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致了地鐵隧道的變形，可能對隧道的安全性和穩(wěn)定性引起嚴重的影響，從而危及整個城市的交通系統(tǒng)。不僅如此，在地鐵隧道變形的同時，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，為確定運營期間的安全，要對各種可能引發(fā)安全問題的因素進行的實時監(jiān)測。因為地鐵隧道的特殊性，運行期間絕對不允許測量人員進入，為此，須有一種簡便的、無人值守、自動的動態(tài)監(jiān)測方法，可在很短的時間間隔內(nèi)，快速完成
隧道變形監(jiān)測，分析監(jiān)測數(shù)據(jù)并提交監(jiān)測報告。
2監(jiān)測要求
由于地鐵隧道在一天中的絕大多數(shù)時間是處于封閉的運營狀態(tài)，不允許監(jiān)測人員進入隧道內(nèi)工作，所以要求必須在隧道內(nèi)設置自動化監(jiān)測系統(tǒng)代替人工操作，實現(xiàn)對隧道水平、垂直位移的連續(xù)、精確監(jiān)測。
3監(jiān)測系統(tǒng) 一般而言，運營期地鐵隧道變形監(jiān)測包括
拱頂沉降、
圍巖收斂、
軌道沉降等內(nèi)容。
自動化監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
地鐵隧道自動化動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是指在無需操作人員干預的條件下，實現(xiàn)自動觀測、記錄、處理、存儲、報表編制、預警預報等功能，它由一系列的軟件和硬件構(gòu)成，整個系統(tǒng)配置包括：自動化全站儀、棱鏡、通訊及供電設備、監(jiān)測軟件等。
自動化全站儀
自動化全站儀能夠自動整平、自動調(diào)焦、自動正倒鏡觀測、自動進行誤差改正、自動記錄觀測數(shù)據(jù)，其獨有的ATR（Automatic Target Recognition，自動目標識別）模式，使全站儀能進行自動目標識別，操作人員一旦粗略瞄準棱鏡后，全站儀就可搜尋到目標，并自動瞄準，不再需要精確瞄準和調(diào)焦，提高工作效率。
變形監(jiān)測時，全站儀要求安置在觀測墩上，在控制終端不方便放置在觀測墩旁邊的情況下，需要在全站儀與控制終端進行數(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)絡線亦可；在遠距離的情況，可采用較為簡單的數(shù)據(jù)傳輸電臺或移動網(wǎng)絡進行通訊。
目標棱鏡
目標棱鏡作為觀測標志，利用膨脹螺絲固定在隧道內(nèi)側(cè)，其數(shù)目可按實際需要設定，該標志能被伺服全站儀自動跟蹤鎖定，以實施精密測角和測距。
監(jiān)測軟件
計算機利用電纜和全站儀連接，并裝有專用軟件以實現(xiàn)整個監(jiān)測過程的全自動化，既能控制全站儀按特定測量程序采集監(jiān)測點數(shù)據(jù)，并將測量成果實時進行處理，以便及時發(fā)現(xiàn)錯誤，杜絕返工，也可以對各個觀測周期的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲并生成監(jiān)測報告。
