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信息化監(jiān)測新技術(shù)在地鐵結(jié)構(gòu)風險管控中的應用

文檔作者：韓結(jié) 文檔來源：南京市地鐵交通設施保護辦公室		更新日期： 2026年08月22日	點擊數(shù)：
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·94· | 工程技術(shù)與應用 | Engineering Technology and Application 2020 年第7 期
作者簡介：韓結(jié)，男，高級工程師，研究方向：城市軌道交
通管理。
信息化監(jiān)測新技術(shù)在地鐵結(jié)構(gòu)風險管控中的應用
韓 結(jié)
（南京市地鐵交通設施保護辦公室，江蘇 南京 210000）
摘 要：21 世紀，信息技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，改變著人們生活、工作的模式。地鐵施工中同樣也廣泛使用信息技術(shù)。
地鐵監(jiān)測維護過程中，由于項目體量大，故需投入非常多的人力、機械設施、財力和關(guān)注度。由于地下環(huán)境具有隱蔽性特點，
整體結(jié)構(gòu)錯綜復雜，較長的地鐵線路使得地鐵維護周期較長。為了發(fā)揮地鐵項目本身作用，就需要重視地鐵線路的風險
管理。信息技術(shù)的引用可以立體化地鐵結(jié)構(gòu)風險管理與監(jiān)測工程，保障了地鐵運行的效率和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：地鐵結(jié)構(gòu)；信息化監(jiān)測；新技術(shù)；風險管理
中圖分類號：U231+.3 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789（2020）07-0094-02
地鐵充滿了不確定性和復雜性，如果考慮不當不僅
會影響地鐵施工建設，還會嚴重影響地鐵運營階段的行
車安全，會引起比較大的社會影響與經(jīng)濟損失。基于此，
人們漸漸地意識到了需要用到動態(tài)的管理方式，用信息
化監(jiān)測技術(shù)全方位管理和監(jiān)督工程投入、過程、質(zhì)量與
安全。
1 信息化監(jiān)測技術(shù)重要性
信息化監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)Y(jié)構(gòu)工程中的各種構(gòu)筑物、
管線進行監(jiān)督，包括地鐵周圍的地面道路、地下構(gòu)筑物、
地鐵線路等，并將這些可靠的信息及時發(fā)給業(yè)主，幫助
業(yè)主更加精準地評定作業(yè)中結(jié)構(gòu)工程帶給周圍的影響，
確保了工程整體安全性。除此之外，信息監(jiān)測還能夠提
前準確地預報線路中可能會遇到的各種安全問題、環(huán)境
事故，減少損失，避免惡性事故出現(xiàn)，進而為工程的有
序作業(yè)、安全管理提供保障，是地鐵作業(yè)過程中的重要
技術(shù)。并且，該技術(shù)的使用還能夠在地鐵工程竣工后對
工程整體進行檢測，比如使用無損檢測技術(shù)判斷工程有
沒有缺陷、漏洞和問題，判斷有無滲水、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、
坑槽。具體而言，信息化監(jiān)測的重要性體現(xiàn)在以下四個
方面：（1）監(jiān)測資料和數(shù)據(jù)能夠讓業(yè)主更加客觀與完
整地了解到項目的質(zhì)量程度和安全狀態(tài)，掌握項目主體
的安全要求和質(zhì)量指標，從而保障項目能夠按照預期的
規(guī)劃順利建成。（2）監(jiān)測資料和數(shù)據(jù)在合同糾紛的處
理上同樣也是很重要的參照依據(jù)，能夠防止承包商提供
假的數(shù)據(jù)和資料，防止承包商隱瞞工程的真實質(zhì)量和安
全狀況[1]。（3）信息監(jiān)測會對比監(jiān)測得到的資料、數(shù)
據(jù)以及提前錄入的參數(shù)，在出現(xiàn)參數(shù)變化時發(fā)出報警，
有效避免了安全事故，幫助工作人員提前了解到工程問
題。（4）信息監(jiān)測得到的資料和數(shù)據(jù)對于工程的專家
組和設計人員來說，是重要且寶貴的經(jīng)驗。通過對這些
資料數(shù)據(jù)的分析，可以讓專家組和設計人員在未來設計
工程中更加從容地處理各種問題。
2 風險控制中的地質(zhì)雷達探測
地鐵結(jié)構(gòu)的作業(yè)中，一些地表會因為各種因素出現(xiàn)
沉降現(xiàn)象。如果沉降十分明顯且嚴重，那么信息化系統(tǒng)
就會給出警報[2]。對于個別地段出現(xiàn)的嚴重坍塌現(xiàn)象，
監(jiān)測單位需要用到雷達探測這種手段全方位立體地掃描
坍塌區(qū)間地表，及時、準確地發(fā)現(xiàn)問題，并第一時間采
取措施，防止工程風險、工程問題。
2.1 操作地質(zhì)雷達
由于施工中有部分區(qū)域出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，并且部分區(qū)
域的地表沉降十分明顯，于是系統(tǒng)發(fā)出了警報。此時來
到現(xiàn)場會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的路面出現(xiàn)了坍塌問題。監(jiān)測單位可
以應用DETEC-TORDUO 雷達做現(xiàn)場探測工作，獲取區(qū)
域的地下情況，得到的數(shù)據(jù)成為工程安全作業(yè)的關(guān)鍵和
條件。某工程探測中，雷達總共探測了12 條測線，累
積長度1205m，總共面積648m2。利用得到的剖面圖數(shù)據(jù)，
用數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理技術(shù)得出總共有8 條測量線路存
在異常。雷達測試得到的數(shù)據(jù)總共包括兩大部分內(nèi)容，
包括圖像解釋和數(shù)據(jù)處理。因為地下介質(zhì)如同復雜濾波
器，會在一定程度上吸收電磁波，介質(zhì)本身的分布并不
均勻，所以在最后接收這些電磁波的時候，波的振幅受
到了影響，出現(xiàn)了較大的波形變化。除此之外，各種噪
音同樣也會歪曲和干擾最后的測量數(shù)據(jù)。對此，實踐中
一定要將接收信號的處理作為重要工作，不斷完善和調(diào)
整數(shù)據(jù)資料，以便在解釋資料的時候能夠擁有清晰圖像、
完整圖像。處理數(shù)據(jù)實際上就是處理記錄波形。比如在
測量中，使用多次測得的平均數(shù)應對隨機因素帶給分析
的負面干擾。操作中使用道間平均和道平均壓制目的體
本身的雜亂回波問題，有效改善了作業(yè)背景。用控制增
益和時變增益的方式補償受介質(zhì)影響引起的雜波和能量
衰減問題。濾波處理能夠同時完成突出目的體和去除高
頻雜波的需求，在剖面探測中完成異常反射的識別，解
釋其地質(zhì)條件。
2.2 雷達探測效果
用雷達探測得知，探測區(qū)域中有異常的土壤結(jié)構(gòu)，
這表示該區(qū)域有可能存在空洞現(xiàn)象。隨后用特殊標記標
識出現(xiàn)異常的實地區(qū)域。由于探測時間比較緊張，且地
下存在復雜的管線，環(huán)境處于主干道交通線路，有著較
大交通壓力，所以探測難度很大。此時施工單位選擇結(jié)
合鉆探得到的異常信號，判定是空洞信號。在實際鉆探
中了解到前面所提到的8 條異常線路的確有5 處有空洞、
土質(zhì)疏松問題。此時施工單位選擇了用灌填混凝土與注
漿等方法修復區(qū)域。地質(zhì)雷達這種技術(shù)能夠有效判定監(jiān)
測區(qū)域風險源，防止了道路坍塌帶來的交通堵塞，避免
了人員傷亡問題發(fā)生。
3 竣工后地鐵結(jié)構(gòu)檢測
在工程結(jié)束以后，因為許多工程隱患和問題都是隱
·95· | 工程技術(shù)與應用 | Engineering Technology and Application 2020 年第7 期
蔽性問題，用常規(guī)檢測方法無法得知工程情況、隱患問
題。此時就需要使用無損檢測技術(shù)，搭配雷達監(jiān)測，獲
得工程的結(jié)構(gòu)問題，包括裂縫觀測、隧道結(jié)構(gòu)尺寸檢測、
結(jié)構(gòu)密實度檢測、鋼筋的銹蝕應力檢測等。除此之外，
該技術(shù)還能夠做變形縫、結(jié)構(gòu)強度、差異沉降檢測，在
地鐵車輛正式通車前，了解地鐵是否存在問題。當然在
正式通車以后，仍舊可以利用雷達監(jiān)測技術(shù)和各種傳感
器實時觀測地鐵結(jié)構(gòu)狀況，如有問題第一時間通知工作
人員，減少安全風險。
4 監(jiān)測經(jīng)驗和建議
監(jiān)測技術(shù)會用到很多的作業(yè)方式，需要用到各種各
樣的精密儀器，以及各種現(xiàn)代化的技術(shù)，包括現(xiàn)代化的
通訊技術(shù)、地質(zhì)雷達、自動化技術(shù)等。在這些高新技術(shù)
的支持下，監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠且真實，能夠有效反饋、及時
提供各種可靠預報、可靠信息，為工程的合理施工提供
幫助與指導。監(jiān)測技術(shù)在地鐵項目的作業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵
性作業(yè)，信息化監(jiān)測手段提前控制了大部分工程本身可
能會發(fā)生的風險與問題。
4.1 加強環(huán)境影像資料的調(diào)查
日常監(jiān)測中施工前的環(huán)境影像原狀調(diào)查意義非常突
出，主要是對施工現(xiàn)場的地表、構(gòu)筑物和各種周邊建筑
物的原狀調(diào)查。在施工期間有必要進行周期性巡視、檢
查并對比這些影像資料，只有這樣才能夠及時、準確、
直觀地獲取工程作業(yè)帶給周圍環(huán)境的變化與影響，第一
時間了解工程問題，獲取安全隱患條件。在處理糾紛的
過程中，這些影像資料將會成為重要的數(shù)據(jù)資料。比如
某地鐵項目施工在作業(yè)中，原狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)主體有
比較明顯的差異沉降，結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn)了大量裂紋，根
據(jù)我國的規(guī)定和標準，其結(jié)構(gòu)已經(jīng)十分危險。對此施工
過程中，監(jiān)測單位利用信息化監(jiān)測技術(shù)對該結(jié)構(gòu)做了重
點監(jiān)控。目前，該結(jié)構(gòu)的墻體和地面接縫部位都有新裂
縫，但整體狀態(tài)比過去安全了許多，沉降問題得到了有
效控制。要強調(diào)的是，在記錄和調(diào)查周邊環(huán)境的影像資
料時，越詳細、具體越好。對監(jiān)測對象情況細致化的掌
握與了解狀態(tài)，對后續(xù)的現(xiàn)場巡視與現(xiàn)場檢查來說作用
突出。要合理選擇監(jiān)測手段，提前預判和掌握施工信息，
以便用合理的對策防止事故發(fā)生。
4.2 加強基準點復測
平時監(jiān)測中，監(jiān)測單位偶爾會發(fā)現(xiàn)一些沉降基準點
出現(xiàn)沉降問題。某工程中某高程基準點就出現(xiàn)了每月
2mm 的最大沉降，對此監(jiān)測單位選擇把高層基準放到了
更穩(wěn)定的建筑物基礎，提高復測頻率，確保了監(jiān)測質(zhì)量。
要強調(diào)的是，選擇基準點時候一定要合理確定。基準點
必須選擇容易聯(lián)測、比較穩(wěn)定的環(huán)境，假如沒有基巖點，
那么就要選擇高層建筑結(jié)構(gòu)，并用反復測試的方法分析
其是否穩(wěn)定。要合理使用并及時更新，確保數(shù)據(jù)足夠有
效與合理。
4.3 確保測點成活率和埋設質(zhì)量達標
測量點的埋設成活率是監(jiān)測中的重中之重。如果成
活率較低，尤其是水位、測斜、滲壓、土壓、結(jié)構(gòu)監(jiān)測
點問題，在后期想要替代和補救都是比較困難的。不連
續(xù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和監(jiān)測密度不夠都會影響到最后的監(jiān)測質(zhì)
量，無法保障監(jiān)測效果。埋設成活率關(guān)系到最后的監(jiān)測
成敗。在支撐軸力計、水位管、測斜管埋設時，需要特
別注意。在埋設土體測斜管和坑外水位管時為了減少對
地下不了解管線的影響和破壞，鉆孔作業(yè)前需要先用人
工探孔的方式調(diào)查。為了減少安裝測管時出現(xiàn)大浮力，
就需要在測管下放前，用清水灌滿整個管。因為安裝完
測管以后，測管的底部往往會出現(xiàn)很多的泥沙，為保障
測孔深度，就需要用清水清洗孔。結(jié)束前面的活動后，
使用管蓋封住，以免異物進入，要確保測管有序進行。
設置保護井保護管頂?shù)孛妗榱吮苊舛氯y斜管，安
裝測斜管前可以將工業(yè)鹽灌注其中，結(jié)束安裝后，使用
水化開工業(yè)鹽。焊接支撐鋼筋時，使用水毛巾冷卻焊接
周圍區(qū)域，焊接前后要做好鋼筋計頻率變化測量，如出
現(xiàn)問題要更換。
4.4 保護監(jiān)測點
地鐵項目的作業(yè)期很長，不當?shù)臋C械行走和土方開
挖都會破壞到監(jiān)測點和基準點，正因如此才要保護測點，
這是保證監(jiān)測順利的關(guān)鍵。要將檢查測點點位作為日常
工作，假設發(fā)現(xiàn)保護設置和測試標志被破壞，就需要第
一時間恢復，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)連貫性。參建的每一個單位
都要做好信息互動，在多方配合下才能夠有效保護監(jiān)測
點。保護水位孔、測斜孔時用砌井方式，支撐軸力導線
要用到保護盒以免機械被工作人員損壞。
4.5 積極引入新方法新技術(shù)
使用信息化監(jiān)測技術(shù)的時候，地質(zhì)雷達和自動化監(jiān)
測都是非常重要的技術(shù)。使用自動化技術(shù)完成不間斷監(jiān)
測，從而獲取地鐵結(jié)構(gòu)的實時變化情況，為后續(xù)作業(yè)提
供準確的實時數(shù)據(jù)。面對比較差的地質(zhì)區(qū)域，要用地質(zhì)
雷達技術(shù)立體掃描區(qū)間地表，利用掃描結(jié)果、掃描數(shù)據(jù)
獲知問題，如有空洞則及時注漿填充，減少事故；對于
重要結(jié)構(gòu)要選用自動化技術(shù)，實時不間斷監(jiān)測；對于
有緊急狀況的區(qū)域，選擇地質(zhì)雷達進行掃描，保障項
目安全。
5 結(jié)束語
信息技術(shù)帶給社會的幫助是非常突出的，在現(xiàn)代社
會中信息技術(shù)已經(jīng)成為人們生活必不可少的助手，能夠
有效提升人們的生活品質(zhì)、工作質(zhì)量。地鐵作為現(xiàn)代
社會中的重要工具，要做好結(jié)構(gòu)風險管理，就需要充
分利用信息化監(jiān)控手段，尤其是自動化技術(shù)和地質(zhì)雷達，
要在合適的條件下合理使用相關(guān)技術(shù)，保障項目質(zhì)量和
安全。
參考文獻：
[1] 陳耀輝. 地鐵車站消防安全風險分析與管控措施[J]. 中國
安全生產(chǎn),2019,14(9):43-45.
[2] 蔣敏衛(wèi).信息化監(jiān)測新技術(shù)在地鐵工程風險管控中的應用[J].
工程技術(shù)研究,2019,4(2):111-112.

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