运营期地铁隧道结构变形监测探究

摘要：地铁隧道是整体地铁工程的重要组成部分，整体结构的变形会给运营安全带来巨大隐患，所以对于变形的监测能够更好的发现问题，保障地铁运营安全，本文就隧道结构变形监测的基本原则和具体要点进行了分析。

关键词：地铁；隧道；隧道结构；变形监测；隧道监测

 

 

一、注意事项

由于市政规划的需要和城市交通的发展要求，在我国各大城市中，地铁已经被广泛的建设和运营，由于运营中的地铁属于重要的公共交通设施，所以地铁的运营安全备受关注。而地铁隧道结构的使用性能和安全性，是运营安全的重中之重。对于其结构变形的监测，一直是地铁建设发展的重点和难点，就目前的情况来看，我国在这一领域已经有了相对成熟的技术。在进行监测工作时，有一些问题和细节需要特别注意，在监测点的布置和设定上，遵循盾构施工法的操作标准，外界因素对于监测工作的影响要充分考虑，在数据的采集和处理上面，要采用先进的计算方法和计算程序，既要避免数据错误，又要保证监测报表及时提交。另一方面，对于监测设备的选择和采购，要保障其功能的稳定性和先进性，为监测工作提供有力的设备保障。

 

二、基本原则

（一）转变观念，加大变形监测的重视程度

首先，地铁建设单位在进行施工之前要对结构整体有一个明确的总体规划，对于安全检测要有足够的关注，并且加大检测系统的完善，并且要根据不同地方的具体条件进行明确的任务划分，促使地方转变观念，加大财政投入。其次要做好对于信息化建设的监督管理工作，对于现代化的监测设施建设，高科技设备的引进，专业信息技术人员培训等工作要进行考核评比，激励相关部门加强对监测工作的重视，再次要做好宣传工作，要在基层中形成安全运营的意识。

（二）加强先进信息技术的运用

学习和借鉴先进国家对于地铁隧道结构变形监测的先进经验和技术，引用外国先进的管理技术和管理设备。另一方面，对于监测的方法，特别是对于设备安置流程的把控，要多进行交流和模拟，进行有计划、有步骤的计算和设置。同时要建立统一和快捷的实时数据处理系统，这一系统不仅要监测数据的全面性，更要使数据的查询和利用变得高效方便。同时，相关机构要加强对信息技术的科研力度，研制出更多针对地质资料现代化监测的产品，增强我国在地铁隧道变形监测方面的核心竞争力。

（三）提高工作人员的素质，加强人才教育

地铁结构的变形监测工作，归根结底，还是要落实到人上面，所以在检测过程中，工作人员的专业素养和安全意识显得至关重要。首先，对现有的检测队伍而言，要做好监测技能的培训工作，特别是要保障其对于先进技术和方法的运用和现代监测设备的使用，同时树立安全检测意识；其次教育部门要加强该领域的人才教育，确保优质和足量的人才储备。地铁结构变形监测是一项跨专业的综合性工作，必须要对地质学、结构学、计算机技术、信息技术等有充分的了解才能胜任。

 

三、具体要点

（一）监测范围的选取

我国对于地铁营运安全保障，制定了专门的规章制度，《城市轨道交通运营管理办法》是交通部对于运营管理的具体规定,其中规定了，在监测的范围确定上，其控制保护区为“地下车站与隧道结构外边线外侧50m”,建设部(建筑基坑支护技术规程》规定,两倍基坑深度范围内地铁隧道必须监测。

（二）检测点的布置

检测点在设计时要根据隧道的结构特点、受力大小、跨度大小、非地铁项目施工带来的影响以及在地铁隧道的内部基础设备的实际情况来进行监测点的布置。在地铁的建设过程中，隧道通常划分为多线、双线和单线，一般情况下，监测点的布置要在隧道弯矩幅度最大的地方，具体要在拱部侧弧、拱部圆弧、仰拱低弧段中的最中央位置。拱部圆弧段根据隧道的跨度和中间高压接触网的情况,均匀布置两到三个监测点。仰拱侧弧段靠近拟合弧段布置一个监测点,拱部侧弧段布置1个监测点。监测点的布置应根据隧道结构受力、隧道内设备和外部施工影响等具体情况进行优化,但道床、拱部圆弧段、仰拱侧弧段必须布置监测点,对其监测以保障地铁隧道结构和地铁列车运行安全。

（三）监测断面的布置

监测断面，指的是在接受监测的地方，隧道的正交位置的横断面，由于横断面的面积较大，所以在进行监测点的安置时，要根据实际情况，安放多个点位。而且监测点要尽量保持在受测隧道中分布均匀，根据以往经验，通常是每隔十米就要设置一个监测点。监测断面的布置，能够有效的从隧道的横向来计算出结构变形的规律，,能使断面之间在水平方向的变化反映出隧道局部和整体的变形情况,特别是差异沉降对地铁运行影响尤为重要。监测断面的间距选取与隧道结构形式、地质构造、非地铁施工影响和对隧道采取的保护措施相关。

（四）自动监测系统的应用

对于自动检测系统来说，其主要是由两个基础部分组成的，除了上文中提到的监测断面、检测点等，能够对变位和变形特点的点、线、面结构进行有效反应的监测系统外，还有通过监测软甲和仪器设备，以及相关的信息传输和调节装置等软硬件设施共同构成的监测系统。这里要注意的是，如果要保证自动监测系统的监控精度控制在一毫米以下，那一台自动检测仪器所要进行监测的隧道长度不能超过一百五十米。一般情况下，在整个自动监测系统中，其实时监测是通过联机进行的。

 

四、结语

综上所述，在地铁运营的过程中，隧道的结构变形可能给运营安全带来隐患，威胁市民安全，所以要建立科学有效的监测系统来对其进行防控，在具体的操作过程中，不仅要遵守相关原则，做好监测工作，对于具体的监测要点和相关技术也要熟练掌握，更好的保障地铁的安全运营。

 

参考文献：

[1] 邱冬炜,杨松林,梁青槐等.地铁隧道三维变形监测的研究[C].//2007年“信息化测绘论坛”暨中国测绘学会年会论文集.2007:120-126.

[2]张成平,张顶立,骆建军,王梦恕,吴介普.地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统[J].岩土力学,2009,06:1861-1866.

[3]沈震方,王敏华,李维涛.一体化地铁隧道变形监测方法研究[J].山西建筑,2009,30:353-355.

[4]谢远成.基于三维激光技术的地铁隧道变形监测数据预处理方法[C].//第九