近些年來，我國城市軌道交通建設(shè)進入了迅猛發(fā)展時期，全國目前有北京、上海、南京等10個城市的地鐵線路已經(jīng)投入運營，杭州、成都、南昌等地正在進行地鐵建設(shè)的施工，全國還有10多個城市在爭先恐后的申請建設(shè)地鐵工程。隨著各地如火如荼地發(fā)展地鐵交通，接踵而來的地鐵施工事故也頻頻敲響了安全生產(chǎn)的警鐘。
地鐵施工事故原因可能不盡相同，地質(zhì)、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理等過程，每個方面的疏忽都可能釀成安全事故，但有一點是可以肯定的，事故折射出的是安全施工監(jiān)測技術(shù)和手段的不足，以及施工安全管理和監(jiān)管力度的欠缺。地鐵施工中的高技術(shù)含量和高風險性無不需要強烈的安全意識、周密的安全管理和嚴格的安全監(jiān)管來實現(xiàn)，地鐵工程很大程度上就是一項考驗安全管理的工程。而坍塌等事故頻發(fā)，不僅僅是技術(shù)上的失誤，也是安全意識的坍塌。
為了隨時了解地鐵施工狀態(tài)，對突發(fā)事故進行提前預(yù)警，維護地鐵施工的安全和社會穩(wěn)定，讓類似于杭州地鐵塌方這樣的悲劇不會再次上演，對地鐵施工安全監(jiān)測迫在眉睫。
地鐵施工安全監(jiān)測內(nèi)容
1、建筑物沉降監(jiān)測
建筑物沉降、地下管線沉降及差異沉降、道路及地表沉降均采用幾何水準測量方法，使用電子水準儀觀測，采用電子水準儀自帶記錄程序，記錄外業(yè)觀測數(shù)據(jù)文件。觀測完成后形成原始電子觀測文件，通過數(shù)據(jù)傳輸處理軟件傳輸至計算機，檢查合格后使用專用水準網(wǎng)平差軟件進行嚴密平差，得出各點高程值。
2、建筑物（橋墩臺）傾斜
在基坑臨近的橋梁墩柱（臺）上設(shè)置監(jiān)測點。在橋梁墩柱（臺）上下各貼上一個反射膜片，建立上、下兩觀測點。共布設(shè)5組橋梁墩柱（臺）傾斜監(jiān)測點。監(jiān)測所得到的數(shù)據(jù)按照如下方式進行處理。
3、地下管線沉降及差異沉降監(jiān)測
監(jiān)測點布置于施工影響區(qū)域內(nèi)的管線上，監(jiān)測點重點布設(shè)在臨時改移的雨水管溝、污水管線、給水管線及天然氣管線上，測點布置時要考慮地下管線與洞室的相對位置關(guān)系。也可以布置在管線的接頭處，或者對位移變化敏感的部位；可根據(jù)設(shè)計圖紙要求，有特殊要求的管線布置管頂測點，無特殊要求的布置在管線上方對應(yīng)地表。
4、地表沉降監(jiān)測
主體基坑工程，地表沉降測點布設(shè)根據(jù)管線監(jiān)測點布置情況以及圍護結(jié)構(gòu)自身監(jiān)測點布置情況綜合考慮。一般情況下，可在基坑四周距坑邊10m的范圍內(nèi)沿坑邊設(shè)2排沉降觀測點，排距3～8m，點距10m。安裝布置好后，降現(xiàn)場所采集的數(shù)據(jù)輸入計算機，通過專業(yè)分析軟件，進行數(shù)據(jù)分析處理。
5、圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移監(jiān)測
圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移監(jiān)測基準網(wǎng)采用導(dǎo)線網(wǎng)，測點監(jiān)測采用極坐標法。控制點以地鐵施工平面控制系統(tǒng)為基準建立，采用附合或閉合導(dǎo)線形式，起始并閉合于地鐵精密導(dǎo)線上。控制點根據(jù)場地圍擋條件及基坑位置合理分布，一般每個基坑不少于3個測點，同觀測點一起布設(shè)成監(jiān)測網(wǎng)。圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移控制點觀測采用導(dǎo)線測量方法，監(jiān)測點采用極坐標法觀測，使用全站儀進行觀測。
6、圍護結(jié)構(gòu)樁體水平位移(土體)
在明挖基坑長邊，按照20m左右間距，重點部位（變斷面陽角處、水源井范圍）加密的原則，布設(shè)監(jiān)測點；在明挖基坑短邊中部，布設(shè)監(jiān)測點，即短邊兩側(cè)布設(shè)監(jiān)測點。一般是測斜管通過直接綁扎或設(shè)置抱箍將其固定在支護結(jié)構(gòu)的鋼筋籠上，鋼筋籠入孔后，澆筑混凝土。測斜管與鋼筋籠的固定必須十分穩(wěn)定，以防澆筑混凝土?xí)r，測斜管與鋼筋籠相脫落。同時必須注意測斜管的縱向扭轉(zhuǎn)，很小的扭轉(zhuǎn)角度就可能使測斜儀探頭被導(dǎo)槽卡住；埋設(shè)就位的測斜管必須保證有一對凹槽與基坑邊緣垂直。對于數(shù)據(jù)處理，必須設(shè)定好基準點，圍護樁樁體變形觀測的基準點一般設(shè)在測斜管的底部。當被測樁體產(chǎn)生變形時，測斜管軸線產(chǎn)生撓度，用測斜儀確定測斜管軸線各段的傾角，便可計算出樁體的水平位移。
7、支撐軸力監(jiān)測
采用專用的軸力架安裝架固定軸力計，安裝架圓形鋼筒上沒有開槽一端面與支撐的牛腿(活絡(luò)頭)上的鋼板電焊焊接牢固，電焊時必須與鋼支撐中心軸線與安裝中心點對齊。待焊接冷卻后，將軸力計推入安裝架圓形鋼筒內(nèi)，并用螺絲（M10）把軸力計固定在安裝架上。鋼支撐吊裝到位后，即安裝架的另一端(空缺的那一端)與圍護墻體上的鋼板對上，中間加一塊250×250×25mm的加強鋼墊板，以擴大軸力計受力面積，防止軸力計受力后陷入鋼板影響測試結(jié)果。將讀數(shù)電纜接到基坑頂上的觀測站；電纜統(tǒng)一編號，用白色膠布綁在電纜線上作出標識，電纜每隔兩米進行固定，外露部分作好保護措施。
8、地下水位觀測
測點用地質(zhì)鉆鉆孔，孔深應(yīng)根據(jù)要求而定。測管用Φ100mm的PVC塑料管作測管，水位線以下至隔水層間安裝相同直徑的濾管，濾管外裹上濾布，用膠帶紙固定在濾管上，孔底布設(shè)0.5～1.0m深的沉淀管，測管的連接用錨槍施作錨釘固定。測孔的安裝應(yīng)確保測出施工期間水位的降低。監(jiān)測儀器采用FS-SW系列鋼尺水位計以及配套PVC水位管，重復(fù)性誤差±2.0mm。根據(jù)水位變化值繪制水位-隨時間的變化曲線，以及水位隨施工的變化曲線圖。
9、土體分層垂直位移監(jiān)測
錨固體為磁式錨環(huán)，間距1～2米，鉆孔采用地質(zhì)鉆成孔，遇到土質(zhì)松軟的地層，應(yīng)下套管或水泥護壁；成孔后將導(dǎo)管緩慢地放入孔中，直到最低觀測點位置，然后稍拔起套管，在保護管與孔壁之間用膨脹粘土填充；再用專用工具依次將磁式錨環(huán)沿導(dǎo)管外壁埋入設(shè)計的位置。錨點間用膨脹粘土回填。測管口上蓋，再用Ф150的鋼套管保護，套管外用砼堆砌并標明孔號及孔口標高。量測時將探頭沿管內(nèi)壁由下而上緩慢提升測尺，當通過測點磁環(huán)位置時，蜂鳴器發(fā)出聲響，此時讀取孔口標志（基點）處測尺的讀數(shù)。每次量測后應(yīng)繪制不同深度的位移—歷時曲線、孔深—位移關(guān)系曲線。當位移速率突然增大時應(yīng)立即對各種量測信息進行綜合分析，判斷施工中出現(xiàn)了什么問題，并及時采取保證施工安全的對策。
地鐵施工安全監(jiān)測實現(xiàn)功能
(1)實現(xiàn)基于微地震監(jiān)測的多參數(shù)智能感知平臺，重要關(guān)鍵部分可實現(xiàn)24小時連續(xù)觀測，滿足高精度地鐵隧道、基坑監(jiān)測的需要。
(2)能夠進行長期、穩(wěn)定、不間斷運行，數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)布具有保密性和可靠性，真正做到無人值守，放心又省心。
(3)具有遠程數(shù)據(jù)傳輸、遠程狀態(tài)瀏覽、遠程系統(tǒng)設(shè)置以及數(shù)據(jù)管理、用戶管理、安全管理等功能；能進行超短基線解算、已知點符合歸算、坐標計算、精度估算。
(4)通過計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理分析為工程施工提供及時的反饋信息；能夠掌握基坑圍護結(jié)構(gòu)和相鄰環(huán)境的變形和受力情況，對可能出現(xiàn)的險情和事故提出警報，確保整個地鐵施工進程的安全。
(5)當施工過程中發(fā)生潛在危險的時候，可以實現(xiàn)提前預(yù)報警，提前采取預(yù)防措施，減少事故的發(fā)生概率。
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