二等水准测量
二．地铁隧道自动监测系统的构成 一个完整的自动化监测系统是指在无需操作人员干预的条件下 ，实现自动观测、记录、处理、存储、报表编制、预警与预报等功 能，它由一系列的软件和硬件构成，整个系统配置包括：：台全站 仪、集线器、电脑、UPS电源、GEOMOS徕卡自动监测软件、电源 线、数据线、485接线器、数据转换线 、棱镜 、仪器支架、控制箱 。
基准站布设图
3. 监测点埋设 监测点应埋设在变形体变形的范围内，能反映变形特征。本例 在监测范围内每间隔10m布设1个监测断面，每个监测断面布设4个 测点，测点分布在隧道的腰部、底部及两侧。监测点的安装应尽量 避开隧道内的障碍物，必要时可加装支架，保证通视。本案例共布 设监测断面12个，监测点48个。所有的监测点、基准点及基准站的 安装均要满足隧道的限界要求。
1.自动化全站仪 自动化全站仪能自动整平、自动调焦、自动正倒镜观测、 自动进行误差改正、自动记录观测数据，其独有的ATR（自动目 标识别）模式，使全站仪能进行自动目标识别，操作人员一旦粗 略瞄准棱镜后，全站仪就可以搜寻到目标，并自动瞄准，不需要 精确和调焦，大大提高工作效率。 2.标准精密棱镜 棱镜作为观测标志，利用膨胀螺丝固定在隧道内侧，其数目 可按实际需要设定，该标志能被全站仪自动跟踪锁定，以实现精 密测量。 3.计算机 计算机装有专用软件以实现整个监测过程的全自动化，既能 控制全站仪按特定测量程序采集监测点数据，并将测量成果实时 进行处理，以便及时发现错误，也可以对各个观测周期的监测数 据进行存储并生成监测报告。
五．结论 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。
5.数据成果的反映 监测信息管理系统是在ORACLE数据库的基础上，用DELPHI程序语言、 按B/S、C/S方式开发，能够实现监测数据的及时传输，为保证基坑和隧道 安全提供强有力的措施，可以通过互联网直接查询监测数据，及时掌握监 测对象的变化情况。 人工采集系统、自动（半自动）采集系统、数据上传系统，实现现场 数据的及时采集与无线传输。通过无线网卡将监测数据通过INTEL网传输 到服务器上， 再由服务器将数据发送至使用用户，通信技术的运用降低 了数据采集的难度。
2.基准站安装 安装时应保证稳定性和考虑位置选择的合理性。 本例中离第一 个监测断面约40m处安装1个基准站， 在离最后监测断面外40m处安 装另1个基准站。 基准站安装在隧道一侧靠近底部处（见图）。 在 隧道壁上按一定尺寸钻孔，打入膨胀螺丝，安装固定仪器支座（具 有足够的荷载、保证仪器安全并满足设备限界要求）。 数据通讯等 附属设备安装在仪器固定支座或其附近。 供电、传输线路等视具体 情况铺设。
四.测量原理（极坐标法） 该系统基本原理：用全站仪按照极坐标测量原理进行观测，测 量各点的三维坐标。 （如图）所示以全站仪的设站点0为原点， 测站的铅垂线为Z轴， 以定向方向为X轴， 建立坐标系0-XYZ，则 全站仪测量P点的观测值为水平角α、竖直角β，斜距S，则P点的 独立坐标系下的坐标为：
三维坐标原理图 若在0点安置仪器进行观测时，同时联测3个或3个以上的已 知点，则通过后方交会即可计算出0点的坐标。
三．地铁隧道自动化监测基准点及监测点布设 例：隧道监测的对象为地铁一号线某区间靠近基坑一侧隧道，涉及到 的区间范围长度约为110米。所使用仪器是高精度的莱卡全站仪。以 此研究自动化监测基准点及监测点布设。
1.监测基准点埋设 基准点需远离变形区，且保证其稳固性。本例涉及到的区间范围 长度约为110米，故共布设12个监测断面，共设监测基准站2个，共设 监测基准点8个，所涉及监测区间两端各布设4个基准点，间距均约为 40米，每组基准点均在变形区域外（最近基准点离监测区域越60--70 米），每组监测点与测站构成的角度尽量最大。 根据现场条件，基准点一部分埋在隧道腰部，一部分在道床。 埋设方法：用冲击钻在隧道结构体上钻孔，打入膨胀螺丝，安装 小棱镜。
4.实时监控软件 GeoMos Monitor 是专门用于监测、与全站仪配套的变形测量软件， 它即可按操作者设定的测量过程和选定的基准点、观测点进行相应 的测量处理，也可以快速建立三维坐标、位移量以及其他相关数据 库，实现数据的快速存储、检索、编辑，可实时显示量测数据，并 进行实时处理，能实时显示图形。 GEOMOS自动监测系统基本原理。 GEOMOS自动监测系统的软件部 分是由Microsoft VC++语言开发并结合Microsoft SQL Server数据库系 统。 系统主要分为两个部分，监测系统和分析系统，都连接于SQL数据 库。 系统在进行坐标计算过程中，采用了多种测量学方法，典型 的就是后方交会法计算点位坐标。在GeoMoS中应用了两种交会方 式 ，FreeStation（自由设站）：这种方式使用测量的距离和方位角 进行坐标计算；Distance Intersection （距离交会）：这种方式只使 用测量的距离进行坐标计算。对于多余观测，系统采
六．参考文献： ［1］工程测量规范GB 50026-2007［S］； ［2］城市轨道交通工程测量规范GB 50308-2008［S］；
地铁隧道自动化监测(初稿)
地铁结构保护性监测
• • • • • • 一．地铁隧道自动化监测的主要目的 二．地铁隧道自动监测系统的构成 三．地铁隧道自动化监测基准点及监测点布设 四．测量原理（极坐标法） 五．结论 六．参考文献
Hale Waihona Puke 一．地铁隧道自动化监测的主要目的 保证施工过程中地铁隧道结构和地铁列车运行安全，需要 对特定区段（施工）进行自动化监测，实现对隧道水平、垂直位 移的连续、精确监测，实时掌握隧道结构的动态变化和满足信息 化施工的要求。 地铁运营期间无法进行人工监测，采用自动化模式调空施工，实 现全天候实时监测，可以减少监测外业与地铁运营及维护工作的 相互影响，保证监测开展的正常性和及时性。可以灵活的调整监 测频率，不受行车和其他因素的影响