维普资讯 http://www.cqvip.com 第5期 北 方 交 通 ・l43・ 沈阳地铁一号线工程风险分析 徐岩 (东北大学资源与土木工程学院,沈阳110004) 摘要针对沈阳地铁一号线工程决策、设计、施工、运营阶段的风险因素进行分析,指出 项目各阶段的管理风险、技术风险、环境风险等风险项目,重点分析了几种典型施工方法相关 的风险因素,并提出了风险规避和预防的措施以及应急预案。 关键词1前言 地铁风险分析风险对策 沈阳地铁一号线是沈阳轨道交通规划实施的首 理实践,其中重要的内容就是风险分析。开展针对 工程各个阶段的风险分析,制定相应的对策和应急 预案,在提高安全水平、保证项目的建设目标顺利实 现、最大限度获得经济和社会利益发挥了重要的作 用。 2风险辨识 条线路。其中地铁一号线一期工程总长度22. 156km,工程总概算95.97亿,平均每公里综合造价 4.3亿元。建设资金占投资总额的50%,由沈阳市 财政投入,信贷资金占投资总额的50%,由国内银 行贷款。 风险辨识是风险评价的基础。风险辨识的目的 包括三个方面…: (1)识别出可能对项目进展有影响的风险因 地铁一号线一期工程计划工期54个月,计划 2010年5月正式运营。 由此可见,该项目具有投资大,建设周期长,全 部线路为地下线,地下工程风险高,营运安全管理复 杂,建设和营运阶段与其他工程相比,人员密度大; 不确定因素众多等显著特点。根据国家发改委规 定,在该项目的可行性研究中,需增加”风险分析” 素、性质以及风险产生的条件,并据此衡量风险的大 ,J、; (2)记录具体风险的各方面特征,并提供最适 当的风险管理对策; (3)识别风险可能引起的后果。 章,要求对项目主要风险因素进行识别,对其影响 程度进行分析,并提出防范和降低风险的措施…。 一沈阳地铁一号线工程投资大、工期长、涉及部门众 多,影响因素复杂,为了更全面的分析影响项目的主要 风险因素,需要对项目的风险因素予以分类。下面采 2O世纪8O年代后期,风险管理进入我国,国内 已有为数不少的大型项目进行了不同程度的风险管 7抓好质量管理工作台的同时。做好质量工作以外 的其它工作 任何事物都不是孤立存在的,都是相互联系、相 互作用的,施工中做好质量管理工作的同时,要抓好 用按发生风险的阶段和风险的性质进行划分。 成均衡生产的状态,为质量管理工作创造条件。尽 量克服功利主义思想,减少”加班”时间。因为这样 可以减少系统性质量因素存在的数量和范围,为质 量控制和质量管理工作带来方便和保证。 施工计划、安全、成本核算等其它方面的工作,以形 Construction Enterprise How to Ensure Construction Quality of Freeway Abstract The author elaborates measures to ensure freeway construction quality around the understandings to construction of Shen—Da,Shen—Shan and Chang—Yu Freeways. Key words Construction enterprise Freeway Quality 维普资讯 http://www.cqvip.com ・144・ 北 方 交 通 按风险发生的阶段将该项目风险划分为前期 决策阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段四个阶 段。 在各个阶段又按着风险的性质将风险因素进行 如下分类。 目前大型工程项目的风险评估方法主要可以分 为定性和定量两种。定性的分析方法一般是用语言 表达的方式来区别风险发生的可能性,它可以给出 风险发生概率和影响程度相对性的评价结果;而定 量的风险分析方法是利用数学计算手段获得风险事 件发生的概率和影响程度的数值表达。 3项目主要风险因素 前期决策阶段:客流预测、路网规划和线路方 案、融资方案、项目效益及风险预测、环境评估、其他 专业工程方案等等 】。 设计阶段:勘查单位提供给设计部门的勘查资 料是否齐全,准确;设计方案的选择是否合理(线路 方案、结构方案和施工工法的选择,运输能力及行车 组织方案、设备系统方案、建筑方案等)。 施工阶段:从管理、技术、机械设备和环境四个 方面提出施工中主要的风险因素。 (1)管理风险 勘察单位对地质勘察数据处理失误、资料不详 细、勘察资料数据不全。 建设单位施工中相关协调工作不能按期完成, 延误工期,不能及时排除对工程不利的影响因素 (如动迁,管线调查和迁移等);对施工单位的管理 缺乏有效的监督(如出现违规分包等)。 设计单位未严格按照相关规范;方案选择缺乏 技术论证;设计人员缺乏经验、设计计算疏忽、安全 系数过小等。 施工单位缺乏施工经验,施工组织方案不合理, 不能严格遵守施工规程;施工管理混乱,违规分包, 缺乏对分包单位的监管;缺乏必要的施工安全教育 和培训,安全意识差,盲目赶工期。 监理缺乏足够的工程经验,监督不力。 (2)技术风险 沈阳地铁一号线的主要施工工法为明挖法、浅 埋暗挖法和盾构法。下面就这三种施工工法相关的 技术风险加以分析。 明挖法施工中的风险因素: 沈阳地铁一号线有l0座车站、3段区间采用明 挖法施工。 ①开挖和回填过程中,由于坑边超载、地下水 渗流、超挖,施工降水等因素土体压缩固结和变形, 对地表、地下管线和周边建筑物产生不利影响。 ②锚喷和支护不及时,使得支护体系的受力状 态超过其承载范围而引起支护结构失效、土体垮塌。 ③大量的降低和疏干地下水,将对沈阳地区地 下以及地面的水体环境产生影响。动水压力的存在 使地下水受污染的危险性增加。 ④沈阳地区的地层富含厚度较大的砂层、砂砾 层,不排除在个别地段含有细砂透镜体,施工降水如 产生较大的动水压力,将产生流沙和管涌现象;管井 降水带走砂土及地下连续墙墙体接缝处砂土流失等 造成地层损失,引起沉降。 ⑤施工过程中,施工监测工作不及时,数据有 误,对超出允许范围的围护结构和土体的变形,未能 及时预警,采取措施不当。 浅埋暗挖法的风险因素: 浅埋暗挖法施工首先在北京地铁复兴门折返线 使用,随后在全国的地下工程中推广应用。 地铁隧道的埋深一般较浅,采用浅埋暗挖法施 工容易引起地层、地表下沉及变形,严重的将危及地 面建筑物、道路、地下管线等的安全,施工风险相对 较大。 ①沈阳地区土层为砂性土,地铁隧道穿越中粗 砂、砂砾层,土体性质直接影响到开挖后能否形成的 自然拱,自然拱的形成对隧道支护结构和沉降影响 较大Ⅲ。 ②地下水处理不当,致使土层中形成较大的渗 流量。 ③采用台阶法施工开挖顺序、开挖进尺不合理, 无法保证开挖过程中工作面的稳定。 ④施工组织不力,致使开挖面较长时间暴露,未 能及时实施衬砌,引起土体较大的沉降和变形,甚至 发生局部坍塌 J。 盾构法风险因素: 盾构法施工能适应各种复杂的工程地质和水文 地质条件,施工速度快,安全、机械化和自动化程度 维普资讯 http://www.cqvip.com 第5期 徐岩:沈阳地铁一号线工程风险分析 ・145・ 高,对地面干扰校,地面沉降较易控制。但盾构法也 存在一系列缺点和难点,在一定条件下也会转化为 工程风险因素。 织机构设置、服务水平(软件、硬件)、财务管理、资 源(再)开发等等。 4风险估计和分析 ①盾构掘进机引起土体的变形,引起孔隙水压 力波动、过大的地面沉降和隆起; 风险估计和分析主要包括以下内容: (1)确定单一风险因素发生的概率值,通过主 观或客观的方法实现量化的目的。 (2)分析各风险因素的风险结果,探讨各风险 因素对项目目标的影响程度。 ②盾构在地下”蛇行”前进,方向控制不准,纠 偏困难; ③盾构机造价昂贵;沈阳地铁施工部分区段拟 采用本地生产的盾构机,运行状态是否稳定,一旦出 现故障,能否在短时间内得到解决。故障期间能否 快速采取有效措施,防止开挖面长期暴露。 ④盾构法隧道衬砌和接缝渗漏水,隧道后期沉 降增大。 ⑤盾构掘进后土体处于应力释放的状态,如果 盾尾空隙充填不足和不及时,将引起土体的下沉。 (3)与机械设备相关的风险 地铁施工过程当中需要用到大大小小众多的施 工机械,因而施工机械会成为工程的风险。 设备在设计选型、支座加工和材料选用等方面 的失误、设备制造中偷工减料或代料、设备使用伪劣 零件、设备无安全保护装置或装置不全;设备超载或 违章使用,赶进度造成机械疲劳作业未能及时检修, 部件损坏或倒塌,造成人身安全伤害事件。 车站屏蔽门系统、消防、防灾报警、车站监控系 统的选型对于最大限度地减少地铁运营伤亡和设备 损毁、规避地铁运营风险影响较大。 (4)环境风险 ①地质状况复杂且地下管线较多。复杂地质 条件导致地下施工可能遇上各种险情;而迁移众多 地下管线使施工难度增加,进度减缓,管线资料不全 又使勘测、施工的危险性和不确定性增加,很可能因 有关部门无法提供准确资料而导致施工中地下管线 的变形、沉降、断裂,情况一旦发生将有可能引发断 水、断气、停漏电、塌方、乃至出现人员伤亡事故等。 ②施工环境差,环境风险大。一方面地铁工程 在城市环境下施工,受到周边道路及已有各类构筑 物的影响,施工场地狭小,环境差。另一方面在施工 期间会对沿线建筑物、地面交通、商业设施、绿化设 施等造成不同程度的影响,因而在考虑风险分析及 工程保险时,第三者风险很大。 ③恶劣的气候如大风、大雨、雾、雷击等。 运营阶段:运营管理水平、运营公司体制、运营 调度方案、安全管理水平、突发事件、票价方案、应急 救援能力和风险应急措施、其他交通工具的配合、组 目前大型工程项目的风险评估方法主要可以分 为定性和定量两种。 定性的分析方法一般是用语言表达的方式来区 别风险发生的可能性,它可以给出风险发生概率和 影响程度相对性的评价结果;根据风险因素发生的 可能性,风险产生后对项目影响程度的大小,可以将 风险分为五个等级:较小风险、一般风险、较大风险、 严重风险、灾难风险。 定量的风险分析方法是利用数学计算手段获得 风险事件发生的概率和影响程度的数值表达。目前 在地铁工程行业以外已经得到大量研究和应用的风 险分析和评价的方法,主要有:风险矩阵法、等风险 图法、故障树分析法、事件树分析法、决策树分析 法、综合评分法、影响图、贝叶斯网络、层次分析法 、蒙特卡罗、模糊评价法、进度计划评审技术等。工 程项目的风险分析的实施过程包含有特定的步骤, 大体说来可分为:前期策划、中期施工、后期运营。 风险等级 特征描述 较小风险 发生的可能性很小,引起的损失很小,可以忽略 一般风险 蓥磊 奋 发生造成的损失较小’一 较大风险 羹暑 嚣 者发生后造成的损失较丸 一是指风险发生的可能性较大,一旦发生将造成较 严重风险奎器 蒜 露釜甓 失。采取有效的防范措施项目仍然可以正常实施。 指风险发生的可能性很大,而且发生后将会造成严 灾难风险重的损失,或者即使发生的概率很小,一旦发生将. 会造成灾难性的损失 要对工程进展的每一阶段分别进行相应的风险 分析,地铁工程中风险分析和预警可按照如下流程 分阶段进行: 维普资讯 http://www.cqvip.com ・146・ 北 方 交 通 运营阶段的安全风险管理:设定地铁运营的安 全管理目标;完善安全管理体系,制定安全管理规 程;制定应急救援预案,完善应急救援体系,建立紧 急状态下运营的安全管理模式;加强安全科技研究, 从本质上保证运营安全;加强安全文化建设,提高安 全管理水平。 为了做好城市地铁事故灾难的防范与处置工 作,保证及时、有序、高效、妥善地处置城市地铁事故 灾难,最大程度地减少人员伤亡和财产损失,维护社 会稳定,支持和保障经济发展,有必要制订沈阳地铁 5风险对策和应急预案 一号线事故灾难应急预案。 根据相关法律法规的要求,沈阳地铁一号线事 风险分析的最终目的是制定对策,避免或降低 风险带来的损失。风险对策可以分为主动应对对策 和被动应对对策。主动应对对策包括:风险回避、风 险控制、风险转移、风险自留,主要是为了降低风险 发生的几率;而被动应对主要就是指定合理有效的 风险应急预案。 规划设计阶段的安全风险管理:制定设计方案 故灾难应急预案应主要包括以下内容:明确组织机 构与职责、确预警预防机制、制定应急响应方案、确 定后期处置方式、制定各项保障措施。 经初步分析,沈阳地铁一号线事故灾难应急预 案应包括的主要应急响应措施有:火灾应急响应措 施;地震应急响应措施;地铁爆炸应急响应措施;地 的安全审查内容和程序;审核地质、水文勘察资料、 地下管线资料和相邻建筑物的资料;审核与岩土和 地下结构工程相关的设计;审核相应的施工方法、辅 助工法、施工规范和特殊条款;审核施工安全措施和 方法;审核施工单位监测系统的配置原则,建立并完 善全线工程监测网。建立并完善资料数据库和风险 管理信息系统;提出设计阶段的安全风险管理报告 等。 铁大面积停电应急响应措施;水灾应急响应措施;地 铁车站内发生聚众闹事等。 突发事件的应急保障措施和处置:主要包括通 信与信息保障、应急支援与装备保障、技术储备与保 障,以及如何进行宣传、培训和演习,保险理赔,对 事故进行调查。 6小结 沈阳地铁建设项目是沈阳自建市以来最为重大 的工程项目,重视风险分析,运用科学的风险管理方 法,消除和降低风险带来的损失,是地铁建设的重要 内容。 参考文献 1王家远,刘春乐,编著.建设项目风险管理,中国水利水电出版社 施工阶段的安全风险管理:完善各项管理机制, 加强技术培训和安全教育培训,提高施工管理人员 的安全风险管理技术水平;审核施工单位的施工方 案、施工组织及安全措施;分析和评估施工中关键技 术措施可行性和有效性,各车站、区间施工中可能发 生的安全风险;确定现场监测对象,实施动态监测, 及时报警,逐步实现信息化施工;结合工点情况及有 关科研情况,开展必要的专题研究与试验等;发生环 境破坏和安全事故时,提供可靠依据,划分责任。 2朱民,冯爱军,邓志高,等.城市轨道交通项目前期风险分析研究 [J].都市快轨交通,2004,17(6) 3吴应明,王学斌.地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策.城 市轨道交通研究。2003.8 Analysis of Risk with Shenyang Underground ̄Project No.1 Abstract The paper analyzes the decision for project No.1,design,construction and factors of risk at running stage,points out the risks in management,technique and enviomentr at various stage of project,emphatically analy— ses a few typical factors for risk related to construction methods.and proposes provisions for risk and emergence schemes. Key words Underground Risk analyfing Stmtegy for risk