地铁3号线监测方案设计与数据处理开题报告

2020-05-28 11:05

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

本课题主要研究地铁的监测方案设计以及得到的数据该如何处理，通过阅读相关文献，现将资料做如下总结：

1.引言

1.1 地铁3号线介绍

南京地铁3号线是南京地铁第二条开通的过江线路，于2015年4月1日正式运营。地铁三号线途径浦口区、鼓楼区、玄武区、秦淮区、雨花台区和江宁区，线路北起林杨站，下穿长江进入南京南站一路南下，进入东山副城，南至秣周东路站，串联起江北新区、主城和东山副城。线路全长44.87千米，其中地下线42.4千米，高架线2.4千米。

1.2 监测的原因及目的

我们主要讲的是地铁内的地面沉降监测。地面沉降是指在一定地表面积内所发生的地表面降低的现象。地面沉降是一种缓慢的地质灾害，具有累进和不可逆转的特性，它的影响将长期发生作用，尤其不均匀地面沉降危害性极大，可直接导致地上地下构建物及设施的垂直及水平方向的形变。南京是我国地面沉降最严重的城市之一，地面不均匀沉降导致的地铁隧道结构断裂、渗水，会降低隧道寿命。可以说保证南京市轨道交通的安全运营就是保护国家财产和人民群众的生命安全，所以对轨道交通的长期沉降监测就显得尤其重要。通过长期的沉降监测，能够准确找出隧道沉降规律，预测变化速率、幅度、范围、及可能产生的危害，为各方决策和采取措施提供及时、准确、科学的监测资料，以确保轨道交通的安全运营。

2.沉降点埋设

监测目标为地铁3号线整条线路的沉降情况，所以地面上的水准点尽可能选在轨道路线附近机关、学校、公园内或其他易于寻找的地方，点位尽可能设于地基坚实稳定，安静僻静处，以利于标石的长期保存与观测。通过地铁车站水准点与地铁站台工作台进行联测，将地面控制测量的高程值传递到地下隧道，然后在车站的每个站台两侧都埋设一个站台水准点，作为隧道及高架上二等精密水准测量控制点。隧道测量路线沿着地铁隧道上、下行线的走向布设，相邻地铁站台工作点之间形成附合路线，在两站之间布设监测点和收敛点。以隧道管片的一环为单位，一环有1.2m，每个监测点之间间隔15环，每个收敛点之间间隔20环。

3.测量过程

通过地铁车站水准点与地铁站台工作台按照二等水准测量要求进行联测，将地面控制测量的高程值传递到地下隧道。视线长度、前后视距差、视距差累计按照二等水准测量要求执行。隧道内应将部分监测点纳入到二等水准路线进行往返观测，并固定测站、固定转点，其余的监测点按中视法进行测定。根据地铁水准控制网平差得出车站附近地面水准点高程值、上下接测和隧道水准测量线路形成水准测量附合水准路线，加以平差计算，能求到各地铁站台工作点的本次高程值。再通过两相邻站台工作点的平差后高程值进行平差计算两站台工作点之间监测点的高程值。监测周期为每天随机抽样测量两个站，每三个月地铁3号线进行一次完整的水准监测。水准测量的作业要求及观测限差分别如表1、表2

表1 作业要求

等级	视距	前后视距差	前后视距累积差	监测间歇点高差之差	水准路线测段往返高差不符值
二等	≤50m	≤1.5m	≤6.0m	≤1.0m	≤

注：1，表中前后视距累积差是指由测段开始至每测站的前后视距累积差；

2，表中的K为水准路线或测段的长度，以km为单位。

表2 观测限差

等级	每千米水准测量高差中数中误差（mm）	不符值、闭合差限差（mm）
偶然中误差	全中误差	往返测高差不符值	附合路线、环线闭合差	检测已测测段高差之差
二等

注：表中R为测段的长度，L为附合路线或环线的长度，K为已测测段的长度，以km为单位。

4.数据处理

采用徕卡dna03水准仪测量，仪器自动通过误差平差公式计算平差后的水准测量数据。将仪器里的数据与已知高程点的数据相比较，误差必须在二等水准测量的标准内。

通过本次监测找出沉降活跃区域，准确预报了隧道的形变速率、幅度和范围。根据本次监测对个别区域进行加密监测，以及时掌握变化情况，采取沉降防治措施。

5.总结

在轨道交通发展迅速的今天，地铁已经成为了人们生活中不可缺少的交通工具，成为了一个城市的运营动脉，所以铁路的安全运营就显得尤为重要。沉降监测在保护轨道交通运营起到了重要作用，能够准确提供隧道的变形信息，对轨道交通的安全运营提供了保障。

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