地铁施工中的监测技术与安全风险管理

地铁施工中的监测技术与安全风险管理
摘要:地铁施工中的监测技术与安全风险管理能强化各部门员工的安全工作
意识，使员工准确认识自身的工作职责，协同推进施工进程。

风险管理还是主动
降低风险的重要手段，具有前瞻性，能预测后续可能出现的风险，制定防控措施，尽量从源头上消除安全隐患。

本文主要就地铁施工中的监测技术与安全风险管理
进行了分析。

关键词：地铁施工；监测技术；安全；风险管理
引言
地铁施工是一项技术要求高、周期长的复杂活动。

在施工过程中会有很多不
确定的风险。

如果监测工作做得不好，不进行科学的风险管理，这些风险可能会
爆发出来，带来巨大损失，对社会产生不良影响。

因此加强地铁施工中的监测技
术与安全风险管理具有重要的现实意义。

1地铁施工中的监测技术
1.1水平位移监测
根据地铁隧道通常呈长直线型的特性，水平位移监测网宜采用导线测量布设，并建立独立坐标系。

水平位移监测网布设时，通常在变形区域外的起点和终点处
按基准点布设要求，各布设3~5个点作为基准点，同时沿轨道中心和两侧交叉布
设监测点，间隔20~30ｍ。

在建立独立坐标系时，X轴与地铁轨道前进方向平行，Y轴与垂直轨道方向的两个基准点的连线方向平行，同时给定这两个基准点的坐
标值。

水平位移监测通常在坐标系确定后进行，那么监测点的位移就主要体现在
Y轴方向。

当监测点水平位移量ΔY为正值时，说监测点向基坑方向位移；反之，则说明监测点向远离基坑方向位移。

1.2沉降观测
对于地铁施工而言，需要做好沉降观测，在进行观测的过程中通常运用水准
测量的方法。

由于地铁隧道前进方向通视无遮挡，可以采用电子水准仪进行观测，可提高观测效率和精度。

考虑到地铁隧道的特征，水准网通常布设成附合水准路线。

水准基准点布设在远离变形区域的地铁轨道底板上，监测点沿地铁轨道中心
和两侧交叉布设，通常每隔20~30m布设一个监测点。

为提高观测精度，需要固
定观测人员、观测仪器、设站点、观测线路和观测环境条件，同时还需要在水准
标尺上安装灯带照明。

为了提高测量速度，采取固定仪器站的方法控制视线长度、视线高度和视距
差等。

水准网测量数据或沉降监测数据采用科傻平差软件进行严密平差。

水准网
初期进行两次独立观测，取两次观测值的均值作为各基准点的初始高程。

历次垂
直位移测量都起始于基准点，构成闭合或附合水准路线，按测站数进行闭合差分配，计算各监测点的高程。

1.3隧道周边收敛与拱顶下沉观测
隧道周边收敛和拱顶下沉可以直接解释隧道围岩和支护的稳定性。

技术人员
可以测量周边收敛和拱顶下沉，作为支护结构稳定性的判断依据。

通过计算周边
收敛和沉降位移速度，可以确定二次衬砌浇筑的最佳实施时间，为选择合适的工
艺类型和衬砌参数、监测施工对环境的影响、系统收集数据和信息，同时为以后
同类隧道设计的发展提供参考。

1.3.1拱顶沉降
（1）埋设相应的测量点。

可在一个断面布设20~25m沉降点，中心线可采用
冲击钻钻孔。

之后，可在其内放置8mm和50mm长的钢筋，并用水泥砂浆填充外围。

（2）测量方法。

进行高程连接测量时，需要将地面基点的高程引至横通道
的临时基准点。

在进行现场测量时，需要使用悬挂钢尺完成高程传递，将钢尺悬
挂在支架上，将零端放入基坑内，并在其上吊一个重锤。

（3）资料整理。

在计
算变化方面，这次生成的拱顶高程与之前相同点编号的高程之间的差异可以作为
变化，相同点编号的初始高程差异可以作为累积变化。

1.3.2净空收敛
（1）埋设测量点。

净空收敛点采用断面布置，拱腰处用冲击钻钻孔，将钢
筋放入孔内，最后用水泥砂浆填充。

（2）使用的监测方法。

1）仔细检查预埋
测点的损坏、松动和清洁度。

2）打开收敛仪钢尺摇把，将尺头挂钩放入测点孔内，将收敛计拉至另一端的监测点，并按适当尺寸插入尺孔销，以达到规定的稳
定效果。

3）观察并调整螺母。

4）记录钢直尺在直尺连接架末端时产生的基线
长度。

5）进行试验时，如果读数高于25mm，则应将钢尺收拢25mm，并再次测量,以抵消钢尺冲孔距离不准确造成的误差。

2地铁施工中安全风险管理
2.1风险评估
在风险评估环节，合理运用模糊综合评价法、分析性复核法、LEC分析法等
方法，对地铁工程存在的施工风险隐患加以准确评估及分级管控，以事故出现率、损失程度、对象、性质等因素为评估指标，将施工安全风险划分为若干等级，对
不同等级风险隐患采取差异性管理方法。

例如，以事故突发情况为依据，可将施
工安全风险划分为可控、可预测、不可预见三个等级。

而在以事故损失与出现率
为依据时，则将施工安全风险分为稍有风险、一般风险、显著风险、高度风险、
极度危险五个等级。

在工程建设期间定期重复开展风险因素识别与风险评估工作，持续采集工程相关资料信息，以新采集信息来覆盖历史信息，帮助管理人员发现
新形成的风险隐患。

同时，还可选择建立动态风险监控系统，运用大数据、人工
智能等信息技术，由系统替代人工持续收集现场施工信息，将信息导入风险评价
模型中，根据输出结果来判断风险类型、出现概率与造成影响，如果在输出结果
中发现全新风险隐患，或是与上次评估结果内容存在出入时，由系统发送报警信号，协助管理人员调整风险防控方案内容。

2.2土方及管片吊装的安全控制措施
（1）土方吊运过程中，安排专员在现场指挥，设备操作人员严格听从指挥，按照要求提放土斗。

若土斗上黏附泥土，则及时铲除干净。

（2）正式吊装前，
向起重机司机进行技术和安全交底，明确施工规范。

（3）管片起吊前，详细检
查吊带的使用情况，包括其位置、宽度、承载力等，只有满足吊装要求后方可正
式投入使用。

2.3下穿建筑物及管线的安全控制措施
（1）穿越建筑物或管线前，由专员在现场进行全面调查，明确现场水文及
地质条件、周边建（构）筑物分布情况、地下管线敷设情况等，制定具有可行性
的施工方案。

（2）对盾构机、龙门吊等配套设备进行全面检修，确保各设备稳
定运行。

日常施工中，加大对设备的检维修力度，以免因设备运行故障而出现质
量甚至安全层面的问题。

（3）小净距掘进前，根据现场施工条件预测施工可能
会对隧道所造成的影响，据此采取控制措施；详细收集隧道的监测数据，判断实
际施工情况，必要时对土体采取注浆加固措施。

（4）盾构机推进时，由司机控
制设备的运行状态，使其沿着设计的轴线前行，每环姿态变化需在±5mm内，否
则需纠偏。

控制千斤顶在不同部位油缸的油压差，应稳定在合理的区间内，不可
出现参数大幅度波动的情况。

（5）盾构掘进时，严格控制土仓压力，保持土压
平衡。

（6）及时测量盾尾间隙，将该值控制在许可范围内。

（7）在刀盘前及土
仓内注入泡沫、膨润土或其他可改善渣土性能的材料，提升土体的流动性和止水性，规避掘进期间出现涌水流砂、喷涌等问题。

结束语
要想提升地铁施工质量，需要加强地铁的施工监测，并做好安全风险的管理，这样能在确保施工安全的同时提高施工效率，在进行风险管理中，要做好风险评估，并注意土方、管片吊装、下穿建筑物及管线的安全控制，进而提升施工效果。

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