地铁轨道工程施工风险管理策略研究

引言

随着我国城市化进程加快，地铁建设已成为缓解交通压力的重要手段。截至 2023 年，我国内地已有 50 多个城市开通城市轨道交通，运营里程超过10,000 公里，其中地铁运营里程约占 80% 。然而，地铁施工多位于地下复杂地质环境中，涉及深基坑、盾构掘进、隧道支护等高危作业，施工过程中面临诸多不确定性风险。近年来，国内外地铁施工事故频发，如坍塌、涌水、设备故障等，不仅延误工期，更威胁生命财产安全。2022 年某地铁工地发生坍塌事故，造成多人伤亡，直接经济损失达数千万元，这再次警示我们必须高度重视施工风险管理。因此，开展地铁轨道工程施工风险管理研究具有重要的现实意义。

1 地铁施工风险特点与分类

地铁施工风险具有隐蔽性、连锁性和动态性等特征。隐蔽性体现在地下工程难以直接观察地质条件和结构状态，需要通过专业探测设备和技术手段进行分析判断；连锁性指某一风险可能引发多重次生灾害，如涌水导致坍塌和地面沉降，进而影响周边建筑物安全；动态性则因施工进度、环境变化等因素使风险不断演变，需要实时监测和动态评估。根据风险来源，可将其分为地质风险（如软弱土层、地下水、岩溶发育）、技术风险（如盾构机故障、测量误差、支护失效）、管理风险（如人员操作失误、监管缺失、应急预案不完善）及环境风险（如周边建筑物扰动、交通影响、地下管线破坏）。全面识别和分类是实施有效管理的基础，需要建立完善的风险分类体系，为后续风险评估和应对提供依据。

2 地铁施工风险识别方法与流程

2.1 风险识别方法

风险识别需结合定性与定量方法，采用多种技术手段进行全面分析。常用方法包括专家调查法、故障树分析法（FTA）、现场勘查法及历史数据分析法。专家调查法通过组织行业专家进行多轮研讨，利用德尔菲法收集专业意见；故障树分析法对基坑坍塌、盾构卡机等关键事件进行诱因分解，建立逻辑关系图；现场勘查法通过地质雷达探测、钻孔取样、地下水位监测等手段获取第一手数据；历史数据分析法则收集类似工程事故案例，建立数据库进行统计分析。

2.2 风险识别流程

风险识别遵循 " 信息收集 - 风险清单编制 - 风险描述 " 的系统化流程。首先需要全面收集工程设计图纸、地质勘察报告、周边环境调查资料、气象水文数据等基础信息，建立项目信息数据库。收集包括地质勘察报告、施工设计图纸、环境影响评估报告等在内的相关技术文档，并对沿线 1 公里范围内的建筑物、地下管线进行了详细普查。其次通过头脑风暴法、检查表法、情景分析法等方法列出潜在风险，编制初步风险清单，对每项风险的发生概率、影响范围、诱因进行详细描述，建立风险档案。

2.3 风险数据库构建

利用信息化手段建立风险数据库可提升识别效率和管理水平。风险数据库应包含风险编号、类型、位置、状态、应对措施、责任单位等字段，并具备实时更新和智能分析功能。项目采用 BIM 技术集成地质模型与施工进度，建立三维可视化风险管理系统，实现了风险信息的动态管理。系统包括风险信息录入、查询统计、预警提示、报表生成等功能模块，可以实时显示风险分布情况，自动生成风险态势图。数据库还设置了多级权限管理，确保风险信息的安全性和可靠性。通过移动终端应用，现场人员可以实时上报风险情况，管理人员可以随时查看风险状态，大大提高了风险管理的效率和准确性。

3 地铁施工风险评估模型与应用

3.1 风险评估指标

风险评估需要建立科学的指标体系，从概率和后果两个维度进行量化分析。概率等级通常分为 5 级（1-5 级，分别对应极低、低、中、高、极高），后果等级按照人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响等因素划分为5 级（可忽略、较小、中等、严重、灾难性）。项目采用风险矩阵法将两者结合，计算风险值（ (R=P×C) ），确定风险优先级。评估指标还包括风险可探测性、可控性等辅助指标，形成多维度的评估体系。针对不同类型风险，制定了差异化的评估标准，如结构安全风险重点考虑人员伤亡和经济损失，环境影响风险侧重考虑社会影响和生态破坏。例如，盾构机穿越既有线路时，碰撞风险概率为 " 中 "，后果为 "严重"，风险等级定为" 高"，需优先处理。

3.2 定量评估方法

针对重大风险，需要采用精确的定量分析方法进行深入评估。蒙特卡洛模拟通过随机抽样方法预测基坑稳定性失效概率，可以处理多个随机变量的复杂情况；模糊综合评价法运用模糊数学理论处理不确定性信息，适合评估具有模糊性的风险因素；神经网络模型可以通过机器学习方法建立风险评估模型，提高评估准确性。项目通过专家打分和隶属函数计算软土区沉降风险值为0.75（高风险），为此组织了专题论证会，邀请专家对评估结果进行评审。项目还采用了故障树分析和事件树分析相结合的方法，对盾构始发和接收等关键工序进行了定量风险评估，计算得出最大可能损失值，为保险投保和应急准备提供了依据。通过这些定量分析方法，实现了对重大风险的精确评估，为风险决策提供科学依据。

3.3 动态评估机制

风险随施工进展不断变化，建立动态评估机制。项目制定详细的风险动态评估制度，规定每半月一次全面风险复审，每周重点风险检查，每日现场风险巡查。开发了风险预警平台，设置三级预警机制，根据不同风险等级采取相应的处置措施。例如当监测数据超过预警值时，系统自动发出警报，启动应急预案。通过动态评估机制，项目实现了风险的早发现、早预警、早处置，有效避免了多起可能的事故。

结束语

地铁轨道工程施工风险管理是一项系统性强、动态复杂的工作，需要建立全过程、全方位的管理体系。本文通过理论研究和案例分析表明，科学的风险识别、评估和应对能显著提升施工安全水平。在重庆轨道交通 27 号线项目中，通过实施系统化的风险管理策略，成功克服了复杂地质条件带来的挑战，实现了零事故的安全目标，验证了所提出方法的有效性。未来，随着技术的发展，可以进一步融合大数据、人工智能、物联网等先进技术，建立智能风险预警系统，实现风险的实时感知、智能分析和自动预警。同时，要加强风险管理人才培养，完善风险管理标准体系，推动风险管理从被动应对向主动防控转变，从经验管理向科学管理提升。本研究提出的风险管理策略，不仅适用于地铁工程，也可为其他地下工程提供借鉴，有助于推动我国城市建设高质量发展，保障人民生命财产安全，促进社会和谐稳定。

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