1.1课题背景 随着经济的发展, 越来越多的城市开始兴建地铁工程。

地铁隧道建造在地质复杂、道路狭窄、地下管道密集、交通繁忙的闹市中心，其安全问题不容忽视。

无论是在施工期还是运营期，都要对其结构进行变形监测，以确保主体结构和周边环境安全。

地铁隧道结构变形监测内容需根据地铁隧道结构设计、国家相关规范和类似工程的变形监测以及当前地铁所处阶段来确定。

如何在复杂的环境中保证隧道的正常运行, 是一个十分重要而又现实的问题。

运营期间的隧道变形监测内容主要包括区间隧道沉降、隧道与地下车站沉降差异、 区间隧道水平位移、 隧道相对于地下车站水平位移和断面收敛变形监测等。

常规的隧道变形监测如连通管法、 巴塞特法等, 需多名监测人员, 其特点是监测项目多、线路长、测点多、观测频繁和数据量大, 给监测数据处理、分析和资料管理带来了繁琐的工作, 以手工为主作业模式导致效率低下, 不能及时快速地反馈监测信息。

在运行的隧道中进行监测更是困难, 主要是因为运行间隔很短, 测量人员进入隧道工作非常危险, 所以在运行期间绝对不允许测量人员进入。

1.2 研究现状 目前我国已有多个城市的地铁投入商业运营 , 为确保地铁安全运营, 在地铁隧道安全影响区域内施工时必须对隧道的三维变形进行监测, 而运营地铁隧道一天中三分之二以上时间处于全封闭状态 , 绝对不允许监测人员进入隧道作业 ,目前常采用的方法是基于测量机器人的自动化监测系统。

运营地铁受施工影响的变形具有累计变形量小、监测精度高、监测周期长的特点,如广州地铁盾构隧道设计的保护控制标准为:隧道的绝对沉降不大于 20mm, 总水平位移不超过20mm,要求测量精度优于1mm。