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[摘 要]变形监测是对隧道维修加固期间的变形情况的掌握，保证维修期间隧道运营安全的重要措施，变形监测要为及时判断既有线结构安全和运营安全状况提供依据，对可能发生的事故提供及时、准确的预报，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生，确保地铁运营安全。
[关键词]地铁；保护区变形监测；自动化监测
中图分类号：G984 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）34-0346-01
引言：随着城市的不断发展，地铁等轨道交通建设规模不断扩大，将成为城市公共交通的重要支柱，城軌交通的安全运营也已成为城市形象的一个窗口，因此利用科学有效的方法保证地铁安全运营，有利于维护城市窗口形象。
随着工程施工，受卸载和基坑降水等的影响，地铁结构的受力情况将发生改变，易产生变形，因此必须对地铁结构进行变形监测。通过监测工作的实施，掌握在该项目施工过程中地铁工程结构的变化，为建设方及运营方提供及时可靠的数据和信息，评定项目施工对既有线结构和轨道的影响，为及时判断既有线结构安全和运营安全状况提供依据，对可能发生的事故提供及时、准确的预报，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生，确保地铁运营安全。
一、保护区监测的目的：
可积累相应工程的设计、施工、监测的经验，及时掌握维修加固期间隧道的变化情况，是判断隧道安全的重要依据。预估变化发展趋势、确保轨道安全运营，为应急措施的实施提供依据提供实测数据，为优化施工方案提供依据，为理论验证提供对比数据，为信息化施工提供参数。
二、基准点与工作基点的选取
监测基准网是隧道沉降监测的参考系，由基准点和工作基点组成。基准点是沉降监测的基本控制，应保持其坚固与稳定。选择基准点位置的一般原则是：根据工程大小，地形地质条件以及观测精度的要求，基准点应布设在变形体或变形区之外，且地质情况良好，不易被破坏的地方。因此，地铁隧道结构监测的基准点一般布设在远离地铁隧道区域之外，相对比较稳定的地方。
地铁车站所处的地质条件一般较好，遇到不良地质，皆进行地基处理，所以可以将车站看作一个大的稳定的刚体，发生变形的可能性较小；另外，个别车站发生变形，也可从相邻车站的位置关系反映出来。因此，可以把变形监测的工作基点建立在两隧道之间的车站上。
三、保护区监测范围和项目：
为保证地铁结构的安全，监测范围为基坑所对应地铁里程向两侧各延伸3倍基坑深度的距离。在上行和下行进行双线监测，重点区域按照每5m 布设一个断面，其余区域按照
每10m 左右布设一个监测断面，不同项目的特殊性，监测内容视情况而定，针对需实行24小时自动化监测的项目，监测项目主要有以下6项：
（1）隧道结构竖向位移监测；
（2）隧道收敛监测；
（3）隧道结构、轨道道床水平位移监测；
（4）轨道道床竖向位移监测；
（5）轨道道床差异沉降监测；
（6）隧道区间巡查。
四、保护区自动化监测方法：
1、隧道结构竖向位移监测
测点在上行线和下行线进行双线布设，布设晶硅式静力水准监测点，在上下行隧道变形稳定区域各布设2个静力水准基准点，共4个基准点。每个监测断面均对应1个隧道结构竖向位移监测点。晶硅式静力水准仪布设在轨道道床的排水沟内。晶硅式静力水准仪是通过一根透明的PU 管连起来的，最后连接到一个储液罐上面，相比于管线的容量，储液罐拥有足够大的容量，能够有效减少管线容量由于温度变化导致的细微变化所带来的影响。
2、隧道收敛监测
在隧道区间两侧的中腰位置各布1组监测点为隧道横向收敛监测点，采用固定激光测距仪自动化监测，每个监测断面均对应1 组隧道横向收敛监测点，对于重点区域每一个环片布设一个监测点。固定式激光测距仪采用激光测量技术，对现场进行高精度的实时监测。每个监测断面为一个监测点，每个监测点的传感器用于监测隧道的横向收敛，系统中的数据采集设备，根据设定的参数，实时对激光传感器的数据，进行全面的采集。
3、隧道结构、轨道道床水平位移监测
每个监测断面布设四个监测点，其中轨道道床两侧各布一个监测点，隧道区间两侧的中腰位置各布一个监测点，如图1所示，1#、2#、3#、4#为水平位移监测点，通过各点的坐标变化反映隧道结构、轨道道床水平位移；2#、3#兼为隧道收敛监测点，通过监测2#、3#点之间的距离变化反映隧道结构的收敛变化情况；1#、4#兼为轨道道床横向差异沉降监测点，通过计算相邻断面间1#、4#点的差异沉降量实现轨道道床横向差异沉降监测。
对于隧道结构和轨道道床的水平位移监测采用高精度徕卡TS30全站仪（测角：0.5” ，测距：0.6mm+1ppm×D），通过极坐标的方法观测。徕卡TS30全站仪和配套的自动观测软件能够实现对地铁的自动化水平位移监测，根据地铁隧道的结构情况建立能准确反映隧道变形的独立的隧道坐标系，比较每期变形监测点的变化反映地铁隧道的变化。
4、轨道道床竖向位移监测
轨道道床的竖向位移监测利用布设在轨道道床上的小棱镜，采用TS30全站仪每次监测道床两侧小棱镜的高差变化，反映轨道道床的竖向位移变化。
5、轨道道床横向差异沉降监测
轨道道床横向差异沉降监测分别利用布设在轨道道床上的监测点竖向位移变化值，在同一断面之间对同一个点求差，反映轨道道床横向差异沉降变化。
6、地铁隧道区间巡查
对于隧道区间巡查的具体步骤如下：
（1）对监测范围内的裂缝、混凝土脱落和渗水进行巡视和拍照。
（2）现场踏勘、对于新发现的裂缝，做好记录，观测并记录已有裂缝的分布位置，并涂抹石膏观测裂缝变化。
（3）对于新发生的混凝土脱落，分析混凝土脱落的原因，观测并记录已有混凝土脱落的位置及混凝土块大小等，并进行拍照。
（4）对于发现有渗漏的地方进行观测，并做好记录，观察渗漏变化。
结束语
自地铁运营前期开始进行动态监控，有助于掌握完整的监控数据，准确发现地铁变形及沉降发展趋势，为地铁病害治理提供可靠依据，也可供今后相关工程设计、施工、运营维护提供借鉴。对地铁主体结构进行远程动态监控，收集各种技术数据，然后根据监控数据进行科学分析，及时发现安全隐患，并采取有效处理措施，确保地铁安全运营，避免问题发生后造成人员与经济损失。
参考文献
[1] 《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）.
[2] 《工程测量规范》GB50026-2007.
[3] 张红欣.城市轨道交通运营安全管理体系探讨[J].都市快轨交通，2017，30（01）：110-113.
[关键词]地铁；保护区变形监测；自动化监测
中图分类号：G984 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）34-0346-01
引言：随着城市的不断发展，地铁等轨道交通建设规模不断扩大，将成为城市公共交通的重要支柱，城軌交通的安全运营也已成为城市形象的一个窗口，因此利用科学有效的方法保证地铁安全运营，有利于维护城市窗口形象。
随着工程施工，受卸载和基坑降水等的影响，地铁结构的受力情况将发生改变，易产生变形，因此必须对地铁结构进行变形监测。通过监测工作的实施，掌握在该项目施工过程中地铁工程结构的变化，为建设方及运营方提供及时可靠的数据和信息，评定项目施工对既有线结构和轨道的影响，为及时判断既有线结构安全和运营安全状况提供依据，对可能发生的事故提供及时、准确的预报，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生，确保地铁运营安全。
一、保护区监测的目的：
可积累相应工程的设计、施工、监测的经验，及时掌握维修加固期间隧道的变化情况，是判断隧道安全的重要依据。预估变化发展趋势、确保轨道安全运营，为应急措施的实施提供依据提供实测数据，为优化施工方案提供依据，为理论验证提供对比数据，为信息化施工提供参数。
二、基准点与工作基点的选取
监测基准网是隧道沉降监测的参考系，由基准点和工作基点组成。基准点是沉降监测的基本控制，应保持其坚固与稳定。选择基准点位置的一般原则是：根据工程大小，地形地质条件以及观测精度的要求，基准点应布设在变形体或变形区之外，且地质情况良好，不易被破坏的地方。因此，地铁隧道结构监测的基准点一般布设在远离地铁隧道区域之外，相对比较稳定的地方。
地铁车站所处的地质条件一般较好，遇到不良地质，皆进行地基处理，所以可以将车站看作一个大的稳定的刚体，发生变形的可能性较小；另外，个别车站发生变形，也可从相邻车站的位置关系反映出来。因此，可以把变形监测的工作基点建立在两隧道之间的车站上。
三、保护区监测范围和项目：
为保证地铁结构的安全，监测范围为基坑所对应地铁里程向两侧各延伸3倍基坑深度的距离。在上行和下行进行双线监测，重点区域按照每5m 布设一个断面，其余区域按照
每10m 左右布设一个监测断面，不同项目的特殊性，监测内容视情况而定，针对需实行24小时自动化监测的项目，监测项目主要有以下6项：
（1）隧道结构竖向位移监测；
（2）隧道收敛监测；
（3）隧道结构、轨道道床水平位移监测；
（4）轨道道床竖向位移监测；
（5）轨道道床差异沉降监测；
（6）隧道区间巡查。
四、保护区自动化监测方法：
1、隧道结构竖向位移监测
测点在上行线和下行线进行双线布设，布设晶硅式静力水准监测点，在上下行隧道变形稳定区域各布设2个静力水准基准点，共4个基准点。每个监测断面均对应1个隧道结构竖向位移监测点。晶硅式静力水准仪布设在轨道道床的排水沟内。晶硅式静力水准仪是通过一根透明的PU 管连起来的，最后连接到一个储液罐上面，相比于管线的容量，储液罐拥有足够大的容量，能够有效减少管线容量由于温度变化导致的细微变化所带来的影响。
2、隧道收敛监测
在隧道区间两侧的中腰位置各布1组监测点为隧道横向收敛监测点，采用固定激光测距仪自动化监测，每个监测断面均对应1 组隧道横向收敛监测点，对于重点区域每一个环片布设一个监测点。固定式激光测距仪采用激光测量技术，对现场进行高精度的实时监测。每个监测断面为一个监测点，每个监测点的传感器用于监测隧道的横向收敛，系统中的数据采集设备，根据设定的参数，实时对激光传感器的数据，进行全面的采集。
3、隧道结构、轨道道床水平位移监测
每个监测断面布设四个监测点，其中轨道道床两侧各布一个监测点，隧道区间两侧的中腰位置各布一个监测点，如图1所示，1#、2#、3#、4#为水平位移监测点，通过各点的坐标变化反映隧道结构、轨道道床水平位移；2#、3#兼为隧道收敛监测点，通过监测2#、3#点之间的距离变化反映隧道结构的收敛变化情况；1#、4#兼为轨道道床横向差异沉降监测点，通过计算相邻断面间1#、4#点的差异沉降量实现轨道道床横向差异沉降监测。
对于隧道结构和轨道道床的水平位移监测采用高精度徕卡TS30全站仪（测角：0.5” ，测距：0.6mm+1ppm×D），通过极坐标的方法观测。徕卡TS30全站仪和配套的自动观测软件能够实现对地铁的自动化水平位移监测，根据地铁隧道的结构情况建立能准确反映隧道变形的独立的隧道坐标系，比较每期变形监测点的变化反映地铁隧道的变化。
4、轨道道床竖向位移监测
轨道道床的竖向位移监测利用布设在轨道道床上的小棱镜，采用TS30全站仪每次监测道床两侧小棱镜的高差变化，反映轨道道床的竖向位移变化。
5、轨道道床横向差异沉降监测
轨道道床横向差异沉降监测分别利用布设在轨道道床上的监测点竖向位移变化值，在同一断面之间对同一个点求差，反映轨道道床横向差异沉降变化。
6、地铁隧道区间巡查
对于隧道区间巡查的具体步骤如下：
（1）对监测范围内的裂缝、混凝土脱落和渗水进行巡视和拍照。
（2）现场踏勘、对于新发现的裂缝，做好记录，观测并记录已有裂缝的分布位置，并涂抹石膏观测裂缝变化。
（3）对于新发生的混凝土脱落，分析混凝土脱落的原因，观测并记录已有混凝土脱落的位置及混凝土块大小等，并进行拍照。
（4）对于发现有渗漏的地方进行观测，并做好记录，观察渗漏变化。
结束语
自地铁运营前期开始进行动态监控，有助于掌握完整的监控数据，准确发现地铁变形及沉降发展趋势，为地铁病害治理提供可靠依据，也可供今后相关工程设计、施工、运营维护提供借鉴。对地铁主体结构进行远程动态监控，收集各种技术数据，然后根据监控数据进行科学分析，及时发现安全隐患，并采取有效处理措施，确保地铁安全运营，避免问题发生后造成人员与经济损失。
参考文献
[1] 《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）.
[2] 《工程测量规范》GB50026-2007.
[3] 张红欣.城市轨道交通运营安全管理体系探讨[J].都市快轨交通，2017，30（01）：110-113.