运营期间的地铁隧道结构变形安全监测技术研究
地铁隧道结构位移远程实时监测及数据处理技术
ｆ力 准 自 静水仪
系 机
上
络 位
数据进行及 时地分析反馈 。地 铁隧 在监测单位、施工单位和地铁运营单
道结构位移远程 实时监 测系统能够 位。具体系统结构如图１ 所示。
＞ 控－ － 芟 黍 羹 － 动 共堵 主 网营 。 公盥
计『 Ｉ 移 统 位
邢卫 民：天津市勘 察院管线测量公 司，工程 师，天津 ３ ０ ９ ０１
０ ＥＲＴＳ６０ 项 碾 轨 交 ＭＲＢＲＩ １ 代 市 蛆 盈 ＯＮＡＡ １ １ ＤＵＮＮ ２ Ｔ
—＿ １ Ｉ ｒ 王
： － ＝ Ｉ
（ Ｕｘ） Ｍ 、测量放大器（Ａ） Ｉ 和采样保
． 小 波分析作 为一种 新的信号处 ２１ 阈值函数选取 常用 的阈值 函数主要是硬 阈值
形 的 影 响 因 素 主 要 包 括 以下 几 个 方 数据之前 必须进行 消噪处理 。 面…：隧道 下方 软 土层 在 长期 振动 负 荷 作 用 下软 化 导 致 沉 降 ；隧 道 邻 近
１１２ 隧 道 结 构 水 平 位 移 监 测 ．．
１ 远程实时监测系统
在隧道区间内 每隔一定距离布置１
山
侄
地铁隧道结构位稻远程 实时监测及数据处理按市
邢卫 民 张 敏 程强强 彭 磊
仪 进 行 监 测 。静 力 水 准 测 量 系 统 主
摘
要 ：地铁运营期 间隧道结构的实时监测 ，是保证列车安 全运行的
重要 技 术 手段 将静 力 水 准仪和 位 移 计 结合 起 来 ，建 立 一 个 全 方位 的
位移 （ 变形 ） 实时 监 测 系统 ，很 好 地 解 决 了地 铁 隧道 运 营安 全监控 问
要 由主体容器 、连通 管、 电容传感 器等部分组成 。当仪器主体安装点 发生高程变化 时 ，主体容器 内液面 发生变化 ，使 相对于浮子上的屏蔽 管仪器主体上的电容传感器可变 电容
隧道施工安全监测技术研究
隧道施工安全监测技术研究第一章：绪论隧道是现代交通建设的关键环节之一，而隧道施工工程中的安全问题一直是工程师们所关注的重点。
为了保证工程施工的顺利进行和后续运行的安全性，隧道施工安全监测技术越来越受到重视和研究。
本文将对隧道施工安全监测技术进行深入探讨，并对其发展现状进行分析。
第二章：隧道施工安全监测技术的现状近年来，随着科技的不断发展，隧道施工安全监测技术也在不断创新和升级。
目前，主要的安全监测技术包括：1. 地质结构监测技术隧道施工中对地质结构的监测是非常重要的环节。
现代技术通过区分不同地层并了解地基环境的特性，可以掌握隧道施工期间的地下结构变化，及时调整施工方案，有效避免地质灾害的发生。
2. 应力应变监测技术隧道施工会受到内外力的作用，应力应变监测技术可以实时监控施工过程中的内部和外部应力变化，以及隧道内部各个部位的应变情况，保证施工中的力学平衡和物理安全。
隧道的变形问题是影响隧道安全性的重要因素之一，因此隧道变形监测技术也是必不可少的。
目前，常见的方法有全站仪监测、自动化测量系统等，监测数据可以反馈给施工方及时调整建造方案，保障施工的顺利进行。
第三章：隧道施工安全监测技术的应用案例1. 成渝高速铁路桐梓段隧道成渝高速铁路桐梓段隧道施工过程中，使用了多项监测技术。
其中，应力应变监测技术和变形监测技术有力保障了隧道的安全性，施工期间始终处于强制平衡的状态，避免了地质灾害的发生，最终施工也顺利完成。
2. 杭厦高速公路武山隧道武山隧道的施工过程中，采用了全站仪监测技术和现场粘贴式应变计监测技术，及时发现了隧道局部变形现象，并通过数据分析，确定了调整施工方案的方向，确保施工安全和质量，最终取得了良好的工程效果。
第四章：未来隧道施工安全监测技术的发展趋势未来的隧道施工安全监测技术，将主要基于人工智能、大数据等新兴技术的应用，并逐步发展出以下趋势：人工智能技术逐渐成熟，自动化监测技术将逐步替代传统的监测手段。
城市地铁隧道变形监测方法探讨
城市地铁隧道变形监测方法探讨摘要：本文主要对城市地铁隧道变形监测方法进行探讨。
首先论述城市地铁隧道变形监测的特点，其次对地铁变形监测常用技术进行分析，最后详细论述城市地铁隧道变形监测的内容以及方法，希望通过论述后能够给该领域的人员提供参考。
关键词：城市地铁；隧道变形；监测方法引言在城市地铁隧道工程开展的阶段，做好隧道变形监测，对提高工程的进度以及质量都有着很重要的帮助。
因此对隧道变形监测的方法进行分析，掌握更为科学的关键策略意义重大。
1地铁变形监测特点①监测时间短。
由于受制于地铁运营，相应的监测只能在运营时间之外进行，通常只有4～5h;②监测环境比较特殊。
与普通类型的监测相比，隧道监测所面对的环境比较特殊，通常都是在狭长且黑暗的条件下进行，因此相关的处理就应做好更为精细地布置;③精度要求高。
因地铁周边的建筑物较多，且隧道埋深较大，因此相应的监测应达到较高的精度标准;④观测频率高。
要想切实地保障地铁运营的稳定与安全，就应及时对隧道变形的情况有精细全面地了解，以在此条件下做好防护。
显然，这样条件下的观测效率都比较高。
2地铁变形监测主要技术就此类技术来说，其主要是通过各类特定的监测仪器推进对地铁隧道变形情况的监测，按照所用仪器的具体类型，相应的技术主要有以下几类:（1）基于收敛仪等仪器进行的预置测角测距技术。
这样的仪器主要是通过在隧道内侧围岩安置收敛仪等进行相应的处理，以获取到相关的各项参数。
通过这样的仪器监测，即能获取到隧道变形量的具体情况，而围岩的稳定性也能得到深层次地分析。
对于使用倾斜仪操作的情况来说，则能对隧道表面的角度变化进行测量，如此即能为后续地防护提供针对性的指导。
相对来说，这样的技术仅能监测到隧道部分点位的变形情况，一些整体变化信息并无法获取。
另外，这样的操作往往需要较大的经济投入，因此在当前并未得到大规模使用。
(2)基于全站仪等仪器进行的单点激光测距技术。
就此类技术来说，因其测量精度较高且已得到了成熟地应用，因此在当前受到了广泛应用。
三维激光扫描技术在运营期地铁隧道变形监测中的应用
2. 数据预处理 外 业 数 据 采 集 完 后， 即 时 将 数 据 导 入 scen 或 者 realvorks 中进行拼接处理。拼接时按照布置好的标志球 进行拼接，保证每个球的识别精度小于 1mm，并确保每 站不少于 6 个标志球（精度在 1mm 范围内，前后各 3 个 标志球），如超限此站重新进行测量，扫描数据软件自动 拼接，人工检查标志球的识别和拼接精度，对精度大于 1mm 的标志球重新手动选择和识别 ；数据拼接完后，软 件会行成一个关于球和整体的拼接精度。 将已经拼接合格的数据进行轴线的生成和半径的拟 合，由于施工的工艺及隧道变形，拟合出来的半径只能无 限接近设计值，对差异比较大的数据进行两次分析，在确 认扫描数据正确的情况下，根据已生成的轴线以及设计的 理论半径生成标准圆柱。实际扫描数据与标准圆柱体存在 一定的差异，软件通过不同的颜色（可设定）将差异量形 象的表示出来。 按照收集到的隧道中心线三维坐标及半径，剔除了异 常数据（如螺孔、排风管、消防水管、电线电缆，通讯照明等） 后按照 10 点 / 平方厘米的原则对点云数据进行了抽稀。 3. 三维模型建立 将已经拼接合格的数据导入到 XOR 软件中，进行轴 线的生成和半径的拟合，由于施工的工艺及隧道变形，扫
浅谈地铁施工过程中的变形监测技术
浅谈地铁施工过程中的变形监测技术随着城市的快速发展，地铁成为了城市交通的重要组成部分。
地铁的建设离不开施工过程中的各种技术支持，其中变形监测技术就是其中之一。
地铁施工过程中的变形监测技术对于确保地铁施工安全、保障施工质量具有非常重要的作用。
本文将对地铁施工过程中的变形监测技术进行探讨，希望能对相关工程技术人员有所帮助。
地铁施工过程中变形监测是通过现代科学技术手段对地铁施工中的各项变形进行监测和分析，以便及时发现地铁施工中可能发生的变形问题，从而及时采取措施进行修补和调整，最终确保地铁线路的安全和稳定性。
地铁施工过程中的变形监测技术主要包括地铁隧道变形监测、地铁车站变形监测、地铁桥梁变形监测等。
地铁隧道变形监测主要是对地铁隧道内外的地层变形情况进行监测和分析，以便及时发现地铁隧道施工中可能出现的地层松动、地层位移等问题，从而及时采取措施进行修补和加固。
地铁车站变形监测主要是对地铁车站内外的建筑结构变形情况进行监测和分析，以便及时发现可能出现的建筑结构开裂、变形等问题，从而及时采取措施进行修补和调整。
地铁桥梁变形监测主要是对地铁桥梁的变形情况进行监测和分析，以便及时发现地铁桥梁施工中可能出现的桥梁变形、开裂等问题，从而及时采取措施进行修补和加固。
地铁施工过程中的变形监测技术采用了现代化的监测手段，如全站仪、测量仪器、遥感技术等，可以对地铁施工中的各项变形进行高精度、高效率的监测和分析，从而为地铁施工的安全和稳定提供了有力的技术支持。
二、地铁施工变形监测技术的意义和作用地铁施工过程中的变形监测技术对于确保地铁施工安全、保障施工质量具有非常重要的意义和作用。
1. 确保地铁施工安全2. 保障施工质量3. 减少事故发生概率地铁施工过程中变形监测技术可以及时监测和分析地铁施工中可能出现的变形问题，及时采取措施进行修补和调整，从而及时消除地铁施工中可能产生的安全隐患，最终减少事故发生的概率。
4. 降低维护成本目前，我国地铁施工过程中的变形监测技术已经取得了一定的进展，监测手段和监测精度都得到了明显提高。
隧道围岩的变形监测技术解析
隧道围岩的变形监测技术解析隧道工程在现代交通建设中起着至关重要的作用。
然而，由于复杂的地质条件和外力因素，隧道围岩在使用过程中往往会发生变形。
为了及时发现并解决这些变形问题，隧道围岩的变形监测技术应运而生。
本文将从多个角度对隧道围岩的变形监测技术进行解析。
一、传统监测方法传统的隧道围岩变形监测方法主要包括测量筛孔法、钢尺法和测量轮法。
测量筛孔法是通过在围岩表面钻孔并安装固定目镜进行测量的。
钢尺法则是以钢尺为工具，在围岩表面进行直接测量。
测量轮法则是在围岩表面进行直接测量，并根据测得的数据计算围岩变形量。
尽管这些方法成本低，但是由于操作复杂且容易受到人为因素的影响，其准确度和可靠性相对较低。
二、现代监测技术随着科技的进步，现代技术在隧道围岩的变形监测方面得到了广泛应用。
其中，常用的技术包括激光扫描测量、岩体控制点法和微插值方法。
激光扫描测量技术可以快速、准确地获取隧道围岩表面的几何形态变化。
该技术是通过激光器和高速获取系统进行测量，然后通过数据分析和处理，得到围岩的变形情况。
激光扫描测量技术具有高精度、无接触和全局测量的优点，可以大大提高变形监测的准确性。
岩体控制点法是通过在隧道围岩表面设置一系列控制点，通过测量这些控制点的坐标变化来反映围岩的变形情况。
该方法可以全方位地监测围岩的变形情况，并且对于不同类型的隧道具有较好的适应性。
微插值方法是一种基于数学模型的变形监测方法。
通过将围岩的变形信息建模，并利用插值算法进行数据处理，可以实现对围岩变形的精细化监测。
该方法具有较高的计算效率和准确性，适用于复杂地质条件下的隧道工程。
三、影响因素在实际监测过程中，影响隧道围岩变形监测的因素有很多。
其中，地质条件、围岩材料和施工技术是影响围岩变形的主要因素。
地质条件包括地下水位、地下应力、地层变形等。
围岩材料的性质也会对围岩变形产生重要影响，如围岩的岩性、裂隙度、岩层之间的接触性等。
此外，施工技术也是影响围岩变形的关键因素，包括掘进方法、支护方式以及施工质量等。
地铁隧道自动化监测技术探讨
地铁隧道自动化监测技术探讨摘要：进入21世纪以来，我国城市轨道交通快速发展，地铁这种交通方式极大地便利了人们生活。
为了确保地铁隧道安全，需要安装自动监测设备实时监测地铁隧道的安全运行状态，通过专业的检测设备能够持续进行数据分析，生成报告及时提出预警，为地铁隧道的安全运营提供了保障。
关键词：地铁隧道；运营；自动化监测技术；策略随着轨道交通设施的快速发展，地铁运营隧道的自动化监测技术开始广泛运用。
运用自动化监测技术，可以了解地铁隧道的变化趋势，分析出有价值的成果，对地铁设计、建设、运营、保护起到参考作用。
基于此，本文阐述了自动化监测对于地铁运营隧道的重要作用，并对地铁运营隧道中自动化监测技术的具体运用策略进行详细探讨，以供参考。
1.地铁运营隧道中运用自动化检测技术的重要意义随着中国各城市经济的增长，城市交通问题日益引起社会关注。
虽然发展城市轨道交通可缓解道路拥堵，同时减轻道路交通压力。
但随着我国城市地铁线路数量不断增加，城市轨道交通建设规划更加复杂。
随着房地产业对城市地下空间的利用不断深化影响，修建地下基坑设施时要接近地铁隧道的情况越来越常见，必然会给地铁隧道带来新的安全隐患。
因此，在地铁轨道交通工程中采用智能化自动监控手段势在必行。
这是因为地铁运营通常无法中止，工作人员不能进入隧道，传统人工监测方式难以实施，必须采用智能自动监控技术，24小时全天候实时监控地铁隧道。
在地铁隧道运营中，应用智能自动监控技术可保障交通畅通，同时实时监测隧道沉降与变化数据，全面了解周边施工环境对隧道影响，准确评估隧道安全。
2地铁监控测量的现状目前，我国部分城市已启动城市地铁工程建设和运营，但地铁自动化监控仍未普及。
大多数地铁仍采用传统监控模式，存在问题：监控数据采集存在漏洞。
地铁工程监控常涵盖多个项目，监控设备随项目不同而异。
多设备需手动测量，较先进设备为半自动，需人工监控地铁工程，设备自动存储数据。
这种工作方式易受人为因素影响，容易出现错误。
地铁工程变形监测方案
地铁工程变形监测方案一、项目概述地铁工程建设是城市交通发展的重要组成部分，也是大型公共基础设施建设的关键项目。
在地铁建设和运营过程中，地铁隧道、车站和地下结构的变形监测是一项十分重要的工作。
通过对地铁工程的变形进行定期监测和分析，可以及时发现和处理潜在的安全隐患，保障地铁工程运营的安全和稳定。
本文将就地铁工程变形监测的方案进行详细介绍，包括监测的对象、监测的内容、监测的方法和技术手段等方面，旨在为地铁工程建设和运营提供科学、可靠的变形监测方案。
二、监测对象地铁工程的变形监测对象主要包括地铁隧道、车站和地下结构。
地铁隧道是地铁线路的主要组成部分，其稳定性直接关系到地铁运行的安全和顺畅。
地铁车站是地铁线路的重要节点，其安全稳定性对地铁的客流量和运营效率有着重要的影响。
地下结构主要包括隧道周边的地基土体和基础设施，其变形状态直接关系到地铁工程的整体安全。
三、监测内容地铁工程的变形监测内容主要包括地表沉降、隧道变形、地下水位变化、地铁结构振动等多个方面。
其中，地表沉降是地铁工程建设过程中常见的问题，其变形监测能够及时发现并处理地表沉降造成的安全隐患。
隧道变形是地铁工程变形监测的重点内容，主要包括隧道的收敛变形、开挖变形、压裂变形等多种形式。
地下水位变化是地铁工程变形监测的重要内容之一，其变形监测能够及时发现并处理地下水位引发的地铁工程漏水等安全隐患。
地铁结构振动是地铁运营期间的变形监测内容，主要包括地铁列车行驶和乘客运营等因素引发的地铁结构振动。
四、监测方法地铁工程变形监测的方法主要包括传统监测方法和新兴监测技术两种。
传统监测方法主要包括地表测点监测、隧道地表沉降观测、地下水位监测等。
新兴监测技术主要包括遥感监测、激光测量、地面雷达等技术手段，这些技术手段能够较好地实现地铁工程变形的实时监测和分析。
五、监测技术手段地铁工程变形监测的技术手段主要包括监测系统、传感器设备、数据处理软件等多个方面。
监测系统是地铁工程变形监测的基础设施，其能够通过监测点布设和数据采集实现对不同变形内容的监测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
运营期间的地铁隧道结构变形安全监测技术研究
发表时间：
2017-05-14T13:31:08.110Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年1月下 作者： 王鹏
[导读] 随着我国现代化建设的飞速发展，城市基础设施地铁越来越多，是城市客运交通的大动脉以及城市生命线。
广州市吉华勘测股份有限公司
510260
摘要：随着我国现代化建设的飞速发展，城市基础设施地铁越来越多，是城市客运交通的大动脉以及城市生命线，其投资大、难度高、施
工期长、环境复杂等。同时地铁沿线高强度的物业开发、市政工程建设对地铁结构和运营安全带来一定的隐患，城市轨道交通结构的安全
保护工作日益严峻，一但出现城市轨道交通安全事件，将严重影响城市轨道交通的正常运营。因此，在外界施工影响下，对运营期间的地
铁实施必要的变形安全监测至关重要。
关键词：地铁，测量机器人，自动化监测。
1
地铁监测的意义和目的
地铁结构本身由于地基的变形及内部应力、外部荷载的变化而产生结构变形和沉降。而地铁旁边的施工正是引起外部荷载变化的主要
原因，地铁结构变形和沉降超过允许值，将会对地铁的运营安全造成影响。通过监测可动态收集地铁结构变形信息，掌握结构变形情况，
保障运营安全。
地铁监测的主要目的如下：1）通过对测量数据的分析、掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，修改和确认设计及施工参数；2）通过监
控量测了解施工方法的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全及隧道的安全；
3）了解隧道结构的变形情况，实现信息化
施工，将监测结果反馈设计，为改进设计施工提供信息指导，提供可靠施工工艺，为以后类似的施工提供技术储备。
2.
监测实施
因地铁隧道的特殊性，对于地铁运营期的监测，需采用自动化监测手段，即采用测量机器人和自动监测系统软件建立隧道结构变形自
动监测系统。在外部施工期间自动测量地铁隧道结构顶板、侧墙及道床在三维
—X、Y、Z方向（其中：X、Y为水平方向，Z为垂直方向）
的变形值。
2.1
监测点与基准点布置
参考工程设计、实际情况及有关规定，确定地铁受外界项目施工影响的范围，监测断面可按5～20m间距布设，每断面布设一般情况下
六个监测点。在隧道两端不受建设项目施工影响的隧道远处各设置
3个基准点。
2.2
自动监测系统
自动监测系统主要由监测设备、参考系、变形体和控制设备构成。监测设备由测量机器人、自动化监测系统软件和监测控制房组成；
控制设备由工控机及远程控制电脑组成。
1
）自动化监测网络系统的硬件部分包括高精度自动全站仪、目标棱镜、信号通信设备与供电装置、计算机及网络设备等部分组成
（如图
1）。
图
1数据采集系统图
2
）系统软件包括动态基准实时测量软件和变形点监测软件两大部分。动态基准实时测量软件功能上主要有以下特点：根据距离及棱
镜布设情况自动进行大小视场的切换；依据布设的网形站与站之间的观测关系，对测站点的观测方向可分组设置，可适合任意控制网形，
不局限于导线网；采用局域网技术进行数据的通信，并具有网络断开的自动判断功能；为满足各种测量等级和运营环境的需要，具有各项
测量限差、时间延迟、重试次数、坐标修正的设置功能；考虑到地铁内局部范围内气象一致性，在平差计算中，采用加尺度参数解算，避
免了气象参数的测定，提高控制网测量的精度。
3
）变形点监测软件包括各分控机上的监测软件和主控机上的数据库管理软件两部分。分控机上的监测软件用来控制测量机器人按要
求的观测时间、测量限差、观测的点组进行测量，并将测量的结果写入主控机上的管理数据库中。
2.3
自动监测系统工作流程
首先建立计算机和测量机器人的通信，然后对测量机器人进行初始化，此外进行测站及控制限差的设置，所有设置完毕后进行学习测
量，设置点组和定时器，根据点位的重要性以及监测频率将相同的观测点纳入同一点组，最后进行自动观测。一周期观测完毕后软件便对
原始观测数据进行差分处理，得到各变形点的三维坐标、变形量及变形曲线图，设置软件还可以将数据通过手机网络发送至指定的邮箱。
3
地铁隧道自动化监测的技术难点
地铁隧道是狭长形的空间环境，同时列车一般以平均5分钟左右的间隔在隧道中高速运行。地铁环境的这些特点及保证地铁正常运营
等因素的制约，使得自动变形监测系统在地铁变形监测中的应用，遇到比其它工程中更多的技术问题，因此自动变形监测手段有着常规测
量无法比拟的优越性。自动监测系统系统可以在无人值守的情况下，全天
24小时连续地自动监测，实时进行数据处理、数据分析、报表输
出及提供图形、自动报警等。为满足地铁结构变形监测的环境条件，自动监测系统需能解决以下几个方面的技术难点问题：
1
）遇障碍重复测量时间延迟功能。
2
）消除隧道内气流变化的影响。列车在行驶中有很大气流通过，用预置限差的办法来剔除干扰。
3
）有效地消除外界误差的影响。采用温度、气压实时改正和差分改正相结合的混合改正模型进行实测数据改正。
4
）列车行驶中地基振动影响问题。列车在行驶中有很大的振动，选择具有自动补偿技术的全站仪。
5
）满足“视场”要求的测量点分布。多个监测棱镜会出现在一个视场中，必须避免视场中多棱镜干扰，正确选择需监测的棱镜。
6
）限制时间内完成全部监测点的监测。
7
）解决异地远程监测数据实时传输问题。隧道中控制系统采用网络通讯方式，采用工控机现场控制全站仪进行自动监测。同时该工
控机上外接一个专用的
GPRS/CDMA无线通讯模块，将监测数据从现场通过专用的GPRS/CDMA无线通讯模块传输到远程的服务器上并更
新到数据库中。
8
）必须有效消除测站点不稳定性影响。用自由设站方式自动测量位于相对不变形区域的控制点，实时获得测站三维位置后再进行监
测点自动测量；
4
结 语
运营地铁隧道引进自动化监测技术是必不可少的，这是由地铁工程的隐蔽性、复杂性、科技性等特点所决定的。 随着城市经济的快速
发展，社会交通运输压力也不断增大，为缓解地面道路的交通压力，广泛开展地铁项目施工有助于提高交通运营的效率。对运营地铁隧道
采取自动化监测技术，不仅保护了地铁隧道的正常使用，也是确保地铁运营及乘客人员安全的基本条件。
参考文献
:
[1]
《工程测量规范》GB50026-2007；
[2]
《城市轨道交通工程测量规范》GB 50308-2008；
[3]
《地铁工程监控量测技术规程》DB11490-2007；
[4]
李玉杰、王玉华、张志宏，运营期间涉及的变形监测和地铁维护，《中华建设》, 2014(2)