1背景介紹 隨著城市的發(fā)展，地鐵隧道附近越來越多的建筑物導(dǎo)致了地鐵隧道的變形，可能對(duì)隧道的安全性和穩(wěn)定性引起嚴(yán)重的影響，從而危及整個(gè)城市的交通系統(tǒng)。不僅如此，在地鐵隧道變形的同時(shí)，地鐵附近的建筑物也受其影響產(chǎn)生變形，很多建筑物甚至產(chǎn)生大范圍的沉降、坍塌，這就形成了一種惡性循環(huán)，嚴(yán)重危及了地鐵及周邊建筑物的安全性。因此在隧道工程與外圍基礎(chǔ)工程之間如何保證地鐵隧道的安全性是目前需要解決的難題。
由于地鐵隧道主體結(jié)構(gòu)比較特殊，受地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)施工方法、周邊環(huán)境、車輛運(yùn)行等多種因素的綜合影響，引起主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的變形，為確定運(yùn)營期間的安全，要對(duì)各種可能引發(fā)安全問題的因素進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因?yàn)榈罔F隧道的特殊性，運(yùn)行期間絕對(duì)不允許測(cè)量人員進(jìn)入，為此，須有一種簡(jiǎn)便的、無人值守、自動(dòng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，可在很短的時(shí)間間隔內(nèi)，快速完成
隧道變形監(jiān)測(cè)，分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并提交監(jiān)測(cè)報(bào)告。
2監(jiān)測(cè)要求
由于地鐵隧道在一天中的絕大多數(shù)時(shí)間是處于封閉的運(yùn)營狀態(tài)，不允許監(jiān)測(cè)人員進(jìn)入隧道內(nèi)工作，所以要求必須在隧道內(nèi)設(shè)置自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)代替人工操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道水平、垂直位移的連續(xù)、精確監(jiān)測(cè)。
3監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 一般而言，運(yùn)營期地鐵隧道變形監(jiān)測(cè)包括
拱頂沉降、
圍巖收斂、
軌道沉降等內(nèi)容。
自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
地鐵隧道自動(dòng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指在無需操作人員干預(yù)的條件下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)、記錄、處理、存儲(chǔ)、報(bào)表編制、預(yù)警預(yù)報(bào)等功能，它由一系列的軟件和硬件構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)配置包括：自動(dòng)化全站儀、棱鏡、通訊及供電設(shè)備、監(jiān)測(cè)軟件等。
自動(dòng)化全站儀
自動(dòng)化全站儀能夠自動(dòng)整平、自動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)正倒鏡觀測(cè)、自動(dòng)進(jìn)行誤差改正、自動(dòng)記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，其獨(dú)有的ATR（Automatic Target Recognition，自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別）模式，使全站儀能進(jìn)行自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別，操作人員一旦粗略瞄準(zhǔn)棱鏡后，全站儀就可搜尋到目標(biāo)，并自動(dòng)瞄準(zhǔn)，不再需要精確瞄準(zhǔn)和調(diào)焦，提高工作效率。
變形監(jiān)測(cè)時(shí)，全站儀要求安置在觀測(cè)墩上，在控制終端不方便放置在觀測(cè)墩旁邊的情況下，需要在全站儀與控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。一般在距離比較短的情況，可以采用通訊電纜，或是普通的網(wǎng)絡(luò)線亦可；在遠(yuǎn)距離的情況，可采用較為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。
目標(biāo)棱鏡
目標(biāo)棱鏡作為觀測(cè)標(biāo)志，利用膨脹螺絲固定在隧道內(nèi)側(cè)，其數(shù)目可按實(shí)際需要設(shè)定，該標(biāo)志能被伺服全站儀自動(dòng)跟蹤鎖定，以實(shí)施精密測(cè)角和測(cè)距。
監(jiān)測(cè)軟件
計(jì)算機(jī)利用電纜和全站儀連接，并裝有專用軟件以實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)測(cè)過程的全自動(dòng)化，既能控制全站儀按特定測(cè)量程序采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將測(cè)量成果實(shí)時(shí)進(jìn)行處理，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，杜絕返工，也可以對(duì)各個(gè)觀測(cè)周期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并生成監(jiān)測(cè)報(bào)告。
