地鐵運營自動化監(jiān)測調(diào)研報告書

1、.地鐵運營自動化監(jiān)測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)研報告上海地礦工程勘察有限公司.專業(yè)資料 .二O一O年十一月.專業(yè)資料 .目錄第一章前言1第二章國內(nèi)外監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀12.1 全站儀自動量測系統(tǒng)2系統(tǒng)的構(gòu)成2自動化全站儀3標準精密測距棱鏡4計算機5其他設(shè)備5實時監(jiān)控軟件5后方處理軟件5觀測方法6誤差來源6誤差來源72.2 靜力水準儀系統(tǒng)7系統(tǒng)組成7靜力水準儀的結(jié)構(gòu)8靜力水準儀的測量原理9型電容式靜力水準儀主要技術(shù)指標10.專業(yè)資料 .2.2.3靜力水準儀的安裝及調(diào)試 .112.2.4靜力水準儀的觀測和運行維護 .122.2.5靜力水準儀漏液及蒸發(fā)后所得數(shù)據(jù)的處理.12第三章 自動化監(jiān)測項目的必要性與可

2、行性分析.133.1項目必要性分析 .133.1重大工程運營安全已成為社會穩(wěn)定的重要因素之一.133.2隨著軌道交通不斷建設(shè)和投入使用，地質(zhì)環(huán)境變化及自身結(jié)構(gòu)變形對其安全運營影響日益顯現(xiàn) .143.2重大工程安全運營對環(huán)境要求不斷提高，需及時地掌握影響其安全運營的變形情況 .173.2目前國內(nèi)監(jiān)測市場的方法體系相對落后、不夠系統(tǒng) ，有待提高 .173.2項目可行性分析 .173.2.1政府和社會的高度重視 .173.2.2國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展提供了技術(shù)可行性.18第四章 結(jié)束語 .19.專業(yè)資料 .第一章前言近年來 ，隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們對城市交通快速和便捷的需求日益高漲 ，運

3、量大 、準時、快速的城市地鐵交通因此也成為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點和熱點之一。“十五 ”計劃期間 ，國家用于城市地鐵建設(shè)中的投資就至少達到兩千億 。 鑒于地鐵在國民生產(chǎn)和生活中的重要性，以及地鐵事故所可能導(dǎo)致的重大后果 ，如何確保地鐵在建設(shè)及運營期間的安全則成為地鐵工程和運營部門需要共同面對的一個重要課題。由于地鐵隧道在一天中的三分之二以上的時間是處于全封閉的運營狀態(tài)，絕對不允許監(jiān)測人員進入隧道內(nèi)工作，所以要求必須在隧道內(nèi)設(shè)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 ?？紤]到地鐵運行的時間很短 ，所采用的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能在35min內(nèi)完成隧道內(nèi)的變形監(jiān)測，以掌握地鐵

4、運行過程中隧道變形特征和規(guī)律，以便及時控制 。第二章國內(nèi)外監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀從 20 世紀 70 年代末 ，國外運行安全監(jiān)測技術(shù)迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用，其主要監(jiān)測的對象為大壩、橋梁、高層建筑物 、防護堤 、邊坡、隧道地鐵等 。 發(fā)展到近階段 ，除常規(guī)監(jiān)測方法以外，采用先進技術(shù)方法主要是：自動化監(jiān)測 、GPS 技術(shù)、INSAR 技術(shù)等 。在幾何學 、物理學 、計算機仿真學等多學科、多領(lǐng)域的融合 、滲透下 ，變形監(jiān)測技術(shù)向一體化、自動化 、數(shù)字化 、智能化等方向發(fā)展。在集成多種監(jiān)測方法、多學科專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，自動化監(jiān)測技術(shù)近十年來迅速發(fā)展。其基本原理是 ：根據(jù)自動控制原理 ，把被觀測的幾何變形量（長度

5、、角度）轉(zhuǎn)換成電量，再與一些必要的測量電路、附件裝置相配合 ，組成自動測量裝置 ，將測量.專業(yè)資料 .數(shù)據(jù)自動采集 、傳輸?shù)街付ㄏ到y(tǒng) ，完成自動化監(jiān)測過程。相比較與傳統(tǒng)人工監(jiān)測，它具有連續(xù) 、動態(tài)、實時、精確等顯著優(yōu)勢 。 現(xiàn)代的自動化監(jiān)測技術(shù)已實現(xiàn)了運行變量的實時數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)管理 、在線分析 、綜合成圖 、成果預(yù)警的計算機控制網(wǎng)絡(luò)化。目前國內(nèi)外遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)主要有對近景攝像測量系統(tǒng)、多通道無線遙測系統(tǒng) 、光纖監(jiān)測系統(tǒng) 、全站儀自動量測系統(tǒng)、靜力水準儀系統(tǒng) 、巴賽特結(jié)構(gòu)收斂系統(tǒng) 。2.1 全站儀自動量測系統(tǒng)系統(tǒng)的構(gòu)成一個完整的自動化動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是指在無需操作人員干預(yù)的條件下，實現(xiàn)自

6、動觀測 、記錄、處理、存儲、報表編制 、預(yù)警預(yù)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 ：TCA 自動化全站儀 、棱鏡、通訊電纜及供電電纜、計算機與專用軟件 。.專業(yè)資料 .圖 2.1-1 萊卡全站儀進行瞬時自動化監(jiān)測自動化全站儀TCA 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 TargetRecognition ，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 ，大大提高工作效率 。.專業(yè)資料

7、 .圖 2.1-2 TCA2003 萊卡自動化全站儀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件來控制觀測目標、設(shè)定觀測周期 。標準精密測距棱鏡棱鏡作為觀測標志 ，利用膨脹螺絲固定在隧道內(nèi)側(cè)（見圖 2），其數(shù)目可按實際需要設(shè)定 ，該標志能被 TCA2003 全站儀自動跟蹤鎖定 ，以實施精密測角和測距。圖 2.1-3 萊卡標準精密棱鏡.專業(yè)資料 .計算機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

8、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。其他設(shè)備其它設(shè)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于測定空氣的溫度、壓力和濕度 ，將測定結(jié)果輸入到計算機中，對觀測結(jié)果進行修正 ，以提高觀測精度 。實時監(jiān)控軟件GeoMos Monitor是專門用于監(jiān)測的 、與 TCA2003 全站儀配套的變形測量軟件，其在 Windows 環(huán)境下運行 ，并將數(shù)據(jù)存儲在 SQL Server 數(shù)據(jù)庫中 ，它既可按操作者設(shè)定的測量過程和選定的基準點、觀測點進行相應(yīng)的測量處理，也可快速建立三維坐標 、位移量以及其它相關(guān)數(shù)

9、據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速存儲 、檢索、編輯，可實時顯示量測數(shù)據(jù) ，并進行實時處理或后處理，能實時顯示圖形或事后顯示 。后方處理軟件采用自己編制的軟件 ，利用和 GeoMos 的軟件接口 ，對測量數(shù)據(jù)進行后處理，按施工方要求的格式將監(jiān)測點的位移變化轉(zhuǎn)化為標準圖表的形式直觀.專業(yè)資料 .地表達出來 ，繪制出監(jiān)測報表和位移曲線，自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析 、報警以及報表生成的功能 ，可以根據(jù)用戶的要求提供報表的形式。觀測方法通過控制軟件 ，在每個觀測周期開始前 ，利用布設(shè)好的基準點 ，測 4 測回推算出測站點的坐標 ，然后，四測回對所有的點進行自動觀測，得到觀測點的坐標 。地鐵運營期間 24 h 實時觀測 。誤差

10、來源測量的誤差來源于儀器的系統(tǒng)誤差、測站和目標的對中誤差 、外界環(huán)境的影響、測量儀器的影響 。 儀器的系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身構(gòu)造引起的，為保證精度 ，需在測量前對儀器進行檢校 ，儀器即使在檢校后還有殘余的系統(tǒng)誤差。但由于監(jiān)測需要得到的是 2 次測量之間的位移值 ，因此系統(tǒng)誤差可以基本消除。 由于測站點 、觀測點均采用強制對中措施，而且標志埋設(shè)后在整個觀測過程中不再重新安置 ，因此，測站、目標的對中誤差可忽略不計。 由于監(jiān)測需要實時監(jiān)測 ，而地鐵隧道的濕度較大 ，對測距的精度會有影響，但地鐵隧道內(nèi)的溫度氣壓濕度均比較穩(wěn)定，因此，可不考慮這些外界環(huán)境因素對觀測結(jié)果的影響，可在觀測過程中利用數(shù)學模

11、型進行修正。而列車運行帶來的震動卻對觀測結(jié)果的影響較大，故應(yīng)盡量避免在這一時段進行觀測。.專業(yè)資料 . TCA2003 全站儀測角精度 0.5，測距精度 1 mm ±1 ppm ，因此，其是影響測量的主要誤差源 。誤差來源此次監(jiān)測主要的誤差來源是儀器的測角誤差和測距誤差，儀器的測角精度為 0.5，100 m 的監(jiān)測范圍內(nèi)由測角所引起的最大誤差為±0.12 mm ；儀器的測距精度為 1 mm ±1 ppm ，其中 1 mm 為固定誤差 ，±1 ppm 為比例誤差 (1mm/km) ，即 100 m 的距離由測距所引起的誤差為±0.1 mm ，距離

12、測量采用四測回觀測儀器引起的誤差為±0.5 mm ；根據(jù)各點給定的初始坐標估算，點位的平面精度約 ±0.5 mm ， Z 方向的精度與豎直角的大小有關(guān)，精度略低 ，但仍可以保證 ±1 mm 的精度，能夠滿足施工及甲方對地鐵保護的要求。2.2 靜力水準儀系統(tǒng)系統(tǒng)組成該儀器依據(jù)連通管原理的方法，用電容傳感器 ，測量每個測點容器內(nèi)液面的相對變化 ，再通過計算求得各點相對于基點的相對沉陷量。見下圖 2.1-1 ，各靜力水準儀安裝后 ，將各靜力水準儀導(dǎo)線聯(lián)接至數(shù)據(jù)箱，能過無線傳輸或網(wǎng)線直接聯(lián)接至電腦（可多臺電腦同時查看 ），隨時輸出測量指令或設(shè)定定時測量指令，靜力水準儀自動

13、測量容器內(nèi)的水位變化情況，通過一定的公式 ，解算為水位的升降量 ，從而形成報表 。.專業(yè)資料 .靜力水準儀靜力水準儀靜力水準儀數(shù)據(jù)盒電腦終端電腦終端數(shù)據(jù)采集報表生成圖 2.2-1 靜力水準自動化監(jiān)測整體結(jié)構(gòu)圖靜力水準儀的結(jié)構(gòu)由右圖 2.2-2 所示，電容式靜力水準儀由主體容器、連通管、電容傳感器等部分組成 。當儀器主體安裝墩發(fā)生高程變化時，主體容器相對于位置產(chǎn)生液面變化，引起裝有中間極的浮子與固定在容器頂?shù)囊唤M電容極板間的相對位置發(fā)生變化，通過測量裝置測出電容比的變化即可計算得測點的相對沉陷。圖 2.2-2RJ型靜力水準儀結(jié)構(gòu)及原理結(jié)構(gòu)示意圖.專業(yè)資料 .靜力水準儀的測量原理該儀器依據(jù)連通管原

14、理的方法，用電容傳感器 ，測量每個測點容器內(nèi)液面的相對變化 ，再通過計算求得各點相對于基點的相對沉陷量。其模型如下 ：初始狀態(tài) (0)任意次狀態(tài) （j）圖 2.2-3 連通管測量原理示意圖如上圖 2.2-3 所示，設(shè)共布設(shè)有 n 個測點，1 號點為相對基準點 ，初始狀態(tài)時各測量安裝高程相對與（基準 ）參考高程面H 0 間的距離則為 ： Y01 、Y02Y0iY0 n （ i 為測點代號 i=0,1n ）；各測點安裝高程與液面間的距離為 : h01 、 h02 、 h0ih0 n 則有：Y01h01 Y02 h02 .Y 0i h0i.Y0 nh0n（ 1）當發(fā)生不均勻沉陷后 ，設(shè)各測點安裝高程

15、相對于基準參考高程面H0的變.專業(yè)資料 .化量為： hj 1、 h j 2h ji h jn。由圖 1-3 可得：(Y01hj 1 )h j1(Y02h j 2 )hj 2(Y0 ih ji ) h ji(Y0nh jn )h jn（2）則 j 次測量 i 點相對于基準點 1 的相對沉陷量 H i 1為：H i1h jih j1（3）由（2）式可得：h j1h ji(Y0 ih ji ) (Y01h j1 )(Y0iY01 ) (h jihj 1 )（4）由（1）式可得： (Y0iY01 ) h01h0i（5）將（4）式化入（3）式得：H i1(h jih j1 ) (h0i h01 )（ 6

16、）即只要用電容傳感器測得任意時刻各測點容器內(nèi)液面相對于該點安裝高程h ji（含h ji及首次的h0 i），則可求得該時刻各點相對于基準點1 的相對的距離高程差 。 如把任意點 g(1,2.i, n) 做為相對基準點 ，將 f 測次做為參考測次 ，則按（ 5）式同樣可求出任意測點相對g 測點（以 f 測次為基準值 ）的相對高程差H ig ：H ig(hijhig ) ( hfjh fg )（7）RJ 型電容式靜力水準儀主要技術(shù)指標電容式靜力水準儀主要技術(shù)指標如下：測量范圍0 10、20 、40 、50mm最小讀數(shù)0.01mm測點誤差±0.1±0.2mm 或<0.7%F

17、·S.專業(yè)資料 .環(huán)境溫度-20 60相對濕度95%溫度系數(shù)<0.05% F ·S/ 配用電纜三芯屏蔽電纜 （專用）靜力水準儀的安裝及調(diào)試儀器的安裝尺寸如圖2.2-4 所示，按要求在測點預(yù)埋 180 三個均布的M80 ×40 （伸出長度 ）螺桿。、 檢查各測墩頂面水平及高程是否符合設(shè)計要求 。、 檢查測墩預(yù)埋鋼板及三根安裝儀器螺桿是否符合設(shè)計要求。、預(yù)先用水和蒸餾水沖洗儀器主體容器及塑料連通管。、將儀器主體安裝在測墩鋼板上，用水準器在主體頂蓋表面垂直交替放置，調(diào)節(jié)螺桿絲使儀器表面水平及高程滿足要求。、將儀器及連通管系統(tǒng)聯(lián)接好，從未端儀器徐徐注入防凍液，排除管

18、中所有氣泡 。連通管需有槽架保護 。、將浮子放于主體容器內(nèi) 。、將裝有電容傳感器的頂蓋板裝在主體容器上。儀器及靜力水準管安裝完畢后，用專用的3 芯屏蔽電纜與電容傳感器焊.專業(yè)資料 .接，并進行絕緣處理 （方法同垂線 ，引張線 ）。 3 芯屏蔽電纜的紅芯接測量模塊的信號接線端口 ，白、黃芯接激勵 （橋壓）接線端口 。 當容器液位上升時 ，電容比測值應(yīng)變小 ，否則將白 、黃芯接線位置互換 。儀器主要性能已在出廠前由廠家標定給出 ?，F(xiàn)場僅在2 5mm 內(nèi)標定檢查系統(tǒng)性能 。2.2.4 靜力水準儀的觀測和運行維護、靜力水準的觀測由（2）式可得出 i 測點第 j 測次相對與首次基準點的相對高程變化：H

19、i1 (hij hi 0 ) (h1 j h10 )H ij(Z ijZ i 1 ) K fi (Z1J Z10 ) K f 1（8）式中：Zij、Zi1為第 i 測點儀器的第 j 次和首次讀數(shù) ；K fi為第 i測點儀器的靈敏度系數(shù) ； Z1 j 、 Z10 為基準點儀器第j 次和首次讀數(shù) ； K f 1 為基準點儀器的錄敏度系數(shù) 。計算結(jié)果為正 ，則測點相對基準點沉陷了H ij 。、運行維護 靜力水準管路一般應(yīng)進行保護，尤其在外露部位應(yīng)采用隔熱材料進行保溫，避免溫度變化對觀測值的影響。同樣測點儀器也應(yīng)進行隔熱保護，同時防止泥水進入以及免遭破壞。應(yīng)定期檢查接頭處等是否存在漏情況。靜力水準儀漏

20、液及蒸發(fā)后所得數(shù)據(jù)的處理靜力水準儀用于沉降的精密監(jiān)測，靈敏度高 ，精度高 。其缺點是易受外界影響，如列車振動 、溫度變化幅度大引起數(shù)據(jù)漂移等；安裝調(diào)試復(fù)雜 （整個系.專業(yè)資料 .統(tǒng)內(nèi)液體不能有氣泡現(xiàn)象；整個系統(tǒng)各傳感器需要大致處于一個水平面，系統(tǒng)距離愈長調(diào)試愈復(fù)雜）。由于采用連通管原理，系統(tǒng)的距離與數(shù)據(jù)的滯后性有一定關(guān)系 。另由于長期使用儀器內(nèi)液體的蒸發(fā)、漏液現(xiàn)象 ，使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，需要及時補液 。在實際工作中 ，如何來處理漏液或蒸發(fā)后所得的數(shù)據(jù)呢？靜力水準儀中的液體被蒸發(fā)后 ，液位會產(chǎn)生下降 ，從而使監(jiān)測點有上升的假象。這時，在靜力水準儀安裝完畢，進行穩(wěn)定狀態(tài)后，假設(shè)靜力水準儀中的液體

21、沒有被蒸發(fā)或沒有發(fā)生漏液現(xiàn)象，則其各靜力水準儀之和的平均值即平均液位是大致相等的 。在該假設(shè)下 ，如果不相等 ，則說明靜力水準儀有誤差存在。在這里之所以使用平均液位來推算液體損失，主要是因為連通管中的水量沒法準確得出 ，而液體損失后 ，其連通管也補充了新的液體。這樣一來 ，如果兩個時間點上測得的各容器內(nèi)的液位的平均值不相等，則相差部分就是被蒸發(fā)的液體了。具體做法如下 ：取得第 1 次的初始液位 。經(jīng)過一段時間后 ，再取 1 次各靜力水準儀的液位 ，有其平均液位發(fā)生了變化的情況。通過兩次取值的平均值相減得平均每個容器被蒸發(fā)掉的液量 。設(shè)平均每個容器被蒸發(fā)掉的液量為hz ,計算公式如下 ：hihj

22、其中 n 為靜力水準儀的個數(shù) ，包括基準點 。hznn第三章自動化監(jiān)測項目的必要性與可行性分析3.1 項目必要性分析3.1 重大工程運營安全已成為社會穩(wěn)定的重要因素之一今年來 ，國內(nèi)外相機發(fā)生了一系列建筑物變形異常導(dǎo)致的安全事故，給人民生命 、國家財產(chǎn)造成了極大的損失。這些運營中的變形異常具有長期緩變、.專業(yè)資料 .瞬時突變 、難補救、危害大等災(zāi)害性特點 。作為一定區(qū)域內(nèi)政治、經(jīng)濟和文化中心的城市，既是人口和財富的聚集地，也是交通和通訊的重要樞紐，一旦發(fā)生運營中的安全事故，損失將會非常嚴重；從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，運營中地鐵變形是城市管理中不可忽視的重要環(huán)節(jié) ，必須對其進行系統(tǒng) 、現(xiàn)代、科學、

23、專業(yè)的監(jiān)測 ，確保重大建筑及公共場所的安全運營 ，保障社會的穩(wěn)定發(fā)展 。3.2 隨著軌道交通不斷建設(shè)和投入使用，地質(zhì)環(huán)境變化及自身結(jié)構(gòu)變形對其安全運營影響日益顯現(xiàn)以上海為例 ，上海軟土地基由于自身的固結(jié)和工程荷載的雙重作用滿載軌道設(shè)施通車后 ，仍然伴隨隧道變形 、下沉的現(xiàn)象 。 在運營過程中 ，必須控制隧道的變形和下沉幅度始終處于安全運營允許的范圍內(nèi)。這就要求 ，一方面在施工過程中應(yīng)依據(jù)地質(zhì)勘查評估資料制定具有前瞻性的施工技術(shù)方案，采取最為穩(wěn)妥的施工技術(shù)進行建設(shè)；另一方面則需要在工程運行過程中，對軌道工程進行地質(zhì)環(huán)境 、結(jié)構(gòu)本身的動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取防止措施，以確保運營正常和安全 。為此

24、，有關(guān)部門制定有相應(yīng)措施，聘請專業(yè)單位對地鐵進行永久性動態(tài)監(jiān)測，定期向地鐵管理部門提供準確完整的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為地鐵采取綜合性的預(yù)防和治理措施提供了科學依據(jù)。目前常規(guī)人工監(jiān)測情況主要有：從 1994 年至今，軌道交通 1 號線進行沉降監(jiān)測 、收斂監(jiān)測 ，上、下行線共計 2654 個測點；1999 年至今， 2 號線也開始進行沉降監(jiān)測及收斂監(jiān)測 ，上下行線共約 5211 個測點 。 監(jiān)測頻率為 2 次/ 年，均采用電子水準儀及 GPS 高程控制。.專業(yè)資料 .中短期監(jiān)測 ：地鐵有關(guān)法規(guī)規(guī)定 ，在軌道外邊沿 50 米紅線區(qū)域內(nèi)的周邊施工，必須對地鐵安全運營狀態(tài)進行監(jiān)護。主要手段采用沉降位移、水平位移

25、、收斂、接縫、應(yīng)力、應(yīng)變測試等 ，多為人工監(jiān)測 ，很少實現(xiàn)自動化 。圖 3.1-1 軌道交通 1 號線累計沉降變化 （1994.12-2002.11 ）圖 3.1-2 軌道交通 2 號線累計沉降變化 （1999.12-2002.12 ）由上圖可以看出 ，軌道交通運營以來 ，隧道發(fā)生了多處變形與沉降 ，總體處于沉降狀態(tài) ，并在空間上表現(xiàn)出明顯的不均勻變形特點：形成了地鐵1 號線隧道衡山路站附近、黃陂南路 新客站區(qū)間的 “沉降.專業(yè)資料 .谷 ”，沉降谷內(nèi)部又以人民廣場、新客站附近累計沉降量最大。形成了地鐵2 號線隧道東方路 人民廣場區(qū)間隧道平均累計沉降量為59.7mm 的 “沉降谷 ”。地鐵 2

26、 號線黃浦江段隧道沉降明顯小于它相鄰兩側(cè)隧道的沉降變形量，黃浦江 段地鐵隧道平均累計變 形量僅 為 22.8mm （其中最小沉降 量只有），將東方路 人民廣場 “沉降谷 ”分割成兩個次級的 “沉降谷 ”，也使相鄰區(qū)段隧道變形的差異性更加明顯，石門路 人民廣場 、河南路 黃浦江、黃浦江至陸家嘴站等三個區(qū)段地鐵隧道累計不均勻變形分別達91.9 、 131.2 、74.3mm/km 。地鐵 1 號線上下行線隧道除細微的變形特點外，二者沉降變形規(guī)律完全一致；地鐵 2 號線上下行線隧道除細微的變形特點外，二者沉降變形規(guī)律完全一致。正是在這些不均勻沉降區(qū)，容易出現(xiàn)道床反沙、隧頂與接合縫滲水等肉眼可以看見的

27、特征 。自 1995 年以來，地質(zhì)部門對整條交通一號線隧道進行了長期監(jiān)測，積累了較多的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗：隧道沉降 、隧道管片裂縫 、隧道管片擠壓變形、隧道管片水平偏移和沉降等情況進行了監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明 ，沿線的地質(zhì)條件好壞與地鐵線路的沉降量密切相關(guān)，如浦東地區(qū)和徐家匯以南地區(qū)的地質(zhì)條件較好 ，所對應(yīng)的地鐵線路的沉降量也較小，六年來 ，如上海體育館站的最大累計沉降量只有10mm ；相反，又如人民廣場地段 ，地基條件差 ，最大累計沉降量達 150mm 。.專業(yè)資料 .3.2 重大工程安全運營對環(huán)境要求不斷提高，需及時地掌握影響其安全運營的變形情況經(jīng)過一定時期的大規(guī)模、大容量的城市建設(shè)，帶來了數(shù)倍于此的

28、管理時期，安全運營問題尤為凸顯。一方面是相對脆弱的地下基礎(chǔ)，一方面是不斷增長的建筑物管理需求，形成上海城市化進程中相互依托、相互影響的兩方面 ，也不可避免的出現(xiàn)運營中變形異常導(dǎo)致的安全問題。為此，必須通過系統(tǒng) 、科學、先進的監(jiān)測方法及時掌握影響其運營安全的變形情況。設(shè)計、施工、維護構(gòu)成了建筑的生命周期。在早期的城市規(guī)劃和城市建設(shè)中，絕大多數(shù)進行監(jiān)測的建筑僅僅關(guān)注設(shè)計、施工階段 ，對運營階段安全監(jiān)測的重要性認識不夠 ，使有關(guān)預(yù)埋預(yù)裝 、監(jiān)測數(shù)據(jù)的初始值的獲取、設(shè)計空間的預(yù)留等都難以做到 ，給建成后的安全監(jiān)測帶來較大苦難。單簽城市飛速發(fā)展 ，一大批建筑處于設(shè)計、施工階段應(yīng)該具備“生命周期內(nèi)全程監(jiān)測

29、”，做好安全監(jiān)測的前期工作 。3.2 目前國內(nèi)監(jiān)測市場的方法體系相對落后、不夠系統(tǒng) ，有待提高目前的監(jiān)測技術(shù) 、方法比較單一 ，設(shè)備陳舊 ，難以滿足現(xiàn)代監(jiān)測業(yè)務(wù)的需要；各類方法也缺乏系統(tǒng)性、針對性 、規(guī)范性。 因此需要借鑒國外經(jīng)驗，結(jié)合本城市特點 ，逐步形成一套運營中安全監(jiān)測的技術(shù)規(guī)范、體系。3.2 項目可行性分析政府和社會的高度重視今年來 ，從中央到地方開展以城市安全、可持續(xù)發(fā)展為核心的課題廣泛、深入，引起社會各界的高度重視。2003 年 5 月，國務(wù)院發(fā)布 突發(fā)公共事件應(yīng)急條例，要求建立國家統(tǒng)一的突發(fā)事件預(yù)防控制體系，統(tǒng)一指揮 、高效機動 、.專業(yè)資料 .協(xié)同聯(lián)動 ，以便迅速 、主動、有效的應(yīng)對公共突發(fā)事件。其中運營中公共建筑的安全性監(jiān)測是重要的組成部分之一。國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展提供了技術(shù)可行性縱觀國內(nèi)數(shù)十年變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展歷程，傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方法主要采用的是大地測量和近景攝影測量方法，發(fā)展到京都高 、自動化監(jiān)測程度強的空間