城市地下空间岩土工程安全技术分析

城市地下空间岩土工程安全技术分析

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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