地铁施工危险源辨识，从而提高地铁施工安全管理的水平。而对于现阶段，地铁施工的工艺相对复杂和国内各地地质状况有相当大的差异，以及国内缺乏对地铁施工方面的经验，对于危险源辨识过于主观性，使得地铁施工危险源的全面辨识更加困难，所以研究地铁施工危险源的辨识是必要的。1.3研究的内容与方法 在如今，对于地铁施工项目危险源的辨识，主要是根据统计分析主要事故类型，然后对以后相似类型的事故进行危险源辨识，最后用相应的分析方法进行评价，根据这样的方法，可能会造成危险源辨识的遗漏。本文主要是对地铁项目施工所处的环境和周边环境进行初辨识，运用WBS-RBS法对地铁施工系统进行工作结构的分解和危险源结构的分解，构建WBS-RBS模型【3】，并且结合一个实际地铁施工项目进行试辨识。2.地铁施工项目危险源研究的相关理论 任何事情都是有因才有果，而危险源是各类事故发生的根源，所以，在施工安全领域对危险源的研究是一个重要的部分。2.1地铁施工项目安全事故的特点2.1.1地铁施工项目的特点与其他建筑施工项目相比，由于其特殊的施工环境和施工要求，地铁施工项目主要有以下几个特点【4】：1.规模大地铁施工项目的建设规模取决于该城市的大小，一般城市的轨道交通线路总长可大上百公里甚至更长。例如上海地铁，截止2010年4月20日，上海轨道交通线网已开通运营11条线、266座车站，运营里程达410公里（不含磁浮示范线），另有全线位于世博园区内，仅供世博园游客和工作人员搭乘的世博专线，近期及远期规划则达到510公里和970公里。目前，上海轨道交通的总长超过400公里，位居世界第一【5】。 2.技术要求高地铁施工所涉及到的专业非常广，包括给排水专业、消防专业、电器专业、特种设备专业、安全监测专业等很多相关领域的专业，而且对专业的要求也相当高。比如说管线的安装工程就涉及到通风工程专业、动力照明专业、电力专业、防火防爆专业、弱电系统专业等。 3.建设周期长由于工程量大，所需要的工期就相对于其他建筑施工要长。像杭州地铁1号线从2005年6月6日国务院正式审批通过，到2007年3月28日正式开工建设，直到2012年11月24日，正式开通运营，可以说是十年的谋划、五年的建设才有了杭州市第一条地铁，因此地铁建设的周期很长。 4.投资大由于工程量大、技术要求高以及建设周期长，所投入的资金相对于其他建筑施工所需的资金量要大。到2010年，上海整个基本轨道网络建成时的平均造价在4亿/公里左右，对于其他交通工具的资金投入，要高出了许多。 5.系统复杂由于地铁线路往往是通过城市市中心的地下，在真正施工开始之前，需要考虑的方面很多，例如：地上公共交通线路的换线，地下管线的改排以及施工现场附近的环境等。还有要考虑施工进行时会发生的突发事件的可能性，以及施工结束后的管线布置以及公共交通线路的更换。 6.项目质量要求高由于地铁的施工环境和运营环境都在地下，存在许多不确定的因素，比如周边施工项目是否会对其造成影响，鉴于其特殊的施工和运营环境以及诸多不确定的因素，地铁施工项目各个环节的质量要求是相当高的。在国内外，由于地铁施工发生事故而导致人员伤亡和经济损失的现象很多，所以可以看出对地铁设计、施工以及安全等方面还存在许多问题有待解决。2.1.2地铁施工安全事故的规律地铁施工项目主要分为车站施工和地下轨道的施工，在施工过程中由于车站施工为基坑工程，地下轨道施工为隧道工程，经过长期地铁施工事故统计得知，在地铁施工项目中会发生的事故存在以下规律【6】，并有规律性原因：1. 地铁施工环境往往在市区内，多数是要采用地下连续墙，挖掘的深度往往是基坑的深度，而在墙体挖掘施工完成以后，在未吊装钢筋笼进去之前，由于没有特定的管理人员或未设置安全警示牌【7】和相关的盖板，常常发生施工人员坠入深坑的事故。2. 地铁施工过程中，基坑开挖到一定深度后，在深基坑周围设置的围挡可能因为某些原因开口以后未及时的恢复或设置的围挡高度不够，发生吊车或反铲指挥人员只注意吊车或反铲在深基坑中作业，忽视自身安全而坠入深基坑引发的伤亡事故。3. 在地铁车站施工中，在深基坑两边随意放置施工的材料，地面人员或车辆触碰，而引发施工的材料等掉入深基坑，而造成基坑内施工人员因高空坠物发生伤亡事故。4. 城市主要干道上的地铁车站深基坑周围未设置防碰撞护栏和安全警示牌、夜间安全警示灯，引发车辆坠入施工中的深基坑，造成人身伤亡事故。5. 地铁车站施工深基坑周围未设置挡水墙和排水沟，在遇到强降雨天气，大量的雨水倒灌进基坑，由于排水设备的排水能力不足，而造成基坑大量积水，从而引发基坑坍塌或人员伤亡事故。6. 地铁车站施工深基坑的钢支撑由于质量问题或实际的承载能力大于设计时的承载能力，而发生支撑的断裂导致基坑坍塌事故造成人员的伤亡。7. 地铁施工过程中，在起重作业进行时，在起重设备作业范围内，有施工人员在进行施工，形成交叉作业的情况，导致高空坠物引发的人员伤亡。8. 地铁施工过程中，起重作业设备的基座不稳，又出现超载或在大风情况，继续进行作业，而导致设备倾倒或坠入基坑，造成人员的伤亡。9. 起重设备驾驶员操作不当或指挥人员失误，造成车辆坠入深基坑，引发基坑内作业人员因高空物体打击造成伤亡的安全事故。10. 地铁车站主体结构施工工程中的一些空洞未设置护栏或用盖板覆盖，造成人员坠入基坑，引发安全事故。11. 隧道内或深基坑内为定期检测一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氧气、甲烷等气体含量，又由于通风设备的运转失常，导致施工人员中毒或易燃气体浓度超过警戒值，与明火而发生爆炸或起火的安全事故。12. 管片安装过程中，管片连接螺丝未上紧或管片拼装机设备故障，造成管片坠落，发生人身伤亡事故。13. 隧道内或深基坑内照明用电和设备用电不规范，引发触电事故。洞内电缆未进行定期的检查，某些地方的电缆由于磨损而导致金属线外露，未及时进行处理或设立警示牌，可能导致触电事故。14. 动火作业，非专业人员进行作业，而且消防设施不齐全，导致火灾事故的发生。15. 施工过程中，地层情况发生变化或注浆不规范，勘测或监测不到位等原因，造成地面建筑物发生沉降事故。16. 深基坑施工，地面整捆钢筋在吊运到深基坑中时，钢筋捆扎不牢固或钢筋碰撞基坑内的钢支撑或混凝土支撑时发生倾斜，钢筋坠入基坑引发人员的伤员。17. 特种机械施工时，在机械作业半径内，有施工人员逗留，引发机械伤害事故。18. 施工人员没有从专用楼梯进入深基坑施工，而是从基坑的支撑结构或钢管支架等架构上违章攀爬进入深基坑，引发人员坠落伤害事故。19. 钢支撑上搬运施工材料，造成人员坠落，引发人员伤亡事故。20. 因暴雨或基坑支护不够，造成深基坑发生坍塌事故。2.2地铁施工项目的危险源分析2.2.1地铁施工安全的概念 地铁项目施工过程中存在着许多的人们不希望的有害因素，而这些有害因素会导致事故的发生，如果事故的发生的几率和造成的后果（人员伤害或经济损失）的程度在人们可以接受的范围之内，那么就可以确定此地铁施工的安全的。2.2.2地铁工程施工事故分析 根据上一章地铁施工的安全事故发生的规律，对主要发生的安全事故进行分析：1. 冒顶事故冒顶事故是指在隧道掘进的过程中，上方土层失稳而导致大量泥土崩塌的事故。原因分析：（1） 盾构机的机械故障：由于盾构机故障而导致舱压不稳，从而土体失稳；（2） 地质条件发生变化：在地质勘察过程中未及时发现土质的变化，如承压水外渗，导致土质工程特性变化，从而导致土体失稳；（3） 操作人员违章操作：盾构机掘进的速度过快，导致管片掉落，土层失去支撑而导致土体失稳。2.临边洞口物体坠落和物体打击事故物体坠落和物体打击事故是指人从临边洞口坠落或物体坠落早造成的人员伤害。原因分析：（1） 在临边洞口未设置围挡或围挡过低；（2） 大量零散施工材料堆放在临边洞口旁等。3.坍塌事故坍塌事故是指土体失稳而导致大量泥土倾覆而导致人员伤亡的事故。由于地铁车站施工是深基坑工程，往往会出现坍塌事故。原因分析：（1） 堆载过多：在深基坑两边堆载大量的施工材料；（2） 土质条件发生突变：由于降水未及时导致流沙现象，从而导致土体承压能力减小；（3） 支护强度降低：钢支撑质量不合格或断裂。吊机操作人员在起吊或下方过程中对钢支撑进行机械碰撞而导致钢支撑失去原有的支撑能力；（4） 监测人员监测不到位：未能及时发现钢支撑轴力的变化，从而无法及时采取相应的措施进行补救等。4.临时用电事故【8】临时用电事故是指由于工人违章操作或电器设备故障而导致人员触电或引发火灾的事故。在地铁施工工程中，由于盾构机的掘进，电缆线要随着铺设到隧道里面，由于隧道内部施工环境的特殊性，可能导致人员触电事故。原因分析：（1） 电缆接头不牢靠，没有做绝缘包扎措施；（2） 配电线路中未设置保护装置：如负荷保护装置，当超出一定的载荷以后自动切断电源；（3） 利用地下燃气金属管道接用电设备的接地线；（4） 移动式电动工具、手持式电动工具通电前未做好保护接地或保护接零工作等。 5.沉降事故沉降事故是指由于地铁基坑的开挖，使得周边地面的沉降超过一定值的事故。主要分为三类：第一类是非正常沉降，主要是施工中盾构操作失误引起的，如盾构操作中各类参数设置错误、超挖、注浆不及时；第二类是灾害性沉降，主要是指施工中盾构开挖面有突发性急剧流动，甚至爆发性崩塌，是地面塌陷，其主要原因是遇到地下水压大或透水性强的颗粒状土体不良地质条件。第三类是由于盾构施工的选型不合适而导致的较大的失误沉降。2.2.3案例分析北京地铁15号线07标段顺义站“7.14”生产安全事故2010年7月14日晚上七点左右，在北京地铁15号线07标段顺义站基坑，中铁隧道集团有限公司正在施工，此时，处于基坑东北角钢围檩及钢支撑突然坠落，导致基坑底部正在施工的作业人员2人死亡、8人受伤，直接经济损失145.94万元。 北京地铁15号线建设单位为北京东直门机场快速轨道有限公司。其中，07标段设计单位为北京市市政工程设计研究总院；施工工程中标单位为中铁隧道集团有限公司，由其下属的北京中铁隧建筑有限公司人员组成项目部，以中铁隧道集团有限公司的名义承担工程施工，集团公司北京指挥部代表集团公司对项目进行监管并督导合同的履行，该工程使用三河圣祥诚诺人力资源服务有限公司劳务人员从事施工作业；工程监理单位为北京逸群工程咨询有限公司；工程施工监测和第三方监测单位均为北京勤业测绘科技有限公司。 顺义站换乘节点基坑于2010年3月采用明挖法开始施工，基坑分东西两个作业面，由东西向中间施工，事故地点钢支撑结构于7月11日前已完工。 基坑开挖过程中，北侧作为基坑开挖主要出土通道，在其地面大量堆积土方且长期停放重型车辆，基坑北侧地面沉降的六个监测点于2010年5月22日至7月12日7时被覆盖，没有实施监测。此后，监测点上的车辆和土方清理后，开始恢复监测地面沉降数值。 7月11日上午发现基坑北侧地面出现不规则凹陷，凹陷面长约10米，宽约2至3米，最深处沉降约200毫米，且基坑东北阳角处有裂缝。针对此情况，同日11时40分，项目监理单位组织项目建设、施工、第三方监测等单位召开专题会议，会议决定采取加强监测频率等措施。 7月12日，基坑北侧地表东北、西北阳角处均发现裂缝，基坑北侧凹陷区有裂缝；基坑北侧地表沉降速率为38.52毫米/天，地表累计沉降值为233.20毫米；桩顶水平位移速率为4.08毫米/天。当日地表沉降值和沉降速率已超过红色报警值。 7月13日，基坑北侧凹陷区的裂缝有所发展；基坑北侧地表沉降速率为62.15毫米/天，地表累计沉降值为295.35毫米。当日下午14时，项目建设单位组织施工、设计、监理、第三方监测等单位召开专题会议，会议决定采取加强防护和数据监测频率等措施，施工单位尽快组织中间段底板施工。会后，项目经理李XX组织项目部总工苏X、一工区负责人陈XX等人另行召开会议，决定调其他工区工人到事故发生地进行抢底施工；指定陈XX全面负责施工现场的管理工作，苏X负责技术管理。 7月14日零时至14时地表沉降16.95毫米，地表累计沉降值达到312.20毫米。上午10时30分，建设单位组织施工、监理、第三方监测等单位再次召开专题会议，会议决定继续采取加强监测等措施和抢底施工。12时至14时，地面沉降速率为0.71毫米/小时；桩顶水平位移速率为2.69毫米/小时，水平位移累计值为6.83毫米。16时左右，第三方监测单位向建设单位、监理单位报告除地表沉降数据外，其他监测数据无异常。 此外，按照13日会议加强基坑监测的要求，监测单位在事故部位基坑东北角第一道最外侧的斜撑上布置了轴力监测点，监测数据显示，在7月14日12时至16时42分事故发生期间，该支撑轴力急剧减少了256.58KN。 7月14日下午，项目部安排作业人员继续到基坑底部中间段北侧进行施工作业。16时42分，基坑中间段东北角上层两根钢支撑与下层四根钢支撑发生坠落，在基坑底部作业的部分施工人员被砸。事发后，现场人员迅速展开自救和互救，施工单位及时组织救援。17时40分救出8名伤者立即送往医院救治。此时，仍有2名作业人员失踪。由于基坑存在异常，现场营救工作暂停。徐波副秘书长等市、区领导在听取专家意见后决定在加强监测和保证施救人员安全的前提下，加快实施救援工作，并组织消防队伍实施专业救援。21时50分，2名失踪人员被救出（已死亡）。事故原因分析：（一）直接原因 从7月11日发现地面沉降到7月14日事故发生，施工、监理、监测等单位均违反有关规定，在基坑存在明显事故隐患的情况下，施工单位仍指挥工人冒险作业。（2） 间接原因1.事故部位基坑钢支撑支护体系施工质量存在严重缺陷。2.基坑施工相关各方管理不到位：1）施工管理存在严重缺陷。施工单位对基坑事故部位支护体系存在的质量缺陷监督检查不到位；聘请的监测单位与建设单位聘请的第三方监测单位为同一单位，导致监测数据监督机制的缺失；对监测数据长期的缺失、断档，未采取有效措施；基坑北侧地表长期堆土和停放重型机械设备、基坑载荷过重的事故隐患未排查整改；基坑出现险情后，未按照相关要求及时停止施工作业。2）施工监理不到位。监理单位对未按照设计方案施工的基坑钢支撑结构体系没有实施有效监督和现场验收；对基坑北侧载荷长期超限以及部分监测点的监测数据长期缺失、断档等隐患未实施有效监理；在基坑地面出现凹陷、裂缝、渗水和监测数据超红色预警值等危险情况后，未按规定下达停工指令、组织专家论证。3）监测管理存在严重缺陷。监测单位未按照监测方案要求，对钢支撑初始安装时的轴力实施监测；未对基坑北侧桩体位移情况实施监测，在长达50天的时间内未监测基坑北侧地表沉降情况；在承接了第三方监测任务后，未及时终止与施工单位的施工监测合同，所派的施工监测组和第三方监测组人员职责不清；7月12日，基坑地表沉降值和沉降速率均超过红色预警值的情况下，未发布红色预警信息；未能严格落实监测数据报告和审核制度，事发当日桩顶位移、地表沉降速率和钢支撑轴力等监测数据发生急剧变化后，未及时报告参建各方。4）建设单位在基坑地表沉降值和沉降速率均明显超过红色预警值，以及地面出现裂缝的危险情况下，未督促监理单位下达停工指令。333.地铁施工项目危险源分类和辨识方法3.1地铁施工项目危险源分类 危险源的分类按照不同的标准有所不同，因此对危险源的分类方式有许多种。3.1.1第一类危险源和第二类危险源【9】 安全科学理论根据危险源在事故发生、发展过程中的作用，把危险源划分为以下两大类：1.第一类危险源 根据能量意外释放理论，能量或危险物质的意外释放是伤亡事故发生的物理本质。于是，把生产过程中存在的，可能发生意外释放的能量（能源或能量载体）或危险物质称作第一类危险源。 为了防止第一类危险源导致事故，必须采取措施约束、限制能量或危险物质，控制危险源。2.第二类危险源 正常情况下，生产过程中的能量或危险物质受到约束或限制，不会发生意外释放，即不会发生事故。但是，一旦这些约束或限制能量或危险物质的措施受到破坏或失效（故障），则将发生事故。导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的各种因素称作第二类危险源。第二类危险源主要包括以下三种：（1）物的故障物的故障是指机械设备、装置、元部件等由于性能低下而不能实现预定的功能的现象。从安全功能的角度，物的不安全状态也是物的故障。物的故障可能是固有的，由于设计、制造缺陷造成的；也可能由于维修、使用不当，或磨损、腐蚀、老化等原因造成的。（2） 人的失误 人的失误是指人的行为结果偏离了被要求的标准，即没有完成规定功能的现象。人的不安全行为也属于人的失误。人的失误会造成能量或危险物质控制系统故障，使屏蔽破坏或失效，从而导致事故发生。（3） 环境因素 人和物存在的环境，即生产作业环境中的温度、湿度、噪声、振动、照明或通风换气等方面的问题，会促使人的失误或物的故障发生。 一起伤亡事故的发生往往是两类危险源共同作用的结果。第一类危险源是伤亡事故发生的能量主体，决定事故后果的严重程度。第二类危险源是第一类危险源造成事故的必要条件，决定事故发生的可能性。两类危险源相互关联、相互依存。第一类危险源的存在是第二类危险源出现的前提，第二类危险源的出现是第一类危险源导致事故的必要条件。因此，危险源辨识的首要任务是辨识第一类危险源，在此基础上再辨识第二类危险源。3.2地铁施工危险源辨识的原则、内容和依据3.2.1危险源辨识的原则1.预防性原则在危险源辨识过程中，需要有一定的预防性，不仅要对第一类危险源进行辨识，还要对第二类危险源进行分析，以防更加恶劣的事故发生。2. 整体性原则要把辨识的内容作为一个具有相关性的系统，对所要辨识的内容应进行全面的分析，并且应了解各个子系统之间所存在的关系，明确可能造成事故发生的直接原因和间接原因。3. 科学性原则 进行系统的危险源辨识，应遵循科学的安全管理理论，使结果能真实地反应出该系统是否处于安全状态、危险源所存在的方位和形态，以及如果事故一旦发生，将会通过什么途径以什么规律发生。3.2.2危险源辨识的范围和内容1.施工现场作业人员的任何作业活动；2.施工现场的设备设施； 3.施工现场各个作业行为运行的状态以及潜在的危险因素。3.2.3危险源辨识的依据材料1.相关的法律法规2.施工方实际的设计方案、设计图纸、施工方案，各个缓解所需要的验收文件以及突发情况的应急预案。3.参考以往类似施工项目在施工过程中所发生的事故案例，并且予以借鉴。3.3危险源辨识的方法对危险源辨识的方法有许多种，下面对各个方法进行比较：表3-1 常用危险源辨识的方法及其优点方法名称辨识的能力方法概述优点安全检查表法定性研究运用安全系统工程的方法，发现系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素，列成表格进行分析。简明易懂，容易掌握，可根据现有的法律以及规范进行事先编制，因此可以充分考虑到系统的整体性。预先危险性分析定性研究是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。方法简单易行，可以预先识别系统内的危险源，并且用最经济最省时的方法进行系统的改进。故障类型及影响分析定性研究是采取系统分割的概念，根据实际需要分析的水平，把系统分割成子系统或进一步分割成元件，找出它们可能产生的故障和故障类型，然后进一步分析各种故障类型对子系统及整个系统产生的影响，以便采取措施加以解决的方法。书写个是简单，所用人力较少，并且不需要经过特别的训练，就可以进行分析。事故树分析法定性和定量研究是一种找出可能导致事故发生的原因以及各原因之间的逻辑关系，进而确定引发各类事故的时间组合的方法。具有较强的逻辑性，应用的范围广，可以找出导致事故的直接原因，并且也能找出潜在的危险源，既能定性的判断又能定量的计算。 不同的危险源辨识方法都有自身的优缺点，因此，在进行危险源辨识的过程中，要选择何时的方法进行危险源辨识，这样可以提高危险源辨识的正确性。4.地铁工程施工危险源辨识4.1地铁施工项目所处的自然和周边环境的危险源辨识地铁施工项目所处的自然危险源主要是：施工项目所在地的场地周边环境、天气状况等。地铁施工周边环境危险源主要是：周围建筑物、交通状况、地下管线对地铁施工可能构成的危险源和地铁施工所造成的地层沉降可能对周边建筑物造成的不良影响。4.2危险源辨识分解分析法在地铁施工工程项目中，由于其施工的环境的特殊性，因此与其他建筑工程相比，它所存在的危险源种类就比较多，单凭简单的经验辨识，可能会遗漏某些危险源，无法进行全面性的危险源辨识，通过各种危险源辨识的方法的比较，危险源辨识分解分析法（WBS-RBS）可以更好的达到危险源辨识的全面性。危险源辨识分解分析法中的WBS（Work Breakdown Structure）即工作的分解结构【10】。顾名思义，就是将系统工作分为一个一个的工作子单元；危险源辨识分解分析法中的RBS（Risk Breakdown Structure），即风险分解结构，简而言之就是将一个个的风险进一步分解成小的风险因素。因此该方法的机理就是将工作和风险进行细致的单元划分，从而能明显地观察到所存在的风险。用危险源辨识分解分析法对地铁施工项目进行危险源辨识的的基本步骤如下：1. 地铁工程施工项目的工作分解在具体施工工作的结构分解过程中，一般可按照整体施工安全以及施工安全要素等要求进行分解，一般分解至较为合适的风险识别子工作单元为止。如图4-1图4-1 工作结构分解图2. 风险结构的分解对于风险结构的分解，可以按照一些合理的方法，对风险进行层次性的分解，具体要分解到什么程度，就取决于具体施工项目的要求，如图4-2。图4-2 危险源结构分解图3. 构建工作分解结构和风险分解结构的矩阵 将工作结构分解图作为纵向结构，风险结构分解图作为横向结构，构件工作分解结构和风险风险结构的矩阵。如图4-3 图4-3 工作分解与风险分解矩阵图4.3地铁项目工程体的危险源辨识4.3.1地铁施工项目工作分解结构（WBS）在ISO10006国际标准【11】中，工作分解结构的目标是将整体的工作分解成为小单位工作，以便人们更加容易控制。在实际工程项目当中，工作结构的分解方法是不确定的，必须根据实际项目的主要特点、实际的施工情况以及施工单位自身的要求来择取合适的分解方法。对于这方面的内容，东南大学的江萍等人在施工项目结构分解方法及准则研究【12】中进行了较好的总结。 具体将分解的方法归纳为4种：1. 按照施工流程分解；2.按照三维空间或一维平面中的位子进行分解；3.按照不同的功能进行分解；4.按照专业要求因素分解。由于地铁施工是一个非常复杂的系统，因此，对于地铁施工工作结构的分解，是按照地铁工程项目的特点进行分解，则第一级W为某城市某地铁某线路。第二级按施工工艺分解结构如下：W1车站施工；W2区间线路；W3连接性通道；根据地下铁道施工及验收规范，按照具体施工的要求因素分解，第三级的分解结构如下：1.车站施工的分解：W11 基坑工程，W111 档土结构，W112 降水结构，W113 支撑结构；W12 主体结构工程，W121 钢筋工程，W122 模板工程，W123 混凝土工程，W124 安装工程；2.区间线路的分解：W21 明挖法，W211 管线拆迁、改移和悬吊，W212 基坑便桥，W213 基坑开挖与回填，W214 钢筋加工及安装，W215 模板支立，W216 混凝土灌注，W217 结构外防水，W218 工程验收；W22 盖挖法，W221 维护墙及支撑柱，W222 土方开挖，W223 隧道结构；W23 暗挖法，W231 降水施工，W232 马头门施工，W233 出衬施工，W234 二衬施工；W24 盾构法，W241 盾构竖井，W242 盾构掘进，W243 气压盾构，W244 钢筋混凝土管片拼装，W245 壁后注浆，W246 防水，W247 监控测量，W248 隧道内运输、通风及临时设备，W249 钢筋混凝土管片制作；3.连接性通道的分解：W31 管棚法，W32 暗挖法，W33 顶管法；根据以上工作结构的分解，得到工作结构的分解图：图4-4 地铁施工项目工作分解图4.3.2地铁施工项目危险源分解结构（RBS） 地铁施工项目危险源的分类主要由5个方面：1.人的因素：在实际施工过程中，人的不安全行为可能导致安全事故的发生。2.物的因素：在实际施工过程中，设备或设施以及施工场地内物体存在的不安全状态。 3.施工现场的环境因素：在实际施工过程中，现场的施工环境达不到正常作业要求，例如：作业环境恶劣、照明不够、施工面交叉。 4.施工技术因素：在实际施工过程中所涉及到的专业方面的技术以及施工人员个人防护技术缺失。 5.管理方面因素：在实际施工过程中，现场管理失当，管理制度不健全，责任不明确，现场的违章违规指挥，对违章现象处罚力度不够，对员工安全教育不到位等因素。 基于以上所述5方面事故发生的原因，对地铁施工项目危险源进行二级分解：R1 人的危险源。指工作单元中人的不安全行为，具体到地铁工程施工，主要有：违反规章制度、技术规范、操作规程，操作失误，精神紧张或注意力涣散等。R2 物的危险源。指的是施工场地设备、材料、工具、器械、设施、能源等的不安全状态；R3 作业环境危险源。R4 技术危险源。施工技术或施工工艺中所包含的危险源,主要是指施工技术、施工工艺的缺陷等。R5 管理危险源：管理缺陷危险源。综上所述，危险源的分解可以从“人-物-环境-技术-管理”5个方面进行。如图：图4-5 地铁施工项目危险源分解图4.3.3两者建立交叉矩阵进行地铁施工的施工现场的危险源辨识 根据上文所得到的地铁施工项目工作结构分解图和地铁施工项目危险源结构分解图，构件WBS-RBS矩阵图。这样就可以得到一个详细的危险源辨识表格。最后可以对其中的某一危险源进行进一步的分析。5.杭州景芳路和新塘路交叉口地铁施工项目危险源WBS-RBS法辨识实例5.1工程概述5.1.1地理位置该工程主要位于景芳路和新塘路交叉口，世纪联华新塘店东边，沿新塘路设置。工程的东边有一个小型发电厂，西边有一个加油站。5.1.2工程地质概况（1）工程地质：工程地质分布情况见下表5-1、表5-2。（2）基坑开挖地质层岩土特征表5-1基坑开挖地质层岩土特征单位工程地层概况新塘路、景芳路交叉口地下空间连接工程基坑开挖范围内：杂填土，素填土，砂质粉土，砂质粉土，粉砂。连续墙深度范围内：杂填土，素填土，砂质粉土，砂质粉土，粉砂，粉质粘土，粉质粘土 表5-2地基土层特征 土质土性特征杂填土以碎砖、碎石等建筑垃圾为主，粉性土充填其中，大部分区域上部为混凝土路面。素填土以粉性土为主，含植物根茎，局部含少量小石子等杂物。粘质粉土褐黄灰黄色，含云母、氧化铁条纹，局部夹砂质粉土、粉砂，呈稍密状态，土质不均。砂质粉土灰色，含云母，夹薄层粘性土，局部夹多量粉砂，呈稍密中密状态，土质不均。粉砂灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，夹薄层粉土或粘性土，局部以粉性土为主，呈稍密中密状态，土质不均。粉质粘土灰色，含云母、有机质，夹少量薄层粉砂，局部以淤泥质粉质粘土为主，呈流塑软塑状态，高等中等压缩性，土质较均匀。在拟建场地分布不均，局部缺失，大部分分布区域厚度较薄。粉质粘土暗绿草黄色，含云母、氧化铁条纹，夹薄层粉性土，局部夹姜结石颗粒，呈可塑状态，中等压缩性，土质较好。粉质粘土草黄灰色，含云母、有机质，局部夹氧化铁条纹，局部夹多量粉砂、粉性土，呈软塑可塑状态，中等压缩性，土质不均。圆砾灰色，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，圆砾粒径一般约0.27cm，含量约3050%，呈密实状态，土质不均。（3）水文条件：a)地下水类型浅部及中部地下水类型主要为第四纪松散岩类孔隙水和孔隙承压水，深部为基岩裂隙水。b）潜水地下水属潜水类型，受大气降水及地表迳流补给。根据地质勘查报告地下水静止水位埋深一般在0.704.30m间（相应标高约5.671.69m），潜水水位埋深约1.781.80m（相应标高约4.274.29m）。浅层地下水水位年变幅为1.02.0m，多年最高地下水水位埋深约0.51.0m，地下水流速较小。c）承压水承压水主要为深部圆砾及圆砾中赋存的承压水（上述两层承压水相通），承压水含水层层面埋深约35.042.0m。根据地质勘查报告，承压水水位高程一般在-0.6-3.8m间波动。承压水受侧向迳流补给，富水性好，具有明显的埋藏深、污染少、水量大、流速极慢、咸微咸的特点，单井开采量10003000m3/d，随季节变化不明显，承压水水位埋深为7.30m（相应标高标高约-1.04m）。5.1.3周边环境（1）周边交通新塘路、景芳路交叉口地下空间连接工程位于杭州市江干区新塘路，主体结构总长465.6m，结构南面横跨凤起东路，北面止景芳路口为止，主体结构沿新塘路布置在道路正下方。新塘路及凤起东路现状为双向六车道，另外车道两侧有非机动车道及人行道，车流量大，故施工期间将制定合理的交通组织方案，以保证新塘路、凤起东路及现场周边的交通畅通。（2）周边建筑拟建工程周边为道路、绿化、公建及住宅。场区内地势较平坦。本工程位于新塘路道路下方，地势平坦开阔。新塘路道路西侧主要以近年来新建的高层建筑（天翔风起时代大厦、滨江新城时代广场）及多层商业裙房为主（大部分下设有地下室），基础主要以桩基础为主，桩长均比结构底板埋深深，房屋距离工程结构较远，主体结构西侧中部有在用加油站；新塘路东侧在凤起东路以南为近年来新建的五福天星龙大厦，凤起东路以北为在建的中豪四季公馆；近景芳路区域东侧为杭州电力局五福变电所及五福农贸市场，距离工程主体结构最近13.76m，基础以条形基础为主。（3）地下管线工程范围内的地下管线众多，沿新塘路南北方向工程范围内有一根300mm的污水管、600mm的雨水管、1200mm给水管需改迁。其中给水管目前已迁改完成。沿新塘路西侧人行道有一条110KV高压电缆隧道，及变压电箱。沿新塘路两侧人行道及非机动车道有通信、燃气、低压电力管线。工程周边存在管线为电力、给水、通讯，具体见表5-3周边管线一览表：表5-3周边管线一览表 管类材质规格位置埋深电力铜1200900沿新塘路方向1.05给水钢400沿新塘路方向1.2雨水砼400沿新塘路方向1.71污水砼400沿新塘路方向2.16给水钢1200沿新塘路方向1.87燃气钢500沿新塘路方向0.62通信铜1000500沿新塘路方向1.0通信铜/光纤750500沿新塘路方向0.5电力铜1200900沿凤起东路方向1.44燃气钢500沿凤起东路方向2.07污水砼400沿凤起东路方向1.92雨水砼400沿凤起东路方向1.51给水钢400沿凤起东路方向1.2通信铜/光纤750500沿凤起东路方向0.55.2车站工程施工分解结构5.2.1车站 车站的具体位置在景芳路和新塘路交叉口，该工程主体结构总长465.6m，总宽20.7m，工程为两层双跨或两层三跨的箱型框架现浇钢筋砼结构，主体结构采用明挖顺筑法施工，结构采用全外包防水，侧墙为复合墙，地下连续墙与内村墙之间设置防水隔离层。工程在小里程端设置盾构调头井，大里程端设置盾构始发结构井。该工程起点里程K18+162.386，终点里程K18+629.436.主体结构顶板覆土厚度3m，底板标准段埋深16m，端头井段埋深17.5m。主体结构地下墙厚800mm，标准段地下墙深32m，入土深度比为1.0；端头井地下墙35.5m深，入土深度比为1.0。从车站范围地质剖面图可知，车站底板位于6层粉砂土上，地下墙墙趾标准段插入2粉质粘土中。 该工程附属结构共设置8个出入口、1个紧急疏散口和3组风亭。5.2.2总体施工方案 施工的总方案顺序如下：1.一期工程：围护结构施工；土方开挖，其中包括施加钢支撑工程；主体结构施工，包括各类通道和防水层的施工；土层回填施工，并且恢复路面施工。地下内部构造施工 2. 二期工程出入口施工通道施工风亭施工冷却塔施工3.车站清理及验收竣工5.2.3车站工程施工工作分解结构根据车站总体的施工方案，可以将车站工程施工工作分解为以下结构：一级分解：W1一期工程，W2二期工程，W3车站清理和验收竣工二级分解：W11围护结构施工，W12土方开挖施工，W13主体结构施工，W14土层回填施工，W15内部结构施工；W21出入口施工，W22通道施工，W23风亭施工，W24冷却塔施工。三级分解：W1201 开挖梁，W1202 支撑槽，W1203 钢筋制备，W1204 模板制安