特点

实际上建立了一个四维空间坐标系统 采用自动动态导线测量和极坐标测量方法 将各功能系统构成一个完整的能全方位测量隧 道结构局部和完整变形特征的监测系统，采用 该系统能自动，系统，完整，连续，及时，准 确的测量处隧道结构局部和整体变形变位的准 确位置，大小量值，变形方向和变化速率，使 我们能够实时动态并准确的掌握非地铁施工对 地铁隧道影响的程度，能够尽早采取针对性的 预防措施，信息化指导非地铁施工，保障地铁 隧道结构和运营安全。
导致后果


可能引起隧道结构横截面产生水平或竖直位移 可能引起隧道不均匀纵向变形 可能导致隧道结构局部发生横向或竖向变形 （对于不同工法构成的隧道结构产生不同的影 响） 道床差异达6mm以上须重新铺设，在变形严 重的情况下甚至会颠覆列车，引发事故
补充
当隧道变形变位达到一定的量值后： 暗挖法，使地铁隧道结构产生沿隧道结构纵向或横 向的裂缝，隧道结构的防水性能和耐久性随之降 低 盾构法，使纵缝接头和环缝接头增大张开量，隧道 的防水性和耐久性随之降低，特别是当纵缝接头 和环缝接头张开量达5mm以上时，隧道将遭到 无可挽回的损坏。如果隧道发生上述的性能降低 或损坏，快速地铁列车的运营将受到制约甚至会 发生安全事故。首先，结构变形可能会降低列车 的运营性能和效率，其次，可能增大列车与轮轨 之间的摩擦，从而加快列车车轮和轮轨的损耗， 除此之外，当地铁道床隆起或沉降3mm以上时， 需对路轨进行调整，影响地铁运营。
某自动监测系统平面布置
监测断面布置
10-15m；差异沉降的影响最重要； 选取与隧道结构，地质构造；非 地铁施工影响和隧道采取的保护 措施，隧道施工缝，不同隧道结 构连接处和隧道跨度变化处
监测点布置
隧道跨度，结构受力，非地铁施工 和隧道内部设备情况
基准点
变形区域外50m以外
隧道断面构成图和断面
监测系统的组成与建立
地铁隧道安全监测
2010级环资院安全技术及工程
Southwest University of Science and Technology
讲解人:徐鑫鑫
学号：2010000598
前言
随着经济的高速发展，我国公路建设的 步伐越来越快。作为其重要组成部分的隧道， 数量也在不断增加。在隧道不断竣工的同时， 数量越来越多的隧道进入了“老龄”阶段。 如何在保证安全的前提下，充分发挥这些隧 道的作用，值得人们关注。 大部分的隧道都配有监测系统，但其仅 仅对照明，通风，火灾等环境情况进行监测， 未能对隧道的整体结构进行监测，一旦隧道 拱顶发生下沉，严重时导致坍塌，其后果不 可估量。
监测应遵循的基本原则

注意地铁隧道结构安全监测 注意监测系统人，机和工作程序协调一致 监测技术必须控制到位 及时提出可行性措施保障地铁安全运行
基于GIS的安全监测系统
瑞士莱卡TCA2003/1800全站仪






测角精度（一测回方向标准偏差）0.52，测距精度1mm+1ppm 具有ATR功能的TCA2003/1800全站仪，把地面测量设备带入了测 量机器人的时代，并以性能稳定可靠著称 利用ATR功能，白天和黑夜（无需照明）都可以工作，合作目标只是 普通的反射棱镜 具有激光对点器；可加配EGL导向光；配备RCS遥控器可组成单人测 量系统 可通过GeoBasic工具，用户可自开发机载应用软件；在GeoCOM模 式下，通过计算机软件的控制，可组成各种自动化测量系统 在测量办公软件SurveyOffice或Leica Geo-Office的帮助下，可把仪 器内PC卡上保存的数据轻松地传输到计算机中 广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形全， 同时为了信息化指导非地铁施工，需对受施工 影响范围内运营地铁隧道进行变形变位自动监 测，目的就是，一，准确测量出隧道结构局部 或整体变形的准确位置，大小量值，变形方向 和变化速率，实时动态并准确的掌握非地铁施 工过程中对地铁隧道结构和地铁运营安全影响 的程度，以便采取针对性的预防措施防止隧道 结构局部或整体变形变位扩散；二是为了检测 对运营地铁隧道结构的安全保护设计及施工是 否达到保护目的，及时消除影响隧道结构安全 的隐患。
监测系统的组成包括两个部分 一是由上述的监测点，监测断面，基准点和隧道段等反应变形变位特征的 点线面；一是有检测仪器设备，软件和信息解调传输装置等硬软件。 检测系统的建立 如图，以上行线为例，设立3个监测段A1，B1，C1，分别设立一台徕卡 TCA2003/1800自动全站仪（编号JD1，JD2，JD3）来负责各监测 段的隧道结构监测。在监测区域两端各设置1个基准点，因与下行线联 测，所以基准点总设置4个。4个基准点（JZ1，JZ2，JZ3，JZ4）均 安装莱卡反射棱镜，仪器和基准点构成该监测区域完整的包括动态基准 导线的自动监测系统：JZ1-JD1-JD2-JD3-JZ2-JD4。下行线也分三 个监测段：A2，B2，C2，各分别设置一台徕卡自动全站仪。与和上行 线一样构成完整的自动监测系统，负责各监测段的地铁隧道结构监测。
目录


产生原因 导致后果 监测遵循的基本原则 基于GIS和激光断面的两种安全监测系统 结束语
产生原因
在已建立或在建立中的地铁城市中，在地 铁隧道沿线附近或上方进行非地铁施工的建设 项目越来越多，这些项目存在卸载，加载，抽 水，降水或振动等施工程序或因素，他们可能 对地铁隧道结构产生一定的结构变形，倾斜， 位移，隆起或沉降等等影响。
基于激光断面的安全监测系统


系统结构 主要由终端工控机，数据传输模块，激光测 距系统，云台，步进电机和PLC 系统功能 步进电机在PLC的控制下，使云台带动激光 测距系统旋转，每旋转一定的角度，激光测距 系统就行一次断面扫描； 激光测距系统将测量得到的数据通过数据传 输模块送至终端的工控机； 对原始数据进行处理后，利用数理统计中假 设检验的方法对激光测距系统测得的截面积进 行分析，由此来判断隧道形状是否发生变化， 据此对隧道的安全情况进行分析判断。