隨著我國現代化（huà）建（jiàn）設的飛速發展，城市基礎設施地鐵越來越多，是城市客運（yùn）交通（tōng）的（de）大動脈以及城市生命線，其投（tóu）資大、難（nán）度高、施工期長、環境複雜（zá）等。同時地鐵沿線（xiàn）高強度的物業開發、市政工程建設對（duì）地鐵結構和（hé）運營安全帶來一定的隱（yǐn）患，城市軌道交通結構的安（ān）全保護工作日（rì）益嚴峻，一但出現城市軌道交通（tōng）安全事件（jiàn），將嚴重（chóng）影響城市軌道交通的正（zhèng）常（cháng）運營。因此，在外界施工影響下，對運營期間的地鐵實施必要的變形安全監測至關重要。 
        1 地（dì）鐵（tiě）監測的意義和目的
        地鐵結構本身由於地基的變形及內部應力、外部荷載的變化（huà）而產生結構變形和沉降。而地鐵旁邊的施工正是引起外部荷載變化的主（zhǔ）要原（yuán）因，地鐵結構變形（xíng）和沉降超過允許值，將會對地鐵的運營安全造成影響。通過監測可動態收集地（dì）鐵（tiě）結構變形信息，掌握結構變形情況，保障運營安全。
        地鐵監測（cè）的主（zhǔ）要目的如下：1）通過對測量數據的分析、掌握隧道和圍岩穩定性的變化規律（lǜ），修改和確（què）認設計及施工參數；2）通過監控量測了解施（shī）工方法的科學性和合理性，以便及時調整施工方法，保證施工安全及隧（suì）道的安全；3）了（le）解隧道結構的變形情況，實現信（xìn）息化施工，將監測結果反饋設（shè）計，為改進設計施工提供信（xìn）息指導，提供可靠施工工藝，為以後類似的施工提供技術儲備。
        2.監測實施
        因地鐵隧道的特殊性，對於（yú）地鐵運營期的監測，需采用自動化監測手段，即采用（yòng）測量機（jī）器人和自動監測（cè）係統軟件建立隧道結構變形自動監測係統。在外部施工期間自動測量地鐵隧道結構頂板、側牆及道床在三維—X、Y、Z方向（其中（zhōng）：X、Y為水平方向，Z為垂直方向）的變形值。
        2.1監測點與基（jī）準點布置
        參考工（gōng）程設計、實際情況及有關規定，確定地鐵（tiě）受外界項目施工（gōng）影響（xiǎng）的範圍，監測斷麵（miàn）可按5～20m間距布設，每斷麵布設一般情況下六個監測點。在隧道兩端不受建設項目施工影響的隧道遠處各設置3個基準點。 
        2.2自動監測係統
        自動監測係統主要由監測設備、參考係、變形體和控製設備構（gòu）成（chéng）。監測設備由測量機器人、自動化監測係統軟件和監測控製房組成；控製設備由工控機及遠程控製電腦組成。
        1）自動化監測網絡係統（tǒng）的硬件部分包括高精度自（zì）動全站（zhàn）儀、目標棱鏡、信號通信設（shè）備與供電裝置、計算機及網絡設備等部分組成。 
        2）係統軟件包括動態基準實時測量軟件和變形點監測軟件兩大部分。動態基（jī）準實時測量軟件功能（néng）上主要有以下特點：根據距離及棱鏡布設情況自動（dòng）進行大小視場的切換；依據布設的網形站與站之間的觀測關係（xì），對測站點的觀測方向可分組設置，可適（shì）合任意控製網形，不局限於導線（xiàn）網；采用局域網（wǎng）技術進行數（shù）據的通信，並具有網絡斷開的自動判斷功能；為滿足各種測量等級和（hé）運營環境的需要，具有各項測量限差、時間延（yán）遲、重試（shì）次（cì）數、坐標修正的設置（zhì）功能；考慮到地鐵（tiě）內局部範（fàn）圍內氣象一致性，在平差計算中，采用加尺度參數解算，避免（miǎn）了氣象參數的測（cè）定，提高控製網測量的精度。
        3）變形點監測軟件包括各分控機上的監測軟件和主控（kòng）機上的數據庫管理軟件兩部分（fèn）。分控機上（shàng）的（de）監測（cè）軟件用來控製（zhì）測量機器人按要求的觀測時間、測量限差、觀測的點組進行測量，並將測量的（de）結果寫入主控機（jī）上（shàng）的管理數（shù）據庫中。
        2.3自動監測係統工作流程
        首先建立計算機和測量機器人的（de）通信，然後對測量機（jī）器人（rén）進行初始化，此外進行測站及控製限（xiàn）差的設置，所有設置完畢後進行（háng）學習測量，設置點組和定（dìng）時器，根（gēn）據點位的重要性以及監測頻率將相同的觀測點納入同一點（diǎn）組，最後進行自動觀測。一周期觀測（cè）完（wán）畢後軟件（jiàn）便對原始（shǐ）觀測數據進行差分處理，得到各變形點的三維坐標、變形量及變形曲線（xiàn）圖（tú），設置軟件還可以將數據通過手機網絡發送至指定的郵箱。
        3地鐵隧道自動（dòng）化監測（cè）的（de）技術（shù）難點（diǎn）
        地鐵隧道是狹長形的空間環境，同時列車一般以平均5分鍾（zhōng）左右的間隔在隧道中高速運行。地鐵（tiě）環境的這些特點及保證地鐵正常運營等（děng）因素（sù）的製約，使（shǐ）得自動變形監測（cè）係統在地鐵（tiě）變形監測中的（de）應（yīng）用，遇到比其它工程中更多（duō）的技術問題，因此自動變形監測手段有著常規測量無法（fǎ）比擬的優越性。自動監測係統係統可以在無人（rén）值（zhí）守的情況下，全天（tiān）24小時連續地自動監（jiān）測，實時進行數據處理、數據分析、報表輸出及提供圖形、自動報警等。為滿足地鐵結構變形監測的環境條件，自動監測係統需能解決以下幾個方（fāng）麵的技（jì）術難點問題：
        1）遇障礙重複測量時間延遲功能。
        2）消除隧道內氣流變化的影響。列車（chē）在行駛中有很大氣（qì）流通過，用預置限差的辦法來剔（tī）除幹擾。
        3）有效地消除外（wài）界誤（wù）差的影響（xiǎng）。采用溫度、氣壓實時改正（zhèng）和（hé）差分改正相結合的混合改（gǎi）正模型進行實測數（shù）據改正。
        4）列車行駛中地（dì）基振動影響問題。列車在行駛中有很大（dà）的振動，選擇具有自動補償技術的（de）全站儀。
        5）滿足“視場（chǎng）”要求的測量點分布。多個監測棱鏡會出（chū）現在一個視（shì）場中，必須避免視場中多棱鏡幹擾，正確選擇需監（jiān）測的棱鏡。
        6）限製時間內完成全部監測點的監測。
        7）解決異（yì）地遠程監測數據實（shí）時傳輸問題。隧道（dào）中控製係統采用網絡通訊方式，采用工控機（jī）現場控製全站儀進行自動監測（cè）。同時該工控（kòng）機上外（wài）接一（yī）個專用的GPRS/CDMA無線通訊模塊，將監測數據從現場通（tōng）過專用的GPRS/CDMA無線通訊模塊傳輸到遠程的服務器（qì）上並更新到（dào）數據庫中。
        8）必須有效消除測站點不穩定性影響。用自由設站方式自動測（cè）量位於相對不（bú）變形區域的控製點，實時獲得測站三維位置後再進行監測點自動測量；
        4 結 語
        運營地鐵隧道引進自動化監（jiān）測技術是必不可少的，這（zhè）是由地鐵工程的隱（yǐn）蔽性、複雜性、科技性等特點所決定的。 隨著（zhe）城市經濟的快速（sù）發（fā）展，社會交通運輸壓力也不斷增大，為緩解地（dì）麵（miàn）道路的交通壓力，廣泛開展地（dì）鐵項目施工有助（zhù）於提高交通（tōng）運營的效率。對運營地鐵隧道采取自（zì）動化監測技術，不僅保護了地鐵隧道的正（zhèng）常使用，也（yě）是確保地鐵運營及乘客人員安全的基本條（tiáo）件。