辛 博，梁洪偉，于根壯，秦 濤，王國鑫

（中國建筑第二工程局有限公司華東分公司，上海 200135）

城市污水排放是城市建設(shè)中非常重要的問題，特別是在城市快速更新的現(xiàn)在，以往的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)由于對管網(wǎng)施工安全等級劃分得過于粗糙，導(dǎo)致監(jiān)測效果較差，以往的雨污分流管網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)不能滿足城市發(fā)展的需求。因此，在上述情況下，對城市地下管網(wǎng)的布設(shè)進行分析，將其作為施工過程中的依據(jù)。城市地下雨污分流管網(wǎng)關(guān)系城市的公共安全，為此，對雨污分流管網(wǎng)的監(jiān)測非常重要。過往的監(jiān)測技術(shù)多半是利用聲學(xué)原理，這種監(jiān)測技術(shù)會耗費大量的人力和物力，而且很容易出現(xiàn)監(jiān)測錯誤的情況，導(dǎo)致監(jiān)測成本的增加。因此，本文提出了雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)，能夠全方位、多角度對雨污分流管網(wǎng)進行監(jiān)測，降低運營的成本，保證城市安全。

1 雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)

1.1 雨污分流管網(wǎng)風(fēng)險數(shù)據(jù)采集

為了保證雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用效果，需要對雨污分流管網(wǎng)施工過程進行風(fēng)險數(shù)據(jù)采集。如圖1 所示，采集雨污分流管網(wǎng)風(fēng)險數(shù)據(jù)，需要進行全面、多角度的分析，保證數(shù)據(jù)采集的完整性和全面性。在雨污分流管網(wǎng)安全監(jiān)控網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將需要采集的數(shù)據(jù)分為幾大模塊，首先是將管網(wǎng)監(jiān)控中的實時數(shù)據(jù)進行采集和分析，掌控管網(wǎng)的實時狀態(tài)。其次，要對管網(wǎng)監(jiān)控的運行狀態(tài)進行實時采集，一旦監(jiān)控的運行狀態(tài)出現(xiàn)問題，可以及時發(fā)現(xiàn)，并采取相關(guān)措施進行補救。另外，通過采集異常數(shù)據(jù)，明確管網(wǎng)當前的工作狀態(tài)。將上述數(shù)據(jù)采集完畢后，將其輸入到風(fēng)險采集數(shù)據(jù)庫中，為之后的風(fēng)險等級劃分打下基礎(chǔ)。至此，雨污分流管網(wǎng)的風(fēng)險數(shù)據(jù)采集完成。

圖1 雨污分流管網(wǎng)風(fēng)險數(shù)據(jù)采集

1.2 劃分管網(wǎng)施工安全風(fēng)險等級

對雨污分流管網(wǎng)的風(fēng)險數(shù)據(jù)采集之后，就可以將管網(wǎng)在施工過程中出現(xiàn)的安全問題進行劃分，根據(jù)不同的風(fēng)險等級采取不同的應(yīng)對措施，保證管網(wǎng)施工工程的正常進行。部分管網(wǎng)施工安全風(fēng)險等級劃分情況如表1 所示。

表1 管網(wǎng)施工安全風(fēng)險等級劃分 （單位：mm)

如表1 所示，在管網(wǎng)施工過程中，根據(jù)不同的施工項目，設(shè)置不同的指標閾值。根據(jù)指標的具體數(shù)值，劃分不同的風(fēng)險等級，方便在之后的操作中，更好地掌握該監(jiān)測項目的實際風(fēng)險情況，能夠及時采取對應(yīng)的措施，降低管網(wǎng)施工的成本，加快施工工程的進度。至此，完成了管網(wǎng)施工安全風(fēng)險等級的劃分。

1.3 實現(xiàn)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測

劃分好管網(wǎng)施工安全風(fēng)險等級之后，就開始實現(xiàn)管網(wǎng)施工安全風(fēng)險的智能監(jiān)測。首先，先在管網(wǎng)中設(shè)置監(jiān)測點，利用監(jiān)測儀器在管網(wǎng)的地表上進行放樣處理，并做好標記，在管網(wǎng)軸線的上方地表，設(shè)置橫向監(jiān)測點，監(jiān)測該地的地表沉陷情況。該監(jiān)測點的布置示意圖如圖2 所示。

圖2 管網(wǎng)地表沉陷監(jiān)測布置斷面圖

對地表沉陷的監(jiān)測應(yīng)當從管網(wǎng)的單個管道的軸線上方開始，軸線為原點，進行管網(wǎng)地表沉陷監(jiān)測點的布設(shè)。在布設(shè)過程中，對于45°范圍內(nèi)和45°范圍外的區(qū)域，要采取不同的布設(shè)方式，保證監(jiān)測點對管道的全面性。在實際布設(shè)過程中，盡量在監(jiān)測斷面上設(shè)置多個監(jiān)測點，每個監(jiān)測點之間保持適當?shù)木嚯x。其次，在對拱頂下沉和底部隆起進行監(jiān)測，其監(jiān)測點斷面布置示意圖如圖3 所示。

圖3 拱頂下沉、拱底隆起監(jiān)測點斷面布置示意圖

如圖3 所示，在設(shè)置拱頂下沉的監(jiān)測點時，應(yīng)當將其設(shè)在管道支撐的頂部位置，拱底隆起的監(jiān)測點應(yīng)當設(shè)置在管道底部的支撐位置。在實際的操作中，監(jiān)測點的具體位置和數(shù)量可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整。在完成上述步驟后，就可以實時監(jiān)測管網(wǎng)的狀態(tài)，對其中出現(xiàn)的風(fēng)險問題進行評估，保證施工的順利進行。至此，雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計完成。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 實驗準備

本文提出的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)在實際應(yīng)用中具有一定的效果，為驗證監(jiān)測技術(shù)的效果好壞，本文以某城市的雨污分流管網(wǎng)為例，進行一系列的實驗測試。在本次實驗中，為保證實驗的公平性，設(shè)置了對照實驗，其中，本文提出的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)為實驗組，基于大數(shù)據(jù)分析的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)為對照組1，基于BIM 的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)為對照組2。

2.2 實驗結(jié)果分析與討論

在本次實驗中，分別對某城市雨污分流管網(wǎng)中的多項指標進行監(jiān)測，通過對比3 種技術(shù)監(jiān)測的準確度，判定3 種監(jiān)測技術(shù)的好壞。其具體監(jiān)測結(jié)果如表2 所示。

表2 3種監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測指標 （單位：mm)

如表2 所示，對于不同的監(jiān)測項目，3 種監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測指標數(shù)值有所不同。和實際的監(jiān)測數(shù)值相比，實驗組的監(jiān)測數(shù)值與其相差無幾，均在同一風(fēng)險等級中，監(jiān)測準確度較高。同時，從表2 中可以看出，實驗組的風(fēng)險監(jiān)測準確率達到了100%，對照組1、對照組2 的風(fēng)險監(jiān)測準確率均在50%左右，和實驗組相比存在較大差距。因此，本文提出的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測準確率較高，在實際應(yīng)用中能夠更加準確地判斷當前管網(wǎng)施工的具體情況，對施工安全的風(fēng)險能夠更好地掌握。

3 結(jié)語

本文提出的雨污分流管網(wǎng)施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)能夠監(jiān)測到管網(wǎng)施工中的風(fēng)險問題，減少對施工進程的影響。同時，本文提出的檢測技術(shù)對施工過程中出現(xiàn)的風(fēng)險進行等級劃分，在后續(xù)的管理和工程中，能夠以此作為基礎(chǔ)，快速解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題。此外，通過施工安全風(fēng)險智能監(jiān)測技術(shù)，在很大程度上掌控了當前工程的狀態(tài)，對于突發(fā)問題能夠得到快速解決。不過，本文提出的監(jiān)測技術(shù)還存在一定的缺陷，但對相關(guān)行業(yè)具有一定的指導(dǎo)意義。