■肖凱

（青海省第二測繪院　青海　西寧　810001）

變形監(jiān)測測量精度在城市軌道交通工程的應(yīng)用

■肖凱

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

對城市軌道交通而言，注重變形監(jiān)測的測量精度能夠及時分析和評價交通的安全狀態(tài)，避免危險性變形的發(fā)生。本文從我國某些城市變形監(jiān)測的實踐出發(fā)，通過變形監(jiān)測精度制定的原則及確定途徑，深入探究利用監(jiān)測對象的變形允許值計算變形監(jiān)測精度的方法。

變形監(jiān)測測量精度城市軌道交通工程

變形監(jiān)測就是利用專用的儀器和方法對變形體的變形現(xiàn)象進行持續(xù)觀測，對變形體變形形態(tài)進行分析和變形體變形的發(fā)展態(tài)勢進行預(yù)測等的各項工作。現(xiàn)如今，有些管理者熱衷于監(jiān)測的內(nèi)容、時間或數(shù)據(jù)等，對變形監(jiān)測精度的要求往往是忽視的。再加上城市軌道交通在建設(shè)和運營期間所需要變形監(jiān)測的項目很多，其特點不同，所以檢測精度很難統(tǒng)一。因此，確定合理的監(jiān)測精度顯得尤為重要。

1　變形監(jiān)測精度在城市軌道交通工程方面制定的原則

一般而言，對于同類工程建筑物，根據(jù)其結(jié)構(gòu)、形狀不同，要求的精度也有差異，即使是同一建筑物，不同部位的精度要求也不同。一般變形觀測是為了使變形值穩(wěn)定在某個區(qū)間值內(nèi)變化。在確保安全的情況下，觀測的誤差值應(yīng)該小于允許變形值的1/10～1/20。不過變形過程研究的誤差值則比這個數(shù)值要小得多，甚至應(yīng)該使用目前科學(xué)技術(shù)所能達到的最高精密測量度。而對于研究城市軌道交通工程變形監(jiān)測測量精度而言，監(jiān)測精度的制定選用前者即可。

2　變形監(jiān)測變形在城市軌道交通工程中允許值的確定

2.1城市軌道地基變形允許值在建筑物的確定

地基變形允許值是指為保證建筑物正常使用而確定的變形控制值，城市軌道地基的大小主要取決于交通工程地質(zhì)及建筑地基設(shè)計、車輛荷載及差異、建筑體型復(fù)雜因素引起的地基變形、多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)局部傾斜值控制指標(biāo)以及預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值等。

2.2城市軌道交通變形允許值在變形監(jiān)測項目的確定

為了確保城市軌道的安全而確定變形最大控制值就是城市軌道變形監(jiān)測項目中變形允許值的含義，目前，我國各城市因地制宜，根據(jù)各地的巖土條件、工程本身難度、施工水平、周圍環(huán)境等固有條件以及大量的實踐和經(jīng)驗等人工條件來制定城市軌道變形監(jiān)測項目允許值監(jiān)測的控制標(biāo)準(zhǔn)，由此制定的變形允許值也就是最終的變形允許值。同時,對于比較復(fù)雜、特殊的工程應(yīng)實事求是，根據(jù)實際情況制定相應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.3軌道變形允許值在階段性變形監(jiān)測項目的確定

軌道變形監(jiān)測的類型:長期變形監(jiān)測和階段性變形監(jiān)測，在建項目和舊有項目的變形監(jiān)測分別是從時間以及監(jiān)測對象的新舊進行劃分。長期變形監(jiān)測是指整個施工過程中變形不穩(wěn)定而需要長期變形監(jiān)測的項目，而階段性變形監(jiān)測是指若工程竣工后地形基本趨于穩(wěn)定，那么就不需要繼續(xù)進行短期變形監(jiān)測。

變形量的分部規(guī)律:無論哪種監(jiān)測，根據(jù)城市軌道經(jīng)歷的時間和時間段不同，在每個時間段內(nèi)不同的交通項目號的變形量也不同。軌道變形量的數(shù)值主要經(jīng)歷施工期間變形速度大，竣工后一年軌道變形放慢、二年變形平穩(wěn)，三年后趨于穩(wěn)定這四個階段。再加上每個不同交通路段地基土的類別不同，,因此在建設(shè)和使用過程中的變形狀況也不同。

不同類型變形監(jiān)測變形允許值的確定方法:在建或舊有項目的建筑變形允許值將時間作為參考標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)長期變形監(jiān)測和階段性變形監(jiān)測開始的時間和經(jīng)歷的時間段，探究監(jiān)測對象總的變形值以及變形歷程中每個時間段將可能產(chǎn)生的變形比例，將某一時間內(nèi)可能產(chǎn)生的變形值確定為該時間段的變形允許值。

3　城市軌道交通工程變形監(jiān)測精度制定的方法

3.1誤差計算在城市軌道變形監(jiān)測中的分析

城市軌道的變形允許值是由設(shè)計單位提供，或是由設(shè)計單位提供的總變形允許值由監(jiān)測單位計算。根據(jù)其變形允許值,一般而言，觀測誤差應(yīng)小于允許變形值的1/10～1/20之間，即可計算變形監(jiān)測的誤差。

3.2誤差在城市交通軌道沉降監(jiān)測中的計算方法

在城市交通建設(shè)中，假定城市軌道交通建設(shè)中的一些城市規(guī)定控制沉降量為30mm，那么用沉降觀測點的測量初始標(biāo)高減去30mm即可得出沉降值。在計算過程中，也可以考慮用其他方法，比如：濾波、時間序列模型等去掉誤差，分析沉降過程，繪制沉降曲線等。

3.3誤差在監(jiān)測對象其他變形監(jiān)測的計算方法

（1）城市軌道結(jié)構(gòu)段變形平置構(gòu)件撓度以及高層建筑層間相對位移、豎直構(gòu)件的撓度、垂直偏差等)，取p=0.950,1/tλ≤1/6。

（2）城市軌道整體性位移建筑物頂部水平位移、全高垂直偏差以及橋梁等工程設(shè)施水平偏差)，取p=0.980,1/tλ。

4　變形監(jiān)測測量精度在城市軌道交通工程中的實際應(yīng)用

我們現(xiàn)在所熟知的變形監(jiān)測方法主要分為四類：（1）地面測量方法（集合水準(zhǔn)測量，三角高程測量，方向和角度測量，距離測量）；（2）間測量技術(shù)（甚長基線干涉法測量（VLBI），衛(wèi)星激光測距（SLR），全球定位系統(tǒng)（GPS），合成孔徑雷達干涉（InSAR））；（3）影側(cè)利郎方法；（4）專門測量手段（各種準(zhǔn)直測量，傾斜儀監(jiān)測，應(yīng)變計測量）。

它們各自都有自己的優(yōu)缺點，又在城市軌道交通方面發(fā)揮了重要的作用。例如，GPS系統(tǒng)能對鐵軌的變形程度做出精確的判斷和數(shù)字體現(xiàn)，能夠讓維護人員及時對鐵軌的變動情況進行補救；再例如，地面測量方法精度高，應(yīng)用比較靈活，它的野外工作量大。能夠?qū)﹂L距離，大面積的軌道進行遙測，從而確保軌道的安全。

5　結(jié)語

科學(xué)、準(zhǔn)確、及時的分析和預(yù)報工程及工程建筑物的變形情況，對工程建筑物的施工和運營管理極為重要。目前國內(nèi)已經(jīng)有很多條城市軌道交通線路建成運營，通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在建設(shè)過程和運營期間，其隧道等主體結(jié)構(gòu)均有變形發(fā)生，影響著城軌的運營安全。為了及時掌握地鐵主體結(jié)構(gòu)的變形情況、消除安全隱患，在運營期間，采取適宜的變形監(jiān)測是非常必要的，根據(jù)變形監(jiān)測情況，及時提出整治方案，以保障城軌的運營安全。完善監(jiān)測方法，使地鐵監(jiān)測成為保障地鐵運營安全、維護城市窗口形象的主要工作項目。

[1]馬振海.城市軌道交通線路的敷設(shè)形式 [J].城市軌道交通研究,2005(3):27-30.

[2]夏才初,潘國榮,等.土木工程監(jiān)測技術(shù) [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.

[3]李曉紅.隧道新奧法及測量技術(shù) [M].北京:科學(xué)出版社，2002.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-338-1