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技术探讨

试论自动化监测技术在运营地铁隧道中的应用

赵永皓/重庆市建筑科学研究院400016

摘要：随着我国城市化进程的加快，不少城市的地铁已经开通运营，逐渐成为人们常用的出行方式。地铁工程作为现代城市的生命线，在地铁

运营的过程中，需要做好运营期间的监测工作，掌握地铁运营期间隧道结构、轨道设施等变形情况，保证地铁安全稳定的运营。在地铁运营的过

程中，隧道结构很容易受到周围工程施工的影响，对地铁隧道安全的运营造成威胁。为了保证地铁隧道运营期间的安全，减少人工进洞监测对地

铁运营的干扰，所以需要有效利用自动化监测技术，及时掌握隧道结构变形特点和趋势，确保地铁正常运营。本文分析自动化监测技术在运营地

铁隧道中的应用，以供参考。

关键词：自动化监测；运营地铁隧道；应用策略

地铁是城市交通的重要方式，地铁隧道结构类型的不同，其敏感性和沉降率不同，在地铁运行，地层结构水文物质条件的不同，

固结沉降量不同，使得隧道横纵在土层中分布不均，产生不同程度的沉降差异。地铁运营的过程中，由于离心作用和振动作用的

影响，可以会导致地铁结构出现变形问题，同时，地铁周边的施工作业，如基坑开挖、桥梁施工、电缆埋设等，也会给地铁运营

带来安全威胁。因此，在地铁隧道运营中，需要加强自动化监测技术的应用，保证地铁隧道的安全、稳定运营。

1运营地铁隧道中自动化监测技术分析

1.1静力水准自动化监测系统

此种监测系统主要是借助连通器，对多个点的相对沉降进行测量，借助相互连通并且静力平衡液面对其高程进行判断。整个

监测系统中，包括传感器子系统、数据自动采集以及数据分析和关系等子系统。在传感器的子系统中，包括多个静力水准仪，对

任意时间的液缸水位变化进行测量，输出其位移量。静力水准仪的灵敏度可以达到0.01mm，其测量精度是0.1mm，长期稳定性

是0.5mm。静力水准仪采取专用支架安装在隧道壁上，并安装相应的防护设施、液体连接管连接数据传输线缆等。通过数据的自

动采集和传输，将静力水准仪采取的数据进行无线传输，在接收到相关信息后，数据管理和分析系统开展自动化处理，借助远程

方式完成相应的数据采集。

1.2全站仪自动化检测系统

借助静力水准自动化系统只能完成隧道结构沉降的监测，并不能整体上反映出隧道断面变形情况。借助全站仪自动化监测技

术由测量机器人、反射棱镜、自动控制软件等。借助测量机器人，发挥其精确度高、性能稳定的特点，完成自动探索作业，可以

提高监测工作效率。电子手簿中含有内置的自动控制软件和监测数据文件，通过无线装置和测量机器人连接，完成基准点和监测

点的扫描、记录等工作，将测量信息和结果存入相关数据库，对其进行整理和分析。反射棱镜是自动化监测的重要标志，其固定

安装在隧道的道床、拱腰和拱顶等位置，将棱镜反射面指向测量机器人，有利于测量机器人的自动有哪些信誉好的足球投注网站。通过自动控制软件对全

站仪进行无线控制，不需要进行人工干预。在对测量数据信息进行整理分析时，需要对测量数据采取人工干预方式，删除一些粗

差数据，将平均值作为最终数据值，根据规定格式绘制相应的曲线图，及时报告隧道变化情况。

2运营地铁隧道自动化监测内容分析

在运营地铁隧道自动化监测中，需要明确监测内容，一般来说，运营地铁隧道监测内容主要有隧道结构竖向、隧道结构水平

位移、隧道结构净空收敛、隧道结构变形缝差异沉降、隧道结构（道床）竖向位移等。竖向位移、水平位移和净空收敛应按照断

面布置，当地铁隧道结构处于主要影响区时，监测断面间距不宜大于5米；位于次要影响区时，监测断面间距不宜大于10米。

隧道竖向位移的变形控制值一般是3～10mm、隧道水平位移的变形控制值一般是3～5mm、隧道差异沉降的变形控制值一般是

2～4mm、在监测过程中当变形量超出预警值（变形控制值的70%）时，需要和相关部门协调，采取有效的解决措施。地铁隧道

周边建筑物监测中主要是针对周边建筑施工，对房屋地基沉降采取监测措施。

3自动化监测技术在运营高铁隧道的应用要点

3.1明确监测范围和项目

在地