上海地鐵主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)進(jìn)行垂直位位移監(jiān)測(cè)和區(qū)間隧道管徑收斂監(jiān)測(cè)。
2. 1監(jiān)測(cè)方法
垂直位移采用水準(zhǔn)測(cè)量方法
隧道管徑收斂監(jiān)測(cè)采用全站儀全斷面掃描法
2.2垂直位移
垂直變形采用吳淞高程系（上海市城市高程系統(tǒng)）。
鑒于軌道交通線路軌道交通線路的網(wǎng)絡(luò)化和上海市存在不均勻地面沉降的原因，目前上海市所有的深、淺埋水準(zhǔn)點(diǎn)均不宜作為沉降監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的高程起算點(diǎn)，從已有的測(cè)量成果資料反映，近10年間地面80%同名深、淺埋水準(zhǔn)點(diǎn)沉降量達(dá)
運(yùn)營(yíng)期地鐵以地鐵竣工日期為監(jiān)測(cè)時(shí)間基準(zhǔn)
垂直變形高程控制網(wǎng)采用逐級(jí)控制方案：
城市基巖標(biāo)→基巖標(biāo)間地面一等線路→地面地下水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)→地鐵站臺(tái)基準(zhǔn)點(diǎn)→地鐵站臺(tái)基準(zhǔn)間通過(guò)地下區(qū)間隧道的二等水準(zhǔn)線路→沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)
地鐵一號(hào)線高程控制網(wǎng)如下圖所示
執(zhí)行《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》，其主要技術(shù)要求見表
表
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項(xiàng) 目 等 級(jí) |
儀器類型 |
視線長(zhǎng)度 |
前后視距差 |
任一測(cè)站 前后視距差累積 |
視線高度 (下絲讀數(shù)) |
||||
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一等 |
DS05 |
≤30 |
≤0.5 |
≤1.5 |
≥0.5 |
||||
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二等 |
DS1 |
≤50 |
≤1.0 |
≤3.0 |
≥0.3 |
測(cè)站觀測(cè)限差 表
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項(xiàng) 目 等 級(jí) |
基輔分劃讀數(shù)差 |
基輔分劃所測(cè) 高差之差 |
上下絲讀數(shù)平均值與中絲之差 |
檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差 |
||||
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一等 |
0.3 |
0.4 |
1.5 |
0.7 |
||||
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二等 |
0.4 |
0.6 |
3.0 |
1.0 |
往返高差不符值、環(huán)線及附合路線閉合差的限差 表
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項(xiàng) 目 等 級(jí) |
檢測(cè)已測(cè)測(cè)段 高差之差 |
測(cè)段、路線、往返測(cè) 高差不符值 |
環(huán)閉合差及 附合路線閉合差 |
||||
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一等 |
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||||
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二等 |
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注：表中R、F、K分別為檢測(cè)測(cè)段、環(huán)線或附合路線、測(cè)段、路線長(zhǎng)度，以公里為單位
外業(yè)觀測(cè)應(yīng)使用上表精度要求自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀或電子水準(zhǔn)儀及配套的銦瓦水準(zhǔn)尺，水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺均應(yīng)鑒定合格并在有效期內(nèi)，性能良好。使用期間應(yīng)按規(guī)范要求定期檢測(cè)儀器i角。
地面水準(zhǔn)線路從軌道交通線一端附近的基巖標(biāo)開測(cè)，按一等水準(zhǔn)測(cè)量精度施測(cè)，并閉合到軌道交通線另一端附近的基巖標(biāo)。
為工作方便，將地鐵車站出入口附近的一等水準(zhǔn)測(cè)量線路點(diǎn)與地鐵站臺(tái)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，并與地上水準(zhǔn)測(cè)量控制線路和隧道水準(zhǔn)測(cè)量線路形成水準(zhǔn)測(cè)量閉合環(huán)，施測(cè)精度按二等水準(zhǔn)要求進(jìn)行。
地下水準(zhǔn)測(cè)量按二等水準(zhǔn)測(cè)量要求進(jìn)行。為縮短觀測(cè)時(shí)間，提高觀測(cè)精度，測(cè)量采用2臺(tái)電子水準(zhǔn)儀分別在上、下行線同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，在進(jìn)行路線測(cè)量同時(shí)按插入中間點(diǎn)的方式聯(lián)測(cè)道床上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
限于現(xiàn)場(chǎng)條件，除線路點(diǎn)外各沉降點(diǎn)觀測(cè)允許采用前后視不等距的方法觀測(cè)，但必須提高對(duì)儀器i角的要求。建議儀器i角調(diào)校至小于±5″。
隧道線路測(cè)量路線采取單程觀測(cè)，上下行線線路均起訖于兩端的地鐵車站站臺(tái)基準(zhǔn)點(diǎn)，分別組成附合線路。上、下行線形成一個(gè)閉合環(huán)，整條地鐵隧道水準(zhǔn)路線組成水準(zhǔn)網(wǎng)。
地下水準(zhǔn)測(cè)量在地鐵停止運(yùn)營(yíng)半小時(shí)后后進(jìn)行，以減少地鐵運(yùn)營(yíng)震動(dòng)影響。
正常狀況下2次/年，局部差異沉降大的區(qū)段加密監(jiān)測(cè)。
1. 外業(yè)觀測(cè)資料驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)定
平差計(jì)算前應(yīng)先對(duì)外業(yè)觀測(cè)資料進(jìn)行檢查與質(zhì)量評(píng)定。
計(jì)算環(huán)線閉合差和附合線路閉合差，兩者均應(yīng)小于規(guī)范的限差規(guī)定。
按環(huán)線閉合差計(jì)算每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的全中誤差Mw
k為A點(diǎn)到待求點(diǎn)E的測(cè)段數(shù)，
n為測(cè)線總測(cè)站數(shù)，
HE(A)為由A點(diǎn)起算的待求點(diǎn)E的高程。
由同名點(diǎn)的兩次高程差得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量。計(jì)算公式為：
BCi=Hi-Hi-1 (式
LJi=Hi-H0 (式
式中:BC為本次沉降量,LJ為累計(jì)沉降量,H0為首次高程,H為各次平差高程, i為第某次觀測(cè)。
根據(jù)各連續(xù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量和里程計(jì)算隧道變形曲率半徑，繪制各種圖件
2.3隧道管徑收斂監(jiān)測(cè)
長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的隧道管徑收斂監(jiān)測(cè)沿用了隧道竣工資料編制時(shí)使用的全站儀全斷面自動(dòng)掃描采集數(shù)據(jù),擬合計(jì)算半徑方法進(jìn)行。
必須指出，此方法計(jì)算得到的半徑值並非是實(shí)際值而與變形模型有關(guān)，存在一定的模型誤差，但對(duì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)而言是有相當(dāng)?shù)膮⒖純r(jià)值的。
有關(guān)規(guī)范未提出明確的隧道收斂變形允許值指標(biāo)，現(xiàn)根據(jù)上海地鐵嚴(yán)格限制荷載作用下結(jié)構(gòu)變形小于1‰D設(shè)計(jì)要求,取其1/2作為管徑收斂測(cè)量精度指標(biāo),按地鐵隧道內(nèi)徑D=
隧道橫斷面應(yīng)為隧道軸線的法線方向，實(shí)際工作中以管片環(huán)的前(后)端邊作為隧道橫斷面方向,右圖中m,n點(diǎn)位置設(shè)置兩個(gè)固定斷面方向標(biāo)記，兩標(biāo)記間的垂面上各測(cè)點(diǎn)組成隧道橫斷面。外業(yè)觀測(cè)時(shí)設(shè)儀器于兩斷面方向標(biāo)記連線A點(diǎn)上,按設(shè)定的測(cè)點(diǎn)密度自動(dòng)測(cè)定並記錄斷面方向上各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。按需人工增補(bǔ)測(cè)點(diǎn)。
圖
外業(yè)觀測(cè)得到的管片內(nèi)管壁點(diǎn)坐標(biāo)值經(jīng)剔粗處理,利用這些數(shù)據(jù)可描繪出管片環(huán)形狀。
根據(jù)對(duì)管片環(huán)變形的認(rèn)識(shí)與理解, 可對(duì)管片環(huán)形狀進(jìn)行量化。目前采用橢圓方程按最小二乘原理進(jìn)行擬合計(jì)算, 計(jì)算出該斷面的長(zhǎng)短直徑（即豎向直徑和水平直徑）。
管徑收斂量根據(jù)前后期兩期斷面數(shù)據(jù)比較得到。
