在《都市快轨交通》理事会及编委会2007年会上，上海申通集团运营公司总工程师葛世平做了“城市轨道交通建设与运营安全”的主题报告。

      尊敬的施院士，尊敬的各位代表，非常高兴有机会能借《都市快轨交通》这个杂志的年会和大家进行交流，我想就这几年建设和运营设计安全的一些问题的体会跟大家分享一下。
    中国经济持续高速发展，交通问题已经是成为了制约我们的一个瓶颈。现在各大城市都争先发展快速轨道交通，已经有的城市有广州、天津、北京、深圳，包括大连、南京、重庆、上海。这是国内近期规划的城市一览报，可能不一定准确，我是在杂志上摘录下来的，包括最近在外面评审也接触了一些数目。现在我们4额个百万人口以上的城市都在做这个规划。
    我接下来想讲上海近期路网的规划，上海现在已建在建的，我们是按照400公里计算，现在要是2012年建成500公里。这是上海现在运行的情况，五条线143，我们现在客流也到达了250万，最高峰的时候是280万每天，这就是今年年底通车的路网，今年年底我们通常是230公里，增加将近100公里，现在正在进行紧张的调试，我们三条线加两段，六八九加上一个四号线，还有一个是一号线北侧。这是上海2010年的轨道交通建成的网络图，就是再加上现在九号二期，所谓11条线就是一直到11条线，近期路网我们就剩下12和13了，就是这么一个路网，400公里，这是2012年的，加上12和13号线到500公里。
    现在的建设特点就是，在上海我们觉得，因为路网初步形成，所以整个是基坑越做越深，原来我们做基坑15米左右，一般上海的典型的两层车站都是15米，现在是20米，25米，现在25米的比较普遍，最深的要达到41米，这是一个统计表，大概占到的一些比例。这个是我们四号线达到41米的一个图。第二个就是换乘车站现在一个是深，第二个就是大，因为整个换乘站相邻有许多同步的建设基坑比较大，原来都是20几米宽，230多米长，现在基坑很大，包括一些辅助功能，换乘这些就造成了工程量很大，这就是我们一些换乘点。第三个就是感觉近，上海就是南方城市的规划，都比较狭窄，一般都是25米左右，这样就造成我们整个基坑跟建筑很近，包括一些重大的管线都比较近。第四个就是工期紧，也可以说是有点人为的因素，但是现状就是这么一个现状，工期都很紧。所以我们现在2007年说两个一百，上海一直说两个一百。第五个就是难度大，因为现在上海越做越深以后，最大的问题就是软凝土，还有一个就是水位高，这是后来我要详细介绍的，上海许多都是由这些引起的，这个就是上海软土的特点。第六个就是险，这个是近年来一些重大事故，这是广州一个基坑开挖，导致地铁停运，这也是我们国内第一个地坑开挖，导致的地铁的停运，死亡三个人，四个人受伤，地铁停运，这是北京的，当然也有上海的，这是南京地铁的，前一阵子网上大家也知道，大事小事出了不少，纵向滑坡的问题，这是跟我们四号线差不多的时候出的这起事故。这是高雄地铁，其中也出了不少事，这就是我们地铁四号线。
    这个就是初步我们罗列罗列，有很多，国内外近期地铁施工的，各地都有。初步分析事故的原因不外乎这几个方面，我分析了施工的因素可能占50%以上，设计的因素，还有勘察的因素，业主，包括检测等等，大概就是这么个情况。
    我总的感觉，导致地铁这些事故安全因素，主要有几大方面，我自己的体会，第一个就是管理的不利，是导致施工的风险，这个管理不利，可能各地的情况不一样，在上海站，在粉沙层引起的渗透，这是主要的原因，但是出去一些技术措施上去是完全可以避免的，设备都是一些老式的设备，一般我们老式设备是对准垂线的，现在都是凭着操作工人的手感，所以这个就容易造成渗透，当然起来地方的地域特点不一样，反映出来的情况不一样。第二个我感觉到工期紧张，工序搭接不合理，本来有一个正常的工序搭接，但是往往改变了工序，就造成了一个什么局面呢？如果大规模的建设期，我们现在大规模的建设期就是没问题，一个大学毕业生，给他一套标准，让他克隆一套马上出来了，但是如果一有问题的话，就没法做了。第三个就是施工现场擅自处理，延误时机，我曾经打过一个形象的比喻，这个工程实际性比较强，其实就是说你没有到达这种水平，遇到这种复杂的问题，去处理这个问题往往就考虑不周，他的主观愿望是好的，施工单位也总喜欢在自己的层面解决掉，结果没有解决掉，就导致了灾难性的后果。再一个就是不按程序施工导致的工程事故，还有一个比较多的，是检测方面的，可能在北京方面也会遇到这个问题，就怕盾构轴线出现了偏离，我就是搞线路的，我一条线路好不容易走通，差几十公分就走通了，最后这个线偏离，就彻底报废了，所以这个就是管理不利。
    这个就是我们最近出的一起事故，很简单的，因为是起重机地面场地不平，来不及，本来场地不平，后来没有经验，就把这个扎了，幸好扎到了这个房子。我想前期在上海这种工程，也许几个方面我们比较担心的，第一个就是盾构施工遇到未探明的重大管线，就是有许多资料不实。第二个就是早期的这种管线，因为早期的围护不反应在设计图里面，所以大的管线都没有围护结构。还有一个就是盾构穿越暗浜，沼气地层。还有一个就是临近建筑物资料不实。还有一个就是前期的情况变化，本来我设计的时候是设计的条件是旁边的房子拆掉，这个时候他没有拆，设计的时候旁边超载了，而且超载很大，这个时候整个都不利于设计，设计的管理现场也没有经验，他没有及时的变更，就会造成一些前期的隐患。
    我们分析地下工程事故的主要风险源，就是维护、地下水、纵向滑坡等等，这个图就是支撑的失误。这个是一边流沙，流沙以后整个支撑体系失去平衡。这个就是我们常遇到的，支撑偏心受力，我们对阻力进行检测，检测支撑阻力，往往在这个地方按一个阻力器，往往这个阻力器造成这个构造的问题。这个就是导致的立柱隆起。这张图就是我们几个工程事故。
    上海其实地下工程许多工程事故都是由地下水造成的，如果没有地下水，像这种工程就好干多了，可能北京地下水位很低，但是处事的，有许多的源头都是地下水，在上海我们也是，在上海我们这么多年下来，我们对两个问题很重视，一个是工程地图资料，一定要养成先看工程地图资料，我们许多搞地下结构的人，是搞结构出身，所以他对工程地质不重视，或者说他对岩土工程不太熟悉，所以我们就是比较重视地下水，比较重视工程地质，像我们就是承压水，成压睡得问题，有浅坑的问题，还有深坑的问题，甚至觉得没有问题的成压水也会有问题，在上海我们遇到53层的承压水，这个压力也会造成危害。还有就是降水，这种降水最近我们比较重视，特别是这种降水比较深，围护结构又没有完全封闭，降水对外面影响比较大。包括地下动水压力引起的流砂，所以我们分析了地下水是工程事故的源头之一。这个就是承压水上面开挖，当然现在这种类型的工程事故目前来讲是比较少的。这个就是流沙，这个流沙以后，这个对称受力不平衡，就导致整个支撑体系的失误。这个就是降水，你这边一降水，外面形成漏斗，假如这个房子是这样的，纵向的肯定就会超标了。
    还有就是在软凝土中，另外一项就是纵向滑坡的问题，纵向滑坡其实也就是最近这两年好一点，其实我们前几条线每条线都存在这个问题，无非就是事故的大小不一样，包括南京前一段时间发生的情况也是这个问题，在软凝土中的问题。纵向滑坡原因就是放坡不够，比如这边线还没拆掉，我就想先开挖，挖了施工单位进来以后，本来说挖30米，后面还有几十米不能挖了，他进来了总还要挖过去了，就会出现这个问题，或者场地不行，有一条路，那条路想多发挥一点功效，时间长一点，后面一挖也会出现这种情况。这个问题我们一二四号线一直都有，到最近，我们采取的一定的手段，这个问题基本上解决了，这个解决我们上海二号线，就制定了一些基坑开挖的所谓的22条，就是让你操作程序化、规范化，就是按照我的程序和规范，不要动歪脑筋，你往往动歪脑筋就要出事故了。
    我们现在就是说在管理方面我们抓什么东西，我前面说过了，我们都是常规的没有经验的工程技术人员，我们施工处理没有问题，但是遇到非常规的现象，不是按照正常程序来说的，往往就会暴露出许多弱点，这个看似很简单。我是没有分析过，我看过许多资料，包括在外地也遇到这种事，都是我们很有经验，很大的公司都会出现这种危险的情况，所以我们非常规的操作都没有经验，包括我看有的就是在这个上面犯的毛病。这个比如说这个地方有一个障碍物，造成纵向墙不连续，这个就是施工的问题，这个纵向是这样传的，不连续，这个墙地方不连续传不过去怎么办？通过一对距离的侧墙摩擦力来平衡它，所以这个力量没有办法去平衡。像我们一样的，都是很有经验的人，我们都是非常规的，我统统她过来一个一个的审查，这样的就看我们管理方是怎么控制的。像我们最重要的，包括设计也准备干了，我们及时的把这个问题解决掉。
    这个就是相邻基坑的事故，这也是上海出现的非常规的。首先设计上，新老结构怎么处理，老结构能不能受得了这个集中力的传递，包括新老结构的结合问题，这是整个我们现在遇到的比较多见的都是非常规的。他自己觉得尽了最大的努力，很全面，但是其实是存在安全隐患的。
    下面我再简单的介绍一下运营管理面临的一些主要问题。特别像我们今年增加一百公里，我们人手就增加七八千，所以就面临着运能人员快速扩张导致的这个矛盾，大家很难想像，我们现在许多人员都是18岁左右，心思还没有完全成熟的情况下，在没有其他的保障情况下去开这个车，所以管理方就觉得压力很大。第二个就是管理层面的矛盾，运能和运量之间的矛盾，现在在上海曝露得相当的突出，现在我们讲运量，不是多少运能，我们是有这个运量能解决这个运能，还有一个新建设备的可靠性，初期设备许多系统其实还没有完全处于交通状态，或者没有处于一种正常功能状态，这个是我觉得运营方面面临的一些主要问题。
    地铁运营的安全问题，我也想举一点例子，讲讲我们遇到的一些情况，也希望这些东西能给兄弟单位一些启发。第一个就是前面讲的，包括施院士谈到的信号的问题，往往我们门关死以后，都是临时信号运营，临时信号运营，其实我们在二号线的时候我们出了一个小事，最后造成了临时绕道，后来我们一查这个临时信号有几个方面，第一个就是自身的连锁设计有缺陷，信号开通，我列车在通过的时候，中途是不可以动的，就在我们中山公园站前面折返，车到这边停了车，到这边过去，但是车子一过发现不对了，本来应该它出它进去，开车走了一半，就在间歇之间转过去了，然后我们调走了。所以这个我就想，因为现在这个普遍的现象就是，工期很紧的情况下，临时信号的一些管理制度，包括信号自身的连锁条件。
    第二个我们也出现过延伸线调试的事故，两列车碰了，这个是由于什么原因呢？当时也是，我们的延伸线的调试，因为是在特殊环境下的，有的三方的职责并不是很明确，车是运营单位的，信号调试单位只管要车，建设方这三方出现责任不能确定。延伸没有一个最终负责人，最后车子过去了之后没人确认，后来出现这样的，我们都是双岗位，一个在旁边看着，第二个确认，就是说虽然效率降低了，因为一开始是临时信号，两个人，一个操作一个确认。今年我到彼得堡去，它的车子运营过程当中有出现对撞的，也是信号的问题。还有一个就是触网，螺栓的断裂整个触网就下来了，这种事，因为我们有些设备是有冗余的，有些是没有冗余的。还有就是高架线路，居民本来就对天天跑跑来去烦得深，加上又乱仍杂务，我们从规划的角度，大量的低风景，也许你建成了以后会拉一个罩子等等尼龙网做一个隔离，但是初期的时候你是不会的。还有一个就是这可能跟我们轨道也有关系，就像走入一个误区，在上海我就遇到这种，特别是天然下面采用整体道床，好像是先进的，其实我们闯了一个大祸，上海火车站旁边有一个大主路的立交，做好了以后，他就说这个立交结构有点很细微的裂缝，水渗漏，我们搅拌搅拌就抽走了，然后就造成了水土流失。好在当时这个道床比较厚也是及时发现，水土流失到什么程度？七八十方，假如我们再发现的晚一点，车毁人亡，就是一个大窟窿，就是这种事，所以在上海我们最怕水，怕砂，讲出来一句话是什么，你就是钢结构有缝隙它都会钻，所以我们在事故处理的时候，二号线做了高缝门，高缝门关上还是漏，但是就是零点几个毫米的缝隙就止不住。所以现在我也在举一反三，这个地方会不会也是镂空的，完全有这种可能。还有一个是列车振动，造成排水管的错位，这个可能大家都有这个毛病，原来的设计可能引用我们早期的一个方法，我们当时因为钢管两个没法焊，有一种机械放射的处理，振动以后在粉砂层就产生，所以压力就很大。
    再一个就是地铁安全保护区的问题，上海安全保护区的问题我们一直很重视，而且从规范的角度抓的比较早，所以我们规定安全保护区需要盾构穿越，设计了对这个线的保护。我们得出了一个体会，我一直讲地下工程，我现在在上海得出充分的体会，这种间隔坚决不宜太大，大了不是好事是坏事。我这个水道过去以后，肯定在这个里面进行加固处理，你加固的有效范围能达到多少？在这个外最多两米多，再想出去就很困难了。假如这个间隔拉的很大，这个地方上面的这些土层还会由于下面的排水引起上面的固结，或者引起它的再沉降，所以我们现在控制了两米左右，不宜太大，我们反复研究，包括最近我们在遇到一个房子，当时我叫他们的方案就是穿过去，现在通过这个我发觉，得出了许多的体会，发觉这种只是一点微小的压力，而是通过注浆和水源的变化，让整个层在历史很长的情况下慢慢加速布局，这个时间很长，所以这个就是穿越的问题。这个就是水道旁边开挖的，这个在上海很多，在旁边挖的比我们深，深八米十米，基坑很大，纵向两三百米很多。这个就是隧道建成以后的建设。这些就是等于上海安全保护的几大问题，我们通过这么多年的总结，形成了比较固定的一些特有做法，这个也是我们对工程质量进行有效的控制，形成的很好的指导作用。
    在这里我想讲一下四号线，定这个方案也是当时的施工条件决定的，所以我们想让坏事变好事，通过这个坏事，提升了整个的施工水平，包括施工当时的装备水平，原来是不肯投的，现在是全部上去，然后我们整个施工形成了一个质的飞跃，水平都上去了。这是当时到这个地方冻结造成流沙，然后黄埔江水就进来了。这就是最后的抢险，当时上海社保中心所有的电脑数据都在里面，怕它出事，所以赶快把它抢出来。后来我们应急的方案就是快速平衡。
    四号线我们修复的方案，当时讨论的时候比较多，要么就搭桥，要么就原地修补，我们后来采用了原地修补，当然有七大难题，第一个这个原地修补，就是你怎么判断这两个渠道哪里是好的，哪里是坏的，一个隧道你怎么判断，你做这个更好是在好坏的搭接面，因为那面就是黄埔江了。第二个就是隧道前面封着，这个地方还是空的，怎么封起这个来。还有一个就是40几米深了，这个水跟黄埔江的水是沟通的，这个都是大的难题。这种地层的加固，还有如果采用冻结以后，新老的搭接怎么对接。当时牵涉到原地修复这么一个难题，后来我们一个一个解决了。我们当时采用什么方案呢？原地修复，这个地方第一个垂直冻结，把这个地方进行加固，你不冻结架构就切割，上面的全部碎了。这样陈槽以后形成基坑，所以我们分中西中三个基坑。那个时候我们就研究了切割的设备也是德国进口的，陈槽的设备，也通过这个四号线，我想这也是相当于这次大规模建设的技术准备，如果没有这一次，说实在的，现在我们难度还要大。由于这个四号线做到以后，现在我们遇到许多问题都觉得不是难题了。无论从管理上，从技术上，从装备上都具备了。这个就是中期的，这两边水平冻结，然后再连接，这边也是，按水平冻结再连接，因为这个是黄埔江占到了三分之一。这是广州的事故，我觉得无论是地质环境好还是地质环境差，都有一个就是对运营隧道的保护，如果运营隧道有问题，我们地铁就没办法运营了，这个是当时他们分析的原因。现在都修复好了，后来都填掉了。本来我列了很多照片，各地的工程事故都有，也包括我们自己的，由于时间的缘故不能一一的介绍了。
    这是工程风险控制的关键环节，我觉得在这个方面我们做的还是比较少的。所以我们现在进行了远程监控系统，通过这个我们可以全面及时的保证工程的根本满足。这是证监会的管理办法，监控者、管理层，也就是说对我们项目公司、集团的要求。怎么样把建设的数据电脑化，然后我们根据设计的控制指标进行监控。作为管理层，有什么问题如果黄的就预警，如果黄的就跟下来，因为我们所有的工程事故都不可能先天就发生，往往就是贻误了处理的时机，所以我们这个工作就是说可以及时的预警，我们每天上班第一件事打开电脑，先浏览一下有没有黄的，没有黄的再看有没有自动报警的，有自动报警的马上看看是因为什么，层层责任下去了，大家管理就不一样了。所以远程监控以后，我们施工单位感觉很紧张，往往稍微大的一点事故，他们的管理层还没有到现场，我们已经到现场了。他们从他们的角度来讲没有真正的投入这方面进行管理，所以我们的反应比他们来的快，一有什么事我们马上就到现场，他们管理层才跟着，所以他们压力很大，所以这样就使我们减少了一些可能造成事故处理延误的机会。这就是一个报表的数据，这是一个视频监控，视频监控现在我们一个是在车站，防控通道的地方我们采用视频监控。这就是管理手段上去，现在比如说一个防控道失控，监理是不是一天去看一趟，我看我都不敢保证。最主要的我觉得在上海我们整个这套支撑体系做的比较好，还是需要有专业的专家支持的，我们刘院士的确在这方面费了不少心血，他比我花的精力还要多，一天到晚的看数据，所以我们所有的数据上来，现在年纪大了，其他地方也不去，就在那里看数据，看了数据之后就去现场。所以我说要搞这套系统，一定要有人进行投入管理力量。这个就是我们的应用效果，我们在这两年大规模建设中也出现一些小的预警，我们都及时去了，没有问题都解决了。像这种事，可能十桩事九桩处理了，可能一桩导致灾难了。
    我的一点体会就是说，我觉得地下工程是实践性很强的学科，往往施工力学是贯穿整个过程，设计院是受力状态，包括支撑，绝不形成过程中怎么样，这一系列问题，我觉得是施工力学问题。有经验的工程技术人员缺乏经验是最大的原因，谢谢各位。