秦波
上海地矿工程勘察有限公司 200072
摘 要：通过临近轨道交通深基坑工程对轨道交通保护监测的实例，介绍自动化监测在轨道交通运营线路中的应用，自动化监测相比传统监测方法具有受外界干扰因素小、能全天候24 h实时动态测量、监测精度高、大大节省了人力物力的投入，在运营的轨道交通保护监测中具有广阔的应用前景。
关键词：自动化监测；轨道交通保护监测
引言
如今城市轨道交通发展带动着临近地下空间的发展，临近轨道交通的开发势必对已经建成的轨道交通有一定的影响，轨道保护监测作为临近轨道交通开发时对轨道交通结构的监控，有效保证开发同时轨道交通能够安全运行，传统的人工监测方式在运营的轨道交通内无法实施采用自动化监测方式具有误差小、人力成本低、反馈及时等优点，因此，引起了越来越多的关注。
1、工程简介
1.1项目概况
东部新城明湖工程北侧紧邻宁东路，南侧为中山东路，东侧为湖滨路，西侧为湖滨 路，中间有盛莫路通过。项目总用地面积约 237908 平方米，其中水域面积 154846 平方米 。（包括新开挖湖面 125943 平方米、原有河道 28903 平方米），园林景观面积 58822 平方米， 市政道路面积 21840 平方米，其他设施占地面积 2400 平方米。湖滨路北起规划惊驾东路， 南至后塘河，道路全长约 879 米，路宽 20 米。工程位置如图1所示。
.png)
图1：工程项目位置图
1.2本工程与地铁1号线相对关系
明湖工程中新挖大东江部分位于现状轨道正上方，其中轨道重点保护区域位于现状宁 穿路（329 国道）和盛梅路交叉口，地坪标高约 2.3~3.0m。开挖大东江在轨道重点保护区宽度51-65m，河底标高-1.87m。保护范围内的轨道 1 号线为盛莫路站——东外环路站之间的盾构区间，盾构区间为双线，盾构直径 6.2m，盾构顶标高约-12.611~-12.793m，河道宽 45m，规划河底标高-1.87m，挖深 4.67m，河底至盾构顶 10.741~10.923m。
2监测目的
监测的目的可归纳为如下几点：
1) 根据拟开挖土体与轨道交通位置关系以及《宁波市轨道交通管理办法》有关规定，为保证轨道交通结构的安全，应对其进行全方位监测。通过监测工作的实施，掌握三轴搅拌桩施工及挖土作业过程中既有轨道交通1号线区间隧道结构的变形情况，为轨道交通运营管理方及拟建工程建设方提供及时、可靠的数据和信息，评价施工对既有轨道交通结构的影响，以及轨道交通结构的安全性，对存在的安全风险提供及时、准确的预报，避免恶性事故发生。
2) 通过轨道交通保护监测可以了解轨道交通结构及周边土体的实际变形，用于验证设计与实际的符合程度，并根据变形情况为施工提供有价值的指导性意见。监测数据和资料可以丰富设计人员和专家对地区类似工程的经验，以利专家解决工程中所遇到的难题，为科研创新提供理论依据。
3、监测技术
3.1 变形监测技术
本项目中监测系统主要由Leica TS60 全站仪及数字型硅压式静力水准仪结合，相应的系统软件、强制中对盘、采集箱、观测墩、棱镜等共同构成，以物联网为依托，应用综合性管理系统，针对施工以及运维开展数据的采集及管理工作，并采用计算机、手机客户端等多种形式，对不同用户的数据需求进行满足，用户只要登录服务器，即能够获取相应的数据。
3.2 监测点的布置
在对监测点进行布置的过程中，主要应沿盾构机进入的方向对监测点进行布置。共完成隧道结构水平位移及水平收敛监测点埋设108个，隧道结构竖向位移监测点埋设36个，道床沉降监测点36个，隧道竖向收敛监测点36个，远端沉降监测点4个；静力水准仪36个。
3.3 设备仪器的布置
在对设备仪器进行布置的过程中，一共需要对 2 台全站仪以及相应的后视点进行布置，同时还需附带数个监测棱镜。在对全站仪位置进行调整时，因为全站仪在变形监测技术应用中占据重要地位，所以必须保障其变形点和基准点准确，以能够对距离信息以及角度进行精准具体的调整和掌握。并且在对全站仪进行应用的过程中，还需维持通视效果。与此同时，在各全站仪进行相互配合的情况下，其能够全面覆盖整个区域，从而可以相互进行测量及校准，且在对棱镜进行布置的过程中，应主要将其布设于轨道交通结构的侧壁以及道床上，并使用膨胀螺钉对其进行有效固定。
3.4 变形监测技术应用原则
当前诸多建筑工程均选择在基坑施工的过程中采用变形监测技术，应用该技术首先必须制定详细的施工方案，以保障施工过程中能够按照既定的方案开展安全施工，提升施工的效益，并以此为基础，针对基坑施工应用变形监测技术。施工过程中产生的各项重点数据均能够被及时采集，并为后续施工提供重要指导。需要注意的是，将变形监测技术应用于深基坑施工当中，必须遵循以下原则：（1）进行多次测量，若出现变形情况，即必须针对其变形量开展测量工作，以获取开展施工控制工作的重要参数，同时保障各项数据的准确性，使相关工作人员能够清晰、有效地明确基坑围护结构及外部途径相互作用之下的情况，以及时应用具有针对性的处理措施；（2）保障数据的可靠性，需在对变形监测技术进行应用的过程中采用具有良好可靠性的检测仪器，且保障检测过程中无其他因素产生不利影响；（3）对关键区域进行重点监测，因为在开展基坑施工工作的过程中，不同区域有可能对不同的支护结构进行应用，所以各区域之间的稳定性及安全性均可能存在差异，也就需要对其中安全性及稳定性较差的位置实施重点的监测工作，以能够为顺利施工提供保障；（4）便捷实用性原则，为了提升监测数据的准确性，并尽可能避免与正常施工发生冲突，监测技术的安装及应用均应尽可能简单和便捷，以保障施工的效益。
4、分析讨论
4.1 变形监测数据采集
监测数据分析，对变形监测技术进行应用，能够针对隧道进行有效的沉降监测，可以根据相关数据对沉降情况进行有效掌握，使后续的施工工作获得有效的数据指导。变形监测频率根据施工进度进行相应调整，直至施工完成后数据基本区域平缓为止。
4.2 变形监测数据应用
为了将施工引起的轨道交通结构变化情况进行更加充分的体现，应分别对不同区域施工时监测数据情况进行分析，且为了能够更加清晰直观地了解表现空间的分布情况，可以选择将沉降等值线引入其中，并开展相应的对比分析工作。
针对分析各监测断面累计变形规律发现，东侧高程、收敛数据下沉及变形量大于西侧，我方通过现场巡视该阶段两台桩基施工情况，由项目是施工情况可知，参与施工的2台三轴搅拌机自2020年7月10日后主要集中在拟建项目东侧施工，且据我方经施工方了解2台桩基型号均为JB160A，长17m，宽12m，自重130T。巨大的器械自重，且同时较集中的三轴搅拌施工或造成各监测断面累计变形，东侧高程、收敛数据下沉及变形量大于西侧的规律。经现场巡视巡查及监测数据的综合分析，隧道周边近距离的三轴搅拌施工，对隧道结构造成一定的影响。
5、研究结果
5.1 自动化监测数据的应用效果
从整体上来看，变形监测技术应用在线路施工的整体中均能够发挥重要作用，因为工程自身具有一定的复杂性，在设计工作和评估工作之中，难以将其中可能发生的任何情况全部充分考虑，以此为基础，对变形监测技术进行应用，施工过程中的信息化能够得到有效保障，也就能够促使相应的施工技术不断得到改进和优化，从而能够有效避免多种施工质量问题出现，也就有利于推动整个工程顺利开展。
5.2 自动化监测技术的科学合理性
科学合理地应用变形监测技术，能够对数据进行实时的监测和采集，同时针对数据进行有效处理，从而对各项信息进行快速反馈，为后续的施工工作提供指导性建议，也就使信息化施工得到实现及有效推进，同时也有利于保障施工进度的正常推进。 使用变形监测技术对数据进行采集，通常能够一次性对30 个以上的监测点实施数据采集工作，且采集时间较短，甚至可以将数据采集时间控制在 30 秒以内，同时，不同时间段的数据采集工作间隔时间较短，数据可信度较高，数据传输工作的效率也相对较高。但是，在对变形监测技术进行应用的过程中，还需要以相应的监测设计工作作为重要基础。在开展监测工作之前，实施相应的设计工作，有利于提升促使监测工作的质量和效率，因为监测点的实际位置以及水准线路所具有的长度等各项相关因素均能够对监测工作的质量起到决定性影响作用，所以必须对线路长度以及现场的连接情况进行有效控制，以避免监测技术开展过程中，其可靠度和精度受到影响。与此同时，强化对于变形监测技术的应用，还能够为更多学科的发展提供相应的技术支持。
5.3 自动化监测技术应用基础
自动化监测技术主要以传统的测绘工程技术为基础，同时结合电子传感技术、通信技术、网络技术、软件技术等多方面技术。大幅度提升了数据采集工作的时效性。同时也能够将获取到的信息应用于信息系统之中，在岩土工程、地质工程、水文工程等多个学科之中实现交叉应用，从而更加有效地对基坑结构变形风险的进行探究和总结。
6、结论
我国目前临近轨道交通工程项目的数量持续增加，由此，针对运营线路轨道交通结构保护变形监测工作的重要性得到充分突显，在其中对自动化监测技术进行应用，可以直接且准确地对施工过程中轨道交通结构各监测点的变形情况进行及时获取，并起到有效的监控作用，有利于提升工程整体的质量和安全，从而对施工的效益起到有效保障作用。
参考文献
[1] 张春节，魏力，王欢 . 自动化监测技术在地铁基坑变形监测中的应用 [J]. 价 值 工 程，2020，39（22）：216-217.
[2] 曹金嘎 . 北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监测中的应用 [J]. 建筑工程技术与设计，2020，（13）：4426.
[3] 姚园明 . 建筑基坑常规变形监测技术问题论述 [J].建筑工程技术与设计，2020，（2）：3195.