近些年來(lái)，我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入了迅猛發(fā)展時(shí)期，全國(guó)目前有北京、上海、南京等10個(gè)城市的地鐵線路已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)，杭州、成都、南昌等地正在進(jìn)行地鐵建設(shè)的施工，全國(guó)還有10多個(gè)城市在爭(zhēng)先恐后的申請(qǐng)建設(shè)地鐵工程。隨著各地如火如荼地發(fā)展地鐵交通，接踵而來(lái)的地鐵施工事故也頻頻敲響了安全生產(chǎn)的警鐘。
地鐵施工事故原因可能不盡相同，地質(zhì)、勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等過(guò)程，每個(gè)方面的疏忽都可能釀成安全事故，但有一點(diǎn)是可以肯定的，事故折射出的是安全施工監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段的不足，以及施工安全管理和監(jiān)管力度的欠缺。地鐵施工中的高技術(shù)含量和高風(fēng)險(xiǎn)性無(wú)不需要強(qiáng)烈的安全意識(shí)、周密的安全管理和嚴(yán)格的安全監(jiān)管來(lái)實(shí)現(xiàn)，地鐵工程很大程度上就是一項(xiàng)考驗(yàn)安全管理的工程。而坍塌等事故頻發(fā)，不僅僅是技術(shù)上的失誤，也是安全意識(shí)的坍塌。
為了隨時(shí)了解地鐵施工狀態(tài)，對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行提前預(yù)警，維護(hù)地鐵施工的安全和社會(huì)穩(wěn)定，讓類似于杭州地鐵塌方這樣的悲劇不會(huì)再次上演，對(duì)地鐵施工安全監(jiān)測(cè)迫在眉睫。
地鐵施工安全監(jiān)測(cè)內(nèi)容
1、建筑物沉降監(jiān)測(cè)
建筑物沉降、地下管線沉降及差異沉降、道路及地表沉降均采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法，使用電子水準(zhǔn)儀觀測(cè)，采用電子水準(zhǔn)儀自帶記錄程序，記錄外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)文件。觀測(cè)完成后形成原始電子觀測(cè)文件，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸處理軟件傳輸至計(jì)算機(jī)，檢查合格后使用專用水準(zhǔn)網(wǎng)平差軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差，得出各點(diǎn)高程值。
2、建筑物（橋墩臺(tái)）傾斜
在基坑臨近的橋梁墩柱（臺(tái)）上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在橋梁墩柱（臺(tái)）上下各貼上一個(gè)反射膜片，建立上、下兩觀測(cè)點(diǎn)。共布設(shè)5組橋梁墩柱（臺(tái)）傾斜監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)按照如下方式進(jìn)行處理。
3、地下管線沉降及差異沉降監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置于施工影響區(qū)域內(nèi)的管線上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)重點(diǎn)布設(shè)在臨時(shí)改移的雨水管溝、污水管線、給水管線及天然氣管線上，測(cè)點(diǎn)布置時(shí)要考慮地下管線與洞室的相對(duì)位置關(guān)系。也可以布置在管線的接頭處，或者對(duì)位移變化敏感的部位；可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，有特殊要求的管線布置管頂測(cè)點(diǎn)，無(wú)特殊要求的布置在管線上方對(duì)應(yīng)地表。
4、地表沉降監(jiān)測(cè)
主體基坑工程，地表沉降測(cè)點(diǎn)布設(shè)根據(jù)管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況綜合考慮。一般情況下，可在基坑四周距坑邊10m的范圍內(nèi)沿坑邊設(shè)2排沉降觀測(cè)點(diǎn)，排距3～8m，點(diǎn)距10m。安裝布置好后，降現(xiàn)場(chǎng)所采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)專業(yè)分析軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。
5、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂水平位移監(jiān)測(cè)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)采用導(dǎo)線網(wǎng)，測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)采用極坐標(biāo)法。控制點(diǎn)以地鐵施工平面控制系統(tǒng)為基準(zhǔn)建立，采用附合或閉合導(dǎo)線形式，起始并閉合于地鐵精密導(dǎo)線上。控制點(diǎn)根據(jù)場(chǎng)地圍擋條件及基坑位置合理分布，一般每個(gè)基坑不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)，同觀測(cè)點(diǎn)一起布設(shè)成監(jiān)測(cè)網(wǎng)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂水平位移控制點(diǎn)觀測(cè)采用導(dǎo)線測(cè)量方法，監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用極坐標(biāo)法觀測(cè)，使用全站儀進(jìn)行觀測(cè)。
6、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁體水平位移(土體)
在明挖基坑長(zhǎng)邊，按照20m左右間距，重點(diǎn)部位（變斷面陽(yáng)角處、水源井范圍）加密的原則，布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在明挖基坑短邊中部，布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，即短邊兩側(cè)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。一般是測(cè)斜管通過(guò)直接綁扎或設(shè)置抱箍將其固定在支護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋籠上，鋼筋籠入孔后，澆筑混凝土。測(cè)斜管與鋼筋籠的固定必須十分穩(wěn)定，以防澆筑混凝土?xí)r，測(cè)斜管與鋼筋籠相脫落。同時(shí)必須注意測(cè)斜管的縱向扭轉(zhuǎn)，很小的扭轉(zhuǎn)角度就可能使測(cè)斜儀探頭被導(dǎo)槽卡?。宦裨O(shè)就位的測(cè)斜管必須保證有一對(duì)凹槽與基坑邊緣垂直。對(duì)于數(shù)據(jù)處理，必須設(shè)定好基準(zhǔn)點(diǎn)，圍護(hù)樁樁體變形觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)在測(cè)斜管的底部。當(dāng)被測(cè)樁體產(chǎn)生變形時(shí)，測(cè)斜管軸線產(chǎn)生撓度，用測(cè)斜儀確定測(cè)斜管軸線各段的傾角，便可計(jì)算出樁體的水平位移。
7、支撐軸力監(jiān)測(cè)
采用專用的軸力架安裝架固定軸力計(jì)，安裝架圓形鋼筒上沒(méi)有開(kāi)槽一端面與支撐的牛腿(活絡(luò)頭)上的鋼板電焊焊接牢固，電焊時(shí)必須與鋼支撐中心軸線與安裝中心點(diǎn)對(duì)齊。待焊接冷卻后，將軸力計(jì)推入安裝架圓形鋼筒內(nèi)，并用螺絲（M10）把軸力計(jì)固定在安裝架上。鋼支撐吊裝到位后，即安裝架的另一端(空缺的那一端)與圍護(hù)墻體上的鋼板對(duì)上，中間加一塊250×250×25mm的加強(qiáng)鋼墊板，以擴(kuò)大軸力計(jì)受力面積，防止軸力計(jì)受力后陷入鋼板影響測(cè)試結(jié)果。將讀數(shù)電纜接到基坑頂上的觀測(cè)站；電纜統(tǒng)一編號(hào)，用白色膠布綁在電纜線上作出標(biāo)識(shí)，電纜每隔兩米進(jìn)行固定，外露部分作好保護(hù)措施。
8、地下水位觀測(cè)
測(cè)點(diǎn)用地質(zhì)鉆鉆孔，孔深應(yīng)根據(jù)要求而定。測(cè)管用Φ100mm的PVC塑料管作測(cè)管，水位線以下至隔水層間安裝相同直徑的濾管，濾管外裹上濾布，用膠帶紙固定在濾管上，孔底布設(shè)0.5～1.0m深的沉淀管，測(cè)管的連接用錨槍施作錨釘固定。測(cè)孔的安裝應(yīng)確保測(cè)出施工期間水位的降低。監(jiān)測(cè)儀器采用FS-SW系列鋼尺水位計(jì)以及配套PVC水位管，重復(fù)性誤差±2.0mm。根據(jù)水位變化值繪制水位-隨時(shí)間的變化曲線，以及水位隨施工的變化曲線圖。
9、土體分層垂直位移監(jiān)測(cè)
錨固體為磁式錨環(huán)，間距1～2米，鉆孔采用地質(zhì)鉆成孔，遇到土質(zhì)松軟的地層，應(yīng)下套管或水泥護(hù)壁；成孔后將導(dǎo)管緩慢地放入孔中，直到最低觀測(cè)點(diǎn)位置，然后稍拔起套管，在保護(hù)管與孔壁之間用膨脹粘土填充；再用專用工具依次將磁式錨環(huán)沿導(dǎo)管外壁埋入設(shè)計(jì)的位置。錨點(diǎn)間用膨脹粘土回填。測(cè)管口上蓋，再用Ф150的鋼套管保護(hù)，套管外用砼堆砌并標(biāo)明孔號(hào)及孔口標(biāo)高。量測(cè)時(shí)將探頭沿管內(nèi)壁由下而上緩慢提升測(cè)尺，當(dāng)通過(guò)測(cè)點(diǎn)磁環(huán)位置時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲響，此時(shí)讀取孔口標(biāo)志（基點(diǎn)）處測(cè)尺的讀數(shù)。每次量測(cè)后應(yīng)繪制不同深度的位移—?dú)v時(shí)曲線、孔深—位移關(guān)系曲線。當(dāng)位移速率突然增大時(shí)應(yīng)立即對(duì)各種量測(cè)信息進(jìn)行綜合分析，判斷施工中出現(xiàn)了什么問(wèn)題，并及時(shí)采取保證施工安全的對(duì)策。
地鐵施工安全監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)功能
(1)實(shí)現(xiàn)基于微地震監(jiān)測(cè)的多參數(shù)智能感知平臺(tái)，重要關(guān)鍵部分可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)觀測(cè)，滿足高精度地鐵隧道、基坑監(jiān)測(cè)的需要。
(2)能夠進(jìn)行長(zhǎng)期、穩(wěn)定、不間斷運(yùn)行，數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)布具有保密性和可靠性，真正做到無(wú)人值守，放心又省心。
(3)具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程狀態(tài)瀏覽、遠(yuǎn)程系統(tǒng)設(shè)置以及數(shù)據(jù)管理、用戶管理、安全管理等功能；能進(jìn)行超短基線解算、已知點(diǎn)符合歸算、坐標(biāo)計(jì)算、精度估算。
(4)通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理分析為工程施工提供及時(shí)的反饋信息；能夠掌握基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和相鄰環(huán)境的變形和受力情況，對(duì)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情和事故提出警報(bào)，確保整個(gè)地鐵施工進(jìn)程的安全。
(5)當(dāng)施工過(guò)程中發(fā)生潛在危險(xiǎn)的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)提前預(yù)報(bào)警，提前采取預(yù)防措施，減少事故的發(fā)生概率。
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