静力水准自动化监测系统在广州地铁中的实践

来源：大阳城娱乐科技 浏览量： 时间：2023-02-24 14:34

静力水准自动化监测系统在广州地铁中的实践
作者：魏本现

静力水准自动化监测系统是一种高精密液位测量系统，该系统适用于测量多点的相对沉降，具有精度高、自动化性能好等特点。主要用于大型水利枢纽工程等各测点不均匀沉降的测量。本文通过案例，介绍了该系统在广州地铁变形监测中的应用，可为类似的监测项目提供参考。

广州地铁六号线天河客运站邻近的三号线天河客运站，为明挖地下四层岛式车站，车站主体建筑外包总长83．8 m，宽度19．9 m。车站埋深为32．2 m，覆土厚度3 m。三号线天河客运站为地下二层侧式车站，车站埋深为16．8 m，于2006年12月建成通车。六号线车站主体与三号线车站主体的水平距离约16．1～22．9 m，底板之间竖向距离约15．4 m。

三号线车站底板大部分位于花岗岩残积层上，残积层分布范围广、厚度比较大，具有遇水极易崩解的特点，即可致使地层地质参数变差，地基承载力下降。三号线车站在施工期间及运营初期都曾经发生过结构沉降现象。

鉴于以上原因，在六号线天河客运站施工期间需要对三号线车站进行全天候沉降监测。由于现场空间限制而无法安装全站仪，经过比较，最终选择采用DAMS静力水准远程自动化监测系统进行沉降监测。在监测实施中，车站沉降是通过对道床沉降监测来实现的。

1、静力水准远程自动化检测系统

静力水准自动化监测系统包括监测数据自动采集系统和监测信息系统两部分。

1．1数据自动采集系统

数据自动采集系统由磁致伸缩式静力水准仪、数据采集智能模块、监控主机、管理计算机、DAMS—IV数据采集软件构成。

主要功能有：监测功能；显示功能；操作功能；数据存储功能；综合信息管理功能；系统自检功能；远程控制功能；数据采集。

1．2监测信息系统功能

由数据处理信息化网络平台和监测成果网络发布平台构成。功能有：监测数据分析处理；工程安全信息管理与反馈；数据库管理。

1．3 DAMS自动化变形监测系统仪器原理

本项目采用的仪器是南京南瑞集团公司提供、型号为磁致伸缩式静力水准仪，数据采集单元Au 2000；数据采集模块( V1．1)NDA 1303；NARI 大坝安全信息管理网络系统DSI MSV 4．0。

1．3．1静力水准仪测量原理

所选用的仪器依据连通管原理的方法，用磁致传感器测量每个测点容器内液面的相对变化，再通过计算求得各点相对于基点的相对沉降量。

1.3.2磁致伸缩式静力水准仪原理及结构

仪器由主体容器、连通管、磁致伸缩液位传感器等部分组成。当仪器位置发生垂直位移时，主体容体的液面将产生相应的变化，通过测量装置测出液面高度的变化即可计算得测点的相对沉降。

2、监测要求

1)监测范围

三号线天河客运站车站内约118 m范围。

2)监测周期

基坑开挖前测得可靠初值后开始，至六号线天河客运站回填完毕且监测数据稳定为止。

3) 监测项目、精度、频率
监测项目：道床结构沉降及差异沉降。监测精度：±0．1 mm。监测频率：施工关键期，1次／30l I l i n；一般施工状态，1次／2 h。

4)监测控制标准

道床变形沉降控制值6～，相临监测点的沉降差不超过4 mm，日变形量不超过1．5%。监测警戒指标分为三级，分别为预警值、报警值、控制值，预警值取控制值的70％，报警值取控制值的80％。

3、静力水准监测布点

1)基准点设置

根据系统布设原理，在左、右线各设置1条测线，每条测线设置1个基准点，基准点布设在远离变形区以外，最外侧观测断面以外40 m左右的轨道结构外侧。基准网点采用独立坐标系统。左线基准点为J L 09，右线基准点为J R09。

2）监测点设置

根据施工设计文件要求，监测点设置于道床结构上，左、右线各设置8个测点，共16个测点。除JL01～JL02， J R01一JR 02间距9 m外，同一测线上其他相邻测点间距均为18 m。静力水准仪设置于轨道外侧道床结构上，安装、调试严格按照静力水准仪使用说明进行。

4监测成果资料分析和反馈

4．1监测成果内容

本工程采用自动化实时监测系统，实现监测数据信息实时采集、传输、计算处理的自动化，监测数据信息经过软件自动处理后，可以得到如下数据。

1)监测点累积沉降量及时间——沉降曲线图；

2)监测点在设定时段内沉降差及沉降速率；

3)相邻监测点之间差异沉降值。

4.2监测成果分析

监测工作从2009—0l 一19开始至2011—01一13结束，历时2年时间。其中，2009—11—23，2011—01—13左右线各点的累计沉降量及沉降差统计表明：

1) 左线监测点累计沉降量普遍大于右线累计沉降量，说明在新站施工过程中，三号线车站底板更靠近基坑的区域沉降量更大。

2)2009—11—23左线测点累计沉降量均超控制值，但各监测点的沉降速率较稳定，且相邻监测点的沉降差最大为1．73 mm，属于均匀沉降。右线最大累计沉降值为5．85 mm，相邻监测点的沉降差最大为2．21 mm。结果表明整个施工过程对既有线的影响较小。

3) 从2009一11—23至2011～01—13，左线单点变化量最大点为：HL 05号点，变化量为0．23 mm；右线单点变化量最大点为：J R 08号点，变化量为0．48 mm。日变化速率趋近于o，可以认为监测数据稳定。

4．2信息化监测及成果反馈

将监测成果及时准确反馈给设计、施工、监理、建设管理、运营管理等各单位，根据监测情况各单位及时进行决策，采取相应的施工措施、运营维修、养护措施或必要管理措施，保障了地铁三号线运营安全。

5结束语

通过监测既达到了三号线安全运营又达到了优化施工的目的。监测实践证明，静力水准远程自动化监测系统能够及时提供沉降数据，具有精度高、自动化性能好等特点，是地铁变形监测方法的理想选择之一。

本文章转自爱学术（aixueshu.com），如有侵权，请联系删除

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