地鐵永久監測基準點的設置摘 要 就廣州地鐵1、2號線鋪軌后變形監測基準點確定的方法進行介紹,以促進地鐵永久監測工作的發展。關鍵詞 地鐵 永久 監測 基準點1前言 地鐵是城市現代化的標志之一,也是一種快速現代化的公共交通系統,進行地鐵隧道鋪軌后的變形監測,就是要為地鐵運營提供安全保證。從廣州地鐵1、2號線鋪軌后變形監測情況來看,進行地鐵隧道鋪軌后的變形監測很有必要。但地鐵隧道變形監測離不開基準點,現將廣州地鐵1、2號線的實踐經驗與大家交流,希望能以提高地鐵隧道變形監測的質量。2基準點位置的選擇 基準點是變形監測的基礎,選擇基準點位置的一般原則是:基準點應布設在變形體或變形區之外,且地質情況良好,不易破壞的地方。但就地鐵建成后的實際情況來看,從經濟性和可操作性考慮,基準點設在地鐵外是不可取的。若監測基準點設在地鐵外,一方面將增加引測進地鐵的工作量;另一方面引測進地鐵,因測量條件差,測邊短,俯、仰角大,測量的質量很難保證。若在地鐵區間隧道內設立基巖基準點或倒垂基準點,將會破壞地鐵隧道整體防水性能和地鐵的鋼筋混凝土結構,這是很不適宜的;同時因地鐵區間是一線狀的地下建構筑物,永久監測的基準點數量比較大,如果基巖基準點或倒垂基準點設在區間隧道,其設置費用將比較高。而地鐵車站所處的地質條件一般較好,遇到不良地質,皆進行地基處理,所以可以將車站看作一個大的穩定的剛體,發生變形的可能極小;另外,個別車站發生變形,也可從鄰車站的位置關系反映出來,不至于對監測基準點體系造成影響。因此,可以把變形監測基準點建立在車站上,如選擇車站的鋪軌控制基標或埋設的特殊點作為變形監測的基準點。3基準點確定 基準點設置在車站是既合理,又經濟。廣州地鐵1號線變形監測的基準點是車站及隧道內(極少部分)的鋪軌控制基標,鋪軌控制基標是在利用車站及隧道內一級精度的施工控制導線點和三、四等精度施工控制水準點基礎上測設的,與車站的鋪軌控制基標的坐標和高程有較大的誤差。而水平位移監測的導線精度要求為不低于三等導線,后者在作業精度的要求方面遠高于前者,即以低精度的基礎導線點作為高精度測量的平差依據,雖然變形監測側重于對兩次監測成果進行比較,在保證作業路線、作業儀器、作業人員乃至作業精度不變的情況下,對導線兩端控制點的精度依賴不大,但兩次測量的閉合差以及其在誤差分配方面的不一致,在一定程度上會損害三等變形監測成果的精度,這在水平位移監測內業計算中體現出來。另外垂直位移監測是按一、二等水準測量有關要求進行的,同時地鐵主體結構(隧道)在不良地質地段(如:飽和粘土、河溝等)發生垂直位移可能極大。這樣同樣存在以低精度的基礎水準點作為高精度測量的平差依據的弊端。同時,因變形監測的基準點為車站內的控制基標,個別車站的控制基標點數滿足不了監測方案的要求,而在靠近站端的區間內選擇了控制基標作為基準點,這些基準點本身也有可能受到區域變形的影響(如一號線長壽路站),若存在變形也將影響監測的精度。 綜上所述,并結合進行多處地鐵內局部監測,將基準點設置在道床中央對監測精度提高的事實,在進行廣州地鐵2號線變形監測時,采用在車站左右線按間距在120m以上要求各設置一條邊作為基準點邊(平面高程共用),為滿足垂直位移監測基準點的要求,需要在水平位移監測基準邊分中再設置一點。在基準點確定后,在一個合適的車站,垂直位移監測基準點與車站的控制基標聯測,從而可推算出其它各車站基準點的近似高程;在每個車站水平位移監測基準邊點與控制基標聯測,推算其它各車站基準點的近似坐標(其坐標不用于水平位移監測內業工作)。這樣就形成相對獨立并聯測了廣州城建坐標系的變形監測基準點系統,消除了原控制基標點位誤差對變形監測的影響。42號線基準點確定的優點 廣州地鐵1號線變形監測的基準點是車站及隧道內(極少部分)的鋪軌控制基標; 2號線變形監測時,采用在車站左右線按間距在120m以上要求各埋設一條邊作為基準點邊并在合適的車站聯測地鐵內城建坐標系統。通過廣州地鐵1、2號線變形監測工作實施,發現2號線變形監測基準點確定對監測工作的實施有以下幾個優點。 ① 消除了原控制基標點位誤差對變形監測的影響。在進行1號線監測時,僅水平位移監測從一個車站經區間附合至另一個車站,因每一車站鋪軌控制基標與前后車站的鋪軌控制基標在平面坐標方面有較大的誤差而導致導線全長閉合差滿足不了規范的要求,曾進行了多次重測。在進行2號線監測就沒有出現上述的情況; ② 提高了監測警戒值。1號線水平位移監測警戒值是橫向變化±6mm,對應120m的角度變化是10″,2號線則是水平位移監測控制點間角度變化是6″～8″(監測控制點邊長≥120m,取6″;監測控制點邊長≤80m,取8″),加密水平位移監測點橫向變化±4mm; ③使用方便。當鋪軌控制基標位于兩側的水溝中,因溝中有流水帶來的垃圾,造成基準點尋找難;同時因溝中有水,不方便水平位移監測工作對點。2號線則未產生上述情況。5結論 通過對廣州地鐵1、2號線變形監測工作的比較,充分證明了變形監測基準點確定的重要性和對監測工作影響。參考文獻1建設部綜合勘察研究設計院主編.建筑變形測量規范,JGJ8-97.北京:中國建筑工業出版社2首都規劃建設委員會辦公室主編.地下鐵道、輕軌交通工程測量規范,GB50308-1999.北京:中國計劃出版社3中國有色金屬工業總公司主編.工程測量規范,GB50026-93.北京:中國計劃出版社
