城市地铁建设的监控?
进入新世纪以来,中国城市人口迅速膨胀,引发了一系列问题。特别是交通拥堵严重阻碍了人们的出行。为了缓解交通压力,许多城市都开始了地铁建设。然而,由于施工技术不成熟和施工经验不足,以及缺乏对施工过程的有效监控,施工安全事故时有发生,给施工人员和人民群众带来了巨大的生命财产损失。因此,对地铁施工过程进行有效监控具有重要的现实意义。
城市地铁建设对周边环境的影响分析
现代大城市高层建筑多,交通道路和地下管线复杂。土方爆破、地下通道开挖、承重拱洞施工,不可避免地会对周围环境造成影响。一旦这些建筑的检测出现漏洞,就可能导致地面开裂或沉降、塌孔、楼房倒塌、供水、供气、供电等管道破裂等一系列重大安全事故,严重威胁施工人员和居民的生命安全。地铁施工对周边环境的影响分析如下。
1.1土方爆破对周围环境的影响分析
城市地铁施工场地的开挖阶段和洞挖施工将采用爆破技术。我们知道,在工程爆破中,炸药通常放置在相对封闭的钻孔或孔洞中,会间接增加爆破威力,能量较大的冲击波和振动会对周围建筑物或地面产生较大影响,爆破产生的空洞也会极大地改变施工地层的承载结构。因此,如果爆破监测工作不到位,可能会造成地面较大沉降、建筑物因地震倒塌或因地基受损而倒塌,以及供水、供气管道爆炸等重大安全事故。
1.2地下隧道开挖对周围环境的影响
地铁建设必须开挖四通八达的地下孔洞,以容纳路基、车辆、车站等设施,开挖的土方量(很多情况下仍会使用工程爆破)非常大。在施工过程中,孔洞上方原有的建筑物、道路、立交桥等完整的基础承重结构将被破坏,导致上部结构原有的均匀受力点失去平衡。如果没有施工监测或者监测工作存在漏洞,挖掘出的孔洞很可能超过这些承重结构所允许的最大破坏极限,使上部结构完全失去平衡,从而导致其倾斜甚至坍塌的后果。而且还可能导致开挖的施工方向出现偏差,造成人力物力的大量浪费。
1.3承重拱洞施工对周围环境的影响
在地下洞室开挖过程中,为了保证不出现孔洞或尽量减少对周围环境的不利影响,通常同时修建承重拱洞。其目的是在洞口上方的建筑物、道路、立交桥的地下承重结构被破坏时,有效地纠正承重拱洞平衡点的偏差,不使平衡点的偏差失控。但是,如果没有相应的施工(指承拱隧道的施工)的支撑,承拱隧道的施工弧度、韧性和最大承载力是很难确定的。一旦建成的承拱隧道不能满足实际要求,就不能发挥应有的作用,也会给地铁后续建设和使用埋下严重的安全隐患。
地铁施工监控在地铁建设中的重要作用
上述一系列安全事故的发生,都与施工监控有直接关系。实践证明,对地铁施工进行有效监控,可以在很大程度上把施工过程对周围环境的影响控制在可控范围内,大大降低发生重大安全事故的概率,并可以通过监控优化和指导地铁施工过程。
2.1监测在爆破施工中的作用
2.1.1有助于选择合适的爆破点。
通过相关的监测技术,可以在爆破前探测到施工场地的地层结构、供电和供水管道在地层中的走向和分布,为爆破地点的选择提供必要的数据。而且爆破作业可以全程监控,一旦发生事故可以及时报警,提醒施工人员迅速采取必要的应对措施。
2.1.2有助于确定爆破药量和最佳爆破深度。
炸药量和爆破深度对爆破质量和地面建筑物有重大影响:炸药量过大(或爆破深度较浅),施工质量高,但对地面建筑物的破坏太大;如果药量太小(或爆破深度太深),就达不到爆破目的。利用相关的监测手段,可以收集必要的数据,确定爆破炸药量和最佳爆破深度,划定安全范围,不至于对地面建筑物造成太大的影响。
2.2监控工作在洞挖施工中的作用
因为挖洞对大部分城市的地基结构影响很大。可以采用可靠的监测手段,在施工过程中随时监测地层和地表的力学结构,将施工中出现的一些问题的信息及时传递到施工指挥中心,以便施工指挥员及时采取针对性的措施。同时也能监测到施工引起的地表建筑物的一些变化。一旦发生施工安全事故,可以及时疏散人员,将损失降到最低。
2.3监控量测在连拱隧道施工中的作用
对连拱隧道的施工进行有效监测有以下优点:(1)实时监测连拱隧道的应力变化,以便在压力超过承载极限时及时加固;(2)有助于确定拱形隧道结构的弧度和韧性;(3)收集施工现场周围各种因素的变化,对施工过程的优化有指导作用。
我国城市地铁建设监控中的不足
3.1监控设备落后。
城市地铁的建设极其复杂,其施工技术远高于其他交通设施。因此,传统的监测设备已经落后于地铁建设技术的发展,不能满足现代城市地铁建设的要求。原因是传统的监控设备存在很大的局限性,信息化程度低,效率低,适用范围小,操作复杂,不能实现实时全天候监控,监控的信息传输速度也很慢,不能满足城市地铁监控的要求。
3.2交管部门监管不力,监控人员粗心大意。
交通监管部门是监管城市地铁建设的主力军。然而,由于种种原因,交通监管部门没有很好地履行职责。由于监管不力,很多施工单位为了缩短工期,减少投资,没有进行必要的监控工作。同时,部分监测人员工作热情不高,工作态度不端正。虚报、瞒报监测数据的现象比比皆是,使得施工指挥部无法了解真实的施工情况,最终导致严重的施工事故,给国家造成不可估量的损失。
3.3部分监控人员素质较低。
监测人员的素质必然会影响监测工作的质量。目前大量的监测人员是非专业人员,专业素质不达标,监测经验不足,不能及时发现施工中的安全隐患,不能对安全问题做出合理的处理措施,有的甚至不会操作监测仪器。
4.改善上述不足的一些对策。
4.1监控和检测设备升级。
俗话说,工欲善其事,必先利其器。做好城市地铁建设的监控,没有高效的监控设备。而且对于城市地铁建设监控中使用的设备来说,高科技含量往往可以换来很高的工作效率。因此,施工单位应投入必要的资金购买现代化的试验检测设备,投入实际监测,并在此基础上开发新的监测手段,以满足新阶段地铁施工监测的要求。
4.2交通监理部门应加强监管,提高检测人员的责任心。
可采取以下措施加强地铁施工检测监管:(1)定期或不定期抽查监测报告;(2)派专人到施工现场监督,实时掌握施工情况;(3)严格查处虚报或隐瞒监测结果的施工单位或施工人员。同时实行施工安全监控责任制,每个监控人员负责指定的施工区域。一旦发生安全事故或由于失职,他们必须承担相应的责任,接受法律的制裁。
4.3切实提高监测人员的素质。
这可以通过以下措施实现:(1)引进专业监测人才;(2)现有人员的专业技能培训;(3)提供监控设备使用的专门培训。
5.结论
有效的城市地铁建设监控是确保地铁建设安全有序的根本保证,也是减轻居民对地铁建设后顾之忧的“定心丸”,因此加强地铁建设监控十分必要。
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