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摘要：通過對上海軌道交通運營事故和幾類典型工程事故如盾構推進事故、基坑事故、礦山隧道事故和臨時結構工程事故的統計和分析，針對工程的安全問題提出借鑒和事故預防對策，使軌道交通工程更加安全可靠。研究表明，上海地鐵工程事故發生次數較多，主要以基坑事故為主，表現為滲流破壞和坑內滑坡，根據工程建造的必要環節，確定了造成基坑工程事故的原因大多為施工因素。研究成果將為上海軌道交通的遠期規劃和國內其他城市的軌道工程安全建設提供基礎參考數據。

關鍵詞：上海軌道交通；安全；工程事故；統計分析

1引言

我國的城市軌道交通正處于高速發展的階段，地鐵作為現代城市的交通命脈，其安全性扮演了一個及其重要的角色［1］。由于地鐵工程建設過程的不確定性和特殊性，其建設過程中發生的工程事故和重大運營事故從未完全停止過［2－3］。在城市軌道交通的建設過程中，掌握的建設技術不純熟，熟練的專業人員的缺乏，地鐵施工經驗的不足，施工管理制度的不完善，加上城市的高密度布局等，擴大施工環境的復雜程度，建設事故發生率居高不下［4］。2009年12月22日，上海軌道交通1號線發生了一起嚴重的工程事故。當時1號線發生電力方面的故障，造成兩輛地鐵列車相撞，導致1號線整條線路在運營高峰時段癱瘓近4h，約有50萬名市民的行程受到影響，也因此造成了巨大的經濟損失。這是數十年來，上海第一次發生這樣嚴重的地鐵事故。這些事故在對城市地鐵運營安全建設發出提醒的同時也提出了質疑［5］。地鐵建設是位于城市中心的線形建設，與一般工程相比，地鐵建設所遇到的地質變化和工程環境復雜程度要高出許多，且地鐵工程的技術條件要求較高，地鐵工程建設的施工隊伍不僅需要大量的專業人才，也需要專業工程師累積一定的施工經驗［6］。當前，我國正處于經濟快速發展的時期，城市人口在經濟的刺激下增長迅速，相對發達的城市在高峰時段交通擁擠現象明顯［7］。在發展的同時，難以避免地造成社會資源緊張的局面，加劇了工程項目帶來的風險。在北上廣及一些具備較完整地鐵體系的城市中，沒有發生過安全事故的城市數量幾乎為零［8］。以上海為例，復雜的地質條件，較差的土壤情況等因素導致軌道交通系統出現了較多的安全事故，其中包括建設階段的工程事故和運營階段的運營事故［9］。對城市軌道交通事故案例進行統計并加以分析，可以給今后的地鐵發展提供更加安全的保障。

2上海地鐵建設工程事故統計

通過對上海地鐵在建設過程中發生的工程事故統計分析得出：塌陷和坍塌是事故發生的主要類型。將這幾種事故對周邊環境的影響按破壞物不同分為以下四種形式：臨時結構坍塌、路邊坍塌、管線破壞、周邊建（構）筑物傾斜、開裂等，除此之外的其他影響較小，各類影響因素占比參見圖1。分析結果顯示：上海軌道交通自建設以來的各類事故里，發生頻率最高且結果往往非常惡劣的是基坑事故。在地鐵基坑施工過程中，地質條件復雜，地下管線密集，地鐵周邊建筑物情況不明等原因，增大了基坑工程的不確定性和不穩定性，因此基坑事故的發生率相對較高［10］。滲流破壞、坑內滑坡、機械傷人是最易發生的三類事故，其各自占比如圖2所示。

3上海地鐵建設工程事故原因統計

從全國8個主要地鐵建造城市車站基坑事故統計分析，發現最常發生的三類事故是：滲流破壞、支撐失穩、坑內滑坡。機械傷人的事故案例較少，但在上海基坑事故中發生數量偏多。從表1可以發現，上海發生基坑事故的次數遠遠多于其他城市，這跟上海土質疏松、固結度低等有關，滲流破壞不僅占上海基坑事故的主要部分，在其他城市也較易發生，可見滲流破壞是必須要重點關注和預防的。基坑中的圍護結構缺陷也易導致基坑遭受到滲流破壞，這一類破壞形式具體可以分為內部結構銜接不夠嚴實和縫隙處夾雜雜質兩種主要形式，還伴有降水問題。將收集到的國內五十余起基坑類事故進行統計分析，結果如圖3所示，可以看出坑內滑坡、支撐失穩和滲流這三種類型的事故占了絕大部分（88％），相關滲流破壞占到62％。從勘察、設計、施工對基坑事故的致因分別進行統計，結果如圖4所示。由施工因素造成基坑事故次數高達80％以上，這跟我國工程事業快速發展也有圖3基坑事故類型分布圖一定聯系，盲目追求施工速度，導致了施工質量的下降。為了更深入了解引起基坑破壞的原因，結合工程案例分別對滲流破壞、支撐失穩、坑內滑坡這三類最常見的事故類型進行剖析。3．1滲流破壞事故原因統計分析。滲流破壞是影響城市基坑穩定最多的一類形式，這類形式中圍護結構缺陷占到76％，是導致基坑受到破壞的主要因素，具體表現在內部圍護結構銜接不夠嚴實和縫隙處夾雜雜質，其他影響因素及占比如圖5所示。人為因素引發的滲流所占比例甚少，僅為4％，可見要想避免此類破壞，在施工中保障圍護結構質量是關鍵，另外還要保證主要降排水設備的正常運作。3．2支撐失穩事故原因統計分析。這一類事故主要由支持結構支持力不足造成破壞。由圖6可以看出，因為結構內部缺乏內固環境，在碰上外界沖力和壓力就難以對維護結構產生支撐作用。根據調查顯示，事故頻發的一個重要因素是施工人員安全意識的問題，這部分難以在統計數據中表現出來，但這個因素往往占了超過一半的比例，必須引起足夠重視。其次就是要避免設備和設備之間的摩擦和接觸，因為涉及到大工程，往往設備和機器都是高重量的，一點點摩擦可能就可以產生很大的力，導致支撐失穩破壞，這也占了一定比例。3．3坑內滑坡事故原因統計分析。一般來說，雨季或者土體被水浸泡時，施工環境最容易使發生滑坡破壞（圖7），比如降水措施如果沒有做好（過半的比例）、坡度過大引起土體失衡等原因，都容易造成滑坡破壞。圖7坑內滑坡事故原因統計圖根據這三種基坑工程事故原因的統計分析，可以看出支撐失穩大多是內外受力差異過大造成的。滲流破壞是水通過內部結構縫隙對結構施加水壓力造成破壞；同樣地，坑內滑坡與滲流和維護結構的穩定性也密切相關。

4結論

（1）上海與其他城市一樣，軌道交通基坑事故超過半數以上為滲流破壞。（2）預防基坑工程事故最重要的工作部分是保障施工因素的穩定和低風險，規范工作人員操作和施工流程非常重要。（3）在上海軟土地區進行地鐵車站基坑施工，要在充分了解地質條件下做好地下水的防排工作，同時做好基坑和周邊環境的監測工作。

作者:曹權 龔姝華 李培剛 單位:上海應用技術大學