关键词：位移监测仪；位移监测；应用
合肥某地铁线施工过程中，穿越8股货运铁路。轨道区间隧道在下穿铁路的过程中，根据多地区地铁下穿铁路研究结论以及施工经验，隧道施工必然会引起铁路基床的变形，进而影响轨道的平顺性，对铁路的运营安全直接造成影响。为确保隧道下穿施工时铁路的安全，需要针对隧道下穿盾构推进的各工况进行严密监控测量，把施工引起的一系列动态变化信息及时反馈到施工单位，使之能及时调整优化施工参数，以避免危及铁路安全运营的事故发生。为此，在线位移监测仪的应用显得尤为重要。
1在线位移监测仪器原理
每个测量断面设置一个基准点，所有本断面内测量信号发射源安装在该基准点上。通过绝对基准点B0，测量工作基准B1的坐标变动来形成统一基准。比如以绝对基准点B0为准，测量下一断面工作基准点B1的变动，那么B0安装三个位移信号发射源测量B1的三维位置变动（dx,dy,dz)。同时B0自身安装有检测自身方位变动的三轴转角测量传感器，测得自身的角度变化（θx, θy, θz)。原理如图1所示。
各个断面监测到的断面内监测值mi，根据本断面基准变动Di，得到实际测量值Mi
Mi=mi-Di
可达到精度0.5mm，转角检测精度0.005°。（0.087mrad）
建立基准网络以后，可测量断面内的各类变形如收敛、规矩、沉降、高差，还可以监测各断面的总体位移、扭转。
2监测点的布设
测点类型和数量的确定,结合本工程现场情况、地质条件、设计要求、施工特点等因素,综合考虑，并能全面反映被监测对象的工作状态；测点的位置应在最不利位置和断面上或者是在相同情况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息，指导施工。表面变形观测点的位置,既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于应用仪器进行观察，还要有利于测点的保护；埋设测点不能影响和妨碍结构物的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在联系和变化规律。根据监测方案，预先布置好各监测点，以便在监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态；测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。
3 监测实施过程
3.1 项目监测准备
首先完成设备支架和36台在线位移监测仪的安装施工；然后完成现场地表沉降、铁路路基沉降、触网立柱沉降及倾斜等监测点无源感知标靶的埋设施工，共埋设设监测点260个；2018年8月14日完成锁轨器及无源感知标靶的安装，设置11个断面计144个监测点；同步完成设备的监测运行调试工作。
3.2 监测实施
8月15日9:00开始，我单位安排6人24小时负责平台维护、数据实时查看、异常数值的分析及当日变化量、累计变化量的统计，专人负责每日报表在微信群里及时发布，为项目动态管理和安全施工提供保障。为了保证地铁隧道盾构施工和二次注浆土体固化期间铁路运行安全，从8月22～9月10日盾构施工期，安排测绘专业人员，每天一次对轨道沉降进行人工重点复测和现场监测点的巡查；从9月11日～10月10日在二次注浆土体固化期间，每周三次对轨道沉降进行人工重点复测和现场监测点的巡查。在沉降稳定观察期内，每周一次对轨道沉降进行人工重点复测和现场监测点的巡查；从而有效地保证了每个监测点数据实时、有效、真实和稳定。
4监测数据分析
4.1 监测数据统计
在线位移监测仪现场监测数据的采集，既2018年8月15日轨道线左线隧道盾构施工进入铁路保护区开始，隧道盾构施工周期为8月15日~9月10日，土体二次注浆固化终结时间为2018年10月10日，本次稳定期监测截止时间为2018年12月15日。智能在线位移监测仪每个监测点设置检测频率为1次/20nim，每次检测值为10次测试的平均值，全天每个监测点测试数据为72个，通过720次测试统计，得出当天每个监测点位移变化量。
4.2 人工复测
考虑轨道位移对铁路运行的重要性，在七个股道（联5线在施工期间封锁未设）设置36个人工复测点，人工复测次数24次，沉降量与自动化监测数值比对最大偏差小于0.5m。
结合施工实际进度，依据实时监测数据，分析盾构施工对地面沉降变化影响值。
（1）当隧道盾构机环刀进入影响区域工作时，地面沉降变化量在1.6~2.8mm之间。
（2）在盾构机身进入影响区域时，地面沉降变化量在2.5~4.8mm之间。
（3）在盾构机尾进入影响区域时，地面沉降变化量在4.5~7.6mm之间。
5 结论
通过对在线位移监测仪2018年8月15日至2018年12月16日监测数据的统计分析，结合人工对轨道沉降重点监测测量数值复核结果。合肥轨道某线隧道盾构施工在穿越股道群期间，地表沉降最大值为6.1mm；路基及轨道垂直位移最大变化量为7.6mm；触网立柱垂直位移最大变化量为2.6mm，触网立柱最大倾斜角为1.3度。隧道盾构施工过程中沉降变形量未达到预警值，沉降值控制在规范允许范围内。二次注浆土体固化稳定后，地表沉降值稳定在0～4.5mm之间；路基及轨道垂直位移变化值稳定在2.6～4.5mm之间；触网立柱垂直位移最大变化量为2.1mm，触网立柱最大倾斜角为1.1度。
综合整过监测周期过程及最终累计变化情况，盾构穿越期间单日变化量及累计变化值均未达到控制预警值；在盾构后三个月的监测期间，监测数据稳定收敛，故可认为渉铁范围内股道群地表、路基、道轨及接触网立柱等位移变形已稳定，表明此工程设计、施工以及监测方案是成功可行的。
参考文献：
[1]张丽娜，靳自强等，沉降观测技术在某高铁无砟轨道路基中的应用[J]，江西建材，2013，5:192-7193
论文作者:黄云海
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/11/29
标签：位移论文; 盾构论文; 在线论文; 断面论文; 轨道论文; 铁路论文; 复测论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;