安全風險監控系統在石家莊地鐵建設中的應用

常慶海　趙萌萌

摘要：遠程監控是提高管理、確保規范施工的一種手段，本文結合石家莊地鐵1號線某區間為實例，介紹了遠程監控系統在地鐵建設中發揮的作用，可為類似工程的施工提供參考。

Abstract： Remote monitoring system is one of the means to improve the efficiency of management and to ensure that the construction standard. This paper takes one tunnel of Shijiazhuang Subway No.1 for example， introducs the application of remote monitoring system in the role of the construction of the subway. The result can provide reference for similar construction.

關鍵詞：地鐵施工;遠程監控;預警

Key words： the subway construction;remote monitoring;warning

中圖分類號：TP277;U231.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）28-0269-02

0? 引言

地鐵建設是一項綜合性很強的系統工程，具有投資規模大、施工技術精確度要求高、涉及多個專業技術領域的特點，并且地鐵的修建一般位于城市中心或沿主干道延伸，這就不可避免的將穿越建筑物的地下基礎和大量的地下管線，因此，地鐵的建設是一項風險性很高的工程。

隨著地鐵修建規模的擴大，近年來對風險管控及遠程監控的研究也越來越多。其中李昂，戎曉力[1]對地鐵工程遠程監控及預警系統進行了詳細的介紹，朱勝利等[2]通過列舉近年來國內地鐵施工事故，指出地鐵工程風險管理在降低或避免各種地鐵工程風險方面的重要性，并進一步歸納地鐵工程風險管理的特點;錢七虎，戎曉力[3]總結了目前我國地下工程安全風險管理的現狀、問題，并在此基礎上提出了4點建議;蘇麗莉和許野[4]-[5]分別就南京地鐵和杭州地鐵，并結合實例闡述了遠程監控系統在地鐵建設中的應用。

1? 石家莊遠程監控系統簡介

石家莊1號線一期工程及3號線一期工程首開段共47工點均使用了遠程監控系統，該系統集成了盾構實時監控系統及車站、隧道視頻監控，并綜合監測數據處理、風險工程/單元管控、工程文檔匯總、巡視報告上傳等功能模塊，真正實現了“三監控（盾構實時監控、視頻監控、監測數據監控）、一管理（安全風險管理）”的功能。

作為安全風險管理的輔助手段，該系統的主要作用有：

①公司領導成員能夠及時了解地鐵建設的現場施工情況及安全狀態。

②較為直觀的了解各工點風險源分布情況，以及風險源實施期間的異常情況，以便在施工過程中采取積極有效的措施，確保安全順利通過。

③通過設定預警控制值，對監測單位上傳的監測數據自動分析，對存在異常的監測點進行預警。

④為地鐵工程安全風險評估提供技術分析平臺及為地鐵工程安全管理提供信息化工作平臺。

現就監測數據預警這一模塊進行簡單敘述。

2? 典型案例

2.1 事件回顧

以石家莊1號線一期工程某區間為例，簡單介紹監控中心及系統平臺在施工過程中所發揮的作用。該區間起始里程為K13+671.690，終止里程為K14+608.230，總長935.14m，平行于中山路走向，左右線均采用盾構法施工，隧道穿越地層主要為粉細砂④1層、粉質粘土⑤1層以及細中砂⑥1層，地下水位埋深約38～40m，沿線下穿Ⅰ級風險源一處，Ⅱ級風險源兩處，現以盾構穿越Ⅰ級風險源前的橙色預警為例進行研究。

2.2 預警發布

2014年06月05日，左線累計推進369環，該區間建筑物測點JCJ2-2、JCJ2-3、JCJ2-4（區間隧道側穿如家酒店，建筑物測點與隧道結構邊線凈距分別為3.9m、2.4m、1.7m;測點分別位于盾尾西側15m、盾尾正上方、盾尾東側7m）下沉趨勢明顯，當日沉降量分別為-2.94mm、

-2.16mm、-1.83mm，均超過控制值1.7mm/d;地表測點DB14107-1（位于盾尾西側8m）當日沉降量為-4.26mm，超過控制值-3.0mm。鑒于此情況，監控中心結合現場巡查情況，聯合第三方通過系統發布橙色預警。見圖1所示。

如家酒店距民心河（即Ⅰ級風險源）約30m，其異常情況勢必加大曲線段側穿民心河的風險，因此，在側穿民心河之前，需調整盾構各項參數到最佳狀態，如家酒店的異常情況需及時處置。位置關系圖見圖2所示。

2.3 預警分析

針對于發出的橙色預警，監理單位第一時間召開預警會議，分析預警原因，主要為：①該地段地層上部為中粗砂、中間粉質粘土、下部為細中砂，該地層孔隙率大;②盾構穿越過程中通過刀盤切削渣土，對地層造成擾動，盾構通過后產生不均勻沉降;③管片脫出盾構后，同步注漿漿液注入后擴散半徑較大，注漿量填充系數較大，致使建筑空隙填充不夠飽滿。

2.4 預警處置

結合上述分析，監控中心提出以下建議：①盾構掘進過程中同步注漿及時跟進，注漿壓力與注漿量雙重指標控制;調整盾構掘進速度，勻速平穩掘進;保持1號土壓的穩定及控制值。②優化渣土改良參數，可采用砂性土專用改良劑。③加強管線和建筑物的巡視工作、及時關注建筑物可能發生的不均勻沉降情況。同時施工單位也加大了監測頻次，并對預警沉降管環位置二次補注漿。由圖1可以看出，6月8日以后沉降基本得到控制。預警及各方響應情況見圖3所示。

3? 結論

遠程監控系統能夠實時對風險進行監控，對異常監測點自動分析，時刻提醒施工單位規范施工，及時處置異常情況，在地鐵建設中發揮了重要的作用。

參考文獻：

[1]李昂，戎曉力.地鐵工程施工遠程監控及預警系統研究[J].江蘇建筑，2012（4）：50-53.

[2]朱勝利，等.地鐵工程施工的風險管理[J].都市快軌交通，2008，21（1）：56-60.

[3]錢七虎，戎曉力.中國地下工程安全風險管理的現狀、問題及相關建議[J].巖石力學與工程學報，2008，27（4）.

[4]蘇麗莉.遠程監控在南京地鐵建設管理中的應用[J].江蘇建筑，2009（3）：72-73.

[5]許野.遠程監控管理系統在杭州地鐵建設中的應用[J].浙江交通職業技術學院學報，2010，11（2）.