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地铁工程施工危险源辨识的研究华中科技大学硕士学位论文地铁工程施工危险源辨识研究姓名：阳光申请学位级别：硕士专业：管理科学与工程指导教师：骆汉宾20090526 华中科技大学硕士学位论文摘要随着国民经济的发展和城市化进程的加快，城市交通量急剧增长。为了缓解城市交通，地铁建设已经成为必然选择，否则难以解决大城市的交通和维持城市的持续发展。现在我国各大城市都在积极的进行地铁建设。但是由于地铁工程多建于热闹繁华的市区，地层条件和地下构筑物的不确定性及周围建筑物的复杂性加大了施工技术的难度和安全管理的难度，使得国内地铁施工事故频繁发生，造成巨大人员经济损失和恶劣的社会影响，因此，迫切需要加大对地铁施工的安全管理。地铁施工安全危险源的辨识是对地铁施工安全进行管理的基础，危险源辨识的不利势必导致安全管理的不利，本文将对地铁施工危险源的辨识进行研究，为地铁施工安全管理提供基础。论文从地铁工程施工的事故原因研究出发，通过对近年的重大地铁工程安全事 故主要事故类型以及典型案例的分析，在系统安全理论的基础上提出了地铁工程施工危险源的分类模型，然后利用这一分类模型和地铁项目施工的事故原因特点，分析地铁施工危险源的辨识体系，完成地铁工程施工的危险源的结构界定，并依据地铁工程施工危险源结构的界定对地铁项目工程体的危险源进行结构分解，构建了地铁工程施工的WBS-RBS模型。论文对地铁施工危险源辨识体系中的地铁施工项目所处的自然和周边环境危险源进行了辨识,最后作了一个案例分析。关键词：安全管理地铁工程 危险源结构辨识体系WBS―RBSI 华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofnationaleconomy,thecity-orientedgrowthandthesharpincreasingofcitytrafficcapacity,thesubwayconstructionhasbecometheinevitablechoicetorelievethetrafficstress.Otherwise,thetrafficissueandproblemofsustainabledevelopmentcouldn’tbesolvedeffectively.Nowadays,China’smajorcitiesarebeingcarriedoutsubwayconstructionactively.Whilethesubwayconstructionalwaysisprojectedintheheartofurbandistrict.Theformationconditionsandtheuncertaintyofundergroundstructureandcomplexityofsurroundingbuildingshaveincreasedthedifficultyofconstructionandsecuritymanagement,leadingtofrequentaccidentswithhugeeconomiclossesandadversesocialimpact.Sothesafetymanagementofsubwayconstructionisveryurgenttoimprove.Theidentificationand analysisofthesafetyandhazardidentificationofthesubwayconstructionisthebasisofsafetymanagementofsubwayconstruction.Theadversehazardidentificationwillinevitablyleadtothenegativesafemanagement.Thispaperwillconductastudyoftheidentifyofrisksourcesforsubwayconstructionandprovideabasisofsafetymanagement.Thepaperbeginswiththestudyofthereasonscausingaccidentsinthesubwayconstruction.Throughthestatisticsofamajorsubwaysecurityincidents,aswellatheanalysisoftypicalcasesinrecentyears,theauthorgivesthedefinitionofthestructuralhazardsmodelofrisksourcesofasubwayconstructionbasedonthesafetysystemengineering.Usingthisstructuralmodel,thepaperillustratesthedefinitionofidentificationsystemofrisksourcesandstructureofrisksourcesinthesubwayconstruction.Inthispaper,thesubwayconstructionprojectWBS-RBSmodelis constructed,whiletherisksourcesofconstructionofthesubwaysysteminwhichengineeringgeologyandhydro-environmentalhazardsandthesurroundingenvironmentofthesubwayconstructionprojectarepreliminarilyidentified,andacaseanalysishasbeendoneatthelast.Keyword:Safetymanagement，subwayconstruction,hazard’sstructure,hazardidentificationsystem,WBS-RBSII 华中科技大学硕士学位论文1.绪论1.1选题背景与意义随着国民经济的发展和城市发展的需要，地下轨道交通已成为我国各大城市解决城市交通拥挤问题的必然选择，我国各大城市也正掀起了一股地铁工程建设的热潮，但是于此同时，地铁工程建设中频频发生重大恶性事故，也引起了我国政府和人民群众的广泛关注。2007年2月5日，南京地铁二号线出现渗水塌陷，造成天然气管道断裂爆炸。事故导致附近5000多户居民停水、停电、停气，附近的金鹏大厦被爆燃的火苗“袭击”。2007年3月28日，北京市地铁10号线2标段苏州街站东南出入口处发生坍塌事故，塌方面积约20平方米，深度约11米，6人被埋。2008年11月15日，杭州地铁，路面大面积塌陷事故，导致该路面风情大道75米路面坍塌，并下陷15米，21人遇难。 这些事故的发生不仅造成了巨大的人员经济损失，而且造成恶劣的社会影响，地铁工程施工较低的安全管理水平已经成为阻碍国家地铁工程建设重要因素。因此需要我们加强地铁安全管理的研究。一直以来建筑产业都是最危险源的行业之一。在英国，建筑工人面对死亡的几率是所有行业平均的5倍，受到重伤的几率是所有行业平均的2倍[1]。在美国，建筑工人因为事故死亡的几率也是所有行业平均水平的3倍以上，而且每年每六个建筑工人中就有一个可能受伤[2]。1998年，美国每十万人的平均死亡事故率为5.6，英国这个数字是13.3[3]。外国学者对建设安全进行了多方面的研究，典型的包括Lingard和Rowlinson提出的基于行为的安全管理behavior-basedsafetyBBS,在环境条件支持的情况下，行为安全管理可以显著的提高建设施工项目的安全表现[4]。依据Furnham的事故发1 华中科技大学硕士学位论文生时序模型[5]，Lingard和Rowlinson同时指出如果施工人员不能有效辨识施工场所中危险源，行为安全管理技术将无法发挥有效的作用。此外Kartam在施工进度表的安全一体化的研究上有突出表现[6]，这些系统的目的是在项目通过在项目早期就把安全和健康考虑到项目中来的方式将安全纳入施工计划中来，这些系统可以有效的辨识典型施工进度表中所划分活动的一般危险源。在安全培训系统研究方面，Aranda使用导航电影培训用户的危险源辨识和安全改善[7]。Hinze在事故原因和分析中的研究影响力巨大，1998年。Hinze基于职业健康委员会的记录对建筑施工事故的原因进行了分析。2005年Hinze对打击事故的原因进行了集中研究[8][9]。在地铁工程施工方面的安全管理国内外研究进展方面，同济大学的黄宏伟教授作出很详细的研究[10]。 美国MIT的Einstein.H.H教授是较早从事隧道工程风险分析的代表人物，主要贡献是指出了隧道工程风险分析的特点和应遵循的理念.《Riskandriskanalysisinrockengineering》[11]和《DecisionAidsinTunneling》[12]是其两篇有代表性的文献。R.Stukr于斯德哥尔摩环形公路隧道项目运用分析技术，得到了一些规律性的结论[13]。GodrnoT.Clark[14]，在对美国西雅图地铁工程规划和初步设计阶段进行地质风险、合同风险、设计和施工风险分析时，提出了风险指数法。MCFest-Smith[15]在对50多个亚洲地区的隧道项目所包含的活动和相关风险的各个方面的调查基础之上，提出了IMSIntegrationManagementSystem风险评价体系。Hyun-HOChoi[16]提出了一种地下工程项目风险评价方法，其主要工具是一个以模糊理论为基础的不确定模型的风险分析软件。1.2研究目的和意义在明确安全管理目标后，地铁施工安全管理的第一步就是地铁施工危险源的辨 识，危险源的辨识是安全管理的基础，全面的辨识出需要进行安全控制的危险源，是确保安全管理达到预期效果最重要的前提，危险源辨识的缺失将对地铁施工项目产生巨大的风险，但是实际上建筑领域的危险源辨识水平并不乐观，这在一定程度2 华中科技大学硕士学位论文上造就建筑领域严峻的安全管理现状，地铁施工复杂的工艺和地质条件以及国内地铁施工经验的不足，使得地铁施工危险源的全面辨识更加困难。本文的目的是提出系统全面的地铁施工危险源的辨识方法，以尽量避免地铁施工危险源辨识遗漏。进而提高地铁施工安全管理的水平和效果。1.3研究的内容和方法目前关于施工危险源的文章多倾向于从重大事故类型出发，对施工危险源进行辨识评价以及控制，很少有专门研究危险源辨识的，一般都是统计分析出主要事故类型，然后对各种类型事故进行危险源辨识，最后用层次分析法或模糊数学法等数学方法进行评价，这样做可以快速找出主要事故类型的危险源，但容易造成危险源辨识的缺失。本文试图要提高地铁危险源辨识的系统性和全面性，然而阻碍危险源辨识的全面性主要有两个方面[17]：1、信息和知识的障碍 缺乏项目之间的信息共享；危险源辨识过于主观性；依赖辨识人员头脑中的隐性知识。2、方法和程序的障碍缺乏标准化的方法；未定义危险源的结构。解决信息和知识方面的障碍需要依靠知识管理的相关知识，本文主要研究辨识方法和程序，本文从地铁工程施工的事故原因研究出发，通过对近年的重大地铁工程安全事故主要事故类型以及典型案例的分析，在系统安全理论的基础上界定了地铁工程施工危险源的分类模型，然后利用这一分类模型和地铁项目施工的事故原因特点，提出地铁施工危险源的辨识体系和地铁工程施工的危险源的结构界定，并依据地铁工程施工危险源结构的界定对地铁工程施工危险源进行结构分解，然后对地铁施工工作进行结构分解，构建了地铁工程施工的WBS-RBS模型。本文对地铁施3 华中科技大学硕士学位论文工危险源辨识体系中的地铁施工项目所处的自然和周边环境危险源进行了初步辨识，并结合一个实际项目对一个具体工点的地铁施工项目危险源进行了试辨识。1.4相关基础概念1.4.1安全和危险的概念1、安全的内涵“安全”是人们最常用的词汇，“安”指不受威胁，没有危险，无危则安；“全”指完满、完整、齐备，或指没有伤害、无残缺、无损坏、无损失，无损则全。显然，“安全”就是指免受人员伤害、疾病或死亡，或引起设备、财产破环或损失的状态。一旦这种状态受到威胁或遭到损害，就产生安全问题[18]。安全问题既涉及到人又涉及到物。由于公众观念总是把“安全”看成是对人而言的，因此安全又是指人的身心免受外界因素影响的存在状态及其保障条件。安全问题就是影响人的身心的外界 不利因素和破坏其安全存在状态的破坏条件。安全问题的大小和繁简不仅取决于其在劳动生产过程中实际造成的灾害和损失，而且取决于人们对“安全”的渴望程度。2、安全与危险概念安全与危险是一对相对互存的术语。危险是指系统处于容易受到损害或危害的状态。安全是指系统处于免遭不可接受危险伤害的状态[19]。安全的实质就是防止事故。消除导致死亡、伤害、急性职业危害及各种财产损失事件发生的条件。如人的操作失误、判断失误、违章作业，设备缺陷、安全装置失效、防护设备故障、作业方法不当及作业环境不良等。所有这些又涉及到设计、施工、操作、维修、储存、运输以及经营管理等诸多方面，因此必须从系统的角度辨识、分析，采用综合方法消除和控制危险源，才能达到安全的目的。1.4.3风险风险是危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合度量。4 华中科技大学硕士学位论文衡量风险大小的指标是风险率（R）,它等于事故发生概率（P）与事故损失严重程度S的乘积:RPS由于概率值难于取得,常用频率代替概率，这时上式可表示为：风险率 事故次数事故损失事故损失单位时间事故次数单位时间式中，单位时间可以是系统的运行周期，也可以是一年或几年；事故损失可以表示为死亡人数、事故次数、损失工作日数或经济损失等；风险率是二者之商，可以定量表示为百万工时死亡事故率、百万工时总事故率等，对于财产损失可以表示为千人经济损失率等。1.4.4事故事故是指造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或其他损失的意外事件。事件的发生可能造成事故，也可能并未造成任何损失。对于没有造成职业病、死亡、伤害、财产损失或其他损失的事件可称之为“未遂事件”或“未遂过失”。因此，事件包括事故事件，也包括未遂事件。事故是由危险因素导致的，危险因素导致的人员死亡、伤害、职业危害及各种财产损失都属于事故。1.4.5地铁施工安全的概念 地铁施工安全指的是地铁施工过程中的系统中的危险、有害因素所可能导致的危险、危害后果（人员损伤和经济损失）的程度和几率是在可接受范围内的，那么我们就认为这个地铁施工系统是安全的。5 华中科技大学硕士学位论文2.地铁施工项目危险源研究的相关理论危险源是各种事故产生的根源，对于危险源的研究是安全科学研究的重要组成部分，本章介绍了有关危险源的相关安全科学的产生和发展，结合地铁工程施工的特点确定地铁施工项目的危险源的构成分类。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相比一般建筑施工工程，地铁建设项目有几个特点[20]：（1）建设规模大。（2）技术要求高。（3）建设周期长。（4）投资大，需要数百亿元才能完成一个网线。（5）系统复杂，要考虑法律，规划，技术，资金，管理多个方面。（6）项目质量要求高，技术复杂，技术风险大。地铁施工项目与地铁施工项目所在地的水文地质条件、气象，施工使用的工艺方法、以及周边环境（包括建筑物、构筑物和地下管线）间有着复杂且隐蔽的联系，是土木工程中最具有挑战性项 目类型。由于我国城市轨道建设发展历史较短，经验不足，对地铁施工建设的安全管理有着很多的不足之处，工程的类似案例积累，各种施工技术的潜在危险性，自然和周边环境对地铁施工项目的影响，以及安全管理的方法，都还有很多需要研究和完善的地方。在国内各大城市以及新加坡和发达国家都出现过不同程度的地铁工程安全事故，造成了重大经济损失和人员伤亡。由于地铁工程施工的复杂性，我国地铁设计、建设、安全等方面还存在许多问题和不足。6 华中科技大学硕士学位论文2.1.2地铁施工项目安全事故的基本特点1、综合性地铁工程施工活动是一个庞大复杂的系统，涉及的建设工程专业多，工程量巨大，施工工艺复杂，地理位置特殊，同时受到自然环境和周边环境的影响较大，管理难度大。地铁施工安全事故的发生，通常是在活动运行过程中环境的突变、人为管理失误等因素相互作用的结果，其成因具有综合性。2、后果的双重性地铁工程施工事故的影响后果，一是对地铁工程施工项目本身造成的破坏，二是对周边环境以及社会的影响。3、一定的可防性从宏观上分析，系统处在不断地演变、发展、完善过程之中，事故是不能绝对避免的。从微观上看，地铁施工安全事故的发生是事出有因的，预先控制了成因，就能预防事故发生的结果：通过辨识危险源，评价危险源，控制危险源，及时纠正 人为失误和机械故障等手段，是可以防止事故发生。因此，地铁施工安全事故在一定程度上可以预防，至少能使事故的发生及损失降到可接受程度。2.2地铁施工项目危险源分析2.2.1危险源的构成要素危险源Hazard，英文释义为“asourceofdanger”，中文翻译为“危险的根源”。危险是指可能导致人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏或其他组合的根源或状态。作为危险源，它应具有三个基本要素[21]：1、潜在危险性危险源的潜在危险性是指一旦触发事故，可能带来的危害程度或损失大小，或者说危险源可能释放的能量强度或危险物质量的大小。7 华中科技大学硕士学位论文2、存在条件危险源的存在条件是指危险源所处的物理、化学状态和约束条件状态。3、触发因素触发因素虽然不属于危险源的固有属性，但它是危险源转化为事故的外因，而且每一类型的危险源都有相应的敏感触发因素。2.2.2地铁施工项目的事故统计据不完全统计，从2003年至今我国城市轨道交通工程施工四级以上重大事故共发生30多起。根据所查找的资料对地铁施工事故发生时间、地点和事故过程和后果进行统计，统计结果见表2-1所示。表2-1 地铁施工建设安全事故不完全统计表事故发生时间2003年7月1日2003年10月8日2004年3月17日2004年4月1日2004年5月10日2004年9月25日2004年10月6日2005年7月14日 事故发生地点上海地铁北京地铁广州地铁广州地铁北京地铁广州地铁北京地铁深圳地铁 事故过程和后果联络通道涌入大量泥沙，导致隧道受损，地面沉降，三幢建筑物严重倾斜，以及防汛墙出现裂缝、沉陷等险情，直接经济损失1.5亿人民币地梁钢筋支架连同支架上已架设的钢筋倾覆倒塌，造成现场作业人员3人死亡、1人轻伤，直接经济损失29.7万元。基坑内土体塌方，1人死亡地下连续墙围护结构塌方，直接经济损失216万元地陷致1行人掉入塌陷坑内受轻伤基坑大面积塌方，直接经济损失58万元风道塌方致正上方地面沉陷施工工地塌方致交通堵塞2小时8 华中科技大学硕士学位论文事故发生时间2005年7月21日2005年8月3日2005年8月9日2005年9月16日2005年11月7日2005年11月30日2006年1月3日2006年1月4日2006年6月27日2006年8月2日2007年3月28日2007年5月28日2007年6月6日2007年8月20日2007年10月12日2008年4月1日2008年11月15日2004年2月16日 事故发生地点广州地铁北京地铁北京地铁北京地铁广州地铁北京地铁北京地铁广州地铁北京地铁广州地铁北京地铁南京地铁北京地铁北京地铁深圳地铁深圳地铁杭州地铁广州地铁 事故过程和后果一施工广场基坑支护坍塌威胁地铁安全，并致3死4伤污水管破裂塌陷隧道拱顶坍塌隧道渗水塌陷桩位附近局部塌方，未造成太大影响基坑倒塌致水管断裂、翻斗车被埋污水管线漏水致部分主辅路塌陷地陷事故施工标段塌方，致使2人死亡基坑塌方，致1死2伤基坑坍塌，6人死亡基坑土体滑坡，2人死亡隧道塌方隧道塌方路面塌陷约30m2,无人员伤亡立柱模板坍塌，3人当场死亡，2人受伤路面大面积塌陷事故，导致该路面风情大道75米路面坍塌，并下陷15米，21人遇难土块坠落致1人在躲避时撞到刀盘开口缝而死 亡，另有1人轻伤9 华中科技大学硕士学位论文事故发生时间2004年3月24日2005年8月1日2005年9月24日2005年10月25日2005年11月3日2006年2月27日2006年4月24日2007年4月3日2007年9月30日2007年2月5日2007年5月4日2008年4月15日 事故发生地点广州地铁北京地铁北京地铁北京地铁广州地铁北京地铁广州地铁上海地铁上海地铁南京地铁北京地铁广州地铁 事故过程和后果1人因滑倒被传动轴卷入搅拌桩机死亡吊车倒塌致一行人死亡路面塌陷致一龙门吊倒塌钻机倒塌，砸毁轿车一辆并阻塞交通电缆崩脱坠落，4名工作人员被坠落电缆先后击倒，造成2死1重伤1轻伤起重机电动葫芦钢丝绳断裂导致吊斗坠落，将井下施工的3名工人当场砸死。风管爆炸致4人受伤打桩机附近一水泥构件折断坠落，致一人当场死亡隧道工程下行线管片坠落致1人死亡渗水塌陷，天然气管道断裂爆炸，近5000居民生活受影响自来水管线断裂致马路被淹，交通受阻不明气体泄漏导致爆炸，1人死亡，4人重伤，3人轻伤依据表2-1所统计的部分地铁施工重大事故，绘制的地铁事故类型分布图见图2-1 所示。可以看出坍塌和塌方事故是地铁施工安全事故的主要伤害类型，其发生事故量占城市轨道交通建设安全总发事故量的65%左右,其次为机械事故，所占比率27%，其他事故类型占8%。本章将尝试探讨这些产生这些事故的背后的原因。10 华中科技大学硕士学位论文8%27%65%坍塌、塌方 机械事故其它图2-1事故伤害类型图2.2.1事故致因理论研究1、事故致因理论的产生和发展人们最早对产生危险的因素的研究和探讨起源于对事故的研究，目的是为了防止这些事故的再次发生。在对事故预防方法不断的研究和实践中，人们渐渐的认识到事故发生的规律，提出了事故为什么会发生，事故是怎样发生的，以及如何防止事故发生的理论。这些理论便组成了事故致因理论。它是指导安全科学的基本理论。一切事故的发生都由许多因素综合产生的，这些或明或暗的因素就是危险源。现代安全理论将这些危险源归纳为来自人的行为和管理缺陷、物和环境的不安全状态。这些危险源在一定的时间和空间内相互作用导致系统的隐患、偏差、故障、失效以至发生事故。随着生产力的发展，科技的进步，新的材料、工艺、技术的出现，生产过程中 各类危险源的地位在不断的变化，事故致因理论也在不断的发展和变化，以便更好的认识人类生产生活过程中所出现的事故与风险，从而使得人们能够有效的控制事故的发生。概括地讲，事故致因理论的发展分别经历了以事故频发倾向论和海因里希因果连续论为代表的早期事故致因理论、以能量意外释放论为主要代表的事故致因理论和现代的系统安全理论等阶段。下表总结事故致因理论发展过程中的各种主要理论：11 华中科技大学硕士学位论文表2-2事故致因理论12华中科技大学硕士学位论文续表2-2 能量意外释放理论 随着科学技术的飞跃进步，新技术、新工艺、新能源、新材料及新产品不断出现。“五新”在促进工业生产和人们生活面貌发生变化的同时，也给人们带来更多新的危险，而机械、物质的危险性在事故致因中的作用也进一步提高。1961年和1966年，吉布森Gibson和哈登Haddon提出的能量意外释放理论，把危险源看成是能够产生能量的所有物体，它们能量的不正常或不希望的释放， 能够产生能量的所有物体和导致能量释放和传递到人体的所有物质。 提出控制能量产生体和能量的传递和释放的途径，实施各种屏蔽措施来防止意外能量的释放和转移，以达到预防事故发生的效果。 构成伤害的直接原因。2、现代事故致因理论本世纪50年代以后，伴随着战略武器、宇宙开发和核电站等作为现代科学技术标志的复杂巨系统的相继问世，大规模的复杂系统的安全性问题越来越受到人们的关注。于是，以瑟利、安德森等人为代表的众多学者提出了系统安全理论。他们认为人类的任何活动都可归结为人、机、环境所组成的一个系统，而危险源的三个要素便是人的不安全行为、物的不安全状态和不良的环境。系统安全工程以“人――机――环境”系统为研究对象，从中寻找危险源，研究的主要内容是危险源的辨识、危险源的评价和危险源的控制技术。系统安全理论认为没有任何一种事物是绝对安全的，任何事物中都潜伏着危险源，不可能根除，因此，只能把危险降低到可接受程度，安全工作的目标就是控制危险源，努力把事故发生概率降低，在事故发生时，能够把伤害和损失控制在较轻程度和较小范围。 系统安全理论全面考虑了引起事故的各方面因素，而且特别关注里面人的因素，强调通过加强管理，促进人――机――环境的匹配与协调来预防事故。综合论认为，事故的发生是社会因素、管理因素、生产中各种危险源被偶然事件触发所造成的。其关系如图2-2。13 华中科技大学硕士学位论文综合论事故模型 社会因素 管理因素 生产中的危险因素 偶然事件触发 事故损失经济人的原因 肇事人 受害人 事故现象 文化学校教育管理缺陷民族习惯社会历史法律 物的环境原因 起因物 加害物基础原因 间接原因 直接原因 事故经过 事故现象图2-2综合论事故模型事故的事实经过是由起因物和肇事人偶然触发加害物和受害人而形成的灾害现象，产生事故的环境、人的不安全行为和物的不安全状态是产生事故的直接原因。那些人的不安全行为、物的不安全状态和环境的原因是由于管理的失误和缺陷造成的，这是导致直接原因的间接原因。形成间接原因的原因，经济、文化、教育、习惯、历史、法律等基础原因，称为社会因素。事故的产生可由社会因素、管理因素、生产中的危险因素，人和物的偶然触发最终导致事故损失。调查分析事故的过程则是反过来的。14 华中科技大学硕士学位论文2.2.2地铁工程施工事故分析首先根据对近年来国内的地铁工程施工重大事故类型进行统计，分析其事故类别、伤害方式、事故概率以及事故发生的原因，由于对于地铁施工作业，它们在事故类别、伤害方式、事故概率等方面极其相似，作业环境中所得到的监测数据也具有很好地相似性。并由于遵守相同的规律，因此，其危险源和导致的后果也可以类推，可具有较高的置信度。根据本章前部分地铁工程事故的统计结果，地铁工程施工的主要事故类型为塌方、塌陷事故和机械伤害事故，下面运用系统工程的观点从人的原因，物的环境的原因，以及深层管理的原因对这两类事故的典型事故进行分析。2.2.3国内地铁工程建设安全事故典型案例分析1、挤压伤害（塌方、坍塌）事故典型案例（1）上海轨道交通四号线“7?1”重大工程事故2003年7月1日凌晨6：00，上海轨道交通四号线某区间采用盾构法施工，已 全部贯通，区间风井结构地下部分已全部完成，正在施工两条隧道间的旁通道，施工从左线开始，向右线掘进。当距右线800mm时，发现渗水，并随即有泥沙从右线隧道底部涌入旁通道，在风井周围形成沉陷漏斗，造成风井沉降，随即带动隧道结构下沉破坏，形成沿隧道方向的纵向沉降槽，致使地面沉降，周围道路断裂、沉降，黄浦江大堤断裂并沉降，江水倒流，从风井口流入隧道内。由于及时疏散楼内人员，未发生人员伤亡事故，直接经济损失初步估算为1.5亿元人民币左右。通过建设部及国务院专家组对事故的调查分析，确定事故发生的原因为：隧道施工采用冻结法加固地层，从技术上来说比较成熟，但在旁通道贯通前，施工单位在用于冷冻法施工的制冷设备发生故障、险情征兆出现、工程已经停工的情况下，没有及时采取有效措施，排除险情，现场管理人员违章指挥施工，直接导致了这起事故的发生。冻结壁失效的主要原因为冻结设备发生故障，冻结壁融化，强度已降低，无法抵挡侧壁的水上压力，造成渗水、涌砂，引起地层沉降。施工方15 华中科技大学硕士学位论文未能及时观察到冻结壁融化。未做好施工监测工作，未能及时了解和掌握监测数据。施工单位未按规定程序调整施工方案，且调整后的施工方案存在欠缺。总包单位现场管理失控，监理单位现场监理失职。下面从综合论的角度分析：人的原因：物和环境的原因：渗水、涌砂，引起地层沉降；冻结设备发生故障，冻结壁融化，强度已降低，无法抵挡侧壁的水上压力。管理的原因：在用于冷冻法施工的制冷设备发生故障、险情征兆出现、工程已经停工的情况下，没有及时采取有效措施，排除险情；现场管理人员违章指挥施工；施工方未能及时观察到冻结壁融化；未做好施工监测工作，未能及时了解和掌握监测数据；施工单位未按规定程序调整施工方案，且调整后的施工方案存在欠缺；场管理失控，监理单位现场监理失职。（2）广州地铁车站塌方事故广州地铁三号线沥蛘净颖倍4幅地下连续墙于2004年4月1日上午 8：20突然发生塌方事故。该部位于2004年4月1日早上8：15出现第三道围檩后填充砂浆掉落，并伴有响声，随后响声增大，变形加剧，上午8：20，北端第三道、第二道、第一道钢围檩和钢支撑几乎同时掉落，形成4幅地下连续墙局部塌方。该事故破坏时间短、破坏没有预兆，直至事故前一天，监测数据反映的基坑围护结构、钢支撑轴力等均无异常。该事故属于连续墙后荷载突然增大引起的快速破坏。事故没有造成人员伤亡。有2台挖土施工机械、3台钻机被埋，4幅地下连续墙损坏，一栋占地约60m2民房倾斜，直接经济损失216万元。事故造成该部位施工进度滞后约一个月，但不影响工程总进度目标，事故对周边环境的影响轻微。通过对事故的调查分析，事故直接原因为：严重超挖，没有及时进行支护。已挖至第五道支撑位时，第四道支撑还未撑上。16 华中科技大学硕士学位论文这是造成基坑坍塌事故的直接原因。事故当天及前一天降雨，导致后水压力增大。潮水上涨，潮水顶托，废弃污水管内水直接冲击地下连续墙。当天该地区降强暴雨，上午11时暴雨量达25.5mm。由于连降暴雨，地下水位升高，土层泡水后，填土层、淤泥质土及砂层的性质变化较大，产生的土压力远超出常规情况，暴雨使废弃污水管内水直接冲击地下连续墙，墙后形成超过地面约4m的水头压力，墙后水荷载突然增大，超过最不利设计荷载，所以暴雨也是造成基坑坍塌的直接原因之一。潮水上涨，水位接近地面高程0.7m，形成潮水顶托。滑坡后现场照片及4月2、3日现场每天早上出现污水管倒灌现场证明此种情况确实存在。潮水上涨、潮水顶托、暴雨使废弃污水管内水直接冲击地下连续墙，也是造成坍塌事故的直接原因。事故间接原因为基坑设计存在严重缺陷；钢围檩的预埋钢板的设计未考虑抗剪因素，即钢围檩滑移带来的剪力。 连续墙槽段划分不合理，接头放在拐角处是大忌。槽段接头刚度不足，尤其是凿开堵漏之后。经过专家组的综合分析，认为：基坑设计本身存在严重的问题，在施工过程中又严重超挖，没有及时进行支护，是这起事故的主要原因。下面是从综合论的角度分析：人的原因：严重超挖，没有及时进行支护。物和环境的原因：事故当天及前一天降雨，导致后水压力增大；潮水上涨，形成潮水顶托；废弃污水管内水直接冲击地下连续墙。管理的原因：基坑设计本身存在严重的问题：钢围檩的预埋钢板的设计未考虑抗剪因素，即钢围檩滑移带来的剪力。连续墙槽段划分不合理，接头放在拐角处是大忌。槽段接头刚度不足，尤其是凿开堵漏之后。17 华中科技大学硕士学位论文（3）北京地铁十号线“328”车站塌方事故2007年3月28日，北京地铁10号线工程2标段苏州街车站东南出入口发生塌方事故，事故塌方面积约20平米，深度11米，中铁十二局第二工程公司在施工过程中，由于对施工复杂的地质情况不清，当施工断面发生局部塌方和导洞拱部产生环向裂缝的险情时，未制定并采取保护抢险人员的安全技术措施，指挥作业人员实施抢险，发生二次塌方，造成6人死亡。事故发生后，中央政治局委员、北京市委书记刘淇，北京市市长王岐山、建设部部长汪光焘、国家安全监管总局局长李毅中等领导同志赶赴现场，指导事故抢险救援工作。这起事故反映出一些企业安全生产责任制不落实，安全生产规程、标准执行不严格，特别是抢险措施不当和有关管理人员法律意识淡薄。同时，也反映出地铁施工安全监管工作存在一些薄弱环节。运用综合论进行分析： 人的原因：有关管理人员法律意识淡薄。物和环境的原因：局部塌方和导洞拱部产生环向裂缝。管理的原因：违章指挥；抢险措施不当；企业安全生产责任制不落实，安全生产规程、标准执行不严格。（4）深圳地铁三号线“41”坍塌事故2008年4月1日，深圳地铁三号线横岗荷坳段工地发生一起桥墩立柱模板坍塌事故，造成3名正在施工的工人死亡，2人受伤。伤者目前暂无生命危险，正在医院接受治疗。事发时，深圳市鹏城建筑集团有限公司正在进行混凝土浇注施工，模板突然发生坍塌，正在现场施工的3名工人不幸身亡。经初步了解，事故为施工人员违规操作所引发。事故发生后，龙岗区政府已紧急要求地铁3号线工程全线停工，并召开有安监、建设、各相关街道、监理公司、现场施工单位及各标段施工单位负责人参加的现场会，对地铁3 号线全线施工安全进行全面排查，严防类似事故再次18 华中科技大学硕士学位论文发生。运用综合论进行分析：人的原因：施工人员违章操作。物和环境的原因：管理的原因：安全检查工作不到位。（5）杭州地铁一号线塌陷事故2008年11月15日15时许，正在杭州萧山风情大道行驶的11辆汽车突然坠落。路面上骤然出现了一个75米长、15米深的巨坑，路段下正在进行地铁施工的一条条鲜活的生命瞬间被埋压。这起发生在浙江杭州市风情大道地铁一号线施工现场的大面积路面坍塌事故中，风情大道塌陷长度达100多米，塌陷深度20米左右，导致河水倒灌，正在路面行驶的多辆车陷入深坑，多数地铁施工人员被困在坍塌的坑道中，致使21人不幸遇难。这是中国地铁建设史上伤亡最严重的一次事故。早在事故发生一个多月前，事故现场就出现了沉降裂缝。施工方也已发现路面 存在下沉的问题，并且多次采取浇灌混凝土、架钢筋等措施来补救，但仍未阻止事故发生。专家在分析事故原因时表示，杭州的地质较为复杂，其地下水含量丰富，绝大多数土层皆为软土，地铁基坑开挖、地铁盾构推进等工程施工风险极大。但也有专家指出，只要能完善措施，弥补漏洞，就一定能避免事故的发生。我国交通隧道工程界的权威专家，中国工程院院士、北京交通大学教授王梦恕的判断是：施工方法上存在缺陷，施工选址也有问题。此外，他表示，很多地方大型建设项目从规划到设计、施工，都要服从于“赶工期”的要求，必须吸取教训，实事求是地科学安排工期、科学制定方案，以保证质量和安全。人的原因：物和环境的原因：杭州的地质较为复杂，其地下水含量丰富，绝大多数土层皆为软土，地铁基坑开挖、地铁盾构推进等工程施工风险极大。19 华中科技大学硕士学位论文管理的原因：施工方法上存在缺陷，施工选址也有问题；“赶工期”忽视了质量和安全。（6）某车站基坑坍塌事故2005年11月30日下午，车站安排正常施工：主体基坑南侧第五段正在进行地下一层柱混凝土浇注及侧壁清理，第六段地下二层正在进行梁底支模等作业，第七段正在进行防水层施工，第八段正在出土。当时第八段基坑下部挖掘机正在进行土方开挖工作，基坑上面有两部吊车，一部正停在基坑南端进行吊土施工，另一部没有安排作业。吊车支腿距离基坑边缘约3m左右。由于北侧结构顶板回填需要部分土方，故在基坑东侧距离基坑14.7m以东，南侧12m以南，置堆土区域，堆土高度为3～5m。14:20左右，基坑两侧深度约8m处有水渗出。5分钟后，出现大量涌水，10分钟后，基坑南侧边上出现裂缝；14:35 左右基坑南侧中间部分突然坍塌，并迅速向两侧发展，造成斜向钢支撑体系脱落，引起两侧围扩桩倒塌。塌方导致基坑南侧的通信电缆和其它电缆裸露悬空。基坑东侧Φ600来水管断裂，自来水注入基坑内，同时造成一根Φ1600上水管弯曲，一根Φ800的污水管断裂，一根燃气管线外露，多根电信管线断开。基坑坍塌范围如图8－2所示。事故未造成人员伤亡，因坍塌范围在施工围档之内．环岛周围的道路交通未受到影响。事故发生时，首先倒塌的南侧基坑外围均为管线改移区，管线较多且在基坑正南端中间部位设有污水井和雨水井各一个。根据前期地下管线调查情况及产权单位反映的情况显示，该区域Φ800的污水管（距南侧基坑边缘5.1m）渗漏严重，造成该区域土体长期被积水浸泡。同时11月28日的雷达探测报告也显示该区域在地下8.0m左右深度范围内发现明显的异常区域，“地下土层局部含水量较高，尤其在管线下部可能有积水渗入”。可以认为，本次基坑坍塌事故是由于污水管长期渗漏， 在车站基坑南端形成水囊，周围大范围的土体稳定性降低；而且管线施工中回填了大量的松散土，在水的长期浸泡下使土体产生一定的塑性流动趋势，使基坑围护结构所受压力大大增加；围护结构的喷射混凝土厚度仅为8cm，难以抵挡较大的水压20 华中科技大学硕士学位论文力及流动性土体的侧压力，因此首先出现裂缝，水从渗出很快发展到涌出，并夹带着大量稀泥向基坑内突涌，最后在桩体背后形成较大空洞及松散区域。在东西两侧土体压力的共同作用下基坑支护体系失稳，东、南、西侧围护桩相继倒塌，从而造成了这起严重的基坑倒塌事故。人的原因：物和环境的原因：污水管长期渗漏，在车站基坑南端形成水囊，周围大范围的土体稳定性降低；而且管线施工中回填了大量的松散土，在水的长期浸泡下使土体产生一定的塑性流动趋势，使基坑围护结构所受压力大大增加。围护结构的喷射混凝土厚度仅为8cm，出现裂缝。管理的原因：地质勘测不到位。2、物体打击（机械伤害）事故典型案例（1）―区间折返线龙门吊吊斗坠落砸死3人事故区间折返线长254．736m，断面形式有两种：一种断面尺寸12.2m×9.7m，采 用双侧壁导坑法施工，长227m；另一种断面尺寸7.76m×7.725m，采用中隔壁法施工。2006年2月27日在折返线施工中，5名施工人员进入4#导洞进行施工。当时2名工人在4#导洞内进行铺路，待吊斗装好后，便用对讲机给起重工发出起吊信号，起重工听到起吊信号后进行起吊，当吊斗起吊快到平移位置准备平移时，钢丝绳突然断裂，吊斗坠落将正在洞口清理吊斗周围土的3名工人当场砸死。事故发生后，项目部立即启动了应急预案，对承建的工程进行了停工整顿，排查安全隐患，对全体职工进行了安全教育，并积极做好有关善后工作，同时迅速向相关部门和领导进行了报告。经事故调查组对事故初步调查分析，形成如下认识：首先，本工程所用龙门吊虽已通过验收，手续齐全，但发生事故时出现限位器失灵，起重滑轮边缘局部破损，在吊斗上起时钢丝绳滑出滑轮轨道，操作司机准备21 华中科技大学硕士学位论文将料斗平移时，在重力作用下滑轮将钢丝绳剪断造成吊斗突然坠落；同时，恰巧3名作业人员在起吊作业过程中未严格执行“起吊作业区域不得进入”的规定，违反操作规程，这是造成本次事故的直接原因。其次，操作司机在操作时未能及时发现机械有异常情况并采取有效措施、现场带班人员及专职安全员在龙门吊起吊时未能跟班作业、检修人员对设备状况不了解并未及时通知操作司机以及龙门吊导绳器、限位器未安装导致钢丝绳排列混乱是本次恶性事故的重要原因。另外，项目部值班人员擅离职守、施工队长未尽教育作业人员的义务，安全意识不强，存在麻痹思想也客观上促成了这次事故的发生。人的原因：3名作业人员在起吊作业过程中未严格执行“起吊作业区域不得进入”的规定；操作司机在操作时未能及时发现机械有异常情况；项目部值班人员擅离职守； 检修人员对设备状况不了解并未及时通知操作司机。物和环境的原因：限位器失灵，起重滑轮边缘局部破损，在吊斗上起时钢丝绳滑出滑轮轨道。管理的原因：现场带班人员及专职安全员在龙门吊起吊时未能跟班作业；施工队长未尽教育作业人员的义务，安全意识不强，存在麻痹思想。（2）广州地铁车辆段“324”机械伤害事故2004年3月24日，广州市地铁线车辆段工地北区搅拌桩作业过程中，由于2#搅拌桩机的注浆管缠绕在桩机塔架上，一名工人离开拌浆后台走向桩机并登上机台去拉开浆管，不小心滑倒摔在桩机传动轴位置，被传动轴卷入机器，机器过载保护装置启动，马上停止运转，后证实当事人已经死亡，经济损失20.1万元。事故调查组认为工人安全意识淡薄，由桩机后台压浆岗位串至前台岗位，忽视安全，无视现场安全警示，违章操作；建筑公司现场安全监管不到位，搅拌桩机传动部分没有加设防护罩是造成本次事故发生的主要原因。人的原因：22 华中科技大学硕士学位论文工人安全意识淡薄，由桩机后台压浆岗位串至前台岗位，忽视安全，无视现场安全警示，违章操作。物和环境的原因：搅拌桩机传动部分没有加设防护罩。管理的原因：建筑公司现场安全监管不到位。（3）上海地铁九号线“930”盾构打击事故2007年9月29日晚10时，上海地铁9号线二期工程6标徐家汇站-宜山路站站区间隧道工程下行线隧道发生管片坠落事故，造成1名江苏淮阴籍工人死亡。据当时在事故现场的工人叙述，29日晚10时左右，当班司机朱某驾驶管片拼装机旋转管片就位后，用千斤顶住管片，拼装工吴自平穿接螺栓受阻，未能穿接螺栓。随后，朱某将举重臂松下，准备拼装最后一块管片，举重臂在钳住封顶块后，上部千斤顶松落，此时管片没有任何连接，直接坠落在拼装平台上，拼装工吴自平身体被 管片压住。现场作业人员立即采取抢救工作，将吴自平移出时发现其已死亡。人的原因：操作失误，拼装工吴自平穿接螺栓受阻，未能穿接螺栓。物和环境的原因：管片坠落。管理的原因:4北京地铁十号线“227”起重机坍塌事故2006年2月27日2时56分，北京市朝阳区北京地铁十号线十标段折返线4号洞组，中铁二十局集团有限公司发生一起房屋起重机械重大事故，造成3人死亡。该公司正在吊运土方的门式起重机（电动单梁门式起重机10吨）电动葫芦钢丝绳突然断裂,导致吊斗坠落落差18米,将正在井下施工的3名工人当场砸死。后据调查，张跃发、杨树凯、李英平、向山四名负责人施工过程中违反有关规章制度，对大型机械设备存在的安全隐患未及时采取有效措施，从而导致事故的发生。人的原因：23 华中科技大学硕士学位论文负责人施工过程中违反有关规章制度，对大型机械设备存在的安全隐患未及时采取有效措施。物和环境的原因：正在吊运土方的门式起重机（电动单梁门式起重机10吨）电动葫芦钢丝绳突然断裂,导致吊斗坠落落差18米。管理的原因:3、其他事故典型案例2008年4月15日，广州地铁六号线东湖站至黄花岗站盾构区间（地下负23米处）在盾构机例行开仓检查过程中发生爆炸，造成2名工人死亡，6人受伤，伤者中有两人生命垂危。经过从16日中午至17日凌晨间的4次检测，结果显示，盾构机土仓内甲烷、一氧化碳等有害气体严重超标。据此初步判断，由于盾构机土仓内聚集了大量甲烷等有害气体，中铁隧道集团公司在开仓过程中发生爆燃。人的原因:物和环境的原因: 盾构机土仓内甲烷、一氧化碳等有害气体严重超标。管理的原因:未对盾构机土仓内危险气体进行安全监控。2.2.4地铁施工项目事故原因划分由上面案例的事故原因的分析可以发现，地铁工程施工中绝大部分事故是可以通过安全管理来进行控制的。在坍塌和塌方事故中主要事故原因是环境和管理，环境因素中以自然和周边环境为主原因，管理因素中又以施工方法和工艺设计的缺陷为主。在机械打击事故中人的原因和安全管理是这类事故的主要原因。因此仅仅从人的原因，物和环境的原因、管理的原因来划分地铁工程项目事故原因的种类时，过于笼统，针对性不强，需要进行进一步的划分。划分结果如下图：24 华中科技大学硕士学位论文自然和周边环境因素环境因素施工现场环境物和环境的原因 物的因素 地铁项目施工 一般事故原因 人的原因 地铁事故原因管理因素管理的原因工艺技术因素图2-3地铁事故原因分类1、人的原因，是指由于人的不安全行为导致在生产过程中发生的各类安全事故。不安全行为是人表现出来的，与人的心理特征相违背的、非正常的行为。人在生产活动中，曾引起或可能引起事故的行为，必然是不安全行为[22]。2、物的因素，是指物的不安全状态，曾引起或可能引起事故的状态，就是材料和设备的不安全状态。它包括施工过程中所涉及的设备、材料、半成品、燃料、施工机械、机具、设施、能源等。3、现场环境因素，就是施工现场的环境条件，包括光线、作业面、现场布置等。4、工艺技术因素，指的是各种施工和安全防护工艺技术措施的缺陷。5、管理因素，指的是管理缺陷，主要有制度不健全、责任不分明、有法不依、 违章指挥、处罚不严、安全检查不够、安全教育不够等。25 华中科技大学硕士学位论文2.3地铁施工项目危险源辨识子系统的划分地铁工程在施工阶段出现的安全事故是由多方面引起的，既有内在因素也有外在因素，具体包括地铁结构本身及所处位置的工程及水文地质条件、周围环境现状和安全的要求以及施工工艺和管理、操作水平等方面[23]。2.3.1工程地质及水文地质条件的复杂性工程地质及水文地质条件是隧道设计和施工最重要的基础资料，详细地把握好工程地质及水文地质资料是减少安全事故的前提。地铁工程及水文地质条件的复杂性主要表现在：1、地层方面：主要体现在地层层次分布情况、不同岩土介质材料的物理力学性质与参数、岩土介质在切削搅拌后的流动性、粘性和变形以及各种不良地质情况等较为复杂。2、水文条件方面：主要体现在岩土的渗透性、含水量、流向与流速，水位、水压和水的冲刷力，水的腐蚀性，水的补给来源等较为复杂。 工程所在区域的水文地质条件是经过漫长的地质年代形成的，经历了各种各样的自然和人为因素作用，其介质特性表现出很大的随机变异性。同时，地层中还存在大量水的活动与作用，如上层滞水、地下潜水和承压水等。由于地质勘探、现场和室内试验等设备条件的限制，只能通过个别测试点的现场试验和若干试样的室内试验对岩土性和水文参数作近似的量测估计。大量的试验统计结果表明，岩土体的水文地质参数是十分离散、不确定的，具有很高的空间变异性，这些复杂因素的存在给地铁的建设带来了巨大的风险，也蕴含了诱发重大安全事故的因素。2.3.2工程体对工程安全的直接影响首先，由于地铁工程施工技术方案与工艺流程复杂，不同的工法又具有不同的适用条件，若贸然采取某种方案、技术和设备，则势必会产生较大安全风险；其次，26 华中科技大学硕士学位论文整个地铁工程的建设周期长，工期短、施工环境条件差，对施工人员容易产生不良影响，导致出现各种意外尤其是人身安全事故；由于管理上的不完善也极容易导致安全事故的发生。2.3.3工程建设周边环境的复杂性在繁华地带或老城区地带，地铁工程周边的地面建（构）筑物和环境设施尤为复杂，体现在：1、地面建（构）筑物的使用年限、结构类型（框架结构、砖混结构、砖结构）、基础类型（如条形基础、桩基等）和文物价值等；2、周边道路、邻近建（构）筑物与地铁工程的空间位置关系，地下管线的类别、年限、材料及施工方法等；3、地层中原有空洞和松散区的分布状况；4、周边生态环境状况和社会群体等。在地铁工程的建设过程中，无论采用何种工法和工艺，都不可避免地对工程本 身及周边环境造成直接影响或一定程度的破坏（包括人员伤亡或其它安全事故）。从内在因素和外在因素本把地铁工程施工项目危险源的辨识划分为以下两个子系统：1、地铁施工项目所处的自然和周边环境的危险源辨识；2、施工项目工程体的危险源辨识；本文后面章节将从这两个子系统出发对地铁工程施工的危险源进行分析和辨识。27 华中科技大学硕士学位论文3.地铁施工项目危险源分类及辨识方法3.1地铁施工项目危险源分类关于危险源的分类方法十分的多，人们根据对事故研究的经验以及危险源相关理论对危险源进行了多种方式的分类。3.1.1按导致事故的直接原因分类根据《生产过程危险和危害因素分类代码》GB/T13816―1992的规定，将生产过程中的危险和危害因素分为六大类、39个小类。它们分别是[24]：1、物理性危险、危害因素;2、化学性危险、危害因素;3、生物性危险、危害因素;4、心理、生理性危险、危害因素;5、行为性危险、危害因素;6、其他危险、危害因素。3.1.2按事故类型、职业病类别分类参照《企业职工伤亡事故分类》GB6441―1986，综合考虑事故的起因、致害物和伤害方式等区分，将危险源分为20类：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起 重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、透水、放炮、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸包括化学性爆炸、中毒和窒息、其他伤害等个类别。参照卫生部、原劳动部、总工会等颁发的《职业病范围和职业病患者处理办法28 华中科技大学硕士学位论文的规定》，职业病的因素可分为毒物、粉尘、噪声与振动、高温、低温、微生物、辐射电离辐射、非电离辐射、其他有害因素等八类。单纯按罗列法总结危险源实际上很难齐全，因此有关学者按其他方法对危险源进行了划分，陈宝智根据能量意外释放理论把危险源分为两大类，即第一类危险源和第二类危险源[25]。3.1.3第一类危险源和第二类危险源根据能量释放理论，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，可能发生意外释放的能量或有毒有害物质称为第一类危险源。在施工项目中主要有以下几种形式出现:1、提供施工生产活动能量的装置、设备，意外释放的机械能，包括：处于较高处的人体、装置、设备，物体、材料具有的势能；运动的物体、机械、设备、车辆具有的动能；2、热能，失去控制的热能可能烧伤人体、引起火灾，利用机械能、化学能、电 能的时候也能产生热能。3、具有化学能的危险物质，包括产生爆炸化学物质和影响人体正常生理机能和新陈代谢的有毒、有害危险物质两类。4、辐射能，施工电焊中产生的紫外线、红外线伤害人体视觉器官。第二类危险源是导致能量和危险物质的约束或限制能量措施失效或破坏的各种危险源的统称。美国矿山局的札别塔基斯把第二类危险源归纳为人的不安全行为和物的不安全状态，认为这两点是造成能量或危险物质意外释放的直接原因。第二类危险源主要包括：人的失误、物的故障和环境影响[26]。1、人的失误人的失误是指人的行为结果偏离了标准的要求，即没有完成规定功能的现象。人的不安全行为会导致对第一类危险源屏蔽失效、控制失灵，从而导致事故发生。人的失误包括两个方面：人的不安全行为和管理的失误。（1）人的不安全行为29 华中科技大学硕士学位论文人的不安全行为是指违反安全原则或安全规则，使事故有可能发生的行为。安全规则和安全原则既包括法律、法规、标准、规范里规定的，也包括常识和公理性的原则。根据《企业伤亡事故分类标准》（GB6441―1986），人的不安全行为包括：操作错误、忽视安全、忽视警告；造成安全装置失效；使用不安全设备；手代替工具操作；物体存放不当；冒险进入危险场所；攀、坐不安全位置；在起吊物下作业、停留；机器运转时进行加油、修理、检查、调整等工作；有分散注意力行为；在必须使用个人防护用具的作业和场所中，忽视使用；不安全装束；对易燃、易爆等危险物品处理错误。例如，在起重机的吊钩下停留；不发信号就起动机器；吊索具选用不当，吊物绑挂方式不当使钢丝绳断裂吊物失稳坠落；拆除安全防护装置等都是人的不安全行为。 人的不安全行为可以是本不该做而做了某件事，本不应该这样做而这样做了某件事，或者是应该做的事情而没有去做。不安全行为人可能是受害者，也可能不是受害者。不能仅仅因为行为是不安的就定义为不安全行为。例如高处作业有明显的风险。然而，采取了适当的安全防护措施，这中作业就被认为是不安全行为。（2）管理的失误管理的失误主要包括：对人的管理失误，包括：教育、培训、指示、对施工作业任务和施工作业人员的安排等方面的缺陷或不当；对物的管理失误，有时称作技术上的缺陷，包括：技术、设计、结构上有缺陷，作业现场、作业环境的安排设置不合理等缺陷；对管理工作的失误，包括：施工作业程序、操作规程和方法、工艺过程等管理失误，安全监控、检查和事故防范措施等的管理失误，对采购安全物资的管理失误。2、物的不安全状态物包括机械设备、设施、装置、工具、物质、材料等。物的不安全状态是存在 于起因物上的，是使事故发生的不安全的物体条件或物质条件，是指引起事故发生的物体或物质。物的不安全状态主要表现在发生故障、误操作时的防护、保险、信号等装置缺30 华中科技大学硕士学位论文失、缺陷，设备、设施在强度、刚度、稳定性、人机关系上有缺陷等。例如安全带及安全网质量低劣为高处坠落事故提供了条件，超载限制或者高度限位安全装置失效使钢丝绳断裂、重物坠落，电线盒电气设备绝缘损坏、漏电保护装置失效造成人员触电，都是物的不安全状态。3、环境影响人和物存在的环境，即施工生产作业环境中的湿度、温度、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不安全状态的产生。环境影响因素包括：（1）物理因素。噪声、振动、温度、湿度、照明、凤、雨、雪、视野、通风换气、色彩等物理因素。（2）化学因素。爆炸性物质、腐蚀性物质、可燃液体、有毒化学品、氧化物、危险气体等化学因素。 （3）生物因素。细菌、真菌、昆虫、病毒、植物、原生物等生物因素，感染途径有食物、空气、唾液。在事故发生、发展过程中，两类危险源相互依存、相互关联的，事故的产生式两列危险源共同作用的结果。第一类危险源是事故发生的前提，决定了发生事故后果的严重程度，第二类危险源是事故发生的条件，决定事故发生的可能性大小。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。3.1.4重大危险源Majorhazard和一般危险源将危险源区分为重大危险源和一般危险源，同时提出重大危险源的概念是在20世纪初叶工业高速发展的欧美国家。当时特别是化学品的生产、储存、运输和使用中发生的重大事故极多。1974年6月英国卫生与安全委员会率先设立重大危险咨询委员会ACMH负责研究重大危险源的辨识、评价技术和控制措施，1976年ACMH首次提出重大危险源标准，规定了8类危险物质及其相关事故的物质量。1982年欧共体以ACMH的工作为基础颁布了《工业活动中重大事故危险法令》82/501/EEC ，简称《赛韦索法令》。199631 华中科技大学硕士学位论文年欧共体对《赛韦索法令》进行了修订 [27]同期间，美国、加拿大、印度、泰国等也发布了相应的标准，1993年国际劳工组织通过了《预防重大事故公约》。1996年澳大利亚颁布了《重大危险源控制国家标准》[NOHSC:10141996]。这些法规或标准中辨识重大危险源的依据都是物质的危险性及临界量。我国重大危险源控制的研究工作始于20世纪90年代，2000年颁布《重大危险源辨识》GB18218―2000的国家标准。我国在《重大危险源辨识》中定义重大危险源为:“长期或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量单元”。现在针对重大危险源的定义和辨识主要是运用于化工领域的，对于建筑领域的重大危险源，我们可以进行类似的定义，即在建筑生产过程中，可能产生的事故损失的严重程度等于或超过一定临界值的危险源，我们称之为施工项目重大危险源。 而这些事故损失的临界值，我们可以依据建设部《工程建设重大事故报告和调查程序规定》中的重大事故分级来确定。根据建设部第3号令《工程建设重大事故报告和调查程序规定》：一级事故是指死亡三十人以上；或直接经济损失三百万元以上的事故。二级事故是指死亡十人以上，二十九人以下；或直接经济损失一百万元以上，不满三百万元的事故。三级事故是指死亡三人以上，九人以下；或重伤二十人以上；或直接经济损失三十万元以上，不满一百万元的事故。四级事故是指死亡二人以下；或重伤三人以上，十九人以下；或直接经济损失十万元以上，不满三十万元的事故。因此，我们把一旦发生事故，将会超过四级事故的损害程度的危险设备、危险设施和危险场所，称之为重大危险源。施工现场常见的重大危险源类型主要包括[28]：（1）高空坠落;（2）触电;32 华中科技大学硕士学位论文（3）施工坍塌;（4）机械设备伤害;（5）物体打击;（6）中毒;（7）火灾.在施工项目中，只要导致事故损失或者预计事故损失小于《工程建设重大事故报告和调查程序规定》所规定的，则被称为一般危险源。主要包括轻伤事故和部分重伤事故。所谓轻伤是指造成职工肢体伤残，或某些器官功能性或器质性轻度损伤，表现为劳动能力轻度或暂时丧失的伤害。一般指受伤职工歇工在一个工作日以上，但低于105个工作日。轻伤事故是指一次事故中只发生轻伤的事故。所谓重伤是指造成职工肢体残缺或视觉。听觉等器官受到严重损伤，一般能引起人体长期存在功能障碍，或劳动能力有重大损失的伤害。重伤事故是指一次事故中发生重伤，受伤职工歇工在105 个工作日以上的事故（包括伴有轻伤人无死亡的事故）。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、科学性应科学、客观的分辨、识别、分析确定系统内存在的危险，必须有科学的安全理论指导，说明和分析事故的危害方式、途径和范围，使之能真正揭示系统安全状态、危险源存在的部位和方式、事故发上的途径及其变化规律。2、系统性危险源存在于生产活动的各个方面，因此要对系统进行全面、详细的剖析，分清主要危险源，研究各个危险源之间的相互关系，说明哪些是导致事故的直接原因，哪些是触发原因。33 华中科技大学硕士学位论文3、全面性辨识危险源时不要发生遗漏，以免留下安全管理漏洞。4、预测性辨识危险源，还要分析其触发关系，不但要辨识第一类危险源，也要分析第二类危险源，并模拟分析预测导致恶性事故的危险源。3.2.2危险源辨识的范围和内容施工现场危险源辨识活动的范围包括工作区、加工区、办公区和生活区；企业机关和基层单位所在的办公场所和生活场所。危险源辨识的内容包括以下五个方面：1、对工作场所设施的辨识。2、对工作场所所使用的设备、材料、物资进行辨识。3、对常规作业活动进行辨识。按照正常作业计划、项目部按分项、分部工程，对施工作业和加工作业进行辨识和评价。4、对非常规作业活动进行辨识。基层单位、项目部未能按照正常作业计划或冬雨期、夜间施工可能发生的危险源。 5、对进入施工现场的相关方可能发生的危险源进行辨识。3.2.3危险源辨识的依据材料危险源这些资料主要包括：1、工程方面的资料。如施工项目的可行性研究报告、初步设计、施工图设计及各类验收文件、危险隐患整改方案及整改结果报告等；2、标准和法律法规文件。与施工项目有关的设计规范、规定，安全规程、规定，包括国家标准、行业标准、管理规定与制度等；3、事故案例。类似的项目中发生过的事故资料。34 华中科技大学硕士学位论文3.3危险源辨识方法人们在经历了各种各样的事故的后，为了研究事故的内在联系和变化规律，预防和控制安全事故的发生，总结出了两种对付事故的方法：第一种是事故发生之后吸取教训，进行预防的方法，也叫“问题出发型”方法。这种方法是从事故后果查找原因，制定预防措施防止事故重复发生。