地铁永久监测基准点的设置
摘 要 就广州地铁1、2号线铺轨后变形监测基准点确定的方法进行介绍,以促进地铁永久监测工作的发展。
关键词 地铁 永久 监测 基准点
1 前言
地铁是城市现代化的标志之一,也是一种快速现代化的公共交通系统,进行地铁隧道铺轨后的变形监测,就是要为地铁运营提供安全保证。从广州地铁1、2号线铺轨后变形监测情况来看,进行地铁隧道铺轨后的变形监测很有必要。但地铁隧道变形监测离不开基准点,现将广州地铁1、2号线的实践经验与大家交流,希望能以提高地铁隧道变形监测的质量。
2 基准点位置的选择
基准点是变形监测的基础,选择基准点位置的一般原则是:基准点应布设在变形体或变形区之外,且地质情况良好,不易破坏的地方。但就地铁建成后的实际情况来看,从经济性和可操作性考虑,基准点设在地铁外是不可取的。若监测基准点设在地铁外,一方面将增加引测进地铁的工作量;另一方面引测进地铁,因测量条件差,测边短,俯、仰角大,测量的质量很难保证。若在地铁区间隧道内设立基岩基准点或倒垂基准点,将会破坏地铁隧道整体防水性能和地铁的钢筋混凝土结构,这是很不适宜的;同时因地铁区间是一线状的地下建构筑物,永久监测的基准点数量比较大,如果基岩基准点或倒垂基准点设在区间隧道,其设置费用将比较高。而地铁车站所处的地质条件一般较好,遇到不良地质,皆进行地基处理,所以可以将车站看作一个大的稳定的刚体,发生变形的可能极小;另外,个别车站发生变形,也可从邻车站的位置关系反映出来,不至于对监测基准点体系造成影响。因此,可以把变形监测基准点建立在车站上,如选择车站的铺轨控制基标或埋设的特殊点作为变形监测的基准点。
3 基准点确定
基准点设置在车站是既合理,又经济。广州地铁1号线变形监测的基准点是车站及隧道内(极少部分)的铺轨控制基标,铺轨控制基标是在利用车站及隧道内一级精度的施工控制导线点和三、四等精度施工控制水准点基础上测设的,与车站的铺轨控制基标的坐标和高程有较大的误差。而水平位移监测的导线精度要求为不低于三等导线,后者在作业精度的要求方面远高于前者,即以低精度的基础导线点作为高精度测量的平差依据,虽然变形监测侧重于对两次监测成果进行比较,在保证作业路线、作业仪器、作业人员乃至作业精度不变的情况下,对导线两端控制点的精度依赖不大,但两次测量的闭合差以及其在误差分配方面的不一致,在一定程度上会损害三等变形监测成果的精度,这在水平位移监测内业计算中体现出来。另外垂直位移监测是按
一、二等水准测量有关要求进行的,同时地铁主体结构(隧道)在不良地质地段(如:饱和粘土、河沟等)发生垂直位移可能极大。这样同样存在以低精度的基础水准点作为高精度测量的平差依据的弊端。同时,因变形监测的基准点为车站内的控制基标,个别车站的控制基标点数满足不了监测方案的要求,而在靠近站端的区间内选择了控制基标作为基准点,这些基准点本身也有可能受到区域变形的影响(如一号线长寿路站),若存在变形也将影响监测的精度。
综上所述,并结合进行多处地铁内局部监测,将基准点设置在道床中央对监测精度提高的事实,在进行广州地铁2号线变形监测时,采用在车站左右线按间距在120m以上要求各设置一条边作为基准点边(平面高程共用),为满足垂直位移监测基准点的要求,需要在水平位移监测基准边分中再设置一点。在基准点确定后,在一个合适的车站,垂直位移监测基准点与车站的控制基标联测,从而可推算出其它各车站基准点的近似高程;在每个车站水平位移监测基准边点与控制基标联测,推算其它各车站基准点的近似坐标(其坐标不用于水平位移监测内业工作)。这样就形成相对独立并联测了广州城建坐标系的变形监测基准点系统,消除了原控制基标点位误差对变形监测的影响。
4 2号线基准点确定的优点
广州地铁1号线变形监测的基准点是车站及隧道内(极少部分)的铺轨控制基标; 2号线变形监测时,采用在车站左右线按间距在120m以上要求各埋设一条边作为基准点边并在合适的车站联测地铁内城建坐标
系统。通过广州地铁1、2号线变形监测工作实施,发现2号线变形监测基准点确定对监测工作的实施有以下几个优点。
① 消除了原控制基标点位误差对变形监测的影响。在进行1号线监测时,仅水平位移监测从一个车站经区间附合至另一个车站,因每一车站铺轨控制基标与前后车站的铺轨控制基标在平面坐标方面有较大的误差而导致导线全长闭合差满足不了规范的要求,曾进行了多次重测。在进行2号线监测就没有出现上述的情况;
② 提高了监测警戒值。1号线水平位移监测警戒值是横向变化±6mm,对应120m的角度变化是10″,2号线则是水平位移监测控制点间角度变化是6″～8″(监测控制点边长≥120m,取6″;监测控制点边长≤80m,取8″),加密水平位移监测点横向变化±4mm;
③ 使用方便。当铺轨控制基标位于两侧的水沟中,因沟中有流水带来的垃圾,造成基准点寻找难;同时因沟中有水,不方便水平位移监测工作对点。2号线则未产生上述情况。
5 结论
通过对广州地铁1、2号线变形监测工作的比较,充分证明了变形监测基准点确定的重要性和对监测工作影响。
参考文献
1 建设部综合勘察研究设计院主编.建筑变形测量规范,JGJ8-97.北京:中国建筑工业出版社
2 首都规划建设委员会办公室主编.地下铁道、轻轨交通工程测量规范,GB50308-1999.北京:中国计划出版社
3 中国有色金属工业总公司主编.工程测量规范,GB50026-93.北京:中国计划出版社
地铁永久监测基准点的设置
摘 要 就广州地铁1、2号线铺轨后变形监测基准点确定的方法进行介绍,以促进地铁永久监测工作的发展。
关键词 地铁 永久 监测 基准点
1 前言
地铁是城市现代化的标志之一,也是一种快速现代化的公共交通系统,进行地铁隧道铺轨后的变形监测,就是要为地铁运营提供安全保证。从广州地铁1、2号线铺轨后变形监测情况来看,进行地铁隧道铺轨后的变形监测很有必要。但地铁隧道变形监测离不开基准点,现将广州地铁1、2号线的实践经验与大家交流,希望能以提高地铁隧道变形监测的质量。
2 基准点位置的选择
基准点是变形监测的基础,选择基准点位置的一般原则是:基准点应布设在变形体或变形区之外,且地质情况良好,不易破坏的地方。但就地铁建成后的实际情况来看,从经济性和可操作性考虑,基准点设在地铁外是不可取的。若监测基准点设在地铁外,一方面将增加引测进地铁的工作量;另一方面引测进地铁,因测量条件差,测边短,俯、仰角大,测量的质量很难保证。若在地铁区间隧道内设立基岩基准点或倒垂基准点,将会破坏地铁隧道整体防水性能和地铁的钢筋混凝土结构,这是很不适宜的;同时因地铁区间是一线状的地下建构筑物,永久监测的基准点数量比较大,如果基岩基准点或倒垂基准点设在区间隧道,其设置费用将比较高。而地铁车站所处的地质条件一般较好,遇到不良地质,皆进行地基处理,所以可以将车站看作一个大的稳定的刚体,发生变形的可能极小;另外,个别车站发生变形,也可从邻车站的位置关系反映出来,不至于对监测基准点体系造成影响。因此,可以把变形监测基准点建立在车站上,如选择车站的铺轨控制基标或埋设的特殊点作为变形监测的基准点。
3 基准点确定
基准点设置在车站是既合理,又经济。广州地铁1号线变形监测的基准点是车站及隧道内(极少部分)的铺轨控制基标,铺轨控制基标是在利用车站及隧道内一级精度的施工控制导线点和三、四等精度施工控制水准点基础上测设的,与车站的铺轨控制基标的坐标和高程有较大的误差。而水平位移监测的导线精度要求为不低于三等导线,后者在作业精度的要求方面远高于前者,即以低精度的基础导线点作为高精度测量的平差依据,虽然变形监测侧重于对两次监测成果进行比较,在保证作业路线、作业仪器、作业人员乃至作业精度不变的情况下,对导线两端控制点的精度依赖不大,但两次测量的闭合差以及其在误差分配方面的不一致,在一定程度上会损害三等变形监测成果的精度,这在水平位移监测内业计算中体现出来。另外垂直位移监测是按
一、二等水准测量有关要求进行的,同时地铁主体结构(隧道)在不良地质地段(如:饱和粘土、河沟等)发生垂直位移可能极大。这样同样存在以低精度的基础水准点作为高精度测量的平差依据的弊端。同时,因变形监测的基准点为车站内的控制基标,个别车站的控制基标点数满足不了监测方案的要求,而在靠近站端的区间内选择了控制基标作为基准点,这些基准点本身也有可能受到区域变形的影响(如一号线长寿路站),若存在变形也将影响监测的精度。
综上所述,并结合进行多处地铁内局部监测,将基准点设置在道床中央对监测精度提高的事实,在进行广州地铁2号线变形监测时,采用在车站左右线按间距在120m以上要求各设置一条边作为基准点边(平面高程共用),为满足垂直位移监测基准点的要求,需要在水平位移监测基准边分中再设置一点。在基准点确定后,在一个合适的车站,垂直位移监测基准点与车站的控制基标联测,从而可推算出其它各车站基准点的近似高程;在每个车站水平位移监测基准边点与控制基标联测,推算其它各车站基准点的近似坐标(其坐标不用于水平位移监测内业工作)。这样就形成相对独立并联测了广州城建坐标系的变形监测基准点系统,消除了原控制基标点位误差对变形监测的影响。
4 2号线基准点确定的优点
广州地铁1号线变形监测的基准点是车站及隧道内(极少部分)的铺轨控制基标; 2号线变形监测时,采用在车站左右线按间距在120m以上要求各埋设一条边作为基准点边并在合适的车站联测地铁内城建坐标
系统。通过广州地铁1、2号线变形监测工作实施,发现2号线变形监测基准点确定对监测工作的实施有以下几个优点。
① 消除了原控制基标点位误差对变形监测的影响。在进行1号线监测时,仅水平位移监测从一个车站经区间附合至另一个车站,因每一车站铺轨控制基标与前后车站的铺轨控制基标在平面坐标方面有较大的误差而导致导线全长闭合差满足不了规范的要求,曾进行了多次重测。在进行2号线监测就没有出现上述的情况;
② 提高了监测警戒值。1号线水平位移监测警戒值是横向变化±6mm,对应120m的角度变化是10″,2号线则是水平位移监测控制点间角度变化是6″～8″(监测控制点边长≥120m,取6″;监测控制点边长≤80m,取8″),加密水平位移监测点横向变化±4mm;
③ 使用方便。当铺轨控制基标位于两侧的水沟中,因沟中有流水带来的垃圾,造成基准点寻找难;同时因沟中有水,不方便水平位移监测工作对点。2号线则未产生上述情况。
5 结论
通过对广州地铁1、2号线变形监测工作的比较,充分证明了变形监测基准点确定的重要性和对监测工作影响。
参考文献
1 建设部综合勘察研究设计院主编.建筑变形测量规范,JGJ8-97.北京:中国建筑工业出版社
2 首都规划建设委员会办公室主编.地下铁道、轻轨交通工程测量规范,GB50308-1999.北京:中国计划出版社
3 中国有色金属工业总公司主编.工程测量规范,GB50026-93.北京:中国计划出版社