地铁施工监测技术与安全风险管理分析

孙永延

中铁二十一局集团有限公司 甘肃 兰州 730000

随着我国经济形势的不断变化，居民生活质量和社会发展不断提升，用车数量不断增加，从而使得城市交通压力不断增大。因此现代工程建设中的地铁工程建设数量也在不断增加，但地铁施工环境复杂，应当重视监测技术的应用和安全管理，为地铁项目施工提供安全环境，有效预防安全事故的发生。

1 地铁施工监测技术

1.1 支撑轴力监测

在进行地铁项目施工时，需要在基坑设施架设内支撑（如图1所示），这种支撑是基坑支护的关键构件，能够有效预防基坑出现变化。如果基坑发生形变现象，内支撑能够有效缓解这一现象，为现场施工人员和设备撤离提供足够的时间，确保基坑的状态稳定。同时需要监测支撑的轴力，在进行检测之前需要确定好具体的监测位置，选择内支撑较为薄弱的位置，或者基坑容易发生形变的位置，断面铺设应当与水平位移功能组成断面。如果在施工中使用钢结构进行支撑，这时需要将监测点的位置布置在支撑的1/3处或者中间处。支撑轴力的监测应当秉持连续性和动态性的原则，根据实时监测数据进行分析，确保基坑保持持续的安全状态[1]。

图1 支撑轴力设计图

1.2 全自动监测

信息技术、数字技术和智能化技术是全自动监测技术的主要支撑，在使用全自动监测技术之前，施工单位需要做好监测点位的科学布置，在地铁项目施工现场的地下和地上位置处设置相应的监测点。全自动检测系统内部包含倾斜仪，地震仪等装置，将这些仪器安装在特定位置，比如将倾斜仪安装在建筑物附近或者支撑墙上，在地上表面安装地震仪等，如果出现墙体倾斜或者地面震动等现象，仪器能够立即发出预警，以此来有效预防因施工不当而引发的安全事故。

1.3 围护结构变形监测

地铁项目施工包括地下和地上两类工程，在进行地上施工时会产生震动，从而为地下使用带来一定的影响，同时在进行地下隧道挖掘或者爆破时，也会对地铁系统和现有隧道造成一定的损害，由此可见，地上和地下施工的影响是相互的。如果施工过程中的振动幅度较大，将会出现岩石等材料掉落现象，从而影响地下人员的施工安全。在具体的项目施工中，需要对围护结构（如图2所示）变形进行实时监测，使用自动化监测系统，将围护结构变形的监测数据实时上传到监测系统当中，比如围护结构具有较为明显的变形情况，指示灯和报警器会自动发出预警，工作人员可以使用智能手机或者其他设备及时查看预警信息，这些信息也会存储在系统当中，为后续的项目施工和档案管理提供支持[2]。

图2 维护结构设计图

1.4 地下水位监测和围护结构沉降监测

在进行地铁项目施工时，地下水位会影响项目施工，而且会为施工带来安全隐患。如果地下水位的变化较为明显，将会为后续的项目施工埋下巨大的安全隐患，甚至引发一系列的安全事故。如果地下水位出现变化，也会使围护结构出现不同程度的沉降，因此，施工单位必须对地下水位和围护结构的沉降情况进行实时监测，以便在出现问题时及时进行抢救。目前对地下水位和围护结构沉降监测的主要方式包括数据动态监测，GPS技术和GIS建模技术等。在这些技术的具体应用中，需要重视监测点位的设置，比如可以将监测点位设置在竖井、隧道口等位置，以此来确保监控点和水准点的重合[3]。

1.5 周围建筑物监测

地铁是城市交通的重要工具，整体施工规模较大，需要穿越城市的大部分地区，在施工中需要面临诸多建筑物，为有效预防地铁施工对周围环境的影响，需要对周围的建筑物及环境进行监测。在进行监测点布置时，监测点位的具体位置应当布置在容易发生沉降的区域，每天监测一次或者两次。在进行地铁项目主体施工时，可以结合实际情况适当增加监测的次数。在具体的监测过程中，如果发现建筑物出现沉降情况，需要提前做好防护工作，针对周围的环境和围护结构进行调查和记录，可以通过留影的方式记录地表和建筑物的实时状态，为后续的工作提供支持。

2 地铁施工安全风险因素分析

2.1 管理因素

地铁项目施工极具特殊性和复杂性，整体施工工艺较为复杂，而且涉及多个专业的知识和技术。为确保地铁项目施工的整体质量和安全，施工单位需要健全并完善相关管理制度和体系，做好制度和体系的落实工作，对地铁项目施工进行动态化管理，如果项目管理存在问题和不足，将会为后续的项目施工埋下安全隐患，从而引发一系列的安全事故，为企业和人员带来严重的损失。

2.2经济因素

建设地铁的目的在于满足城市内部交通需求，为人们出行提供便捷，带动城市发展和社会进步。在地铁施工过程中需要兼顾质量和安全，还应当重视施工成本和造价的有效控制。以经济为前提进行地铁项目施工，很容易在控制项目施工成本时留下安全隐患。比如建材市场的材料价格出现明显波动时，将会影响施工材料采购，而且会出现施工材料采购质量不合格等现象，从而引发一系列的安全生产事故[4]。

2.3 技术因素

地铁项目施工极具复杂性，而且施工周期较长，在后期建设过程中，需要使用多种专业技术，投入大量的资金，技术是影响项目施工质量和安全的主要因素，如果地铁施工技术不完善，施工图纸存在问题，技术选择不科学等，都会引发地铁项目施工安全事故。随着我国现代建筑行业的快速发展，各类新型施工技术和工艺不断涌现，因此施工单位在选择新型施工技术之前需要进行技术试验，确保施工技术与项目实际施工相匹配。

2.4 设备因素

现代城市快速发展使得地铁工程需求量较大，而且地铁项目施工工程量较多，施工范围较广，在实际施工中需要使用多种类型的机械和设备，从而为工程管理和现场安全管理带来难度。地铁施工所使用的机械设备专业性较强，需要具备相应资质的工作人员进行设备操作，如果盲目地操作器械设备，将会引发一系列的安全事故。同时，部分施工单位为了缩短项目施工周期，节约施工成本，会让很多机械设备在超负荷的情况下运行，这种现象会加大设备发生故障的概率，如果现场机械带病作业，将会发生设备安全事故。

2.5 人员因素

人员是项目施工建设的主体，特别是针对地铁工程建设来说，在地上和地下施工过程中，地下基坑的深度较大，会为后续的施工埋下隐患，如果现场施工人员的自我防护意识不足，缺乏安全意识，将会诱发一系列的施工安全问题。目前，施工企业对于施工人员的培训重视程度较高，但是对于临时施工人员的安全教育却存在不足，部分临时施工人员没有接受安全教育，便走入施工岗位，他们通常会根据自身经验进行相关操作，而且还会存在一系列的违规操作等问题。

2.6 自然因素

自然因素也会对地铁项目施工产生影响，一般情况下，城市内的气候及地质变化较为稳定，一般不会出现极端天气，很少会影响地铁工程建设。但是自然环境的变化极具特性，如果遭遇严重的自然灾害，将会为后续的项目施工埋下严重的安全隐患。比如在进行地铁地下施工时，如果发生地震灾害，将会对地下施工人员的安全产生严重影响。如果出现暴雨天气，极其容易引发墙体滑坡，为后续的施工埋下隐患，甚至造成人员伤亡等。

3 地铁施工安全风险管理措施分析

3.1 完善管理机制

在组织工作人员进行施工之前，相关单位需要完善相关管理制度，以便安全管理工作的有效落实和执行。首先，地铁项目施工规模较大，每项工序施工都存在一定的风险，建筑企业需要明确各方责任，确定各方管理权限和职责，并组建内部交流机制，针对项目施工可能存在的安全问题和隐患进行分析，并制定科学且合理的计划，有效预防安全事故的发生，并制定相应的安全防护措施。其次，需要制定科学且完善的安全管理制度，重视制度体系的建设，制度是进行安全管理的基础和前提，应当严格遵守适用性和合理性的原则，制度的内容应当与现场施工实际相匹配，随着地铁项目施工的进行，制度也应随时变化，工作人员需要对制度细节进行不断调整，确保制度的作用得到充分发挥。最后在完成制度制定之后，需要做好制度落实工作，业主单位，监理单位以及施工单位需要确保制度的严格落实，严格按照制度进行项目安全生产。

3.2 安全隐患排查

地铁项目施工极具复杂性，在施工过程中需要使用大量的人员，机械以及设备，而且多数项目施工需要在地下进行，为按照施工计划完成项目施工，需要交叉作业，因此，若想做到施工现场的安全管理，就需要在每日正常施工之前进行安全隐患排查。首先，需要组织安全管理人员进入施工现场进行隐患排查，对施工现场内的临时用电、管线敷设等进行排查，对可能存在的安全隐患进行全面分析，采取相应的处理方法。其次，需要对现场周围的建筑结构以及地质环境进行排查，比如在进行基坑开挖时，需要对地下水位及组织结构进行全面调查，严禁盲目施工，通过调查有效避免可能存在安全隐患。最后，如果发现周围建筑结构存在安全问题，需要及时与相关部门进行沟通和联系，通过多方协商，排除安全隐患。

3.3 落实安全教育

对现场施工人员进行安全教育能够使其安全责任意识和自我防护能力得到提升，并在具体的项目施工中规范工作人员行为，有效预防因人为因素而引发的安全事故。首先需要完善施工队伍建设，确保地铁施工队伍的稳定，尽量使用长期工作人员，减少临时用工的数量，人员在进入岗位之前需要进行安全教育，通过安全教育考核之后方能进入岗位，开展相关作业。其次，安全教育应当贯穿于整个施工过程当中，每个班组应当发挥安全教育职能，定期组织工作人员学习安全知识，安全知识的内容应当包括岗位安全知识，安全防护，紧急撤离等，紧急撤离应当作为重点内容，施工单位需要组织相关人员进行定期演练，在发生意外情况时做到有序撤离，以此来起到良好的避险作用。最后，施工单位应当重视安全教育，加大安全教育投资，组织相关人员检查安全教育的实施效果，及时发现安全教育中的问题，并制定整改方案，确保安全教育的有效落实。

3.4 机械设备维护

地铁项目施工需要使用大量的机械和设备，特别是在规模较大的地下施工过程中，地铁工程建设已经逐渐呈现机械化特征，为确保施工所需机械设备的正常运行，应当组织人员对设备进行检查和维护。首先，设备进场前需要进行相应的质量检测，如果存在故障需要及时维修和处理，同时需要存储一定数量的设备配件，以备不时之需，做好设备检测记录工作，为后续的设备管理和维护提供足够的数据支持。其次需要做到机械设备的合理使用，有效预防设备超负荷运行，对于常用的设备可以配备备用机械，在保障地铁安全施工的同时，有效预防设备故障发生。最后，针对需要进行特殊作业的设备而言，操作人员需要持有相关的证件，没有资质的工作人员不能随意操作设备，以此来保证设备操作安全，同时管理人员必须严格按照设备管理规范和操作开展相关工作。

3.5 施工现场管理

安全是施工的前提，施工现场是安全事故的高发地，施工单位应当重视现场安全管理，有效预防安全隐患发生。首先应当实行门禁制度，确保工作人员凭证进场，无关人员不得进入施工现场，进入施工现场的人员必须佩戴安全防护措施。其次，需要在现场配备相应的安全监理人员，对施工现场的安全进行有效管理，也可以聘用第三方监理机构对施工现场进行安全管理，明确各方职责和权利，确保责任到个人。最后，监理人员需要重视自身责任意识的强化，对于现场人员的行为进行规范，确保现场施工有序进行。

3.6 开展动态监测

地铁工程中的地下作业较多，而且地下环境不断变化，因此需要对施工现场进行动态监测。首先，可以使用先进的技术和设备对于现场各种情况进行有效监测，如果发现监测数据存在异常，应当及时与相关人员沟通，制定相应的解决措施。其次，监测工作的开展需要相应的管理人员，使其使用先进的技术对施工现场进行监测，从中获得完整的监测记录。最后需要对于地下水位进行重点监测，可以使用GIS技术进行模型构建，使地下水位监测根据可视化特征，如果地下水位高度与现场施工存在冲突，需要采取科学且有效的方法降低水位，保证施工的安全。

4 结束语

综上所述，地铁项目施工期有特殊性，在具体工作中会存在安全隐患，从而引发各类安全事故，因此施工单位应当重视安全风险防范和管理，并重视监测技术的灵活使用，确保地铁施工环境的安全和稳定，为地铁项目施工提供进一步保障，带动我国地铁工程建设行业实现长效发展。