地铁明挖法施工安全风险管理培训

1、1,北京市轨道交通工程建设施工安全风险管控 明挖法施工风险、现场巡视与预警 专题汇报,二一年七月,工程咨询有限公司 明挖专业咨询组 * 博士 高工,2,内容大纲,一、 基本规定 二、 明挖法施工工程自身风险监控、评估 三、 施工中对周边环境风险的监控、评估 四、 明挖法工点现场巡视及预警案例,3,一、基本规定,1、安全风险因素 为导致安全事件发生、发展的潜在原因.类别：人的不安全行为、物的不安全状态、管理缺陷。 地质因素主要指影响工程施工安全的工程地质、水文地质条件，如空洞、漂石、滞水等； 环境因素主要指地面建/构筑物、文物古建、古树、既有轨道交通、桥桩、地下管线、地下建/构筑物、地下障碍物、

2、道路、绿地、地表与地下水体等； 工法工艺设计因素主要指工法方案、工艺方案、环境保护措施及地下水控制工艺方案等的选择； 施工工艺及设备因素主要指施工工艺方法、设备类型及施工参数等。 施工组织管理因素主要指施工部署、施工准备、安全风险组织机构及专业人员配置、安全风险管理体系建立等,4,一、基本规定,2、安全风险事件 安全风险事件是指工程施工中发生、可能影响到工程自身及环境安全的偶然性事件，包括： 工程自身安全风险事件 周边环境安全风险事件 轨道交通工程建设中采用明挖法施工时常见的安全风险事件参见下表1,5,一、基本规定,表1 明挖法施工常见安全风险事件表,6,一、基本规定,3、施工安全风险监控阶段

3、划分 施工准备期安全风险识别与评估 施工过程安全风险监控、评估与预警 施工后安全风险评估(周边环境影响,7,一、基本规定,4、施工安全风险评估的管理 施工准备期 职责 （1）施工单位 a. 分析岩土工程勘察及环境调查资料 b. 现场实地地质踏勘、环境核查及空洞普查 c. 地质、环境安全风险识别与分析 d. 识别、分析设计方案中涉及的安全风险处置措施实施的重点、难点及可能的安全风险。 （2）监理单位 a. 监督施工单位地质踏勘、环境核查和空洞普查工作及其结果的分析情况 b. 施工方案安全性评估 c. 施工组织合理性评估,8,一、基本规定,施工准备期安全风险评估报送程序框图,特、一级和有特殊要求的

4、其它等级环境风险工程地质、环境条件发生重大改变时，工点设计单位或专业评估单位应对前期特殊工程环境评估报告进行修改、补充或完善,管理流程,9,一、基本规定,4、施工准备期安全风险识别与评估 施工准备期应进行下列工作： 岩土工程勘察及环境调查资料分析 现场实地地质踏勘 环境核查 地下空洞普查 识别安全风险的部位和安全风险因素 评价安全风险事件发生可能性和严重程度 各工法从以下四个方面进行评估： 地质、环境安全风险识别与分析 设计方案实施安全风险识别与分析 施工方案安全性评估 施工组织合理性评估,10,一、基本规定,11,一、基本规定,12,一、基本规定,5、施工过程安全风险监控、评估与预警 施工过

5、程中通过监测、巡视和评价，对可能或已经发生的工程自身安全风险事件和环境安全风险事件进行分析、评估和预警级别的判定，主要从以下几个方面进行： 开挖面地质状况 支护结构体系 周边环境 施工工艺及设备 施工组织管理及作业状况,13,5、施工过程安全风险监控、评估与预警(续) 施工过程安全风险监控是指施工过程中对可能存在的安全风险因素和可能发生的安全风险事件进行全过程动态监测及巡视。 施工监测的对象、项目、方法、频率及相关要求参见 “地铁工程监控量测技术规程”和“北京市地铁施工监控量测设计指南”； 第三方监测的对象、项目、方法、频率及相关要求参见体系附件5：“北京市轨道交通工程建设第三方监测设计指南”

6、。 施工过程安全风险巡视方法主要有观察、拍照、描述等，必要时辅以量测、素描和摄像,一、基本规定,14,一、基本规定,5、施工过程安全风险监控、评估与预警(续) 当监控发现异常情况，可能引起工程自身或周边环境安全风险事件时，分析安全风险事件发生的可能性和后果严重程度，并据此启动警戒预报； 监测预警、巡视预警、综合预警 采用黄色、橙色、红色三级预警 具体见北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系（试行,15,一、基本规定,1）施工过程 1）施工单位职责 a. 巡视施工现场开挖面地质状况、支护结构体系及周边环境。 b. 参见施工巡视预警参考表评估和判定预警状态，并填写施工单位现场安全巡视表，按要求

7、报送系统平台,2）监理单位职责 a. 巡视施工现场开挖面地质状况、支护结构体系、周边环境、施工工艺及设备、施工组织管理及作业状况。 b. 参见施工巡视预警参考表评估和判定预警状态，并填写监理单位现场安全巡视表,报信息系统平台,16,一、基本规定,表1-1 施工单位施工现场安全巡视表,17,一、基本规定,表1-2 监理单位施工现场安全巡视表,18,一、基本规定,表1-3 监理单位施工现场安全评估表,19,一、基本规定,1）施工过程 3）第三方监测单位职责 a. 巡视施工现场开挖面地质状况、支护结构体系及周边环境。 b. 参见施工巡视预警参考表评估和判定预警状态，并填写第三方监测单位现场安全巡视表

8、，按要求报送系统平台,20,一、基本规定,6、巡视、评估频率 （1）施工单位、监理单位 a.对开挖面地质、支护结构、周边环境、施工工艺及设备的巡视频率参见施工巡视频率表（附表1-5 ） b. 对施工组织管理及作业状况应每月巡视、评估一次。 （2）第三方监测单位 a. 巡视频率应与监控量测频率保持一致； b. 每周汇总施工单位、监理单位的巡视、评估信息，对全线在施各标段（或工点）的安全状况进行评估，编制评估周报； c. 对全线各标段（或工点）施工单位、监理单位的监控管理工作进行监督、检查和评价，编制全线工程建设施工安全风险监控管理月报,21,一、基本规定,表1-5 施工过程巡视频率表,22,二、

9、明挖法施工工程自身风险 监控、评估,23,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,1、一般规定 北京市轨道交通工程建设明挖法施工一般包括围护结构施作、土方开挖、支撑体系施作、基坑降水等过程。 明挖法施工准备期安全风险评估主要包括内容： 明挖法地质、环境安全风险识别与分析：在认真分析岩土工程勘察与环境调查资料、地质踏勘、环境核查及空洞普查的基础上，对地质、环境安全风险因素和地下水难以控制等地质条件复杂、紧邻地下管线等环境条件复杂的部位进行识别，分析可能带来的安全风险； 明挖法设计方案实施安全风险识别与分析：在认真学习设计文件的基础上，结合自身的经验及认识，对基坑支护体系、环境保护措施、地下水控制工

10、艺等实施的重、难点及可能的安全风险进行识别与分析,24,1、一般规定 明挖法施工方案安全性评估： 在周边地质与环境条件核查的基础上，评估地质及环境条件对围护结构、支（锚）结构、地下水控制、土方开挖等施工方案的影响，并预测施工方案对周边环境可能产生的影响，对成孔、成桩和注浆设备的适应性及开挖、支护施工步骤和参数的可行性进行论证； 明挖法施工组织合理性评估 ：评估明挖法施工组织设计的合理性、针对性，主要包括施工部署、施工准备、安全风险管理体系建立等方面,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,25,1、一般规定 明挖法施工过程安全风险监控、评估与预警主要内容： 明挖法施工开挖面地质状况监控、评估与预

11、警：对基坑内的地质变化、边坡土体稳定性进行监控、评估与预警； 明挖法支护结构体系监控、评估与预警：对基坑支护结构变形及稳定性进行监控、评估与预警； 明挖法施工周边环境监控、评估与预警：对基坑周边堆载、积水及建/构筑物、管线、地面开裂变形情况进行监控、评估与预警,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,26,1、一般规定 明挖法施工工艺监控、评估与预警：对开挖、围护、支撑、注浆及降水等施工参数是否满足设计进行监控、评估与预警； 明挖法施工组织管理及作业状况监控、评估与预警：对明挖法施工人员、设备、应急物资等资源到位情况，安全保护措施落实情况，设计文件落实情况，施工组织设计及施工专项方案落实情况，违

12、章作业情况及安全风险管理体系运行情况进行监控、评估与预警。 在支撑拆卸等关键工序，在开挖结束后至底板施作之前、冬（或雨）季、因特殊原因导致工程停滞等关键时期，或在阳角、明暗挖结合、变断面等易出现安全风险的部位，应增大巡视频率,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,27,2、施工准备期 地质、环境安全风险识别与分析 地质安全风险因素识别与分析 （1）识别不良地层、地下水、地下空洞等地质安全风险因素 （2）分析地质因素对施工的影响及可能带来的安全风险 环境安全风险因素识别与分析 （1）识别地面环境、地下环境等环境安全风险因素 （2）分析工程施工、环境的相互影响及可能带来的安全风险 地质条件复杂和环

13、境条件复杂部位的识别： （1） 地质条件复杂的部位：包括地下水难以控制处、土质软弱处等； （2） 环境条件复杂的部位：包括紧邻古迹或建筑物处、周边建构筑物荷载差异较大处、紧邻地下重要管线处、紧邻地下污水管线处、紧邻水源处、邻近施工等,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,28,2、施工准备期 设计方案实施安全风险识别与分析 施工工艺：主要对支护工艺、开挖工艺、辅助工法工艺等实施的重、难点及可能的安全风险进行识别与分析； 受力条件复杂部位：主要对基坑阳角处、明暗挖结合处、支（锚）与护壁（墙面）联结处、坑内分区开挖时无围护坡面、不同支护体系转换处、车站主体与出入口或风道接口处、围护结构不连续处等部

14、位进行识别，分析工法工艺方案实施重、难点及可能的安全风险； 环境保护措施：主要对地面建构筑物、桥桩、地下建构筑物、地下管线等保护措施实施的重、难点及可能的安全风险进行识别与分析； 地下水控制：主要对地下水控制方案、降水或堵水工艺方法及施工参数等实施的重、难点及可能的安全风险进行识别与分析,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,29,2、施工准备期 施工方案安全性评估 地质、环境因素对明挖法施工工艺的影响评估 （1）地质因素对成孔及成桩（锚、土钉）工艺的影响评估：主要对工程地质、水文地质条件导致钻进困难、塌孔、缩孔、串孔、漏浆、孔内涌水涌沙、握裹力不足等安全风险事件发生可能性及严重程度进行评估；

15、 （2）环境因素对成孔及成桩（锚、土钉）工艺的影响评估：主要对地下障碍物、地下管线、空洞、地表水体等导致钻进难、漏浆、孔内涌水涌沙、握裹力不足等安全风险事件发生可能性及严重程度进行评估,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,30,2、施工准备期 施工方案安全性评估 地质、环境因素对明挖法施工工艺的影响评估 （3）地质、环境等因素对土方开挖顺序的影响评估：分析地质条件、环境条件、季节条件及施工能力等因素对土方分区、段、层开挖顺序的影响，并对开挖导致的安全风险事件发生可能性及严重程度进行评估； （4）地质、环境因素对降水施工的影响评估：主要对地质条件导致降水井质量不好、出砂量过大、出水量不足等安全

16、风险事件的发生可能性及严重程度进行评估,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,31,2、施工准备期 施工方案安全性评估 设备适应性评估 （1）围护桩（或锚杆、土钉）成孔设备适应性评估 （2）注浆设备适应性评估 （3）基坑降水设备适应性评估 施工对环境的影响评估 （1）成孔、成桩等施工工艺因素对环境的影响评估：主要对成孔、成桩施工产生的振动、塌孔、缩孔等引起周围环境破坏等安全风险事件发生可能性及严重程度； （2）锚杆（土钉）施工工艺对环境的影响评估：主要对钻进时水土流失、注浆压力失控引起周边地下构筑物或地下管线破损等安全风险事件发生可能性及严重程度,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,32,2

17、、施工准备期 施工方案安全性评估 施工对环境的影响评估 （3）地下水控制对地质、环境的影响评估：主要对地下水控制能力不足引起土质含水量过大、形成边坡空洞及降水引起周边建筑物或地面沉降等安全风险事件发生可能性及严重程度； （4）土方开挖对土体自稳、支护体系稳定及周边环境的影响评估：主要对土体分区、分段、分层开挖方案引起土体失稳、支护体系损坏及周边环境破坏等安全风险事件发生可能性及严重程度,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,33,2、施工准备期 施工组织合理性评估 施工部署 （1）施工场地布置 （2）施工总体方案 a. 施工顺序安排 b. 施工队伍任务划分 （3）组织机构 （4）人员配备,二、

18、明挖法施工工程自身风险监控、评估,34,2、施工准备期 施工组织合理性评估 施工准备 （1）技术准备：包括地质核查、空洞核查、管线及地下障碍物核查，废弃管线及地下障碍物处理措施、需要保护管线的保护措施、地面建构筑物的核查及保护措施、冬雨季施工措施、监控量测措施、交通导改方案的编制等； （2）施工现场准备：包括项目经理部组建完成情况、施工队伍到位情况，废弃管线及地下障碍物处理、需要保护管线的保护、地面建构筑物及地下构筑物的保护、塔吊设备场地硬化、交通导改、大型设备进场等； （3）抢险物资准备：包括方木、编织袋、工字钢、钢管、钢板、引水管等抢险物资及发电机、水泵等设备的储备和管理,二、明挖法施工工

19、程自身风险监控、评估,35,2、施工准备期 施工组织合理性评估 安全风险管理体系 主要对安全风险组织机构、专职安全风险管理人员配置、安全生产管理制度、安全生产监督管理措施、安全生产教育情况等,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,36,3、施工过程 开挖面地质状况监控、评估与预警 土层性质及稳定性： （1）土质性质及其变化情况 土质密实度、湿度、颜色等性质，分布情况，与地质勘察及踏勘结果和设计条件的差异情况； （2）开挖面土体渗漏水情况：渗漏水量、气味、颜色、是否伴有砂土颗粒、发生位置、 发展趋势等； （3）土体塌落：塌落位置、塌落体大小、发展趋势、塌落原因等,开挖面地质状况监控、评估与预警

20、地下水控制效果：堵水效果或抽降水控制效果、降水井抽水出砂量、变化情形及持续时间、附近地面沉陷情况等,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,37,3、施工过程 支护结构体系监控、评估与预警 支护体系施作及时性情况 支护体系渗漏水情况：渗漏水量、气味、颜色、是否伴有砂土颗粒、发生位置、发展趋势等。 支护体系开裂、变形变化情况 （1）桩顶与冠梁脱开现象，冠梁开裂范围、宽度与深度，桩间网喷护壁开裂情形等； （2）支撑扭曲及偏斜程度、发生位置、发展趋势等； （3）锚头脱落、松动或变形情形、混凝土腰梁开裂、腰梁与土体脱开情况、及发生位置； （4）土钉墙面层开裂情况、发生位置、发展趋势等,二、明挖法施工工程

21、自身风险监控、评估,38,3、施工过程 支护结构体系监控、评估与预警 支护体系施工质量缺陷 （1）围护桩身有无夹泥、断桩、缩径及偏斜现象，桩身夹泥范围、断桩、缩径程度、偏斜程度等； （2）支撑装配整体完好性、支撑与围檩连接是否符合规定、围檩与桩身密贴情况、支撑体系破损情况等,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,39,3、施工过程 施工工艺监控、评估与预警 开挖坡度 观察开挖坡度施工参数，与设计进行对比，是否符合原设计坡度、有无出现直坡、逆坡及出现范围等； 开挖面暴露时间 观察实际暴露时间是否满足施工图设计或施工组织设计要求； 施工工序 成桩（支撑、锚杆、土钉）、土方开挖及支撑架设、拆除是否满

22、足施工组织设计要求； 基坑超挖：超挖深度、超挖部位等,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,坑边超载：坑边荷载重量、类型、与坑缘距离、面积、位置等； 地表积水：积水面积、深度、水量、位置、地面硬化完好程度、坡顶排水系统是否合理及通畅等,40,施工巡视预警参考表（京轨建总工字2009141号，各单位通用,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,41,施工巡视预警参考表（续前,土方开挖与边坡稳定,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,42,3、施工过程 施工组织管理及作业状况监控、评估与预警 人员、设备、应急物资等资源到位情况 是否按照施工准备期施工组织要求组织人员、设备、应急物资等资源到位； 安全

23、保护措施落实情况 作业人员安全防护用品、设施、文明施工等情况,施工组织管理及作业状况监控、评估与预警 设计文件落实情况 （1）围护桩施作 （2）支撑安装与拆卸 （3）锚杆施作 （4）混凝土护壁施作 （5）土钉墙支护施作,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,43,3、施工过程 施工组织管理及作业状况监控、评估与预警 施工组织设计及施工专项方案落实情况 支护结构施作、土方开挖、运输、桩间土开挖及边坡修整、冬雨季施工等是否满足施工组织设计及施工专项方案要求； 违章作业情况 基坑成孔、成桩（锚）、土方开挖、支撑、降水等工序、工艺、工种是否遵守操作规程； 安全风险管理体系运行情况 施工单位项目部执行安

24、全风险管理体系的情况及效果等,二、明挖法施工工程自身风险监控、评估,44,三、施工中对周边环境风险的 监控、评估,45,三、施工中对周边环境风险的监控、评估,1、一般规定 周边环境主要有建/构筑物、桥梁、既有线（铁路）、道路（地面）、河流湖泊、地下管线等。 施工过程周边环境监控、评估： 一般工程环境过程评估：根据监控量测控制指标值，判别施工过程中监测点的预警状态，或根据周边环境巡视发现安全隐患或不安全状态而进行预警。 特殊工程环境过程评估：根据前期特殊工程环境现状评估、施工影响预测及附加影响分析定出的监测控制指标判别监测点的预警状态，或根据周边环境巡视发现安全隐患或不安全状态而进行预警，并综合

25、分析每道工序实际监测数据、预测监测最终变形值，结合巡视信息，修正前期评估得到的控制指标。 对基坑或隧道周边2.0H影响范围内的环境进行巡视,46,2、周边环境监控、评估 施工现场周边建构筑物 建构筑物开裂、剥落：包括裂缝宽度、深度、数量、走 向、剥落体大小、发生位置、发展趋势等； 地下室渗水：包括渗漏水量、发生位置、发展趋势等。 施工现场周边桥梁 墩台或梁体开裂、剥落情况，包括裂缝宽度、深度、数量、走向、剥落体大小、发生位置、发展趋势等。 施工现场周边既有线（铁路） 结构开裂、剥落情形 结构渗水情形 道床结构开裂情形 变形缝开合及错台情形,三、施工中对周边环境风险的监控、评估,47,2、周边环

26、境监控、评估 施工现场周边道路（地面） 地面开裂：包括裂缝宽度、深度、数量、走向、发生位置、发展趋势等； 地面沉陷、隆起：包括沉陷深度、隆起高度、面积、位置、距墩台的距离、距基坑（或隧道）的距离、发展趋势等； 地面冒浆/泡沫情形 施工现场周边河流湖泊 水面漩涡、气泡：包括水面有无出现漩涡、水泡、出现范围、发生位置、发展趋势等； 堤坡开裂：包括裂缝宽度、深度、数量、走向、位置、发展趋势等,三、施工中对周边环境风险的监控、评估,48,2、周边环境监控、评估与预警 施工现场周边地下管线 管体或接口破损、渗漏：包括位置、管线材质、尺寸、类型、破损程度、渗漏情况、发展趋势等； 检查井等附属设施的开裂及进

27、水：包括裂缝宽度、深度、数量、走向、位置、发展趋势、井内水量等。 施工现场周边邻近施工情况 主要应巡视、评估邻近在施工程项目规模、结构、位置、进度、与轨道交通工程水平距离、垂直距离等,三、施工中对周边环境风险的监控、评估,49,周边环境巡视预警参考表,三、施工中对周边环境风险的监控、评估,50,三、施工中对周边环境风险的监控、评估,周边环境巡视预警参考续表,51,四、明挖法工点现场巡视及预警案例,52,单项预警 监测预警：利用监测数据，参考设计单位在设计文件中已经给出的监测项目的控制指标值（变形、内力）进行预警。 巡视预警：利用施工现场的安全巡视项目，参考巡视预警参考表进行预警。 综合预警 在

28、监测预警和巡视预警基础上，经过第三方监测单位和专家综合分析进行综合预警判别,四、明挖法工点现场巡视及预警案例,1、关于预警,53,四、施工安全风险预警报警标准,1）监测预警 监测预警标准：根据设计单位提出的监控量测控制指标值，将施工过程中监测项目（点）的预警状态按严重程度由小到大分为三级：黄色监测预警、橙色监测预警和红色监测预警。 黄色监测预警：“双控”指标（变化量、变化速率）均超过监控量测控制值的70时，或双控指标之一超过监控量测控制值的85时； 橙色监测预警：“双控”指标均超过监控量测控制值的85时，或双控指标之一超过监控量测控制值时； 红色监测预警：“双控”指标均超过监控量测控制值，或实测变化速率出现急剧增长时。 监测预警通过信息平台自动实施报警,54,2）巡视预警 巡视预警标准：施工过程中通过安全巡视，发现安全隐患或不安全状态而进行的预警。 预警标准： 京轨建总工字2009141号）（各单位通用） 按严重程度由小到大分为三级： 黄色巡视预警、橙色巡视预警和红色巡视预警 巡视预警通过现场监控实施各方上报信息平台预警评估表，并经综合预警判定后实施报警,四、明挖法工点现场巡视及预警案例,55,四、明挖法工点现场巡视及预警案例,明挖法工点现场巡视成果表（样表,1）开挖面地质状况：土层性质及稳定性、地下水控制效果和其它情况； 2）支护结构体系：支护体系施作及时性、渗漏水情况、支护体