摘 要 文章結合廣州市「倉邊復建綜合樓項目」工程施工監測方案，對受緊鄰基坑施工擾動 影響 的運行中地鐵隧道變形的動態監測 方法 進行了 分析 ，採用TCA2003全站儀的全自動動態監測系統，可以24 h無人值守、連續監測運行中的地鐵隧道變形，且每次監測可在地鐵運行間隔內迅速完成。監測到的數據可以實時提供給施工方，以指導當前及下一步的施工，在工程 應用 中取得了良好的效果。
關鍵詞 地鐵隧道 連續運行 基坑開挖 變形動態監測
1 概述
在我國已有地鐵的城市中，地鐵沿線（非常靠近地鐵隧道）的深基坑越來越多，如何在基坑開挖中保護正在運行中的地鐵隧道，是一個十分現實的 問題 。採用信息化施工及監測方法，可以有效地指導基坑施工過程，施工中採用的時空效應法、逆作法、注漿法和基坑加固方法等均可達到保護鄰近隧道、控制變形的目的。而常規的地鐵變形監測如連通管法、巴塞特法等，在運行的地鐵隧道中進行監測相當困難，主要是因為地鐵運行間隔很短，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、自動的動態監測方法，可在很短的時間間隔內，迅速完成隧道的變形監測，並為鄰近基坑的施工提交監測數據。
廣州市 「倉邊復建綜合樓項目」與廣州地鐵1號線平行，西側基坑距區間隧道（公園前站～農講所站）北線最近處約4 m，東側基坑距北線隧道最近處約8 m，基坑開挖深度約為10.5 m，採用地下連續牆圍護，兼做承重結構。基坑開挖將對地鐵1號線構成威脅，為保證地鐵的安全運行，必須在基坑開挖過程中對運行中的隧道變形進行不間斷監測。
2 自動化動態監測系統
2.1 監測要求
由於地鐵隧道在一天中的三分之二以上的時間是處於全封閉的運營狀態，絕對不允許監測人員進入隧道內工作，所以要求必須在隧道內設置自動化監測系統代替人工操作，實現對隧道水平、垂直位移的連續、精確監測。考慮到地鐵運行的間隔很短，所採用的監測系統應能在3～5 min內完成隧道（受影響的區間段）的變形監測，以掌握基坑開挖施工引起地鐵1號線隧道變形 規律 及特性。
2.2 監測範圍
地鐵1號線下行線「農講所站～公園前站」區間隧道沿基坑的60 m及兩端各向外延伸45 m（約150 m）的範圍。監測 內容 為隧道的水平和垂直位移。
2.3 自動化動態監測系統的構成
一個完整的自動化動態監測系統是指在無需操作人員干預的條件下，實現自動觀測、記錄、處理、存儲、報表編制、預警預報等功能，它由一系列的軟體和硬體構成，整個系統配置包括：TCA自動化全站儀、稜鏡、通訊電纜及供電電纜、 計算 機與專用軟體。
2.3.1 TCA自動化全站儀
TCA自動化全站儀能夠自動整平、自動調焦、自動正倒鏡觀測、自動進行誤差改正、自動記錄觀測數據，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稜鏡後，全站儀就可搜尋到目標，並自動瞄準，不再需要精確瞄準和調焦，大大提高工作效率。
TCA2003是LEica TCA自動化全站儀中的一種（見圖1），該儀器測角精度為0.5〞，測距精度為1 mm±1 ppm。可通過專用的控制軟體來控制觀測目標、設定觀測周期。
2.3.2 Leica標準精密測距稜鏡
稜鏡作為觀測標誌，利用膨脹螺絲固定在隧道內側（見圖2），其數目可按實際需要設定，該標誌能被TCA2003全站儀自動跟蹤鎖定，以實施精密測角和測距。
2.3.3 計算機
計算機利用電纜和全站儀連接，並裝有專用軟體以實現整個監測過程的全自動化，既能控制全站儀按特定測量程序採集監測點數據，並將測量成果實時進行處理，以便及時發現錯誤，杜絕返工，也可以對各個觀測周期的監測數據進行存儲並生成監測報告。
2.3.4 其它設備
其它設備包括溫度計﹑氣壓計﹑濕度計、連接電纜、外接電源等；溫度計﹑氣壓計﹑濕度計用於測定空氣的溫度、壓力和濕度，將測定結果輸入到計算機中，對觀測結果進行修正，以提高觀測精度。
2.3.5 實時控制軟體
GeoMos Monitor是專門用於監測的、與TCA2003全站儀配套的變形測量軟體，其在Windows環境下運行，並將數據存儲在SQL Server資料庫中，它既可按操作者設定的測量過程和選定的基準點、觀測點進行相應的測量處理，也可快速建立三維坐標、位移量以及其它相關資料庫，實現數據的快速存儲、檢索、編輯，可實時顯示量測數據，並進行實時處理或後處理，能實時顯示圖形或事後顯示。
2.3.6 後處理軟體
採用自己編制的軟體，利用和GeoMos的軟體接口，對測量數據進行後處理，按施工方要求的格式將監測點的位移變化轉化為標準圖表的形式直觀地表達出來，繪製出監測報表和位移曲線，自動實現數據分析、報警以及報表生成的功能，可以根據用戶的要求提供報表的形式。
關鍵詞 地鐵隧道 連續運行 基坑開挖 變形動態監測
1 概述
在我國已有地鐵的城市中，地鐵沿線（非常靠近地鐵隧道）的深基坑越來越多，如何在基坑開挖中保護正在運行中的地鐵隧道，是一個十分現實的 問題 。採用信息化施工及監測方法，可以有效地指導基坑施工過程，施工中採用的時空效應法、逆作法、注漿法和基坑加固方法等均可達到保護鄰近隧道、控制變形的目的。而常規的地鐵變形監測如連通管法、巴塞特法等，在運行的地鐵隧道中進行監測相當困難，主要是因為地鐵運行間隔很短，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、自動的動態監測方法，可在很短的時間間隔內，迅速完成隧道的變形監測，並為鄰近基坑的施工提交監測數據。
廣州市 「倉邊復建綜合樓項目」與廣州地鐵1號線平行，西側基坑距區間隧道（公園前站～農講所站）北線最近處約4 m，東側基坑距北線隧道最近處約8 m，基坑開挖深度約為10.5 m，採用地下連續牆圍護，兼做承重結構。基坑開挖將對地鐵1號線構成威脅，為保證地鐵的安全運行，必須在基坑開挖過程中對運行中的隧道變形進行不間斷監測。
2 自動化動態監測系統
2.1 監測要求
由於地鐵隧道在一天中的三分之二以上的時間是處於全封閉的運營狀態，絕對不允許監測人員進入隧道內工作，所以要求必須在隧道內設置自動化監測系統代替人工操作，實現對隧道水平、垂直位移的連續、精確監測。考慮到地鐵運行的間隔很短，所採用的監測系統應能在3～5 min內完成隧道（受影響的區間段）的變形監測，以掌握基坑開挖施工引起地鐵1號線隧道變形 規律 及特性。
2.2 監測範圍
地鐵1號線下行線「農講所站～公園前站」區間隧道沿基坑的60 m及兩端各向外延伸45 m（約150 m）的範圍。監測 內容 為隧道的水平和垂直位移。
2.3 自動化動態監測系統的構成
一個完整的自動化動態監測系統是指在無需操作人員干預的條件下，實現自動觀測、記錄、處理、存儲、報表編制、預警預報等功能，它由一系列的軟體和硬體構成，整個系統配置包括：TCA自動化全站儀、稜鏡、通訊電纜及供電電纜、 計算 機與專用軟體。
2.3.1 TCA自動化全站儀
TCA自動化全站儀能夠自動整平、自動調焦、自動正倒鏡觀測、自動進行誤差改正、自動記錄觀測數據，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稜鏡後，全站儀就可搜尋到目標，並自動瞄準，不再需要精確瞄準和調焦，大大提高工作效率。
TCA2003是LEica TCA自動化全站儀中的一種（見圖1），該儀器測角精度為0.5〞，測距精度為1 mm±1 ppm。可通過專用的控制軟體來控制觀測目標、設定觀測周期。
2.3.2 Leica標準精密測距稜鏡
稜鏡作為觀測標誌，利用膨脹螺絲固定在隧道內側（見圖2），其數目可按實際需要設定，該標誌能被TCA2003全站儀自動跟蹤鎖定，以實施精密測角和測距。
2.3.3 計算機
計算機利用電纜和全站儀連接，並裝有專用軟體以實現整個監測過程的全自動化，既能控制全站儀按特定測量程序採集監測點數據，並將測量成果實時進行處理，以便及時發現錯誤，杜絕返工，也可以對各個觀測周期的監測數據進行存儲並生成監測報告。
2.3.4 其它設備
其它設備包括溫度計﹑氣壓計﹑濕度計、連接電纜、外接電源等；溫度計﹑氣壓計﹑濕度計用於測定空氣的溫度、壓力和濕度，將測定結果輸入到計算機中，對觀測結果進行修正，以提高觀測精度。
2.3.5 實時控制軟體
GeoMos Monitor是專門用於監測的、與TCA2003全站儀配套的變形測量軟體，其在Windows環境下運行，並將數據存儲在SQL Server資料庫中，它既可按操作者設定的測量過程和選定的基準點、觀測點進行相應的測量處理，也可快速建立三維坐標、位移量以及其它相關資料庫，實現數據的快速存儲、檢索、編輯，可實時顯示量測數據，並進行實時處理或後處理，能實時顯示圖形或事後顯示。
2.3.6 後處理軟體
採用自己編制的軟體，利用和GeoMos的軟體接口，對測量數據進行後處理，按施工方要求的格式將監測點的位移變化轉化為標準圖表的形式直觀地表達出來，繪製出監測報表和位移曲線，自動實現數據分析、報警以及報表生成的功能，可以根據用戶的要求提供報表的形式。
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