工程概括

工程項目位于深圳市福田區(qū)，工地基坑周圍有電纜溝、燃?xì)夤芫€、給水管線、污水管線、電力管線等市政管線；基坑北側(cè)為既有地鐵線，離基坑最近距離約為 6.5m；東側(cè)為在建地鐵線，離基坑最近距離約為 1.5m。該基坑采用樁錨、樁撐、坡率法及直立式超前錨管+錨桿等支護(hù)方式，周長約520.6m，開挖面積約 9185.2㎡，開挖深度約 9.35~11.45m。本方案主要針對施工影響既有地鐵線區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)自動化監(jiān)測進(jìn)行編制。

監(jiān)測目的

由于臨近既有線的外部作業(yè)不可避免地對已經(jīng)建成的地鐵隧道設(shè)施結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，這種影響主要表現(xiàn)在：外部施工土方卸載、抽水、失水、振動、加載等，這些可能對地鐵隧道設(shè)施結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形、傾斜、位移、隆起、沉降等方面造成影響。例如，結(jié)構(gòu)橫截面產(chǎn)生水平或豎向位移或軌行區(qū)道床、軌道結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。因此，在臨近的外部施工實施過程中必須對可能受到影響的地鐵結(jié)構(gòu)、軌道設(shè)施等進(jìn)行變形自動監(jiān)測。

自動化監(jiān)測的主要作用：

• 準(zhǔn)確量測外部施工過程中地鐵車站及隧道結(jié)構(gòu)不同位置的水平與豎向變形量及變形速率。

• 通過對測量數(shù)據(jù)的分析和處理，掌握外部隧道和圍巖穩(wěn)定性的變化規(guī)律，分析影響隧道和圍巖穩(wěn)定性變化的因素，并提供實時數(shù)據(jù)，反饋指導(dǎo)施工與設(shè)計。

• 對地鐵車站及隧道設(shè)施結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行及時準(zhǔn)確地監(jiān)測與預(yù)警，保證施工期間地鐵車站及隧道設(shè)施結(jié)構(gòu)安全及地鐵運(yùn)營安全。

監(jiān)測方法

本項目在確定的監(jiān)測范圍外穩(wěn)定處兩端各布設(shè)不少于3個基準(zhǔn)點（左右線每條線共布設(shè)6個基準(zhǔn)點，共12個基準(zhǔn)點，現(xiàn)場可根據(jù)條件多布設(shè)若干基準(zhǔn)點，作為互相校核的條件），每條線6個基準(zhǔn)點的坐標(biāo)即為該條線監(jiān)測系統(tǒng)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

基準(zhǔn)點控制網(wǎng)初始值采用自由設(shè)站的方法進(jìn)行測量，假定測站點坐標(biāo)，以大里程最遠(yuǎn)端的后視基準(zhǔn)點作為定向，并依次測定各個后視點的坐標(biāo)。后視點測量方法采用極坐標(biāo)法，多測回取其平均值作為其初始坐標(biāo)。

監(jiān)測基準(zhǔn)點布設(shè)在監(jiān)測范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域，在隧道拱腰距地面1米左右或道床兩側(cè)排水溝位置采用沖擊鉆鉆孔，埋設(shè)棱鏡桿件，并安裝棱鏡，棱鏡面朝向測站位置并采用膠水固定。在監(jiān)測影響區(qū)域外兩端各埋設(shè)3個基準(zhǔn)點，基準(zhǔn)點間間距10～20米，且兩點間高差大于0.5米，便于全站儀進(jìn)行目標(biāo)識別。

為了保證觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性及可比性，人工監(jiān)測與自動化監(jiān)測均采用同一監(jiān)測點標(biāo)志，且在同一時間采集初始值。相關(guān)單位委托天寶官方合作伙伴廣州宏拓測量儀器有限公司使用Trimble S9 HP測量機(jī)器人配合智能數(shù)據(jù)終端進(jìn)行自動化監(jiān)測。人工監(jiān)測采用控制網(wǎng)結(jié)合極坐標(biāo)法進(jìn)行，監(jiān)測儀器為天寶0.5″測量機(jī)器人。人工復(fù)測則使用天寶DiNi03水準(zhǔn)儀配合水準(zhǔn)尺做沉降觀測。

成果反饋

Trimble S9 HP測量機(jī)器人，搭配智能數(shù)據(jù)終端和應(yīng)用軟件，組成了地鐵自動化監(jiān)測系統(tǒng)，擁有強(qiáng)大的監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線繪制功能，可以繪制監(jiān)測值、監(jiān)測值變化量、監(jiān)測值變化速率的時間過程曲線和分布曲線等等。在必要的時候，可通過人工復(fù)測來比對儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。