【52監測網】第90期 城市軌道交通工程監測及其與水電工程安全監測的差異
 52監測網專家報告分享-第90期 城市軌道交通工程監測及其與水電工程安全監測的差異 邱山鳴 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司 高級工程師 專家簡介 邱山鳴，民革黨員，正高級工程師，RICS（英國皇家特許測量師學會）會員、注冊測繪師、注冊土木工程師（水利水電工程），水能資源利用關鍵技術研究湖南省重點實驗室學技術帶頭人，河海大學等多所高校校外（基地）碩士導師。1983年畢業于武漢大學測繪學院，一直在中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司工作至今，長期從事水利水電工程監測、工程測量技術工作。先后主持和參加數十項工程監測、工程測量和相關技術研發工作，并參與三峽、錦屏、溪落渡、小灣、龍灘等重大水電工程和幾十項大中水電工程技術咨詢工作，發表論文60余篇并出版個人《大壩變形監測論文集》，獲十余項省部級獎項，有7項發明專利、27項實用新型專利授權。 內容介紹 城市軌道交通工程監測概述 作用：驗證工程勘察資料的可靠性；優化設計方案并提高結構的可靠性；防范發生安全生產事故；提高施工管理決策的科學性；為類似工程的設計、施工提供參考資料；
1.作用與地位 地鐵工程施工過程中經常發生支護結構垮塌、周圍巖土體坍塌以及建（構）筑物、地下管線等周邊環境對象的過大變形或破壞等安全風險事件。在地下工程施工過程中開展工程監測工作，對安全風險事件的預防、預報和控制安全風險事件的發生具有十分重要的意義。 ◇ 針對近年來地鐵工程建設過程中安全事故不斷出現的現象，建設主管部門提出了加強工程監測工作的相關要求，明確了工程監測的主要作用是為施工過程風險管理提供數據。為工程施工過程風險管理服務。
2.地鐵監測的類型
施工監測 ◇ 施工監測是指施工單位按照施工圖設計文件、施工組織設計及標準規范等要求，對工程支護結構、主體結構、巖土體、地下水和周邊環境等進行的監測工作。 ◇ 地鐵工程的監測活動以施工監測為主導，貫穿于整個施工階段。 第三方監測 ◇ 第三方監測是指監測單位受建設單位委托，按照合同及標準規范要求，對工程支護結構、主體結構關鍵部位及重要周邊環境等進行的監測工作。 ◇ 第三方監測單位獨立于施工單位、監理單位及設計代表。建設單位應當在工程開工前委托具有相應工程勘察資質的獨立法人單位開展第三方監測工作。 3.施工監測與第三方監測的區別 定位不同； 監測目的和作用不同； 實施主體不同； 市場準入不同； 實施程序不同； 監測內容和頻率不同； 4.法規與規程規范 ◇ 核心規范《城市軌道交通工程安全質量管理暫行辦法》（建質電[2010]5號） ◇ 主要法規： 《關于進一步加強地鐵建設安全管理工作的緊急通知》（建質電（2008）118號） 《城市軌道交通工程監測管理指南》（住房城鄉建設部）（（建質（2010）5號） 《關于加強地鐵建設安全管理工作的緊急通知》（建質電（2006）4號） 《關于加強重大工程安全質量保障措施的通知》（改性投（2009）3183號）國家發改委等七部門。 ◇ 核心規范《城市軌道交通工程監測技術規范》（GB 50911-2013） ◇ 主要規范如下：
5.主要對象與物理量 ◇ 監測的對象主要有工程結構及周圍巖土體（包括工程支護結構、二次結構、周邊土地、地下水）、周邊環境（包括建（構）筑物、橋梁、管線、道路、河流、既有鐵路及地鐵線路等）。 ◇ 需要監測的物理量主要變形、應力、應變、內力、振動縫等，通過監測獲取各對象的現狀，預測其變化趨勢，有效地對可能發生的安全風險進行預警。 6.監測方案的編制與審查 監測總體方案編制：工程監測方案編制前應充分收集、分析水文氣象資料、巖土工程勘察報告、周邊環境調查報告、安全風險評估報告、設計文件及施工方案等相關資料，并進行現場踏勘。在分析研究工程風險及影響工程安全的關鍵部位和關鍵工序的基礎上，有針對地進行編制。 專項監測方案編制：對于重大風險工程，應編制專項監測方案，并通過專家論證后，方可實施。 監測方案審查：第三方監測單位編制的監測方案應通過建設單位組織的專家論證，并經監測單位主要負責人簽字后實施。 7.地鐵監測的發展趨勢 ◇ 監測管理要求逐漸嚴格； ◇監測新技術的應用； ◇控制指標的研究； ◇監測成果綜合分析和信息反饋； ◇運營工作日益重要； 8.基本原則與要求 方案基本原則 ◇儀器高效可靠原則； ◇手段簡單易行原則； ◇監測手段無損原則； ◇方法互相驗證原則； ◇信息反饋及時原則。 監測基本要求 ◇監測方法合適； ◇監測布設合理； ◇監測儀器合規； ◇監測“四同”作業； ◇支護監測及時； ◇精度滿足規范； ◇既有線路自動； ◇設施保護到位； 9.主要監測方法 ◇ 監測方法類 按監測原理劃分：幾何方法、物理方法、監測新技術； 按監測物理量劃分：變形監測、應力監測、滲流滲壓、特殊施工過程監測、巡視與觀察； ◇ 主要監測方法 水準測量、邊角測量、直接量測、測量機器人、測斜儀、軸力計和錨索測力計、鋼筋計、應變計、土壓力計、分層沉降儀、孔隙水壓力計、靜力水準儀 10、數據處理分析與反饋 ◇ 監測信息處理與分析 監測信息處理； 繪制散點圖及回歸分析； 數據分析； ◇ 監測信息反饋
11.預警與響應 ◇預警情況判斷分析 ◇預警等級分級標準 — 黃色預警：雙控指標70%～80%或雙控指標之一80%～100%，可正常施工； — 橙色預警：雙控指標80%～100%或雙控指標之一達到極限，應加強支護； — 紅色預警：雙控指標達到極限，應采取特殊措施。 — 以上預警指標各地執行時有差異。 ◇狀態變化及其原因分析 ◇ 監測信息響應 城市軌道交通工程監測與水電工程安全監測的差異 與水電工程安全監測的差異 1.監測目的 與水電工程相比，軌道交通涉及到的工程安全問題更廣，除自身工程安全外，還涉及到周邊建筑物、既有道路、管線等安全，與周邊安全人員生活息息相關，社會影響大，關注度高。因此，軌道交通監測的目的更趨向于工程及周邊環境的安全監控。
2.技術標準 ◇ 地鐵監測：國家標準《城市軌道交通工程監測技術規范》（GB 50911-2013） ◇ 水電工程監測：行業標準《混凝土壩安全監測技術規范》（DL/T 5178-2016）（國家能源局）（以及土石壩同類規范） 《混凝土壩安全監測資料整編規程》（DLT 5209-2005）
3.監測設計 ◇ 地鐵監測： 設計院提出方案原則，施工監測和第三方監測自行編制監測方案并經審查和批準，按監測方案進行施工 ◇ 水電工程監測： 貫穿可研、招標和施工圖三個設計階段 設計院提出設計文件，施工方依據設計文件施工 4.監測性質 ◇ 地鐵監測： 多為施工期零臨時性監測 永久監測主要涉及線路結構變形監測，主要有隧道結構及路基監測、地面建筑及高架橋監測等 ◇ 水電工程監測： 永久性全生命周期的監測 5.監測內容 ◇ 地鐵監測： 按監測內容可歸類于巡視檢查、變形監測、滲流監測和應力應變監測、爆破振動、遠程視頻監控 ◇ 水電工程監測： 按規范規定分壞境量監測、巡視檢查、變形監測、滲流監測和應力應變及溫度監測5部分 6.建設模式 ◇ 地鐵監測：分施工監測和第三方監測 ◇ 水電工程監測：無第三方監測，監測工程既是施工監測工程也是永久監測工程 7.監測管理 ◇ 地鐵監測：由建設單位管理，政府一些職能部門如質監、安監也對地鐵監測進行管理 ◇ 水電工程監測： 由建設單位管理，對于巨型、大型水電工程，通常采用監測管理中心模式 8.儀器設備 ◇ 地鐵監測： 主要有測斜儀、軸力計、鋼筋計、應變計、土壓力計、分層沉降儀、孔隙水壓力計、靜力水準等 ◇ 水電工程監測：種類更為豐富； 9.方法手段 ◇ 地鐵工程監測的對象主要有工程結構及周圍巖土體（包括工程支護結構、二次結構、周邊土地、地下水）、周邊壞境（包括建（構）筑物、橋梁、管線、道路、河流、既有鐵路及地鐵線路等）。地鐵工程只有站和區間，施工方法有礦山法、盾構法和蓋挖法，單體的開挖工程量、支護工程量以及混凝土量遠小于水電工程。 ◇ 水電工程監測的三大監測對象分別分為大壩、邊坡和地下廠房，對于某個工程大壩監測是必然，邊坡及地下廠房即根據工程的布置，或有或無。監測物理量分變形、滲流滲壓、應力應變與溫度、環境量及巡視檢查5大類。 10.分析反饋 地鐵工程和水電工程監測分析反饋均依據相關規范執行，對各監測物理量的記錄、計算、整理過程都有具有規定，整理分析、報送反饋過程也基本相同，以個人的經驗，不同點在于： 1）水電工程規范對監測物理量的符號有具體規定，地鐵工程沒有； 2）地鐵工程有日報要求，除日報外還有警情快報、階段性報告和總結報告，水電工程則沒有日報要求，通常是快報、周報、月報、年報以及各工程節點報告； 3）地鐵監測規范明確了監測物理量控制值，水電規范沒有，對于水電工程預警值相當敏感的，通常是設計方根據結構分析計算成果提供參考值； 4）地鐵監測資料除報送建設單位、監理單位、勘察設計單位（注：水電工程勘察和設計通常是一家單位，而地鐵工程通常不是一家單位），有些城市還需報送政府相關主管部門的監測數據平臺。
城市軌道交通工程監測及其與水電工程安全監測的差異 邱山鳴 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司 高級工程師 |
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