進入新世紀以來,中國城市人口迅速膨脹,引發了壹系列問題。特別是交通擁堵嚴重阻礙了人們的出行。為了緩解交通壓力,許多城市都開始了地鐵建設。然而,由於施工技術不成熟和施工經驗不足,以及缺乏對施工過程的有效監控,施工安全事故時有發生,給施工人員和人民群眾帶來了巨大的生命財產損失。因此,對地鐵施工過程進行有效監控具有重要的現實意義。
城市地鐵建設對周邊環境的影響分析
現代大城市高層建築多,交通道路和地下管線復雜。土方爆破、地下通道開挖、承重拱洞施工,不可避免地會對周圍環境造成影響。壹旦這些建築的檢測出現漏洞,就可能導致地面開裂或沈降、塌孔、樓房倒塌、供水、供氣、供電等管道破裂等壹系列重大安全事故,嚴重威脅施工人員和居民的生命安全。地鐵施工對周邊環境的影響分析如下。
1.1土方爆破對周圍環境的影響分析
城市地鐵施工場地的開挖階段和洞挖施工將采用爆破技術。我們知道,在工程爆破中,炸藥通常放置在相對封閉的鉆孔或孔洞中,會間接增加爆破威力,能量較大的沖擊波和振動會對周圍建築物或地面產生較大影響,爆破產生的空洞也會極大地改變施工地層的承載結構。因此,如果爆破監測工作不到位,可能會造成地面較大沈降、建築物因地震倒塌或因地基受損而倒塌,以及供水、供氣管道爆炸等重大安全事故。
1.2地下隧道開挖對周圍環境的影響
地鐵建設必須開挖四通八達的地下孔洞,以容納路基、車輛、車站等設施,開挖的土方量(很多情況下仍會使用工程爆破)非常大。在施工過程中,孔洞上方原有的建築物、道路、立交橋等完整的基礎承重結構將被破壞,導致上部結構原有的均勻受力點失去平衡。如果沒有施工監測或者監測工作存在漏洞,挖掘出的孔洞很可能超過這些承重結構所允許的最大破壞極限,使上部結構完全失去平衡,從而導致其傾斜甚至坍塌的後果。而且還可能導致開挖的施工方向出現偏差,造成人力物力的大量浪費。
1.3承重拱洞施工對周圍環境的影響
在地下洞室開挖過程中,為了保證不出現孔洞或盡量減少對周圍環境的不利影響,通常同時修建承重拱洞。其目的是在洞口上方的建築物、道路、立交橋的地下承重結構被破壞時,有效地糾正承重拱洞平衡點的偏差,不使平衡點的偏差失控。但是,如果沒有相應的施工(指承拱隧道的施工)的支撐,承拱隧道的施工弧度、韌性和最大承載力是很難確定的。壹旦建成的承拱隧道不能滿足實際要求,就不能發揮應有的作用,也會給地鐵後續建設和使用埋下嚴重的安全隱患。
地鐵施工監控在地鐵建設中的重要作用
上述壹系列安全事故的發生,都與施工監控有直接關系。實踐證明,對地鐵施工進行有效監控,可以在很大程度上把施工過程對周圍環境的影響控制在可控範圍內,大大降低發生重大安全事故的概率,並可以通過監控優化和指導地鐵施工過程。
2.1監測在爆破施工中的作用
2.1.1有助於選擇合適的爆破點。
通過相關的監測技術,可以在爆破前探測到施工場地的地層結構、供電和供水管道在地層中的走向和分布,為爆破地點的選擇提供必要的數據。而且爆破作業可以全程監控,壹旦發生事故可以及時報警,提醒施工人員迅速采取必要的應對措施。
2.1.2有助於確定爆破藥量和最佳爆破深度。
炸藥量和爆破深度對爆破質量和地面建築物有重大影響:炸藥量過大(或爆破深度較淺),施工質量高,但對地面建築物的破壞太大;如果藥量太小(或爆破深度太深),就達不到爆破目的。利用相關的監測手段,可以收集必要的數據,確定爆破炸藥量和最佳爆破深度,劃定安全範圍,不至於對地面建築物造成太大的影響。
2.2監控工作在洞挖施工中的作用
因為挖洞對大部分城市的地基結構影響很大。可以采用可靠的監測手段,在施工過程中隨時監測地層和地表的力學結構,將施工中出現的壹些問題的信息及時傳遞到施工指揮中心,以便施工指揮員及時采取針對性的措施。同時也能監測到施工引起的地表建築物的壹些變化。壹旦發生施工安全事故,可以及時疏散人員,將損失降到最低。
2.3監控量測在連拱隧道施工中的作用
對連拱隧道的施工進行有效監測有以下優點:(1)實時監測連拱隧道的應力變化,以便在壓力超過承載極限時及時加固;(2)有助於確定拱形隧道結構的弧度和韌性;(3)收集施工現場周圍各種因素的變化,對施工過程的優化有指導作用。
我國城市地鐵建設監控中的不足
3.1監控設備落後。
城市地鐵的建設極其復雜,其施工技術遠高於其他交通設施。因此,傳統的監測設備已經落後於地鐵建設技術的發展,不能滿足現代城市地鐵建設的要求。原因是傳統的監控設備存在很大的局限性,信息化程度低,效率低,適用範圍小,操作復雜,不能實現實時全天候監控,監控的信息傳輸速度也很慢,不能滿足城市地鐵監控的要求。
3.2交管部門監管不力,監控人員粗心大意。
交通監管部門是監管城市地鐵建設的主力軍。然而,由於種種原因,交通監管部門沒有很好地履行職責。由於監管不力,很多施工單位為了縮短工期,減少投資,沒有進行必要的監控工作。同時,部分監測人員工作熱情不高,工作態度不端正。虛報、瞞報監測數據的現象比比皆是,使得施工指揮部無法了解真實的施工情況,最終導致嚴重的施工事故,給國家造成不可估量的損失。
3.3部分監控人員素質較低。
監測人員的素質必然會影響監測工作的質量。目前大量的監測人員是非專業人員,專業素質不達標,監測經驗不足,不能及時發現施工中的安全隱患,不能對安全問題做出合理的處理措施,有的甚至不會操作監測儀器。
4.改善上述不足的壹些對策。
4.1監控和檢測設備升級。
俗話說,工欲善其事,必先利其器。做好城市地鐵建設的監控,沒有高效的監控設備。而且對於城市地鐵建設監控中使用的設備來說,高科技含量往往可以換來很高的工作效率。因此,施工單位應投入必要的資金購買現代化的試驗檢測設備,投入實際監測,並在此基礎上開發新的監測手段,以滿足新階段地鐵施工監測的要求。
4.2交通監理部門應加強監管,提高檢測人員的責任心。
可采取以下措施加強地鐵施工檢測監管:(1)定期或不定期抽查監測報告;(2)派專人到施工現場監督,實時掌握施工情況;(3)嚴格查處虛報或隱瞞監測結果的施工單位或施工人員。同時實行施工安全監控責任制,每個監控人員負責指定的施工區域。壹旦發生安全事故或由於失職,他們必須承擔相應的責任,接受法律的制裁。
4.3切實提高監測人員的素質。
這可以通過以下措施實現:(1)引進專業監測人才;(2)現有人員的專業技能培訓;(3)提供監控設備使用的專門培訓。
5.結論
有效的城市地鐵建設監控是確保地鐵建設安全有序的根本保證,也是減輕居民對地鐵建設後顧之憂的“定心丸”,因此加強地鐵建設監控十分必要。
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