浅析城市地铁施工的监测
2015-06-01
进入新世纪以来，我国城市人口快速膨胀，引起了一系列的问题。尤其是交通拥堵问题，严重妨碍了人们的出行。为了缓解交通压力，很多城市开始了地铁建设，但由于施工技术不够成熟和施工经验的缺乏，以及对施工过程缺乏有效的监测，造成了施工安全事故时有发生，给施工人员和人民带来了重大的生命和财产损失。因此，有效地监测地铁施工过程具有十分重要的现实意义。
城市地铁施工对周围环境的影响分析
现代化的大城市高楼林立，交通道路、地下管线错综复杂。地铁施工开挖阶段的土方爆破，地下通道挖掘，承力拱洞的建造都不可避免的会影响到周围的环境。一旦对这些施工的检测出现漏洞，就可能导致地面开裂或沉降，孔洞坍塌，建筑物倒塌，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。下面对地铁施工对周围环境的影响进行分析。
1.1土方爆破对周围环境的影响分析
城市地铁施工点开挖阶段和孔洞挖掘施工中都会使用爆破技术。我们知道，在进行工程爆破时，炸药一般被放置在比较封闭的钻孔或孔洞中，这样一来就会间接的增加爆破威力，其产生的能量较大的冲击波和振动会对周围的建筑或地面产生较大的冲击力，而且伴随着爆破产生的空洞，也会极大地改变施工地层的承力结构。因此，如果爆破监测工作不到位，就可能造成地面的大幅沉降，建筑物被震塌或者因地基被炸坏而倒塌，供水供气供电的管道线路被炸断等重大安全事故。
1.2地下通道挖掘对周围环境的影响
地铁的建设必须要挖掘四通八达的地下孔洞，以容纳路基、交通工具、站点等设施，挖掘（很多情况下仍旧会使用到工程爆破）的土方量十分浩大。在施工过程中，孔洞经过的上方的建筑物、道路、立交桥等原本完整的地基承力结构就会被破坏，造成上层建筑原本均匀地受力点失去平衡。倘若没有施工监测或监测工作出现漏洞，挖掘的孔洞就很有可能超过这些承力结构所允许的最大破坏限度，使上层建筑完全失去平衡，进而引发其倾斜甚至倒塌的恶果。而且，还有可能导致挖掘的施工方向出现偏差，导致大量人力物力的浪费。
1.3承力拱洞的建造对周围环境的影响
在地下孔洞挖掘过程中，为了保证孔洞不出现或尽量减小对周围环境的不良影响，一般会同时建造承力拱洞。其目的是在孔洞上层的建筑物、道路、立交桥的地下承力结构被破坏的情况下，承力拱洞能够有效地纠正其平衡点的偏移，不至于使平衡点的偏移失去控制。但如若没有相应的施工（指承力拱洞的建造）检测的支持，就难以确定承力拱洞的建造弧度、韧度和最大承压能力，一旦建造的承力拱洞满足不了实际要求，就无法发挥其应有的作用，也为地铁的后续施工和使用埋下严重的安全隐患。
地铁施工的监测工作在地铁建设中的重要作用
上述一系列安全事故的发生均与施工监测工作有直接的关系。实践证明，有效地对地铁施工进行监测，能够在很大程度上将施工过程对周围环境的影响置于可控范围内，极大地减小了重大安全事故的发生概率，而且可以通过监测对地铁施工过程进行优化指导。
2.1监测工作在爆破施工中的发挥的作用
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知施工点的地层结构，地层中供电供水管道的走向和分布，为爆破点的选择提供必要的数据。而且可以全程对爆破作业进行监控，一旦发生意外可以及时发出警报，提醒施工人员迅速采取必要的对策。
2.1.2有助于确定爆破炸药用量和最佳爆破深度
炸药的用量和爆破深度对爆破质量与地面建筑均有显著影响：炸药用量过大（或爆破深度较浅），施工质量固然高，但对地面建筑损害太大；用量过小（或者爆破深度太深），又达不到爆破目的。而利用相关监测手段可以收集必要的数据，以确定爆破炸药用量和最佳爆破深度，并划定出安全范围，以免对地面建筑造成过大的影响。
2.2 监测工作在孔洞挖掘施工中的发挥的作用
由于孔洞的挖掘对大部分城市的地基结构都有较大的影响。利用可靠地监测手段可以在施工过程中随时对挖掘点的地层和地表的力学结构实现实时监控，并对施工中出现的一些问题的信息及时的传送到施工指挥中心，以便施工指挥人员及时的采取针对性的措施。同时，还能监测到因施工而引起地表建筑物发生的一些变化，一旦发生施工安全事故，可以及时的疏散人员，将损失降低到最小。
2.3监测工作在承力拱洞建造中的作用
对承力拱洞的建造进行有效地监测有以下好处：（1）实时监控承力拱洞的受力变化，以便在压力超过承载极限时及时进行加固（2）有助于确定承力拱洞建造的弧度和韧度等（3）能够收集施工点周围各种因素的变化情况，对施工过程的优化具有指导作用。
我国城市地铁施工监测中存在的不足
3.1监测设备落后
城市地铁的建设复杂程度极高，其施工工艺和施工技术远远高于其他多种交通设施的建设。因此，传统的监测设备已然落后于地铁施工技术的发展，无法满足现代化城市地铁的建设要求。其原因在于传统监测设备具有很大的局限性，其信息化程度低、效率低、应用范围小、操作繁琐，而且无法实现实时的全天候监测，监测到的信息传递速度也很慢，根本无法满足城市地铁监测工作的要求。
3.2交通监管部门监督不力，监测人员麻痹大意
交通监管部门是监督城市地铁施工的主力军。但由于种种原因的存在，交通监管部门并没有履行好他们的职责。由于监督不力，很多施工单位为了缩短工期，减少投资，根本没有进行必要的监测工作。同时一些监测人员工作积极性不高，工作态度也不端正，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到真实的施工情况，以致最终酿成严重的施工事故，给国家带来难以估量的损失。
3.3部分监测人员素质低下
监测人员的自身素质难以避免的会影响到监测工作的质量。就目前来看，为数不少的监测人员都非专业人才，自身的职业素质不过关，监测经验不足，无法及时的发现出施工中存在的安全隐患，也不能对出现的安全问题做出合理的处理措施，有的甚至连监测仪器都不操作不了。
4.完善上述不足的一些对策
4.1监测检测设备进行升级
俗话说：工欲善其事，必先利其器。做好对城市地铁施工的监测工作，没有高效的监测设备不行。而且，对城市地铁施工的监测所使用的设备来说，高技术含量往往就能换来高的工作效率。因此，施工单位应当投入必要的资金购买现代化的试验检测设备，投入到实际监测中去，并在此基础上开发新的监测手段，以满足新阶段的地铁施工监测的要求。
4.2交通监管部门要切实加强监督工作力度，同时提高检测人员的责任心
可以通过以下几个措施对地铁施工的检测加强监督：（1）定期或不定期抽查监测报告；（2）选派专门人员到施工现场进行监督，实时掌握施工情况；（3）严厉查处虚报、瞒报监测结果的施工单位或施工人员。与此同时，实行施工安全监测责任制，每一个监测人员负责给其划定的施工区域，一旦或因渎职而发生安全事故就必须承担相应的责任，接受法律制裁。
4.3切实提高监测人员的素质
可以通过以下措施达到这个目的：（1）引进专业的监测人才；（2）对现有人员进行专业技能培训；（3）对使用的监测设备作专门的使用介绍的培训。
5.结语
有效的城市地铁施工监测是保证地铁施工安全有序进行的根本保证，也是缓解广大居民对地铁施工忧虑的一颗“定心丸”，因此必须加强对地铁施工的监测。
