浅论地铁施工中的监测技术及其安全风险管理论文_王锋

浅论地铁施工中的监测技术及其安全风险管理论文_王锋

中国水利水电第十四工程局有限公司 云南 昆明 650041

摘要:随着我国社会经济的发展进步,农村人口大量向城市转移,导致城市交通面临着十分严峻的考验。为了缓解当前城市交通压力,很多城市都大力开展地铁项目建设工作,以此来方便人们的日常出行。在进行地铁项目施工时,会频繁出现各类不同程度的安全事故。地铁建设周边环境较为复杂,很多路段需要从城市腹地区域穿过,往往会受到地质地形等因素的影响,导致组织管理工作存在非常大的难度。所以,必须要选择科学、有效的监测技术,提高事故预防的有效性,降低事故出现的概率,本文就地铁施工中的监测技术及其安全风险管理进行了研究分析,以期为相关工作提供一定的参考价值。

关键词:地铁施工;监测技术;安全风险;管理

前言

地铁施工项目大多非常复杂、技术性要求较高、工期较长,因此在施工过程中很有可能出现不可预见性的风险,而监测技术不到位、安全风险管理不科学等都是导致不可预见风险出现的因素。当这些不可预见的风险发生时,就会损失大量人力、财力、物力,严重时甚至造成大量人员的伤亡,这将对我国的城市地铁建设造成负面影响。如何全面提高地铁施工监测技术和水平,降低其安全风险,这就要求相关部门人员健全法律法规,提高管理水平,不断探索与创新,还要加强资金保障,加大技术投入,促进地铁施工安全、有效进行。

1地铁建设的主要特点

1.1地铁工程环境条件复杂

地铁工程建设中,车站一般采用浅埋暗挖法、盖挖法或明挖法来修建,大多都处于十字路口,工程施工对交通有一定的影响,且城市十字路口地下管网密集,大多紧靠建筑物,工程环境十分复杂;区间隧道一般采用浅埋暗挖法或盾构法修建,下穿城市干道、侧穿建筑物,同时还有穿过河流、既有地铁线路和铁路、各种各样的地下管道,施工中具有很大的安全风险。因此为保证地面不下沉或发生坍塌,确保地下管线、既有地铁线路和铁路、道路、河流及建筑物等的安全就显得尤其重要。

1.2地铁工程施工风险大

地铁建设多为城市中心地下线路,工程结构十分复杂,施工风险大,施工难度大,施工方法多,不可预见因素多。据报道,北京地铁近几年总共发生了42起事故,其中地下线就占了96%,而高架线、地面线只占了4%,如北京地铁10号线二期工程的莲花池站位于三环路之下,因为地下管线改移难度大以及交通改线等因素,不得不由盖挖法改为浅埋暗挖法来修建,为此增加了不少施工难度。由于地铁修建需要穿过许多建筑物,工程自身风险及环境风险都自然而然增加了。

1.3地铁工程前期工作量大、工作难度高

地铁工程建设中,拆迁占地范围大,新建线路涉及面广,地下线路的加固、改修和交通改线等协调工作量大,以及工期的限制增加了地铁建设的难度。

1.4地铁工程规模大、技术要求高

为缓解大城市交通拥挤的问题,现在全国22座大城市正在修建地铁,工期要求短,工程规模大,质量要求高,工程投资多,建设设计、管理、勘察、监测、施工等各方面的人才严重不足,而且缺乏经验,使地铁工程建设的安全风险变大了。

2地铁建设安全风险管理的基本概念

地铁工程建设中施工技术复杂,环境特殊,投资金额较大,施工周期长。在实际的施工期中,存在太多不确定因素,给地铁施工带来较大的安全风险,常常引发安全事故。地铁施工中的安全风险管理主要依靠先进的技术,监测地铁施工开展,从而进行安全风险的评估和管理,进而处理和优化安全风险。在一定程度上起着安全风险管理和控制的作用。在地铁施工前,开展安全风险评估和分析,在施工过程中,管理控制安全风险,并最终归纳总结。由此可见,地铁施工中的监测与安全风险管理对保障社会和广大群众利益的重要性。

3关于地铁施工监测技术

3.1地铁施工监测以及地铁建设安全风险管理的关系

地铁的建设安全风险管理控制枢纽就是风险的判断以及决策,然而评价以及决策的前提就是要获得准确可靠的施工监测数据。通过采用各种先进的监测技术以及对潜在风险源进行监测,是能够获取地铁建设和周边建筑施工环境变形的主要手段。

3.2关于影响地铁施工安全的因素

在地铁施工过程中,其安全分析管理的对象主要就是风险源,各种风险源在不同的时间以及空间对地铁建设产生了潜在的危险。根据危险源产生的途径不同,地铁施工过程中的风险源主要是能够分成以下几类:

(1)地址环境方面的影响。因为地铁施工的工程地质条件以及水文地质条件并不相同,因此对于地铁施工产生的潜在安全风险程度也并不相同。

(2)地形以及气候等方面的影响。不同的地形以及气候对于地铁的施工影响程度也并不相同。在某地铁线路施工的过程中,由于新建地铁U型槽地形低洼,夏季雨水量比较大,施工疏于防范,进而导致洪水在短时间之内泄入到地下隧道以及车站当中,进而造成了比较大的损失。

(3)施工工艺方面的影响。不同的施工工艺对地铁施工潜在的安全风险程度并不相同,明挖法的安全风险比较小,然而暗挖法以及盾构法的施工安全风险比较大。

(4)地铁建设自身结构的影响,其中包括了隧道的承重、承压以及侧向的挤压等方面的影响。

(5)地铁建设和周边建筑、地下管线以及市政设施的相互影响。这种影响直接的体现为影响体的变形以及形变,比如路面出现坍塌、建筑出现下沉以及管线爆裂等情况出现。

3.3关于安全风险等级的确定

在地铁工程建设中,根据项目前期所收集的各种资料,并且结合地铁设计的数据,统计各种安全风险的项目,确定各种监测对象所承受的最大影响变形值。与此同时对各种安全风险项目涉及的对象进行规划监测范围,并且要根据监测控制量测测基准值进行登记划分,以此来确定各登记的变形值范围或者是变形的描述。

变形量是反映地铁施工引起监测对象的水平位移以及沉降的测数值,然而变形速率的大小也将会影响到反映变形的一个重要指标。地铁健康量测基准值主要是根据分析监测对象的功能、结构、材质以及高度等情况,进而建立起力学分析的模型,通过不断的计算以及分析,进而来对其进行确定。

3.4关于地铁建设中的施工监测项目

在对地铁进行施工的过程中,其施工的工艺比较复杂,并且影响施工安全的因素也比较多,所以,对于施工的监测必须要全面以及准确。

3.5测量新技术在地铁施工过程中监测中的应用

在地铁施工的过程中,其施工的周期比较长、监测的项目比较多以及内容比较全面,所以,应该要因地制宜,进而采取适合的监测设备,进而高效以及准确的对数据进行检测。

(1)常规监测技术的应用。因为受到环境方面的限制,一些施工和监测的项目中先进的监测技术很难进行实施,多数是采用传统的监测方法:几何水准的沉降监测,基线法以及小角法的水平位移监测,测斜仪对监测维护墙体的倾斜监测,并且通过频率接受仪结合钢板应变计来对钢支撑轴力进行加测,通过频率接受仪结合锚索计观测锚杆的拉力值,采用电子数量收敛仪观测隧道的收敛。

(2)测量新技术在地铁施工监测过程中的应用。随着计算网络的不断发展,一些观测快捷以及精准度高的监测新设备以及新技术逐渐的被应用到地铁施工监测当中,从而使地铁施工监测变得更加的自动化以及精准化。

4地铁施工安全风险管理的重要性

随着城市地铁建设脚步的加快,我国在地铁施工中的安全管理水平不断增高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,我国已在地铁工程建设的各种规范中明文规定,在地铁施工中,可直接根据国家规范进行项目建设。然而,地铁施工建设的复杂性以及大规模导致即使工程根据国家规范严格施工,却仍然存在许多难以避免的突发现象,造成各种事故的突发。加强地铁建设的安全风险管理,加强对地铁施工的监控,保证施工过程中对安全风险的全面控制,促进地铁工程建设保质保量的完工,保障社会与广大群众的利益。

5地铁施工风险管理中存在的问题

5.1技术风险

在地铁施工建设之中,因为施工技术的不达标而引起的工程项目的损失与质量问题被称之为技术风险。在工程建设之中,施工机械设备的功能指标、施工项目的设计质量以及施工方案的选择等均在技术风险的范围。

5.2经济风险

随着城市化建设的深入,各种地铁施工工程不断增多,地铁施工所用建筑材料价格也随着增长,以及税收方面的影响,均可能造成经济风险,当经济因素的风险加大时,地铁工程的建设也随之受到影响,为项目工程带来风险。

5.3管理风险

在工程施工过程中,一个好的管理在很大程度上保障了工程的质量、进度以及节约了成本,是工程施工成功的基础,在工程施工中极为重要。在地铁施工过程中,若管理方面的职能不完善、或者没有专门的管理部门进行施工管控,极易造成工程动荡,会为工程带来各种故障与质量问题,被称为管理风险。

5.4自然风险

自然界的变化往往不可控制,针对自然灾害事件而导致的地铁工程无法施工,被称之为自然风险。纵观各大城市地铁施工,造成地铁工程各种故障的自然灾害事件主要有以下几方面:地质灾害的影响、气象变化带来的施工暂停、不可抗拒的自然灾害等,此种自然灾害一旦发生很难进行补救,因此,在地铁施工中,提前做好预防措施极其重要。

6地铁施工中监测与安全管理的不足

6.1安全管理方面

在地铁工程建设中,有些施工单位和建筑工程管理人员安全质量和法制意识较为淡薄。我国建筑法及相关法律法规和一些相关技术标准及规范中明确规定了建筑施工单位的责任和义务,也进一步明确了施工单位在工程技术与安全质量管理上的操作程序和规范。但是,从实际情况来看,或多或少存在法律意识淡薄,法制观念弱化,在实际操作中违反一些应该遵守的操作规程,如施工管理不当、工法选择不当、工作面封闭不及时、支护加工安装不规范、对地下水的预处理不到位、超长开挖导致预支护失效、支护成环时间太长、施工中地质工作缺失、对地质变化预见性不强等等,没有按照施工图或者是施工顺序进行正确施工,技术措施也没有保障,由此会带来一连串的不良后果。

6.2监测技术方面

(1)在监测数据采集方面多处于半自动化状态,离不开人工的参与;自动化监测系统仅在局部范围内实现自动化监测和信息预报,涵盖面不全。

(2)数据采集与风险评估、决策处于半脱离状态,不能融合为一个有机的整体系统。

(3)监控量测控制标准与工程实际偏离较大,不符合实际工程情况。在一些地铁施工监测中,根据设计提供的监控量测控制标准,一些地区的沉降量多次超过监控值,甚至达到监控值的2-3倍,但无事故发生。相反,一些变形量较小的地点,却发生安全事故。

(4)对监测主体区分不细,对同一类监测对象大多按统一监测量控标准执行,如不同高度的建筑、不同年限的建筑、使用性质不同的建筑在监测量控标准中没有细分区别,致使监测、风险评判结果和实际情况不符的事件经常发生。

7地铁施工安全风险管理措施

7.1明确安全管理目标

任何工程项目的建设都不可能完全避免施工风险,施工中的安全事故一般都发生在安全管理较为薄弱的环节,通过健全安全管理体系,提高对安全风险的认识,通过相关的安全风险控制措施,就可以实现对风险的有效避免。在进行安全管理体系的建设时,可以从以下几个方面出发综合分析考虑:

(1)在项目规划阶段,提高对线位以及站位选择的重视度,既要做好对周边环境的调查了解,掌握施工周边的地质情况,同时还需要进行岩土性质的勘探,保证施工的顺利进行,降低施工过程中的各项风险因素。

(2)在项目设计阶段,需要保证设计方案能够满足地质以及岩土方面的施工要求,对施工的操作性以及安全性进行全面的分析,制定安全施工准则,使施工过程中的施工环境以及施工安全得到有效保证。进行监控测量计划的编制,从设计角度出发制定相对应的应急措施,实现对设计方案的优化。

(3)在项目施工阶段,需要严格按照设计方案进行施工,分析施工过程中的各项风险因素,编制针对性的施工方案,针对施工过程中存在的突发问题,制定针对性的处理措施进行处理,对现有的施工安全管理体系进行完善,保证各项施工信息的透明化,加强施工管理工作,保证施工的顺利进行。

7.2保证充足的资金支持

在地铁工程建设中,想要提高地铁施工项目安全风险管理水平,就必须要有足够的资金保障,降低施工过程中的经济顾虑以及压力,将施工重心从资金方面向着质量安全方面转移,使项目的施工安全得到有效保证。

7.3健全安全管理体系

在地铁工程建设中,想要进一步提高风险控制管理水平,建设部门需要制定针对性的安全管理体系,对现有的安全管理制度进行健全,借鉴国外先进国家的技术经验,同时与国内地铁建设施工安全风险情况结合在一起,编制一套符合当前地忒施工实际情况的安全管理体系,实现对施工风险的高校控制。

7.4加大技术投入力度

想要提高地铁施工安全管理水平,还需要引进先进的施工技术。国内相关科研人员需要加大在施工技术方面的研究力度,对现有的技术进行优化,实现地铁施工的自动化实时监控,保证地铁施工的安全可靠性。

7.5.做好风险排查

在地铁施工安全风险处理工作中,应该从源头抓起,避免安全风险的发生。因此,在实际的地铁施工过程中,应先仔细调查地下管线等线路埋设情况。并调查清楚地铁附近的地质情况以及建筑设施情况,及时和相关政府部门进行沟通,实现高效的协调合作。最大程度的将一些可能存在风险排除,将风险规避。除此之外,还需要制定出一系列措施,完善解决方案,将工程损失降到最低。

7.6做好对施工人员的安全教育

就当前阶段的地铁施工来说,施工人员的受教育水平普遍偏低,施工人员是地铁施工安全问题中最为关键的一个。在实际的施工中,通过调查可以看出,由于施工人员的违规操作或者自身的疏忽等因素的影响,致使地铁施工事故不断发生。为了可以有效解决这类问题,需定期对施工人员组织安全风险知识的培训。其次,还应该要提高施工人员的安全防范意识,进而保障施工人员在施工过程中,严格遵循施工规范和要求来施工,从根源上有效避免地铁施工中可能出现的安全隐患,最大限度的提高地铁施工的安全性和施工质量。

8结语

综上所述,在进行地铁施工时,往往会受到多方面因素的影响导致施工过程中存在有较大的安全隐患,想要保证地铁施工的施工质量,降低各类安全施工发生的可能,就必须要做好地铁施工安全管理工作,首先要明确安全管理目标,其次要保证充足的资金支持,还需要健全安全管理体系,并要加大技术投入力度,保证地铁施工安全顺利进行,从而促进我国地铁工程的长远发展。

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论文作者:王锋

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/25

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