运营期间的地铁隧道结构变形安全监测技术研究
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地铁作为城市交通系统的重要组成部分，对于城市的交通发展和人们的出行具有重要意义。
地铁的建设和运行关系到城市的经济发展、环境改善和人民群众的出行安全。
而地铁的施工过程中，变形监测技术显得尤为重要。
本文将从地铁施工过程中的变形监测技术展开论述，旨在探讨地铁建设中的变形监测技术在保障安全和质量方面的重要性。
1.施工过程中的变形控制地铁施工过程中，常常需要对周围的建筑、道路、管线等进行变形监测。
这是因为地铁车站、隧道等工程往往会引起周围环境的变形，而这些变形可能会对周围的建筑和管线产生影响，甚至会引发安全事故。
对于地铁施工过程中的变形进行监测和控制显得尤为重要。
2.变形监测技术的应用地铁施工过程中的变形监测技术主要通过激光测距仪、全站仪、GPS等设备来进行测量，利用计算机技术对监测数据进行处理和分析，以实现对施工变形的实时监测和控制。
这些技术不仅可以对地铁工程的变形进行监测，还可以对周围建筑、管线等进行监测，确保地铁施工过程中的变形不会对周围环境产生不利影响。
1.保障施工安全2.保障工程质量地铁工程的施工质量直接关系到地铁的运行安全和使用寿命。
而施工过程中的变形如果得不到有效监测和控制，可能会产生一些隐藏的质量问题，对工程的安全和使用寿命产生影响。
对地铁施工过程中的变形进行监测和控制，有助于保障工程的质量。
3.减少施工成本地铁施工过程中，如果不能及时对施工变形进行监测和控制，可能会引发一些不必要的施工事故，导致施工成本的增加。
而通过变形监测技术，可以及时发现并处理施工过程中的变形问题，减少施工事故的发生，从而降低施工成本。
4.符合规范要求地铁施工过程中的变形监测技术的应用，可以有助于保障施工过程的符合规范要求。
地铁施工的变形监测技术的应用已成为国内外地铁施工的标准做法，符合国家标准和规范要求，有助于提高施工质量和工程安全性。
三、地铁施工过程中的变形监测技术的现状和发展趋势1.现状目前，国内外地铁施工过程中的变形监测技术已经得到广泛应用。
地铁主体结构变形监测的必要性分析
地铁主体结构变形监测的必要性分析地铁作为一种重要的城市交通工具，具有巨大的运输能力和重要的基础设施地位。
然而，由于地铁线路的长时间运行和环境的变化，地铁主体结构可能会遭受损坏或变形。
因此，进行地铁主体结构变形监测具有重要的必要性。
本文将从安全性、维护保养以及预防性维修等方面进行分析。
首先，地铁主体结构变形监测对于确保地铁运行安全极为关键。
地铁运行时，车辆通过轨道沿线的地下隧道，如果地铁主体结构存在变形问题，可能会对地铁的运行安全产生严重影响。
例如，地铁隧道的变形可能导致轨道错位、纵向倾斜等严重问题，进而影响地铁的正常运行。
因此，通过对地铁主体结构进行变形监测，可以及时发现问题，并采取相应措施进行修复，从而确保地铁运行的安全性。
其次，进行地铁主体结构变形监测对于维护保养也非常重要。
地铁主体结构一旦发生变形，可能会导致地铁设施的破损和老化。
例如，地铁隧道的变形可能引起墙壁脱落、渗水等问题，进而影响设施的寿命和使用寿命。
通过对地铁主体结构进行定期监测，可以及时发现变形问题，并进行维护保养工作，延长地铁设施的寿命，减少运营成本。
此外，进行地铁主体结构变形监测也有助于预防性维修。
地铁主体结构的变形往往是渐进式的，通过定期监测可以提前发现并进行修复，避免出现严重的问题。
如果不进行监测，地铁主体结构的变形问题可能会逐渐加剧，最终导致地铁设施的破损甚至倒塌。
此时进行修复将需要更大的投入，甚至会对地铁运营造成长时间的中断。
因此，通过对地铁主体结构进行变形监测，可以及时预防和修复问题，减少由此带来的损失和影响。
综上所述，地铁主体结构变形监测对于确保地铁运行安全、维护保养以及预防性维修具有重要的必要性。
通过定期监测地铁主体结构的变形情况，可以及时发现问题，采取措施进行修复，避免事故的发生，延长地铁设施的使用寿命，同时减少运营成本和安全风险。
因此，应当高度重视地铁主体结构变形监测的必要性，并加强相关监测技术的研发和应用，以确保地铁运行的安全和可靠。
地铁隧道结构沉降监测分析
地铁隧道结构沉降监测分析摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。
目前国内已经有许多城市地铁线路建成运营，通过对一些已运营的线路调查研究发现，在建设过程和运营期间，其隧道、高架桥、Ｕ型结构、路基挡墙等主体结构均有变形发生，从而引起线路沉降、轨道变形，严重时则影响运营安全。
为了及时掌握地铁主体结构的变形情况，及时消除安全隐患，在运营期间，对主体结构采取适宜的变形监测是非常必要的，选择代表性部位进行沉降变形监测，对变形较大的地段及时采取适当的补救措施，确保运营安全，延长结构使用寿命，对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的意义。
本文就地铁隧道结构沉降监测展开探讨。
关键词：沉降监测；基准网；监测网；数据分析引言在工程实践中，很多地下工程都需要在恶劣的地质条件下进行设计和建设，经常面临较大风险。
地铁隧道施工在多种因素影响下，往往会出现土体变形、沉降情况。
土体变形、沉降达到一定限度，不仅会影响地铁的正常运行，还可能引发安全事故，造成人员伤亡，因此需要及时对其进行监测。
传统的沉降监测方法的监测精度低，针对于此我们设计了新的地铁穿越工程沉降监测方法。
1沉降观测地铁沉降监测通常采用水准测量方法。
在地铁隧道内进行夜间水准测量，作业难度大、时间紧且精度要求高。
由于地铁隧道前进方向通视无遮挡，可以采用电子水准仪进行观测，可提高观测效率和精度。
天宝（Trimble）DiNi03水准仪稳定性好、测量精度高、测量速度快，其每千米往返中误差小于±0.5mm，适用于在地铁隧道内进行观测。
考虑到地铁隧道的特征，水准网通常布设成附合水准路线。
水准基准点布设在远离变形区域的地铁轨道底板上，监测点沿地铁轨道中心和两侧交叉布设，通常每隔20-30m布设一个监测点。
为提高观测精度，需要固定观测人员、观测仪器、设站点、观测线路和观测环境条件，同时还需要在水准标尺上安装灯带照明。
2监测技术与方法2.1处理地铁穿越工程沉降监测数据由于从真实土体中获得的变形数据不能用于即时监测，因此需要设计沉降数据监测步骤。
地铁隧道围岩变形规律研究
地铁隧道围岩变形规律研究地铁隧道是城市交通规划中必不可少的一部分，是连接城市各个区域的重要工程。
然而，建设地铁隧道需要克服许多工程难点，其中之一就是解决隧道围岩变形问题。
一、隧道围岩变形的原因地铁隧道地下深处，地下水的存在无疑是隧道围岩变形的主要原因之一。
除此之外，脆弱的地质结构和不同地质层之间的接触面也会造成变形。
此外，地铁隧道在开挖过程中，由于爆破挖掘和地质条件的差异，围岩会产生集中解体现象，这也是围岩变形的原因之一。
二、隧道围岩变形的分类及特点具体而言，隧道围岩变形可以分为以下几种类型：1. 岩爆。
当采用爆炸方法开挖地铁隧道时，可能会引起围岩的爆炸现象。
这种变形往往是突然的，造成的危害也很大。
岩爆的危险性有时甚至不能用工程措施来消除。
2. 岩溶。
这种变形是由于围岩中的溶洞或裂隙导致，它对地铁隧道的安全运行产生了很大的影响。
此外，岩溶现象还会对地下水的分布产生影响，为地下水污染带来风险和危害。
3. 内部变形。
内部变形是指物理性质弱化和物质回流现象的发生，也可称为“地下泄漏”现象。
这种变形很难通过人类干预而得以遏制，会持续性地给地下环境和城市地下设施带来巨大的威胁。
三、围岩变形的危害及防治措施变形对地铁隧道的安全运行带来极大威胁，可能会导致隧道坍塌、漏水、地基沉降等问题。
基于此，需要采用一系列措施来预防和控制围岩的变形，其中最重要的是做好隧道围岩的预处理工作。
1. 预处理。
预处理是指采取一定的手段对地质形态进行修复和整顿。
比如，在隧道开挖前，可以进行围岩支护、地下止水等措施，以减轻对围岩的损害，从而减少隧道围岩变形的危害。
2. 支护结构。
隧道支护结构可以分为明挖法和暗挖法。
明挖法是在开挖过程中直接固定围岩，暗挖法是指采用预制法将支护结构放置在隧道内。
这些支护结构能够起到承重和稳定围岩的作用。
3. 闭环监控。
闭环监控是指利用传感器对隧道围岩的变形情况进行实时监测，以判断隧道运行状态。
在发现变形问题时，及时采取措施，通过科学方法解决隧道围岩变形问题。
盾构掘进过程中的土体变形与监测技术研究
盾构掘进过程中的土体变形与监测技术研究一、引言盾构是一种现代化的地下隧道施工方法，其应用范围广泛，但在掘进过程中土体变形是不可避免的。
为了确保施工的安全与稳定，需要进行土体变形与监测技术的研究。
本文将深入探讨盾构掘进过程中土体变形的原因及监测技术的应用。
二、盾构掘进过程中的土体变形原因分析1. 土体松散程度：盾构掘进过程中，土体由于受到切削和排渣等作用，会发生松散变形，导致土体的力学性质发生改变。
2. 土体刚度与强度：盾构施工过程中，土体受到盾构机的挤压和切削作用，从而导致土体的刚度和强度发生变化，进而引起土体的变形。
3. 土体固结与沉降：盾构施工过程中，土体围压与盾构机的相互作用，会产生土体固结，并引起土体沉降，进而导致土体变形。
三、盾构掘进过程中的土体变形监测技术1. 测量技术a. 土体位移监测：通过安装测量点和测量仪器，对盾构掘进过程中的土体位移进行实时监测，可以掌握土体变形情况。
b. 土压力监测：通过设置土压力传感器，对盾构施工过程中土压力进行实时监测，可以判断土体变形的程度。
c. 周边建筑物监测：结合激光测距仪、倾斜仪等设备，对盾构掘进过程中的周边建筑物进行监测，以保证其安全。
2. 预警与控制技术a. 变形预警系统：结合监测数据与预警模型，建立盾构掘进过程中土体变形的预警系统，及时发现异常情况，采取措施防止事故发生。
b. 注浆技术：盾构掘进过程中，可以通过注浆技术，加固周围的土体，提高其强度和刚度，减小土体变形的风险。
c. 支护结构设计：通过合理的支护结构设计，可以减少土体变形，保证盾构施工过程的安全与稳定。
四、案例分析以某城市地铁盾构施工为例，运用上述土体变形监测技术，实施了以下措施：1. 安装土体位移监测设备，并结合激光测距仪和倾斜仪，对施工现场进行实时监测。
2. 设置土压力传感器，对盾构施工过程中的土压力进行实时监测。
3. 建立变形预警系统，及时发现土体变形异常情况，通过注浆技术加固变形区域。
地铁隧道结构的安全性评价及优化
地铁隧道结构的安全性评价及优化随着城市化进程不断加快，越来越多的人们选择地铁作为主要交通工具，城市地铁的运营质量和安全性越来越受到人们的关注。
而地铁的一个重要组成部分就是隧道结构，它直接关系到地铁的安全性。
本文将对地铁隧道结构的安全性评价及优化进行探讨。
一、地铁隧道结构的安全性评价地铁隧道结构的安全性评价是非常重要的，它是保障地铁安全运营的前提。
地铁隧道结构的安全性评价主要包括以下几方面：1.地表沉降地铁隧道结构施工时必须对地表沉降进行评估。
地面沉降是由于地下水位下降造成的，而地下水位下降则是由于地铁隧道挖掘所造成的。
地面沉降不仅会影响人民生活，也会影响地下管线的功能，甚至对房屋的安全会带来威胁。
2.隧道结构强度地铁隧道结构的强度是非常重要的，它能够保证隧道的安全性。
当地铁隧道结构的强度达不到要求时，就会出现隧道壁面开裂，隧道变形等现象，这些现象会给地铁的运营带来威胁。
3.隧道结构防水隧道结构防水是地铁隧道结构安全性评价的重要内容之一，它能够有效地防止隧道内的洪水和地下水渗漏。
如果隧道结构的防水措施不到位，就会导致洪水和地下水泛滥进入隧道，造成严重的安全事故。
二、地铁隧道结构的优化措施地铁隧道结构的优化措施有多种，下面介绍一些常用的措施：1.分类施工分类施工是指在地铁隧道结构施工时，根据不同的地质条件和隧道结构特点，采用不同的施工方法和技术。
这种施工方式可以有效地提高隧道结构施工的效率和质量，降低地铁隧道工程的风险。
2.优化隧道结构优化隧道结构是指对地铁隧道的结构进行适当改进，以提高结构的强度和安全性。
例如可采用高性能混泥土、预应力钢筋等先进技术和材料，以提高隧道结构的承载能力。
3.建立监测体系建立地铁隧道监测体系是非常必要的，它可以实时监控地铁隧道的安全性。
这种监测体系可以及时发现地铁隧道结构的变形和破坏，以及其他可能引起事故的因素。
三、总结地铁隧道结构的安全性评价及优化是确保地铁安全运营的关键技术。
基于智能型全站仪的地铁隧道变形自动化监测技术及应用
基于智能型全站仪的地铁隧道变形自动化监测技术及应用摘要：在地铁建设和运行的时候，要始终监测隧道结构的变形情况，以往使用的人工监测技术很难达到预期的目标。
为了使地铁既有线路正常运行和在建项目顺利施工，可利用智能型全站仪自动化监测技术，实现对地铁隧道变形情况的实时监测。
文章从全站仪变形监测的原理入手，具体包含三维坐标监测原理、围岩收敛变形监测的目的与原理等内容，并围绕其设计和实现展开探讨，结合实际案例探讨其应用，保证地铁既有工程的正常运行和在建工程施工的顺利实施。
关键词：智能型全站仪；自动化监测；地铁隧道引言由于新建地铁工程工作量大，施工、计量工作繁杂，各种工作过程错综复杂，对邻近运营的轨道交通监控造成了一定的影响，故对已经投入运营的地铁进行实时监控。
智能全站仪的自动监控技术能够实现地下隧道的实时数据采集，从而准确、及时地掌握和了解隧道的变形情况，因此，采用智能全站仪对地下隧道的变形进行自动监控有着十分重要的意义。
地铁隧道变形监测精度高、频次高、时效性强，但是隧道变形监测环境复杂，天窗时间段，存在着一定的安全风险，常规的手工操作方式很难适应地铁监控的需要。
采用全天候自动化的变形监测方法，是目前地铁隧道监控的最佳方法。
全站仪自动化变形监控系统能够全天候、高精度、高频率、安全稳定地进行变形监测，并能实时、准确、快速、安全、稳定地进行变形监测，并产生变形曲线、变形报告，对安全事故进行预测，消除隐患，确保地铁的安全施工和运行。
1.地铁隧道施工监测现状目前国内隧道工程监测主要采用手工监测，其优点是简单、技术成熟可靠，但其缺点是时间短、监测效率低、成本高、危险性大。
采用自动监控技术对地铁隧道施工进行实时监控，是目前地铁隧道工程监控发展的必然趋势，通过自动监控技术，可以实现对隧道工程的实时监控，并对其进行快速、高效的分析，对解决人工测量弊端具有很强的实际意义。
目前，我国隧道工程监测的重点是隧道纵向变形监测、隧道横向变形监测、隧道管径收敛变形监测。
现代测绘技术在地铁隧道变形监测中的应用研究
区域治理交通规划与工程现代测绘技术在地铁隧道变形监测中的应用研究罗子端浙江华东工程安全技术有限公司，浙江 杭州 310000摘要：全站仪自动化监测系统及三维激光扫描技术在现代化隧道变形监测中的应用，并在测量平差理论的基础上，对实测数据进行了精度分析。
结果表明，现代化变形监测技术较比传统变形监测方法在精度、效率以及自动化水平上有了明显的提高，是当今地铁隧道施工及运营维护中可靠的地保监测手段。
关键词：三维激光扫描技术；全站仪；地铁隧道；变形监测城市轨道交通是城市公共交通的骨干。
其中，地铁系统以其运量大、空间利用率高、安全节能等特点，成为当今城市化进程中优化城市交通的有效手段。
地铁建设和运营会带动沿途经济及城市建设的发展同时，会因地铁施工及沿线城市建设所造成的土体应力状态变化导致建筑物、构筑物及地铁结构的变形，从而产生安全隐患。
一、全站仪自动化监测系统全站仪自动化监测系统是集电磁波测距技术、数据库技术、移动互联网通讯及自动目标识别技术等，利用计算机语言开发，基于服务器、控制器、客户端等硬件的C/S架构的自动化测量系统。
该系统在待测区域内布设控制网，于各断面布设小棱镜，基于全站仪免棱镜测距及ATR技术实现自动化空间信息获取，其位移精度可达±0.3mm。
在实际工程应用中，以高精度电子水准仪观测沉降数据为准，对比该系统在沉降监测中的实际成果。
二、三维激光扫描技术相比传统监测方式和自动化监测技术而言，三维激光扫描技术作为变形监测领域的前沿技术，利用高速激光测距技术配合精密时钟编码器量测隧道实体空间离散矢量距离点即点云。
在扫描仪独立坐标系下的斜距、水平方向及距离、天顶距、反射强度等信息，配合CCD传感器解算空间实体拓扑信息，经过对点云数据的配准、抽稀、去噪及滤波等过程，最终实现对空间实体线、面、体等空间信息数字化高还原度重构。
三维激光扫描技术以其观测快速、主动式非接触测量、抗干扰能力强、数据精度高、成果直观等特点，适用于现代地铁高效施工及高频率运营维护中隧道变形监测工作。
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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。
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。
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：
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。
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。
运营期间的地铁隧道结构变形安全监测技术研究
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。
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)
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
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。