公共安全防控范文

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一、引言

近年来，在世界范围内传播的H1N1（江苏、北京和贵阳等城市的感染事件和致死病例），长江上海段、宜昌段以及陕西渭河等流域出现的死猪事件，造成的空气微生物的吸入健康风险和通过水介质进入空气介质加速扩散的风险，对新型城镇化进程中的城市公共卫生提出了新的挑战，正不断地考验着当前的空气卫生检测水平和应对紧急公共卫生事件的能力。本研究全面介绍空气微生物在城市大气中的行为特征、主要的健康风险、城市中的来源与关键的致病菌种、历史上曾经由于空气微生物而造成的重大城市公共卫生事件，最后提出城市生物安全的防控对策建议。

二、空气微生物的城市大气行为特征

从空气生物学角度来讲，空气微生物一般指悬浮于气态介质中生物来源的颗粒物，其空气动力学直径在100 ?m以下。[1]空气微生物的种类包括细菌、真菌、病毒和它们的副产物，如内毒素、葡聚糖、过敏原和霉菌毒素等。国内外研究表明，不同种类的空气微生物具有不同的粒径分布特征，见图1。病毒、支原体、衣原体和立克次体、细菌等的粒径主要在2 ?m以下；真菌的粒径（主要在3-100 ?m）；而真菌孢子介于两者之间。病毒的粒径在纳米级（0.08-0.3 ?m）。从粒径分布的特征可以发现，空气微生物是PM10和PM2.5的重要组成部分。

根据空气动力学理论（假设在理想条件下悬浮在空气中的颗粒物主要受自身重力和运动时的空气阻力的作用），不同粒径的空气微生物在大气中的停留时间不一样，如图2所示，从8.2 min（10 ?m的花粉过敏原）到41.0 hr（0.5 ?m的细菌气溶胶）不等。由于病毒的粒径更小，因此大气停留时间会更长，这样就客观决定了不同类型的空气微生物可以在城市环境中普遍存在，广泛分布。[2]

三、空气微生物暴露的主要负面健康效应

吸入空气微生物可能会导致各种健康危害，直至伤亡。[3]空气微生物通过人群和动物的呼吸道系统而进入体内，以人为例，不同粒径大小的空气微生物（图1）在呼吸道的不同部位沉积（如图3所示），进而造成不同的负面健康效应。[1]图3列出了不同种类的空气微生物在肺部沉积对应的疾病类型。

图3从粒径段归纳了空气微生物和非空气微生物对应的健康应特点。从图3中可以看出，小粒径（0.015-15 μm）的空气微生物，如病毒、细菌具有导致传染病的严重健康效应，而大粒径（5-100 μm）的空气微生物，如真菌孢子也对人体具有普遍的过敏性。

由细菌气溶胶引起的健康效应包括肺功能障碍、哮喘和传染性疾病。由真菌气溶胶可以引起过敏，并导致头痛、眼睛刺激感、出鼻血、鼻塞、鼻窦充血和咳嗽等。由于真菌的空气动力学直径较大，一般认为它的空气停留时间较短，但最近的一项研究表明，致病性真菌病原体广泛存在于空气中，[4]因此，真菌气溶胶的环境暴露风险值得重视。此外，由肺结核杆菌（细菌病原体）引起的人患肺结核被认为是最流行的致病性细菌传染病之一。在众多负面健康影响中，与城市建筑息息相关的病态楼宇综合征（SBS）影响的人群规模最为广泛，[5]该问题是当前职业场所健康暴露研究的核心问题之一。[2]

除了职业健康暴露风险之外，人类也面临着由空气微生物诱发的传染性疾病的暴露和传染风险，如2003年以中国广州、深圳和北京为代表的全球范围的SARS、2009年以墨西哥为代表的全球范围的H1N1和某些生物恐怖（如2001年在美国发生的炭疽杆菌恐怖袭击事件），2013年伊始，挪威首都奥斯陆和波兰的西里西亚省等地相继出现H1N1的致死病例。

四、空气微生物的城市来源解析与致病性空气微生物的种类

空气微生物的来源广泛。当人和动物在打喷嚏时，都会产生大量的空气微生物。呼出气中的致病原、尘螨、真菌孢子、菌丝和其他生物材料都是室内环境空气微生物的来源。废品循环、生物固废的归田、发酵、农业、医药和生物技术活动等，都可能产生各种各样的空气微生物。常见的来源包括，禽舍（包括哺乳动物、鸟类和昆虫）、生活用水和污水、大气、土壤、 生物技术、废物回收、农业和医药工业、生物废弃物肥料和燃烧。更为重要的是，有意释放传染病菌等生物恐怖袭击也是空气微生物的重要来源。由于空气微生物在各种环境中普遍存在，并且空气微生物还对相应的行业具有危害性，从人群健康、农业生产到半导体、抗生素制造、发酵工业，特别是医院卫生等，对人群和动物健康和植物生长构成重要的暴露风险都有重要的影响。经空气传播的细菌和病毒气溶胶常见表1和表2。

五、因空气微生物引起的代表性城市公共安全事件

人类经历过的与空气微生物暴露相关的重大城市公共安全事件如表3所示，如鼠疫、流感、天花、霍乱、结核、艾滋病、口蹄疫和非典型肺炎等。鼠疫、流感、天花、结核和非典型肺炎都是经空气传播并造成人类的感染。其中，只有天花已经被人类攻克，而鼠疫、流感、结核和非典型肺炎等还对人和动物健康存在严重威胁，特别是流感病毒。下呼吸道感染在前十大致死疾病中排到了第三位（世界水平）和首位（发展中国家）。2011年的统计数据表明，我国因呼吸道感染致死的人数仅次于印度，排在世界第二位。

有研究已经证明，SARS主要是通过空气传播而造成重大健康暴露风险。当人感染病毒或者其他种类的空气微生物后，人本身就会成为致病性空气微生物的来源之一，通过打喷嚏、呼气和说话等方式来自发释放空气微生物。这些常规的人类活动可以释放大量的空气微生物，这其中可能包括一些具有传染性的物质。具有存活能力的空气微生物一般可以在空气中停留相当长的时间，和惰性颗粒吸附在一起，这样就有可能传播到相当远的距离。城市作为人口集聚的空间载体，为致病性空气微生物的传播和感染客观上创造了条件，并且随着城镇化进程的推进、城市交通体系的日趋完善、社会文娱精神生活的极大丰富，如果缺乏必要的政策管制和技术防控，空气微生物暴露的风险势必会提高，作为“小粒子，大问题”来造成显著的环境污染和健康损害。

六、城市生物安全防控的对策建议

2003年爆发的严重急性呼吸系统综合症（SARS）和2009年发生的全球性H1N1感染在一定程度上促进了城市管理者和公众对空气微生物及其危害的关注，客观地讲，人类所聚集的城市环境正面临着不断提高的生物感染的威胁。此外，因地区性的不稳定和政治上的冲突，生物恐怖的威胁也在增加。这对城市公共安全构成重大威胁，历史教训表明，很可能引起广泛的社会恐慌，造成重大的人员伤亡和沉重的医疗负担。仅以美国为例，发生了2.5亿件呼吸道感染事件，每年7.5千万的门诊量，造成了1.5亿天次病假，造成了近100亿美元的医疗费用和近100亿美元的损失。[6]因此，加大以空气微生物为代表的空气生物的管控是保障城市公共安全的必要组成部分。鉴于当前在该方面的体制制度的空缺，建议首先从推进技术常规化和科研前瞻性角度出发给出若干建议：

（一）强化对城市公共场所的卫生安全管理，对潜在空气微生物的重点污染源开展定期卫生监测工作，推行监测信息公开制度。强化城市范围的空气微生物检测工作有助于从空间尺度上全面掌握城市的空气微生物污染现状，甄别出重要的污染源，为后续的整治工作的开展提供基础资料，与此同时，推行监测信息公开，有助于激发社会的参与意识，共同维护城市环境的安全宜居。

（二）定期对城市系统畜禽养殖/交易场所及其周边进行空气生物安全检测，为探索和预防禽流感提供基础信息。当流感在国内的飞禽中爆发，它们排出的粪便当中有大量的病毒，而这些病毒可以通过快速空气化成为空气微生物，可以传播到更远的地方。如果这些被气溶胶化的病毒被包裹在颗粒物里面，本身还不会被损伤，由此就产生了重要的空气暴露传染风险。所有的流感病毒都存在变异的能力，H5N1可能会更加容易地感染人类并且在人与人之间快速传播，进而造成在城市空间的大流行。

（三）加强跨境运输的空气微生物检验检疫，提高应急方案和处置技术能力。最近的一项研究表明，与被环境污染的表面相比，A/Panama/2007/1999 （H3N2）型流感病毒可以通过空气进行有效的传播。国际旅行的增加，疫情（如H1N1）在机舱内通过空气传播的可能性大大提高。

（四）跟踪检测新型的或可能继续出现的疾病。由于抗生素的滥用，微生物本身也会快速变异，这就可能诱导出具有更强抗性的物种出现，如近些年出现的超级细菌，因此必须加强相应的防控理念。

参考文献：

[1]徐振强，杨光，王凤.基于PM2.5防控理念的特大城市清洁空气改善战略研究[J].建设科技，2013（18）：23-30.

[2]Xu，Z.Q.，Yao，M.S. Analysis of Culturable Bacterial Aerosol Diversity obtained Using Different Sampling and Cultivation Methods[J]. Aerosol Science and Technology，2011（45）： 1143-1153.

[3]Douwes，J.，Thorne， P.，Pearce，N.et al.Bioaerosol Health Effects and Exposure Assessment：Progress and Prospects[J].Annals of Occupational Hygiene， 2003（3）：187-200.

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科技管矿是指对地下开采的矿产资源开发行为，利用“井下采掘远程监控系统”监控采掘设备、人员等动态目标的地理位置，了解井下采掘情况，进而实时监控企业生产行为是否有越界现象，实现对矿山地下开采活动的有效监管；利用“矿山产量远程监控系统”自动统计矿山产销量，为矿产资源补偿费的准确核定和储量动态管理提供依据，全面提高矿产开发监督管理的科技水平，实现矿产开发管理方式的根本转变。2012年底前，在全区所有地下开采矿山安装远程监控系统，并申请市国土资源局验收。

二、方法步骤

“井下采掘远程监控系统”的安装分两批进行，第一批企业：坤升实业、金岭铁矿铁山矿区、宇峰实业、煤矿、沣水煤矿。第二批企业：张赵煤井、金东煤井、鲁坤矿业、孟东矿业、中埠矿业、铁矿。

（一）准备阶段（2012年5月20日至2012年6月30日）。各有关单位完成推广矿业监控系统前期准备工作，包括调查摸底、实地测量、拟定相关文件、制定实施意见、筹集设备安装资金、签订有关协议等。根据矿山生产规模、硬件设施条件，以及采掘资料完善程度。

（二）第一批企业安装运行阶段（2012年7月1日至2012年9月30日）。在试点矿山企业安装并运行相应的数据采集设备，安装监控中心设备及配套软件，调试、完善矿产资源开发远程监控系统。

（三）全面安装运行阶段（2012年10月1日至2012年11月30日）。总结第一批矿山企业经验，开始第二批企业远程监控系统的安装运行，于12月31日前在全区所有地下开采矿山企业完成安装远程监控系统，并出台远程监控系统管理办法。

（四）检查验收阶段（2012年12月1日至2013年5月31日）。组织专家对辖区内所有地下开采矿山矿产资源开发远程监控系统安装使用情况，进行检查验收并形成报告，于2013年2月30日前上报市国土资源局。

三、保障措施

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二、组织领导

为保证行动扎实有效开展，成立全县今冬明春专项行动领导小组。

办公室设在县消防大队，主要负责专项行动期间各项工作的组织协调和信息报送等。

三、工作任务

（一）强化火灾防范工作

1、12月8日前，认真分析研判本县冬季火灾特点，坚持“什么问题突出就重点解决什么问题、什么隐患严重就重点整治什么隐患”的原则，提请政府对专项行动进行动员部署、统一协调指挥。

2、由县公安局牵头，组织住建、安监、消防开展全县易燃易爆危险品场所排查整治工作；县消防大队负责辖区75家消防安全重点单位的排查整治工作；公安局交警大队负责对全县主要道路及各社区、居民小区内机动车占用、堵塞消防通道进行专项治理；各镇政府牵头依托各派出所对辖区列管单位、九小场所进行消防安全排查。

3、督促社会单位严格落实消防安全主体责任，常态化地开展消防安全自查自纠。行动期间，发动所有社会单位及一定规模以上的个体工商户都要自查一遍，及时消除自身发现的火灾隐患。

4、专项行动期间，要以“六类重点场所”（公众聚集场所、易燃易爆单位、高层地下建筑、“三合一”和“多合一”场所、老年公寓和寄宿制学校等六类场所）为排点，严格执行“六个必须”，即：对不及时消除火灾隐患可能严重威胁公共安全的，必须对危险部位或场所予以临时查封；对未依法通过消防行政许可的建设工程、公众聚集场所，必须要责令“三停”，并处罚款；对占用、堵塞、封闭疏散通道、安全出口的，必须责令改正，并予以处罚；对占用防火间距、消防车通道或者在人员密集场所门窗上设置影响逃生和灭火救援的障碍物，经责令改正拒不改正的，必须依法强制执行；对建筑消防设施损坏、不能正常运行、擅自关停的，必须责令改正，并予以处罚；生产、储存、经营易燃易爆危险品的场所与居住场所设置在同一建筑物内的，必须依法责令停产停业，并处罚款。

5、深入推行消防安全网格化管理，各镇政府要把辖区责任落实到单位和个人，确保今年50%的建制镇网格化建设达标。

（二）强化灭火和应急救援准备

1、县消防中队组织官兵深入辖区人员密集、易燃易爆场所特别是石油化工、大型商场和市场等重点单位进行实地熟悉，逐一制定“六熟悉”卡，不断完善辖区包括各镇在内的道路、水源档案及各类灭火救援预案的修订完善工作。春节前，中队对辖区内大型商市场、节庆活动等人员密集场所和油、电、气、暖等民生重点单位至少实地熟悉演练一遍。

2、县消防中队结合全员冬季练兵活动，创新训练方式方法，强化官兵体能和攻坚班组实战技能。要全面开展实战化训练，积极开展想定作业、临机指挥和计划指挥训练，积极提高基层指挥员的组织指挥能力，严格操作规程，结合本地灾害事故特点和人员装备实际，完善实战训练操法和等级作战力量编成，进一步规范建筑内攻、危化品处置等灭火救援行动程序和安全硬性要求，提高部队科学施救、安全施救的能力。

3、在专项行动期间，消防中队每周要组织对车辆装备进行技术检查维护；开展装备抢修业务训练，提高灭火救援现场装备技术应急保障能力；制定完善本地区和跨区域战勤保障预案，组织实战演练，落实社会联勤保障机制，加强应急装备物资储备。

4、元旦、春节、全国“两会”期间，县消防大队进入二级战备。

（三）强化消防宣传教育

1、结合今冬明春火灾防控专项行动工作，围绕“认识火灾、学会逃生”主题，消防大队深入开展六进等消防宣传专项行动；专项行动期间，各委员会成员单位进行宣传活动不少于两次。

2、各成员单位充分利用主流媒体和门户网站，开办专题专栏，报道工作动态，高频次播出消防公益广告，广泛宣传消防安全知识；发动新闻媒体曝光重大火灾隐患，剖析典型火灾案例，警示社会单位和群众。

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安全事件复杂化

关键基础设施（Critical Infrastructure）是指对国家至关重要的、实体的或虚拟的系统和资产，这些系统和资产一旦遭到破坏或功能丧失，就会危及国防安全、国家经济安全、公众健康或社会稳定。控制系统或工业控制系统（Industrial Control System）是关键基础设施的大脑和中枢神经，被广泛地使用于水处理、能源、电力、化工、交通运输、金融等行业的关键基础设施中，典型形态包括监控和数据采集系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）以及可编程逻辑控制器（PLC）等。

随着工业化和信息化的深度融合，网络化管理操作成为关键基础设施发展的趋势。传统的关键基础设施安全往往关注的是人为破坏等情况，与之相比，近期频发的关键基础设施信息安全事件具有以下特点。

攻击来源复杂化。2010年，美国黑客开发建立了“嗅弹”（shodan）搜索引擎，能搜索到包括关键基础设施在内的、几乎所有与网络相连的控制系统，目前已经有过亿的控制系统暴露在互联网上。攻击者能够借助互联网随时随地地对关键基础设施控制系统发起攻击，难以判断和掌握攻击来源。

攻击目的多样化。“震网”病毒导致伊朗近1000多个离心机一度瘫痪，伊朗核计划被显著拖延。近年仍在中东地区肆虐的“火焰”、“Duqu”等病毒，能够自动录音、记录用户密码和键盘敲击规律、窃取敏感信息，并将结果和其他重要文件发送给远程操控病毒的服务器。这充分表明，针对关键基础设施网络攻击的目的呈现出多样化的特点，不仅能够破坏或瘫痪关键基础设施的运行，也能够窃取敏感信息。

攻击过程持续化。针对关键基础设施的网络攻击呈现出持续化的特点，其过程一般从搜集信息开始，搜集范围包括商业秘密、军事秘密、经济情报、科技情报等，这些情报收集工作为后期攻击服务。攻击可能会持续几天、几周、几个月，甚至更长时间。据专家的判断，2011年伊朗导弹爆炸事件，是因为导弹电脑控制系统遭“震网”病毒感染所致，而该事件距“震网”病毒爆发已一年以上，足见此攻击的持续性。

形势严峻

当前，关键基础设施面临的网络威胁日趋严峻，直接威胁各国经济发展、国家安全和社会稳定，成为各国必须直面的最严重的国家安全挑战之一。

据统计，目前美国大约有7200个可以直接通过互联网进行操作的关键基础设施控制设备。根据美国工业控制系统网络应急小组（ICS-CERT）的最新报告显示，在2009年到2012年间，美国关键基础设施公司报告的网络安全事件数量急剧增加。2009年，ICS-CERT仅确定了9起安全事件报告。2010年，这个数字上升到41起。2011年和2012年，均确定了198起安全事件报告。急剧上升的网络攻击，严重威胁着关键基础设施的正常运转。

以往的网络攻击，攻击者多数是个人或黑客团体，但近年来国家政府开始加入进来。据《纽约时报》披露，美国总统奥巴马从上任的第一个月开始，就密令加快对伊朗主要铀浓缩设施进行代号为“奥运会”的网络攻击。2010年给伊朗核电站造成破坏的“震网”病毒，经证实是由美国和以色列联合研发的，目的在于阻止伊朗发展核武器。据专家研判，目前仍在对关键基础设施进行持续网络攻击的“火焰”、“Duqu”等病毒，与“震网”病毒一脉相承，其背后也有国家政府的影子。

近年来国家支持的网络攻击活动频繁，引起了各国对网络战争的担忧，尤其是“火焰”等病毒威力强大，足以用来攻击任何一个国家，更使人相信未来针对一个国家发动网络攻击，以瘫痪该国的关键基础设施，并非绝无可能。针对关键基础设施的网络攻击将可能给被攻击国家和社会造成灾难性的危害，为防御他国可能的上述攻击，美国等一些国家在积极开展网络武器研发，组建网络部队，并且通过立法方式授权军队在遭受网络攻击时使用武力进行反击。

提升防护能力多方着手

关键基础设施信息安全事关国家安全，为有效应对网络攻击的新变化，提升我国关键基础设施安全防护能力，应从以下几方面着手：

抓紧建立关键基础设施信息安全法律体系。我国虽已建立重要信息系统等级保护制度，但还缺乏体系化的关键基础设施信息安全立法。建议充分借鉴国外关键基础设施网络安全保护相关法律，分析我国现有立法的不足和主要问题，抓紧建立我国关键基础设施信息安全法律体系，从法律层面明确关键基础设施的定义和范围、界定政府部门的职责、规范运营者和所有者的运营资质要求。

尽快建立关键基础设施风险信息共享机制。关键基础设施网络安全涉及部门多，影响范围广，共享网络威胁信息有助于更好地应对网络攻击。建议借鉴美国、欧盟等的先进经验，充分了解关键基础设施设备提供商、运营单位、政府部门、信息安全承包商、专家队伍、公众等各方对信息共享的需求，尽快建立有效的关键基础设施风险信息共享机制，明确信息共享的条件，确定信息共享步骤，建立信息共享公共服务平台。

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开学第一天的教师会上，分管校长陈校长就特别强调了安全工作责任，宣读了有关安全方面的文件。在2月17日的德育例会上，德育处又一次强调了安全工作的重要性，并布置了具体的任务。

当前，最紧要的是H7N9禽流感的防控，我们利用“凉泉之音广播站”进行特别广播，反复播放预防禽流感的专题知识简介。在大课间，我们进行专题宣传，为了让这种教育更加深入，我们新学期的第一期板报文化栏主题分别为：“洒扫开窗，沐浴阳光”和“春季防病，预防禽流感”。

还有就是，宣传森林防火知识，我们利用班会课时间进行了广播讲座，上了“开学第一课——森林防火安全课”，就森林防火的意义，要求和相关知识问答进行了宣讲，并要求学生回家向家长进行宣传。

第二，安全工作落实行动

开学初，我们组织学校行政班子成员进行校园安全巡查，校园安全隐患排查，发现问题一一排除。同时建立安全长效机制，就是当天的值日行管必须巡视校园，填写校园安全日志，并在当周的行政例会上汇报安全情况。

在营养餐方面，严把食品进口关，当前H7N9禽流感防控的特殊时期，对于禽类等实行严格控制，早餐的鸡蛋都没有了。

在学生安全方面，除进行常规的安全纪律教育以外，每晚的督寝要求班主任务必深入学生的每一个寝室，每晚必须有学生就寝情况的安全记录。

在当前H7N9禽流感的防控方面，实行学生发热病例安全报告制度，实行的是零报制，曹校长亲自抓这件事情，班主任每日向曹校长报告班级学生。

第三，开展安全专题教育活动

1)“防溺水，保安全”教育活动：这是今年安全教育的重中之重。在周的德育例会上，学习防溺水安全教育文件，布置防溺水安全教育任务;召开防溺水安全教育专题广播会议;出防溺水安全教育专刊;发放以防溺水安全教育为主题的《致学生家长的一封信》等等。

2)预防地震教育活动：我们开设地震知识讲座，教育学生在地震来临时应怎样逃生;进行地震知识问答活动;开展地震逃生演练等。

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1公路隧道工程施工易出的安全隐患

1.1喷射混凝土的回弹量大

公路隧道在喷射混凝土的过程中存在喷面粘结性能差的现象，并在对其实际操作的过程中，出现回弹量急剧增大的问题，出现这种问题的主要原因是由于公路隧道地质的自身特征，也可能是由于在实际操作过程中忽视细节性问题[1]。（1）喷面与喷嘴距离不当，其距离应在1.0～1.5m，但在实际操作的过程中，由于受到作业环境的影响，实际难以达到最适当的距离。（2）喷射流入射角度在70°以下时，形成了反射流，使得回弹力增大。（3）喷嘴位置水量控制的差异较大，一般情况应按照受喷面情况，对水量进行合理的调整，而经验不足人员仅控制喷嘴方向，会使得所喷射的混凝土流动蠕变，并出现大片剥落和较大的回弹量。

1.2隧道内光线不足

在相对较长的公路隧道当中，通常会出现光线不足的问题，即便是在隧道内装置了照明装备，也无法满足施工车辆对于光线的需求，进而出现因无法观察到相关的指示标志而发生交通事故，使得隧道施工人员在施工中存在严重安全性问题，特别是在将近傍晚时，由于隧道内外的光线不足，施工车辆安全性愈发的降低。

1.3坍塌风险隐患

公路隧道开挖时，还会造成坍塌风险，造成坍塌风险的原因有很多，可归结为受力状态、地质因素、人为因素、地下水等。具体表现：由于受到土力压力作用和地层产生临空面后应力调整现象而导致软弱围岩内破坏或出现裂缝现象，或是由于围岩内已有节理和层里等产生剥离、松弛，造成泥砂或岩石大量坍落。隧道坍塌不仅和公路隧道特征以及施工条件有关，还会受到水文地质条件的影响，且地层岩性、地貌条件以及地质构造等环境条件也会对水文地质条件产生一定的影响。

1.4涌水风险隐患

涌水在公路隧道施工中也是一项较为常见的地质灾害，其仅次于坍塌。在施工中如果出现涌水风险，会造成突泥突水较为常见的不良地质有暗河和大型溶洞、断层裂隙水、煤系地层中的老窖积水，以及金属和非金属的矿山积水。

1.5岩爆风险隐患

公路隧道工程进行施工的过程中容易出现岩爆问题，岩爆风险属于在高地应力的条件下对工程进行开挖时，硬脆性的围岩由于开挖卸荷使得洞壁的应力再次分布，将其储存在岩石内，以往一直存储于岩石内部的弹性应变突然释放[2]。因此会产生松脱、爆裂、弹射、剥落，甚至还会出现抛掷的现象，其属于动力失稳的地质灾害，给公路隧道施工的工作人员安全带来一定的威胁。

2公路隧道安全风险控制方法及应用

2.1合理控制喷射混凝土量

喷射混凝土的工作人员应具备较强的观察能力，其会直接影响到回弹量与喷射质量。针对喷射混凝土量大问题，可以通过以下几个方面对其进行解决。（1）合理控制受喷面与喷嘴的距离[3]。该距离应和风压大小，骨料质量，以及射流速度都有着直接的关系。在一般情况下应认真观察受面混凝土自身接纳能力与附着速度是否和出料吻合，并认真观察回弹，并观察其是否超过了30%。因此，对两者间距的调整可以有效的达到预期效果。（2）调整喷射时，可以对供水量进行适当的调整，保障其表面的粘结性好，无蠕变、剥落问题，回弹量适当时，水量适中，如果未能达到此标准则应对其进行反复调整。（3）合理调整入射角。在调整入射角时应保证其与于受喷面垂直，如果在条件不允许的状况下应尽力保障入射角大于70°，如果不能满足此要求则会导致其回弹力增大。（4）在喷射时，将喷嘴制作成螺旋形状，并将其从上到下缓慢地进行移动，应确保每个螺旋都能具备一定的压边宽度。如果将以上几个因素合理地控制在一定范围，公路隧道喷射混凝土的速度也就能控制在一定合理的范围内，并且喷射质量以及回弹量也能得到合理的改善。实际上，在公路隧道施工中喷射混凝土一般都存在回弹现象，应对其合理地进行控制，将其控制在20%～30%，保障其在一定的范围内，进而保障后期工作可以顺利开展。

2.2增加公路隧道内的照明度

为了确保施工车辆及施工人员工作中的安全，应该在施工隧道内增加照明装置，并考虑到施工车辆驾驶员、施工人员的生理及心理因素，应用明暗交替的灯光，缓解施工车辆驾驶员、施工人员的紧张情绪。隧道内的照明应由专业人员进行设计，模拟施工现场情况，原则上隧道光线由外至内逐渐变暗，在隧道口的时候，光线的亮度就会与洞外的光线亮度接近，从而将人眼不适的问题解决。

2.3坍塌风险控制措施

在控制坍塌风险时按照施工现场地形，根据风险因素的分段风险评估表，以及辨识结果，对公路隧道设计出合理的控制方法。（1）按照公路隧道实际围岩情况选择出适当的施工方法，例如上下台阶法、环形分部法、双侧壁导坑法，进而避免减少对围岩的扰动。（2）采用超前加固措施加固隧道软弱土围岩，例如采用超前注浆小导管等措施，提升围岩的自稳性。（3）增强对公路隧道的监控测量工作的重视，此外，做好超前预报地质，以及开挖后对地质表述记录与分析，并按照预报和分析结果，合理地调整支护参数，预防公路隧道发生坍塌。（4）应合理地安排施工进度，并合理地控制开挖进尺。

2.4正确应对突涌水风险

在公路隧道施工中如果遇到突涌水的现象，可根据施工区域的地质状况，以分段风险评估和造成风险的因素统计，来规避公路隧道施工中遇到突涌水风险。（1）在控制突涌水风险时，应遵循“防”“排”“截”“堵”的原则，进而能够治理地表水与地下水。（2）在特殊的区段内，可根据水文地质报告以及物探的方式进行超前地质预测报告。（3）综合地评断和分析多种预报方法，并得出合理的相应结果，合理优化调整结果，并找出合理的解决措施，进而确保施工与结构的安全性。（4）针对已经达到高级别突出风险的公路隧道来说，应根据施工现场的具体情况，可采用超前引导或注浆止水等方式实施相关工作。此外，也应该做好施工期间的排水工作，并将应急预案制定好，进而保障公路隧道施工的安全稳定性。（5）公路隧道在具体施工的过程中应与设计单位提前做好沟通工作，使得设计单位和施工人员都能全面地了解具体施工位置的围岩及地下水变化情况，合理地设计变更支护参数，进而保障施工的安全性和稳定性。（6）在公路隧道施工中如果在处于特殊的区域内，应提高监控量测的频率，对所检测的数据进行及时分析和整理，根据所得出的监控结果，合理调整施工措施。

2.5控制岩爆风险

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二、工作目标

以安全生产网格化管理为依托，全面落实安全生产主体责任；以安全生产标准化建设为手段，达到企业的本质安全；以安全生产信息化建设为支撑。快速、准确、高效加强企业安全管理；以安全生产社会化监管为保障、不断提升全民的安全意识，实现全社会的安全稳定。进一步完善属地监管、行业监管和综合监管的安全生产监管体制。

三、组织领导

镇成立以党委书记、镇长为组长，副书记、副镇长、武装部长副组长，镇各站所长为成员的镇“四化融合”“三位一体”安全监管防控体系建设工作领导小组，对安全监管防控体系建设工作实施统一领导。下设办公室在镇安监站，主任由镇安监站、站长兼任，负责安全监管防控体系建设各项工作的协调调度。

四、工作任务

（一）全面实施安全生产网格化管理

各村、各企事业单位要按照全覆盖、全过程、全员、全方位的“四全”要求，科学划分网格，落实政府负责人、行业监管人、综合监管人和专家咨询人，明确“四个责任”，统一制作成规范的公示板，在监管单位醒目位置公示，确保网格化监管实现l00％覆盖。建立各级网格监管队伍，充实专业人员，实施专家查隐患制度。要齐抓共管，形成属地监管、行业监管、综合监管互补、互动、互促和互相监督、相互制约的一体化责任制度体系。

（二）全面推进安全生产标准化建设

各村、各企事业单位依据安全生产有关法律法规和标准规程，按照企业安全生产标准化标准和隐患排查治理标准，制定本地、本部门企业安全生产标准化建设实施方案或工作计划，全面推进企业安全生产标准化建设，进一步规范企业安全生产行为，改善安全生产条件，强化安全基础管理，将安全生产标准化建设与网格化建设相融合，作为实施网格化监管的重要载体和抓手，简化安全生产标准化评定流程，提高评审质量，确保所有企业全部达标，并实施动态管理。

（三）全面实施安全生产信息化控制

各村、各部门要将所有企(事)业单位纳入安全生产综合监管信息平台，对企(事)业单位基本信息、部门监管网格化责任从业人员信息、安全管理人员、特种设备、重大危险源管理、重大隐患管理、应急演练管理和隐患查报管理等内容实施动态监控。积极应用云计算、物联网、视频监控、卫星导航定位等信息技术，对重点企业、重点领域、重点区域、重大危险源实施动态安全监控与事故预警，实现生产作业实时监控，联动预警。探索建立安全监管远程监控系统，对企业落实隐患排查治理责任进行实时监控。

（四）全面加强安全生产社会化监督

各村、各部门要利用举报电话，探索网络举报、集中指挥、全程监控、限期结案信息平台建设。进一步完善安全生产巡视、暗查暗访、群众监督、媒体监督等社会化监督工作制度，形成立体化安全生产监督体系。

（五）深化“三位一体”安全监管责任落实

按照总书记“党政同责、一岗双责、齐抓共管”的要求，切实推动落实省、市、县提出的“党委领导、政府负责的安全发展领导体制”。坚持管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全的原则，全面落实行业主管部门直接监管责任。按照省政府《落实专全生产监督管理职责暂行规定》(吉政发〔2010〕2号)要求，进一步落实各类安全监管职责。一是明确安全监管部门组织协调、监督、考核各行业部门和各乡镇政府的综合监管职责。二是按照“谁审批，谁负责”、“谁发证，谁负责”、“谁验收、谁负责”的要求，全面落实行业安全监管职责。三是突出安监、乡建、国土、公安、等部门依法进行专业监管和及时处理属地和其他行业管理部门移送的安全隐患的监管职责。四是明确镇各部门安全生产综合管理、巡查报告等职责。

五、步骤时限

（一）统一思想，制定方案

各村、各企事业单位要把“四化融合”“三位一体”的安全防控体系建设作为一项重要政治任务，真正摆上重要议事日程，统一思想、成立组织，制定具体实施方案。

（二）全面启动，组织实施

1、建立完善安全生产网格化管理。已建立起网格式安全管理的，要进一步完善信息录入，统一制作公示版，在企(事)业单位醒目位置公示，责任人按各自职责实施监管。未明确责任建立网格的部门要抓紧时间建立。完成时限：2014年6月底前。2、将安全生产标准化建设作为实施网格化监管的重要载体和抓手，制定全业安全生产标准化建设实施方案，实现标准化与网格化的有机融合。已经安全评定标准的企业，规模以上企业全部达标，规模以下企业标准化创建1OO％启动。完成时限：2014年11月底前。3、按照省安委会《关于进一步加强全省安全生产信息化建设的意见》(吉安委〔2014〕1号)任务、目标和时限要求，全面完成安全生产信息化平台建设。4、进一步加强安全生产社会化监督机制建设，充分利用好举报电话、建立举报台账。

六、工作措施

（一）加强领导，落实责任。安全监管防控体系建设工作是省委、省政府审时度势提出的全方位落实各类安全监管责任，全面推动安全生产主体责任落实到位的重要举措，意义重大。各村、各企事业单位要成立以主要负责人为组长，各分管领导任副组长，主要负责人为成员的安全监管防控体系建设工作领导小组，抓紧制定本地和本部门“四化融合”“三位一体”安全监管防控体系实施方案，并认真组织实施。

篇8

清华同方成立于1997年。历经15年，从萌芽到成长，从磨砺到蜕变，清华同方以超过265亿元的资产总额、超过180亿元的营业收入、超过2000项的专利和软件著作权赢得业界瞩目。

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篇9

0引言

随着我国城市规模的不断扩大，城市交通面临着严峻的形势和挑战［1－3］。城市地铁以其低污染、低能耗、高效率的优势成为大城市走出交通困境的首选［4－6］，但是城市轨道交通工程的施工会对周围地层产生扰动，威胁临近建筑物的安全使用［7］。预防和控制盾构施工邻近建筑物变形一直是城市地铁建设中研究的重点，国内外学者对这方面的研究较多，也取得了不少成果，如文献［8］采用数值模拟方法对西安地铁三号线大雁塔—北池头区间盾构隧道下穿陕西正和医院引起的楼房变形规律进行了研究，提出了施工前加固楼房基础的变形控制措施；文献［9－12］也对这方面进行了研究，分别提出了相应的建筑物及地表变形控制标准。但是以上文献没有形成统一的沉降控制标准，部分文献提出的加固措施尚存在优化空间，而且以上研究主要针对楼房变形控制技术，对于黄土地区盾构下穿古迹引起的古代建筑物变形控制技术研究较少，然而由于西安古城文物古迹众多，地铁线路下穿古迹不可避免。西安护城河是古城堡防御体系的重要组成部分，具有重要的历史意义，由于盾构隧道需穿过黄土地层，而黄土作为一种特殊土，具有遇水后强度迅速降低、变形增大的特性，给施工增加了难度；因此，盾构下穿护城河拱桥变形规律和防控技术急需研究。本文以西安地铁穿越北门外护城河为例，通过建立力学模型，运用数值模拟计算不同开挖方法引起的地表沉降量及结构变形，并与实测结果进行对比分析，在此基础上，提出施工安全防控技术。

1工程概况

西安市地铁二号线安远门—北大街区间设计里程为ZCK11＋028．55～ZCK12＋136．57，全长1108．02m。该区间穿越西安护城河，左线穿越里程为ZCK11＋384．835，右线穿越里程为YCK11＋389．498，该处盾构隧道埋深约13．36m，护城河底距隧道顶5．6m。护城河拱涵跨度为6．6m，宽度为13m，整体为C20钢筋混凝土浇注而成，边坡采用浆砌片块石砌成。拱桥拱顶厚为0．5m，底板为1．2m钢筋混凝土和30cm毛石垫层，拱桥主要配筋为18、16、14、10、8、6等。地铁隧道与护城河及拱桥的关系见图1，护城河拱涵结构形式见图2。护城河水深2．5m左右，水位高程395．93m左右，河水污染严重，由东向西流动，但流量很小，河底约有0．75m厚的淤泥，地层自上而下依次为杂填土、新黄土、残积古土壤中夹片石、风积老黄土、粉质黏土、粉土、细砂及中砂等。

2盾构下穿护城河拱桥施工安全风险等级降低方法研究

考虑到在盾构下穿护城河拱桥施工过程中，拱桥变形是最严重的施工灾害，如果采用一般的盾构施工方案将引起很大的施工变形，无法保证施工过程中护城河拱桥的正常运行，因此需要优化施工方案，提出合理的施工参数，以控制护城河拱桥的变形。运用FLAC数值模拟计算预测2种工况下盾构下穿护城河拱桥施工路基变形规律。1）工况1。采用常规的施工方法，即正常的盾构施工参数、土舱压力、注浆量等参数施工，并进行地表沉降监测、拱桥沉降监测和倾斜监测。2）工况2。采用盾构施工前预加固法，即在拱涵台背盾构通过区选用旋喷加固河底土体，加固深度为从河床底到盾构底以下2m，加固范围为3×10m，间距为0．6×0．5m。护城河拱涵底板以下部位采用垂直袖阀管注浆至盾构隧道顶，而拱涵基础部位采用斜插袖阀管注浆至盾构隧道底。加固后再进行盾构施工，并进行地表沉降监测、拱桥沉降监测和倾斜监测。

3盾构下穿古城墙施工FLAC3D建模

3．1盾构下穿北门外护城河FLAC3D模型建立

盾构下穿北门外护城河拱桥时从拱桥基础中下方穿过，为了研究盾构下穿护城河拱桥施工对拱桥变形的影响，根据护城河拱桥和盾构隧道线路的实际位置，建立盾构下穿北门外护城河FLAC3D模型图，在桥面及地表上施加15kN／m2的荷载（见图3）。

3．2盾构下穿城墙FLAC3D计算参数

本构模型选用岩土工程中常用的摩尔－库仑塑性模型，根据该区间的岩土工程勘察报告，经换算可得到FLAC3D计算所需的参数（见表1）。

3．3盾构施工过程模拟

盾构施工过程模拟严格按照实际盾构施工工艺进行，先开挖，随后完成衬砌管片支护和壁后注浆。管片采用实体单元模拟，注浆加固通过提高加固地层的物理力学参数来实现，同时考虑到盾构推力影响，在进行开挖计算时，对开挖面施加了轴向压力，压力大小为实际盾构推力值，将盾构推力分布施加在开挖面，得到盾构推力值为0．7MPa。

4盾构下穿护城河拱桥诱发的变形规律

FLAC3D预测结果为了分析2种不同工况下盾构下穿北门外护城河施工引起的地表及拱桥变形情况，现选取典型断面的位移云图及位移曲线进行对比分析（见图4）。

4．1地表变形对比分析

从图4分析可知，当采用工况1施工时，地表最大沉降值为36．01mm，位于隧道轴线正上方，远远超过了其地表变形允许值10mm；而采用工况2施工时，地表的最大沉降值为5．63mm，在变形允许范围之内，故采用工况2施工可以有效地将地表变形控制在其允许范围之内。

4．2护城河河底变形对比分析

护城河沿Y＝20m处位于护城河河底的中间断面处，该处不同工况下位移见图5和图6。该断面从护城河基础到隧道拱顶的地层分别是1．2m钢筋混凝土拱桥基础、0．3m毛石垫层、软黄土和古土壤。该断面由于有1．2m厚的钢筋混凝土层，整体性较好，施工护城河河底表面变形趋于均匀变形。该断面处隧道拱顶距拱桥基础底面埋深只有5．6m，属于薄覆土层施工，一般情况下地表应是隆起的，但由于隧道上方存在软黄土地层，使得隧道施工后地表和隧道拱顶均表现为沉降。从图5（a）分析可知，当采用工况1施工时，隧道拱顶的最大沉降值为54．16mm，隧道拱底最大隆起值为64．50mm。从图5（b）分析可知，当采用工况2施工时，隧道拱顶的最大沉降值为9．47mm，拱底的最大隆起值为1．07mm。从图6可以看出，当采用工况1施工时，该断面处最大沉降值为22．95mm，位于隧道轴线上方，由于该断面处拱桥基础部分采用了1．2m厚的钢筋混凝土和0．3m的毛石垫层，整体性较好，盾构施工后该断面表现为趋于均匀变形，该断面距隧道轴线±8．5m范围内的变形大于其变形允许值，地表最大隆起值为1．24mm。当采用工况2施工时，护城河底的最大沉降值为4．19mm，地表最大隆起值为0．28mm，此时，盾构施工后的变形均在其允许值之内。

4．3拱桥桥面沉降对比分析

为了研究在2种不同工况下施工对护城河拱桥的变形影响，选取沿Y＝25m处断面的监测数据进行对比分析（见图7）。从图7可以看出，沿Y＝25m处，当采用工况1进行施工时，该断面最大沉降值为18．87mm，最小沉降值为18．56mm，桥面的变形均超出了其变形允许值；而采用工况2进行施工时，桥面的最大沉降值为3．00mm，最小沉降值为2．77mm，其桥面沉降值均在沉降允许范围之内，故工况2能满足拱桥的变形控制要求。

5盾构下穿护城河拱桥施工安全防控技术

5．1黄土地层特点及加固特征

黄土地层不同于其他类型地层，其最大的特点在于湿陷性，极易受到地下水和护城河水渗流影响，导致工作面稳定性较差；因此，在施工前必须采取有效的加固措施，确保护城河拱桥的安全稳定。在实践中，大多是通过注浆来提高地层的强度参数，但是对于老黄土、古土壤等黏聚力较大的地层，一般注浆方法往往很难达到预期的注浆效果，而且黄土地层地下水难以疏干，渗漏水量大。为了确保注浆效果，采用二重管无收缩注浆工法进行注浆预加固，以提高围岩强度，降低围岩的通透水性能，改善隧道成拱能力。

5．2盾构下穿护城河施工技术措施

1）为防止隧道渗漏现象发生，在盾构通过段临时设置围堰，将水抽干后用砂袋回填，然后盾构再通过此处。挡水围堰示意图见图8。2）待河底清理完毕后，在隧道上方拱涵区域范围内堆放沙袋，起到增加上覆土层荷载的作用。3）在盾构安全、顺利通过后，根据地表沉降的情况逐步拆除围堰。一般情况下，盾构通过70m后的地面沉降趋于稳定，然后开始撤离隧道上方堆载和两侧的挡水围堰。4）在盾构横穿护城河之前，利用泡沫或气压建立起全断面土压后，严格进行土压控制、出土量管理和注浆控制，严格控制盾构顶部土压。若出现涌水等现象，适当加注POLYMER或聚安脂等亲水性化合物。盾构推力设置在1500～2000kN，刀盘转速0．9～1．5r／min，推进速度为30～40mm／min。5）合理控制土压力，确保盾构连续推进；穿越期间加强同步注浆，并确保注浆量，每环注浆量为建筑空隙的180％～200％，注浆压力始终控制在0．2MPa。

5．3护城河拱桥加固方案

当盾构下穿护城河时，隧道拱顶距护城河基础底面只有5．6m，盾构施工时必然对拱桥产生影响，当盾构施工后拱桥周围的地层产生较大变形时将危及拱桥的安全，为此除了盾构施工前在拱桥区域内采用沙袋堆载以外，还需在拱桥基础背后预设2排袖阀管，沿隧道轴线方向间距1m，垂直于隧道轴线方向间距为0．6m。在拱桥基础以下部位采用旋喷加固河底土体，加固深度为从河床底到盾构底以下2m，加固范围为3×10m，旋喷桩间距为0．6×0．5m，加固地层主要有古土壤和老黄土。护城河拱涵底板以下部位采用垂直袖阀管注浆至盾构隧道顶。盾构下穿护城河施工沿隧道轴线方向拱桥预加固范围见图9和图10。

5．4盾构下穿护城河现场变形监测

5．4．1现场监测方案设计为了得到盾构引起地表及拱桥的变形规律，现场主要监测地表沉降、桥面沉降和桥体倾斜。监测点布置见图11和图12。5．4．2监测控制标准按照相关规范和设计图纸的要求，在施工过程中对测量结果需要进行及时分析反馈。变形控制的标准如下：地表沉降小于25mm；桥面沉降变形不应超过＋5～－5mm；桥体倾斜斜率不超过0．5％。5．4．3盾构下穿护城河施工预测变形与实测变形对比为了验证本文所提出的变形控制措施是否合理，在盾构施工过程中进行了现场监测，现将现场监测结果与预测变形结果进行对比（见图13—15）。5．4．3．1地表沉降变形从图13可以看出，地表沿Y＝34m处有隆起也有沉降，对图中2曲线的对比分析来看，地表沉降区域比预测沉降区域大，地表最大沉降值也比预测值大，实测地表最大沉降值为5．87mm，地表最大隆起值为0．2mm。地表的变形允许值为±5mm，而以上2个断面的实测变形值均在该范围之内，这说明在盾构施工前，采用文中的预加固方法加固后再进行盾构施工可有效减小地表变形，并将其控制在允许范围之内。5．4．3．2护城河河底沉降从图14可以看出，护城河河底沿Y＝20m处位于护城河沿隧道轴线方向的中间断面处，护城河基础底面距隧道拱顶距离为5．6m，而护城河基础为1．2m钢筋混凝土及0．3m毛石垫层，该断面埋深虽小，但护城河河底的基础稳定性较好，故采取文中的加固措施后，河底的变形量减小。实测最大沉降值为6．42mm，在其变形允许范围之内，故文中所提出的加固措施可有效减小护城河河底的变形，从而保证护城河的安全。5．4．3．3桥面沉降从图15可以看出，该断面位于护城河拱桥的北边。从图中2曲线的对比来看，实测沉降曲线与预测沉降曲线能较好吻合，实测沉降值比预测沉降值大，实测最大沉降值为4．2mm，在变形允许范围之内。表明文中的数值模拟可以有效地预测出盾构下穿护城河施工时拱桥的最大变形，从而采取相应的保护措施，以保证护城河拱桥的安全。FLAC数值模拟结果小于实测结果，主要原因在于模拟过程未能考虑土体流变引起的变形。5．4．3．4桥体倾斜分析在盾构施工过程中对护城河拱桥的桥体沿X轴方向的倾斜展开监测，桥体的实测倾斜结果如表2和表3所示。从表2和表3可以看出，桥体东西两侧倾斜斜率都一样，这是由于桥体是由钢筋混凝土构成的，整体稳定性好。桥体的最大倾斜斜率为0．027‰，而其允许最大倾斜斜率为3‰，实测值远小于其允许值，故文中的变形控制措施可有效保证桥体的倾斜变形在其允许范围之内。

6结论与讨论

本文采用FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的方法对黄土地区盾构下穿护城河拱桥引起的拱桥变形规律及施工安全防治技术进行了研究，得出以下结论：1）采用数值模拟方法分析得到了施工前加固拱桥及其周边地层的必要性，进而提出采取沙袋围堰、旋喷加固和注浆加固的联合加固措施。实测结果表明，在盾构下穿拱桥过程中，拱桥安全稳定，目前西安地铁二号线已经建成并投入运营，表明本文提出的安全施工防控技术合理有效。2）从施工安全控制效果来看，对拱桥及隧道周围地层进行加固后，将盾构施工引起的拱桥变形控制在允许变形之内。同时，设置了合理的盾构推力，并及时进行壁后注浆，最终保证了施工过程中拱桥的稳定。3）湿陷性黄土地层盾构下穿建（构）筑物，受地下水和盾构施工水平影响很大，老黄土和古土壤等黏性大的地层注浆参数和盾构参数仍需进一步探讨和实践验证。

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［2］杨延栋，陈馈，李凤远，等．狮子洋隧道陆地段盾构施工横向地表沉降研究［J］．隧道建设，2014，34（12）：1143－1147．（YANGYandong，CHENKui，LIFengyuan，etal．CasestudyontransversegroundsurfacesettlementoflandsectionofShiziyangtunnelboredbyshield［J］．TunnelConstruction，2014，34（12）：1143－1147．（inChinese））

［3］龚秋明，牟善庆，姜厚停，等．土压平衡盾构开挖面压力取值及对地表沉降的影响［J］．隧道建设，2014，34（8）：707－714．（GONGQiuming，MOUShanqing，JIANGHouting，etal．Studyonrangeofpressureontunnelfaceofearthpressurebalancedshieldanditsinfluenceongroundsurfacesettlement［J］．TunnelConstruction，2014，34（8）：707－714．（inChinese））

［4］侯伟，韩煊，王法，等．采用不同本构模型对盾构施工引起地层位移的数值模拟研究［J］．隧道建设，2013，33（12）：989－994．（HOUWei，HANXuan，WANGFa，etal．Numericalsimulationofgroundsettlementinducedbyshieldtunnelingusingdifferentconstitutivemodels［J］．TunnelConstruction，2013，33（12）：989－994．（inChinese））

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［6］周文波．盾构法隧道施工技术及应用［M］．北京：中国建筑工业出版社，2004．（ZHOUWenbo．Shieldtunnellingtechnology［M］．Beijing：ChinaArchitecture＆BuildingPress，2004．（inChinese））

［7］盛鑫．双线盾构连续长距离穿越桩基施工技术［J］．铁道建筑技术，2013（12）：53－56．（SHENGXin．Shieldpassingthroughthepilefoundationwithcontinuouslongdistance［J］．RailwayConstructionTechnology，2013（12）：53－56．（inChinese））

［8］曹振，杨锋，张宁．黄土盾构施工诱发楼房基础变形规律与控制技术［J］．现代隧道技术，2014，51（4）：102－107．（CAOZhen，YANGFeng，ZHANGNing．Thelawofbuildingfoundationdeformationinducedbyshieldconstructioninaloessareaandtherelevantcontroltechniques［J］．ModernTunnellingTechnology，2014，51（4）：102－107．（inChinese））

［9］曹振，雷斌，张丰功．黄土地区地铁下穿既有铁路的施工风险及其控制措施［J］．城市轨道交通研究，2013，16（4）：49－53．（CAOZhen，LEIBin，ZHANGFenggong．Riskanalysisandcontrolofsubwayconstructionbeneaththeexistingrailwayinloessarea［J］．UrbanMassTransit，2013，16（4）：49－53．（inChinese））

［10］姜华龙．复杂环境下盾构近距离穿越地铁车站施工技术［J］．隧道建设，2013，33（6）：499－509．（JIANGHualong．ConstructiontechnologiesforshieldboringcrossingcloselyunderneathexistingMetrostationundercomplexconditions［J］．TunnelConstruction，2013，33（6）：499－509．（inChinese））

篇10

隧道全长13780m，为赣龙铁路扩能改造工程最长的隧道，本标段施工出口端4869m（DK224+881～DK229+750），最大埋深688.21m。根据梅花山隧道的地质条件和现场实际，初步拟定了该隧道的风险清单16项，其中，有5个严重影响施工安全的风险事件，即：突水涌泥、围岩坍塌、岩爆、大变形、高地温。通过施工阶段的风险评估，全隧初始风险等级为极高度风险，施工过程通过一系列相应的对策措施，加强风险防范，残余风险为高度风险，预警等级分为Ⅱ级（严重，橙色）。2011年8月，建设单位组织参建四方初步评审为高风险隧道。

1.2石笋山隧道

隧道全长4812m，进口里程DK229+945，出口里程DK234+757，最大埋深564.3m。根据石笋山隧道的地质条件和现场实际，初步拟定了该隧道的风险清单13项，其中，进口端DK229+945-DK230+090为梯田，地层松软，地下水发育且水位高，洞顶地表有当地村民房屋20多户，开挖后易产生开裂，甚至倒塌，因此，突水涌泥、第三方损失为“极高度”风险；围岩坍塌、岩爆、大变形、高地温为“高度”风险。通过施工阶段的风险评估，全隧初始风险等级为极高度风险，施工过程通过一系列相应的对策措施，加强风险防范，残余风险为高度风险，预警等级分为Ⅱ级（严重，橙色）。2011年8月，建设单位组织评审时确定残留风险等级为中度，2012年8月14日后，要求按高风险隧道管理。

1.3将金山特大桥

全桥长567.65m，施工里程为DK234+759.5～DK235+327.15，孔跨布置为1×32m简支梁+1×（60+4×100+60）m连续梁。根据该桥的设计情况及所处的地理环境，初步拟定风险清单9项，其中，高空作业、高边坡或深基坑坍塌、挂蓝施工、大跨连续梁施工为主要的风险事件。初始风险等级评定为“高度”风险。2012年8月14日后，按高风险工点进行管理。

2风险管理主要措施与落实情况

2.1成立风险管理组织机构

指挥部成立了以指挥长为组长的风险管理领导小组，项目总工、副指挥长、安全总监为副组长，部门负责人、各项目负责人为组员。风险管理领导小组主要负责标段内所有在建工程施工的风险管理组织领导工作。领导小组办公室设在指挥部安质环保部。安质环保部为指挥部风险管理职能部门，配备专职安全风险管理人员2人。各项目部均独立设置安质部，配备专职安质工程师；每一施工作业班组配备了施工经验丰富、安全工作责任心强、享有一定威望的一线生产工人任兼职安全质量巡查员和群众安全生产监督员，对本班组的作业场所进行安全质量风险监督检查。

2.2建立健全风险管理机制

为加强安全风险评估与管理，有效规避和控制安全风险，确保铁路工程建设安全，依据国家、铁道部、南昌铁路局及建设单位的风险管理相关要求，指挥部编制了《隧道施工阶段风险评估实施细则》、《铁路建设工程高风险管理实施细则》、《高风险工点领导带班作业管理办法（试行）》、《关于明确高风险工点管理程序的通知》等制度、办法，明确管控责任和要求，定期落实检查、考核措施，有效促进了风险管理和现场管控工作。

2.3严格落实安全包保、干部带班作业

为进一步加强安全风险管理，有效规避和控制安全风险，确保铁路工程建设安全，针对高风险隧道、大型基坑、高陡边坡、特殊结构桥梁、地下工程、临近既有线及既有线施工，地质灾害及其他高风险工点，采取“评估先行、分工明确、抓好源头、专家指导、高效联动、齐抓共管”的风险管理评估机制，落实了指挥部领导、部门负责人、项目部负责人对梅花山隧道出口、石笋山隧道、将金山特大桥等高风险工点实行安全包保和带班作业；高风险工点严格执行技术和安全管理人员跟班作业制度。

2.4开展风险评估，强化现场风险监控管理

本标段不良地质主要是有：特殊岩土、岩溶、采空区、高地温、高地应力、岩爆、断层破碎带、富水区、岩性接触带、节理密集带、软岩大变形、放射性岩体、煤系地层瓦斯、环水保敏感区等，根据上级单位铁路隧道风险评估与管理的有关要求和规定，该标段对所有到图的工点组织超前地质预报专业单位和各单位技术人员都进行了地表周边调查，对施工过程中将受影响和民房、厂房、水渠、道路、溪流、高压电塔、供水管路、设计地质等进行了评估；在周边现场调查的基础上，邀请专家对该标段的风险评估进行了指导，形成了14座隧道、22座桥梁的风险评估，经监理审查后报建设单位备案。

2.5编制专项施工方案，技术指导现场施工安全

为有效落实各阶段施工风险安全管理，编制并报监理单位审批了72个高风险工点的专项施工方案，施工现场严格按批准的方案组织实施。其中，梅花山隧道有26个，石笋山隧道有16个，将金山特大桥有30个。在完善施工方案的基础上，三个高风险工点形成作业指导书（清单）51份、及时进行现场技术交底共147份。

2.6应用新技术、新方法保安全

管段内隧道地质条件复杂，存在不良地质，主要有高地温、岩溶及采空区、断层破碎带、硬岩岩爆、软岩大变形、地下水等风险。为做好隧道施工地质超前预报工作，公司择优选择第三方单位开展超前地质预报工作，把超前地质预报、监控量测纳入施工工序管理，采用地质调查法、超前水平钻探法、加深炮孔探测、地质雷达法、TSP长期预测预报、红外线探测法等主要方法，着重进行断层及断层影响带、软弱夹层、岩溶、围岩级别变化、工程地质灾害、含水构造体、煤系或矿区地层采空区等方面的探测，综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全。

2.7实施风险动态管理

在施工阶段风险评估的基础上，结合环境和地质条件、施工工艺、设备、施工水平、经验和工程特点等，对新出现的风险进行识别、分级，提出风险处理措施。在施工过程中按照批准的隧道风险监测实施方案，对工程自身结构及环境风险进行全面监测，提前识别和预测地质风险因素，保证施工安全。同时，将隧道安全距离、开挖步距、桥梁模板验收、支架验收、特种设备验收等作为红线管理，纳入单位负责人绩效考核。

2.8建立风险预警、响应机制

施工过程中，根据施工现场实时监测数据、施工情况、环境巡视和作业面异常状态等，确定预警级别、形成异常状况报告；并对可能发生重大突发风险事件的预警状态，立即启动相关预案，及时采取有针对性的风险处理措施，确保人员、机械设备安全。根据风险源识别，针对高中度风险源制定各种专项应急预案16份，针对涌水突泥、隧道坍塌、驻地防洪、物体打击、防火安全等组织应急演练17次，通过应急演练的开展，进一步健全和完善了预防预警和应急处置机制，形成了指挥部与地方政府相关部门应急接口，与上级单位应急接口，与指挥部所属各单位衔接的应急体系，有效地提高了事故救援和应急处置能力。

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关键词 挖孔桩桩 施工工艺 安全措施

一、适用范围

人工挖孔桩适用于桩直径800以上,无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土,含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土采用,特别适于黄土层采用,深度一般20米左右,可用于高层建筑、公共建筑,对有流沙,地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。

二、人工挖孔桩土方施工工艺

1.人工挖孔桩的施工程序是

场地整平放线、定桩位及高程开挖第一节桩孔土方支护壁模板、放附加钢筋浇筑第一节护壁混凝土检查桩中心标线、标高架设垂直运输架安装提升设备、吊桶、活动盖板、通风机、水泵等第二节桩身挖土先拆第一节、支第二阶护壁模板、放附加钢筋浇筑第二节护壁混凝土检查桩轴线、标高逐层往下循环作业到持力层后扩底验收吊放钢筋笼孔底排水及浇筑桩身混凝土

2.施工过程中的操作方法

(1)放线、定桩位及高程:确定好桩位中心,以桩位中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周,撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。

(2)开挖:开挖桩孔应从上到下逐层开挖,先挖中间部分的土方,然后向周边扩挖。

(3)支护壁模板、放附加钢筋:为确保安全施工成孔应设置护壁,护壁模板采用拆上节支下节重复周转使用,模板之间用卡具、扣件连接,(4)、浇筑第一节护壁砼:护壁模板支好后应立即浇注护壁砼,人工浇筑,人工捣实。

(4)架设垂直运输架:第一节桩孔成孔后,着手在桩孔口上架设垂直运输架,要求搭设稳定、牢固。

(5)安装提升设备时,尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合,以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心,桩口安装水平推移的活动盖板。

(6)先拆第一节、支第二节护壁模板、防附加钢筋:护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用,模板上口留出高度为100的砼浇筑口。

(7)浇筑第二节护壁砼:砼用吊桶运送,人工浇筑,人工插捣密实。

(8)吊放钢筋笼:钢筋笼按设计制作、运输、吊装,应防止扭转变形,根据规定加焊内固定筋,钢筋笼放入前,应绑好砂浆垫块,吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。

三、安全技术措施

1.地下1水问题处理

地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。

当地下水量不大时 可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工:当水量较大时 ,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法

2.流砂处理

人工挖孔在开挖时,如遇细砂,粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。

当流砂情况较轻时,有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。当流砂情况较严重时,常用的办法是下钢套筒,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入,装后即支模浇注护壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。

3.孔口围护措施

孔口四周必须浇筑砼护圈,并在护圈上设置围栏围护,围栏应高出地面1.2米,围栏应采用钢筋制作,焊接牢固,挖出的土方不得堆在孔口四周1米范围内。

4.防护壁坍塌措施

每节桩孔挖完后立即支护壁模板,浇筑护壁砼,一般情况下24H后方可拆除护壁砼,护壁可加配适量钢筋,上下护壁要有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象,上下护壁间搭接长度不小于50。桩底如果设计要求扩底,若扩底高度超过2米,扩底部分应分段做护壁,防止扩底部分坍塌。

5.其他安全措施

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Construction Safety Risk Control of High - rise Building Project

Li Juan

（Chongqing Nanhu Construction Co.， LtdYubeiChongqing401120）

【Abstract】With the continuous development of social economy， people's living standard and quality have been greatly improved and perfected. The process of urbanization accelerates， which makes the development of high-rise building rapidly. However， its existence in the construction process The risk is not to be ignored， these risks are not only diverse， and the complexity of each other， most of the time in a dynamic process of development， a large number of security incidents， to the country and people's lives and property have brought great Loss. This paper focuses on analyzing the security risk factors existing in the high-rise building housing， and puts forward practical and feasible countermeasures， hoping to promote the safe development of the high-rise building.

【Key words】Key words：High - rise building；Construction；Safety management；Risk factors

伴随着经济的不断发展，城市化进程的发展也得到了显著的提高，鉴于土地资源的宝贵性，高层房屋建筑适时出现，在一定程度上缓解了土地资源紧缺的难题。但是，高层房屋建筑不仅层数多、工序复杂，而且对施工技术也是有着很高的要求的。与此同时，这种建筑工程往往都是任务重、时间长、资本高的大型工程，这在一定程度上给建筑施工埋下了安全隐患。因此，降低或者避免高层建筑的施工安全风险系数，是一项很值得深思和探讨的课题。

1. 解析高层房屋建筑工程施工安全风险

众所周知，高层房屋建筑工程在施工的过程中是存在着很多风险因素的，这些风险因素不仅形式多样且彼此之间错综交叉，严重的威胁到了高层房屋建筑施工的安全。

1.1高空坠落。

高层房屋建筑施工中，会涉及到高空作业，而所谓的高空作业，指的就是在超过基准面两米的高度范围内进行施工作业。通常情况下，这样的高空作业在高层房屋建筑中是十分常见的，并且从事这种施工作业的工作人员流动性非常大。与此同时，这种施工环境多数的情况下都比较恶劣，在实际的施工中，还会涉及到临时设备繁多、工种不佳以及操作量大、施工人员冗杂的特点，诸多因素，带来了高空坠落事故的频繁发生。

1.2高空坠物。

一般来说，绝大多数的高层房屋建筑施工过程都是在高空当中进行的，这样的施工条件，就必须使得大量的施工材料、设备、零件以及工具等运输到高空之中才能保证施工作业的正常进行，因此，在实际的施工过程中，由于施工人员的麻痹大意，经常会出现一些施工物件从高空坠落的情况，从而导致施工人员出现伤亡或者更大的安全事故的出现，现将高空坠物容易引发安全事故的情况做如下总结：

（1）砖瓦或者木块以及其他施工零件从高空坠落，砸伤建筑物下层的施工人员。

（2）诸多如起重器等施工设备在进行拆装或者吊装的工作时，不慎将吊起的物料散落到下层，因而砸伤下层施工人员。

（3）在实际的施工中，一些容易出现问题或者已经老化的设备仍在持续不断的使用，这些设备因为太长时间没有进行维修或者保养，很容易在施工过程中造成设备的零部件脱落或者施工材料掉落而导致作业人员的伤亡。

（4）从事高空作业的施工人员在实际的施工中随意抛弃的施工材料或者其他物件而造成的施工人员伤亡的重大事故。

2. 针对施工安全风险管理提出的有效策略

鉴于目前高层房屋建筑施工中存在的一系列风险问题以及安全隐患，采取相应的解决措施和应对策略是十分有必要的。

2.1不断提高施工人员综合素质和专项技能。

纵观整个施工建设的过程，施工人员是最为活跃的主要因素之一，同时也是对施工安全影响最大的重要原因。通过大量的走访调查，在高层房屋建筑的实际施工中，很多施工人员都是无证上岗，毫无安全意识可言，而且也缺乏必要的高空作业常识，所以，为了保障施工的顺利进行，必须做好以下几方面：

（1）在施工开始之前，负责高层房屋建筑的管理部门以及技术部门必须组织一些有针对性的且专业性较强的高层房屋建筑施工的安全意识和专业知识的培训与指导，并且必须动员所有的施工人员都要积极的参与进来。

（2）合理优化配置经验丰富的高空作业施工人员和刚入门学习这项作业的施工人员之间的分工协作。这样的做法，对自身只具有高空作业理论却没有实践经验的施工人员向经验丰富的施工人员学习是很有帮助的。

（3）高层建筑施工之中，建筑物往往都具有层数多、难度大等特点，因此极容易出现安全事故，特别是高空作业的施工人员，其自身的安全受到了严重的威胁，因此，在施工工作开始之前，一定要确保这些岗位的施工人员上岗证是否真实或者是否超过了期限。

（4）为了保障高层房屋建筑施工中的稳定性和安全性，对工作人员进行心理及心理健康的检查是很有必要的，尤其是对一些患有恐高症或者心脏病等施工人员，要避免其从事高空安全的作业。

2.2确保机械设备的安全性与稳定性。

我们都知道，高层房屋建筑施工中涉及到的设备以及材料等都比较多，其中严重影响安全问题的主要因素就是机械设备在进行装卸以及运输工作时的安全性和稳定性。为了保证施工项目可以得到安全有序的进行，必须做好相应的风险防范工作。

（1）在高层房屋建筑施工的过程中，常见的主要问题之一就是没有严格按照机械设备自身要求的装卸标准进行装卸作业的操作，重点需要指出的是在进行脚手板和搭设脚手架的工作时，是必须要明确按照施工设计方案中具体施工条件的要求进行科学合理的搭建。当对这些施工辅助工具进行拆除的工作时，也应该做好全面的保护工作。不仅要注意使用之中的安全可靠，还要避免搭设及拆除过程中出现安全事故。

（2）在实际的高空建筑施工项目中，运输机械有着十分重要的作用。因此，在开始施工之前，一定要严格按照行业标准或者其他的相关规定对运输机械进行安全检查。因为运输机械的性能，将直接影响到其在施工中是否可以得到安全的应用。所以，在实际施工中，保证所用的进入现场的机械设备都是安全且合格的，这样一来，就会在一定程度上避免安全事故的产生。

（3）在高层房屋建筑施工中，由于垂直运输、塔吊等机械设备始终处于持续的作业之中，因此它们很容易出现由发热、磨损等故障，甚至会影响到机械设备的正常使用。因此，在施工过程中，一定要注意经常给机械设备进行保养、维修以及检查，保证其在使用过程中始终可以保持良好的运做状态。只有这样，高层房屋建筑的安全施工才能有所保障，从而减少不必要的资金投入。

3. 结语：

总而言之，经济的发展，势必会拉动高层房屋建筑的不断增加，而作为施工管理重点内容之一的安全风险管理，必须要引起人们足够的重视。在实际的施工中，相关部门一定要严抓管理方面的安全，切实的掌握和了解施工中存在的风险因素，及时的发现问题，并做好强有力的应对措施去尽量避免风险或者将风险彻底排除。只有这样，才能保证给项目施工营造一个安全的施工环境，使高层房屋建筑工程施工安全的管理成效得以不断的提高。也只有这样，土地资源才能得到合理的开发和利用，才能更好的促进国民经济的持续、快速、健康发展。

参考文献

[1]夏世龙.高层房屋建筑施工安全风险管理[J].管理观察，2014（05）.

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1 引言

现代工业控制系统（ics）包括数据采集系统（scada），分布式控制系统（dcs），程序逻辑控制（plc）以及其他控制系统等，目前已应用于电力、水力、石化、医药、食品以及汽车、航天等工业领域，成为国家关键基础设施的重要组成部分，关系到国家的战略安全。为此，《国家信息安全产业“十二五”规划》特别将工业控制系统安全技术作为重点发展的关键技术之一。

与传统基于tcp/ip协议的网络与信息系统的安全相比，我国ics的安全保护水平明显偏低，长期以来没有得到关注。大多数ics在开发时，由于传统ics技术的计算资源有限，在设计时只考虑到效率和实时等特性，并未将安全作为一个主要的指标考虑。随着信息化的推动和工业化进程的加速，越来越多的计算机和网络技术应用于工业控制系统，在为工业生产带来极大推动作用的同时，也带来了ics的安全问题，如木马、病毒、网络攻击造成信息泄露和控制指令篡改等。工业基础设施中关键ics系统的安全事件会导致出现：（1）系统性能下降，影响系统可用性；（2）关键控制数据被篡改或丧失；（3）失去控制；（4）严重的经济损失；（5）环境灾难；（6）人员伤亡；（7）破坏基础设施；（8）危及公众安全及国家安全。

据权威工业安全事件信息库risi（repository of security incidents）的统计，截止2011年10月，全球已发生200余起针对工业控制系统的攻击事件。2001年后，通用开发标准与互联网技术的广泛使用，使得针对ics系统的攻击行为出现大幅度增长，ics系统对于信息安全管理的需求变得更加迫切。

典型工业控制系统入侵事件：

（1） 2007年，攻击者入侵加拿大的一个水利scada控制系统，通过安装恶意软件破坏了用于取水调度的控制计算机；

（2） 2008年，攻击者入侵波兰某城市的地铁系统，通过电视遥控器改变轨道扳道器，导致4节车厢脱轨；

（3） 2010年，“网络超级武器”stuxnet病毒通过针对性的入侵ics系统，严重威胁到伊朗布什尔核电站核反应堆的安全运营；

（4） 2011年，黑客通过入侵数据采集与监控系统scada，使得美国伊利诺伊州城市供水系统的供水泵遭到破坏。

2 工业控制系统的安全分析

分析可以发现，造成工业控制系统安全风险加剧的主要原因有两方面。

首先，传统工业控制系统的出现时间要早于互联网，它需要采用专用的硬件、软件和通信协议，设计上基本没有考虑互联互通所必须考虑的通信安全问题。

其次，互联网技术的出现，导致工业控制网络中大量采用通用tcp/ip技术，工业控制系统与各种业务系统的协作成为可能，愈加智能的ics网络中各种应用、工控设备以及办公用pc系统逐渐形成一张复杂的网络拓扑。另一方面，系统复杂性、人为事故、操作失误、设备故障和自然灾害等也会对ics造成破坏。在现代计算机和网络技术融合进ics后，传统icp/ip网络上常见的安全问题已经纷纷出现在ics之上。例如用户可以随意安装、运行各类应用软件、访问各类网站信息，这类行为不仅影响工作效率、浪费系统资源，而且还是病毒、木马等恶意代码进入系统的主要原因和途径。以stuxnet蠕虫为例，其充分利用了伊朗布什尔核电站工控网络中工业pc与控制系统存在的安全漏洞（lik文件处理漏洞、打印机漏洞、rpc漏洞、wincc漏洞、s7项目文件漏洞以及autorun.inf漏洞）。

2.1 安全策略与管理流程的脆弱性

追求可用性而牺牲安全，这是很多工业控制系统存在普遍现象，缺乏完整有效的安全策略与管理流程是当前我国工业控制系统的最大难题，很多已经实施了安全防御措施的ics网络仍然会因为管理或操作上的失误，造成ics系统出现潜在的安全短板。例如，工业控制系统中的移动存储介质的使用和不严格的访问控制策略。

作为信息安全管理的重要组成部分，制定满足业务场景需求的安全策略，并依据策略制定管理流程，是确保ics系统稳定运行的基础。参照nerccip、ansi/isa-99、iec62443等国际标准，目前我国安全策略与管理流程的脆弱

性表现为：（1）缺乏安全架构与设计；（2）缺乏ics的安全策略；（3）缺乏ics安全审计机制；（4）缺乏针对ics的业务连续性与灾难恢复计划；（5）缺乏针对ics配置变更管理；（6）缺乏根据安全策略制定的正规、可备案的安全流程（移动存储设备安全使用流程与规章制度、互联网安全访问流程与规章制度）；（7）缺乏ics的安全培训与意识培养；（8）缺乏人事安全策略与流程（人事招聘、离职安全流程与规章制度、ics安全培训和意识培养课程）。

2.2 工控平台的脆弱性

由于ics终端的安全防护技术措施十分薄弱，所以病毒、木马、黑客等攻击行为都利用这些安全弱点，在终端上发生、发起，并通过网络感染或破坏其他系统。事实是所有的入侵攻击都是从终端上发起的，黑客利用被攻击系统的漏洞窃取超级用户权限，肆意进行破坏。注入病毒也是从终端发起的，病毒程序利用操作系统对执行代码不检查一致性弱点，将病毒代码嵌入到执行代码程序，实现病毒传播。更为严重的是对合法的用户没有进行严格的访问控制，可以进行越权访问，造成不安全事故。

目前，多数ics网络仅通过部署防火墙来保证工业网络与办公网络的相对隔离，各个工业自动化单元之间缺乏可靠的安全通信机制，数据加密效果不佳，工业控制协议的识别能力不理想，加之缺乏行业标准规范与管理制度，工业控制系统的安全防御能力十分有限。例如基于dcom编程规范的opc接口几乎不可能使用传统的it防火墙来确保其安全性，在某企业的scada系统应用中，需要开放使用opc通讯接口，在对dcom进行配置后，刻毒虫病毒（计算机频繁使用u盘所感染）利用windows系统的ms08-67漏洞进行传播，造成windows系统频繁死机。 　另一种容易忽略的情况是，由于不同行业的应用场景不同，其对于功能区域的划分和安全防御的要求也各不相同，而对于利用针对性通信协议与应用层协议的漏洞来传播的恶意攻击行为更是无能为力。更为严重的是工业控制系统的补丁管理效果始终无法令人满意，考虑到ics补丁升级所存在的运行平台与软件版本限制，以及系统可用性与连续性的硬性要求，ics系统管理员绝不会轻易安装非ics设备制造商指定的升级补丁。与此同时，工业系统补丁动辄半年的补丁周期，也让攻击者有较多的时间来利用已存在漏洞发起攻击。以stuxnet蠕虫为例，其恶意代码可能对siemens的cpu315-2和cpu417进行代码篡改，而siemens的组态软件（wincc、step7、pcs7）对windows的系统补丁有着严格的兼容性要求，随意的安装补丁可能会导致软件的某些功能异常。

2.3 网络的脆弱性

ics的网络脆弱性一般来源于软件的漏洞、错误配置或者ics网络管理的失误。另外，ics与其他网络互连时缺乏安全边界控制，也是常见的安全隐患。当前ics网络主要的脆弱性集中体现在几个方面。

（1） 网络配置的脆弱性（有缺陷的网络安全架构、未部署数据流控制、安全设备配置不当、网络设备的配置未存储或备份、口令在传输过程中未加密、网络设备采用永久性的口令、采用的访问控制不充分）。

（2） 网络硬件的脆弱性（网络设备的物理防护不充分、未保护的物理端口、丧失环境控制、非关键人员能够访问设备或网络连接、关键网络缺乏冗余备份）。

（3） 网络边界的脆弱性（未定义安全边界、未部署防火墙或配置不当、用控制网络传输非控制流量、控制相关的服务未部署在控制网络内）。

（4） 网络监控与日志的脆弱性（防火墙、路由器日志记录不充分、ics网络缺乏安全监控）。

（5） 网络通信的脆弱性（未标识出关键的监控与控制路径、以明文方式采用标准的或文档公开的通信协议、用户、数据与设备的认证是非标准的。

（6） 或不存在、通信缺乏完整性检查。

（7） 无线连接的脆弱性（客户端与ap之间的认证不充分、客户端与ap之间的数据缺乏保护）。

3 工业控制系统的安全解决方案

工业控制系统的安全解决方案必须考虑所有层次的安全防护安全解决方案，必须考虑所有层次的安全防护。

（1） 工厂安全（对未经授权的人员阻止其访问、物理上防止其对关键部件的访问）。

（2） 工厂it安全（采用防火墙等技术对办公网与自动化控制网络之间的接口进行控制、进一步对自动化控制网络进行分区与隔离、部署反病毒措施，并在软件中采

用白名单机制、定义维护与更新的流程）。

（3） 访问控制（对自动化控制设备与网络操作员进行认证、在自动化控制组件中集成访问控制机制）工业场景下的安全解决方案必须考虑所有层次的安全防护。

根据国内ics及企业管理的现状，建议ics的信息安全机制的建立从三个方面考虑：1）借鉴国际规范制定适合我国国情的ics分区分级安全管理及隔离防护机制，制定相关技术标准，鼓励国内相关企业开发符合相关技术标准的专业防火墙、隔离网关等专业产品；2）按ics系统的应用类型建立工控网络信息安全网络架构规范和组网原则，制定ics系统网络设备选取及运行管理规范，禁止接入外来不可信存储设备；3）建立市场准入机制并制定相关文件。

目前，国内大型成套设备的ics系统基本上以国外工控系统为主，甚至有些设备直接是国外全套进口的。国外厂商在ics系统集成、调试和后续维护上有许多办法和手段以降低工程项目的后期运行维护成本。其中最典型的手段就是设备的远程维护，包括监控、诊断、控制和远程代码升级。这些功能的实施通常是借助外部公共网络平台远程操控。这些功能方便了系统开发建造商，但给我们的大型（包括重点）工业项目的日后运行带来重大隐患。外部攻击者可以通过这些路由控制或改变、介入并控制ics系统。从信息安全的角度应严格控制国外具有远程外部操作后门的ics系统与装置进入国内核心工控系统。另外，随着高性能的通用pc平台与工控系统对接，越来越多的工控核心装置采用pc硬件平台和微软操作系统作为系统的核心，这样做的好处是借助pc平台和微软软件系统下的大量高性能软件资源降低开发成本。但这样做的危害是将工控系统置于pc平台中的各种病毒和网络攻击的威胁下。虽然相关企业不断推出各种补丁与升级，但工控系统24小时常年不断的运行模式使得这种间歇式的软件修补与升级显得非常无助。所以选用基于pc硬件平台和微软操作系统的底层ics装置进入核心工控系统应该予以认真考虑。

参考文献

[1] 王孝良，崔保红，李思其.关于工控系统的安全思考与建议.第27次全国计算机安全学术交流会，2012.08.

[2] 张帅.ics工业控制系统安全分析.计算机安全，2012.01.

[3] 唐文.工业基础设施信息安全.2011.

[4] 石勇，刘巍伟，刘博.工业控制系统（ics）的安全研究.网络安全技术与应用，2008.04.