城市地下空间岩土工程安全技术分析

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年12期   作者:张威亚1 王晓楠2
[导读] 目前,我国城市化进程不断加快,地铁、地下商场、地下车库等已成为常见
       张威亚1 王晓楠2
       1.身份证号:41140219900517**** 河南 商丘 476000
       2.浙江江南工程管理股份有限公司 浙江 杭州 310000
       摘要:目前,我国城市化进程不断加快,地铁、地下商场、地下车库等已成为常见的城市设施。由于建设环境的特殊性,这种地下空间工程与岩土工程的联系越来越紧密,对安全技术要求更高。文章概述了地下空间工程的特点,并分析了其在工程安全建设中安全监测、数据分析、变形预测和预警系统等技术的应用要点。
       关键词:工程安全监测;地下空间工程;岩土工程
       引言
       空间利用技术在我国拥有悠久的历史,例如地窖、黄土高原的窑洞等,古代人们充分利用自然环境,有效地解决了人们的生活问题。此外,还有许多抗战时期修建的防空洞,也是空间开发的典型案例。目前,世界各国都十分重视城市地下空间的开发与利用。19世纪60年代,伦敦建成世界上第一条地铁,拉开了人类城市地下空间开发利用的帷幕。经过几十年的发展,国内外在城市地下空间开发中积累了大量经验。
       1城市地下空间工程施工特点
       1.1复杂性
       地下空间广阔,但是施工条件比较复杂,例如地下水的影响,挖掘过程中稍有不注意就会改变岩石状态,导致地下水发生渗漏,会引发地质灾害。还有就是城市建设在是之前城市规模上发展而来的,地下中遍布管道线路,施工的过程中还要注意绕开管道,以免造成管道内的物质泄漏,这不仅会对施工人员的健康安全造成威胁,还会影响大众的正常生产生活,地下空间施工需要注意的事项较多,要提升施工管理的重视。
       1.2流动性
       对于城市地下空间岩土工程项目而言,其涉及的分部分项工程相对较多,各个分部分项工程都是由若干道工序组成,为了在限定的时间内完工,施工人员和机械设备常处于流动的状态。同时,因施工现场的作业环境存在差异,加上采用的施工工艺均不相同,使不安全因素会不断发生变化。由此对施工现场的安全管理工作提出较高的要求,只有安全管理满足所有施工需要,才能使施工中产生的安全问题得到有效解决,也才能确保岩土工程安全、有序进行。
       1.3隐蔽性
       施工隐蔽性强也是地下工程施工的一大特点,地下空间相较于地上较为黑暗,有很多情况是我们无法第一时间用肉眼发现,而且部分空间不稳定强,因此在施工中存在一定的安全隐患。施工的有序开展需要多个学科知识的支撑,技术、施工人员很多时候无法预知施工中可能发现的问题,更多是依靠自身的经验开展施工活动。所以要想降低安全问题发生的几率,还需要应用先进的技术,将技术与经验结合起来施工。
       2城市地下空间岩土工程安全技术
       2.1岩土工程环境安全管理技术措施
       在施工中,严格按照规定的距离对所有机械设备进行妥善放置,避免机械之间因距离过近相互影响;工程材料全部根据类别整齐摆放,高度控制在限值以内,且符合安全技术标准的规定要求,现场内存放的材料不得影响机械设备的正常运行;保证现场地面的清洁,及时对垃圾杂物、油污等进行清理。同时,减少岩土工程施工中污染物的产生量,对于各种污染物进行集中处理,废水及余热则进行循环利用,废气及固废依据《环境管理程序》的规定进行处置,并在施工方案的编制中选取清洁技术。
       2.2探究更先进的施工工艺
       社会处于持续发展中,技术要想不被时代淘汰,企业要想在竞争中更具优势,就需要加强技术研究,开发出与社会发展速度相匹配的技术。建筑企业为推动地下空间工程施工的水平就需要探究新的施工工艺。设计、施工中要加强时空效应的应用,就是对土地今后的变化进行预判,合理利用潜在位移,在此基础上进行设计、施工。降低对周围环境的破坏,减少施工问题的发生。


       2.3地下空间开发和建设必须要有一个评价体系
       现在我国很多的大城市地下空间开发和建设都发展很快,这就在一定程度上带来了更多的安全问题,人们会围绕交通便利的地铁建造更多的建筑。虽然话语是这样,但是,有一个刻不容缓,且很严峻的课题就是因为是地下空间的建筑,修建好后处理起来非常复杂,所以我们最需要完善的就是安全补救措施,做到出事情就马上有相应的措施就行补救。建立健全的建筑安全评价体系,不达标的建筑只能推倒。
       2.4做好安全教育培训管理工作
       在安全管理团队建设的过程中,企业通过优厚的待遇,吸引诸多大学生加入安全管理工作岗位,为安全管理队伍注入鲜活的动力,使安全管理水平大幅提升。另外,该施工企业为安全管理人员提供大量职位晋升的机会,通过这种方式激发其工作积极性。在具体工作的开展中,企业依据不同的岩土工程,开展具有针对性的安全教育培训主题活动,加大对基层员工的培训力度,利用所有资源为安全培训创造条件。通过培训不但使基层员工了解并掌握更多的安全知识,而且还为其提供更多交流学习的机会,开阔了视野。
       3监测技术应用
       3.1几何监测
       在几何监测中有间接监测或直接监测两种方式。在进行沉降的精密监测时,可选用电水平尺系统,该系统被广泛应用于地铁建设安全监测,可实现实时动态三维监测,地铁隧道一旦发生变形,系统即可捕捉并上报。收敛变形系统结合全站仪可有效监测地下空间形状异常变化。在建设时,构建的监测系统中要包括通信电缆、倾斜仪和水平梁,监测基坑侧面隧道,对提高运行稳定性有积极意义。采用间接几何法进行监测时,使用的设备是固定式测斜仪,可以用来监测建筑异常倾斜情况,这一过程涉及数据采集系统的智能化参与,并以传感器为支撑观察连续墙在地下空间中的位移情况。数字摄影技术与巴塞特收敛仪即为应用间接几何监测。目前常用的GK-6150基坑底部监控主要是通过传感器对倾斜角度进行动态监测,计算角度变化,得到水平位移数据,无需人工值守,实现自动化监测。
       3.2建立地下空间岩土工程施工安全预警系统
       施工安全是城市地下空间岩土工程的核心内容,安全预警系统是采用监测技术,借助信息化手段对施工进行监测和预测,确保施工的支护结构安全稳定。预警系统随着工程进度的推进而推进,将前一施工阶段的资料数据、预测数据以及监测数据进行对比分析,并根据差异对原有的设计进行评价,同时通过修正各项参数,对下一施工阶段进行指导,并给出合理化施工建议。随着互联网信息技术的发展,城市地下空间岩土工程预警系统也应运而生。安全预警系统涵盖面广,主要包括变形预测模型、预警系统指标体系、预警指标警戒值等。可根据工程需要用Fortran语言编程实现GM(1,1)模型的地表变形预测,同时还可实现计算机数字化。随着我国城市化进程深入推进,城市空间资源紧张加剧,城市的地下开发成为我国大城市当前基础设施建设的重要方向。加强地下空间岩土工程技术创新是实现城市可持续发展的重要基础。
       结语
       综上所述,地下空间工程是政府主导、多部门参与的工程类型,地下空间设施由不同的单位负责管理,工程涉及的监测信息由多家单位参与,覆盖相关项目与地下空间建设全周期。对工程规划、建设期间的安全信息进行综合分析,增强工程安全管理的有效性和前瞻性,加强危险预警和风险规避,不断提高技术水平,促进工程的顺利施工,提高地下城建水平。
       参考文献
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