地铁隧道监控量测信息系统的应用研究

地铁隧道监控量测信息系统的应用研究

王丽菲1缪睿2

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1.南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司广西南宁530000

2.江苏南沿江城际铁路有限公司江苏南京210000

摘要：伴随着城市化进程的加快，我国基础设施建设已经全面开展。城市地铁作为城市出行的重要交通工具需要对其进行实时监控管理。地铁隧道监控量测信息系统能够高效准确的对地铁隧道进行监控量测，对地铁隧道的稳定情况进行分析判断，是地铁隧道监控量测信息收集，对地铁隧道状态进行分析的重要工具。

关键词：地铁隧道；监控量测；信息系统；应用

1隧道开挖技术

隧道开挖是地铁隧道施工中的重点，确保开挖技术的合理性，是提升工程质量的关键。湿喷和潮喷是混凝土喷射技术的两种主要方式。混凝土喷射的粘结性与支护性能，可以通过湿喷施工技术的运用而得到提升，0.1m为该技术的一次性喷射厚度，具有较低的回弹率。与此同时，也是发挥围岩自承能力、增强支护效果的有效方法。在改善施工环境中，潮喷施工技术能够发挥有效作用，减少速凝剂使用量，实现成本的合理的控制。控制混凝土喷射的附着度、厚度、密实度和强度等，能够增强喷射效果。以工程建设标准为依据，合理控制混凝土的性能与规格，喷射方法的选择要根据施工环境确定。在隧道开挖当中，要临时封闭掌子面，施工方法选择环形导坑预留核心土方法。为了对岩体的收敛状况进行有效控制，仰拱设置于外层的上台阶位置。注浆处理地基，能够有效增强上台阶区域基础的承载力，为施工的顺利进行奠定基础。开挖方式是决定隧道开挖效果的主要因素之一，为了降低围岩受到的影响，可以多次采用循环开挖的方法。强支护应用于隧道开挖当中，并实时监控隧道开挖中的相关数据，比如轨道高度差和地表沉降等。

2地铁盾构施工技术

盾构施工法在地铁施工中是一项较为常见的施工技术，它在实际施工中主要是通过对盾构机械设备实施的一种充分利用，其主要目的就是对地下施工的土体能够实施有效性的保护作用，这种方法为隧道暗挖施工法。盾构法在我国的实际应用的时间较短，盾构法在国内地铁工程施工之中真正开始使用的时间为2004年，在上海上中路越江隧道施工的过程中充分的应用了该施工法，在此之后盾构法施工技术在国内便获得了极为快速的发展，直到当前阶段我国已经能够实现对大型盾构设备的自行生产，而无需依靠进口设备从而节省了设备的购入费用支出。

3地铁隧道监控量测信息系统的应用

3.1地铁隧道监控量测信息系统

在互联网技术与计算机技术快速发展的现代社会环境中，隧道监控量测系统伴随着地铁隧道监控需求应运而生。隧道监控量测系统能够利用互联网技术、蓝牙技术自动生成检测点，通过计算机或手机将数据上传到服务器，形成各种形式的报表，便于地铁隧道量测人员及时进行数据监测、判断与汇报。隧道监控量测系统相对于传统的人工监控量测技术来说，大大减少了监控量测的时间，降低了监控量测的成本。当系统检测到异常情况则可以第一时间通知管理人员，降低安全事故发生的概率，减少安全事故带来的财产损失。同时，隧道监控量测系统可以对收集的原始数据进行处理分析，从而对地铁隧道变形、位移、沉降等内容进行智能化预测分析以及预警，进而实现对地铁隧道施工中的集中化、智能化、自动化处理，为地铁工程开展提供高效的指导建议。

3.2系统功能

3.2.1数据预处理功能

将监控量测设备收集的数据通过手工导入或自动导入的方式录入计算机。按照技相关规范与技术方案对其进行粗差检验，如检验合格则可继续进行处理计算；如结果不合格则需要进行预警，并停止计算处理。对地铁隧道监控量测数据进行稳定性分析，运用不同检测技术对工作基点的稳定性进行检验，根据检验结构采用下一步平差计算方式。按照地铁隧道基准点与工作基点稳定性检验结果，有针对性的选择经典平差、自由网平差等技术对监测数据进行计算。最后，将数据资料进行入库整理。将经过处理计算后一系列数据，如累积沉降速度、相对挠度等，将其录入至计算机数据库，便于后续分析。

3.2.2数据库管理功能

一是地铁隧道系列属性数据查询以及监控量测结果查询。在进行属性数据查询时，可以对属性数据类别以及属性值条件进行筛选，以便系统搜索出满足查找条件的监测点，再根据查询的实际需求结合监测成果条件，以得出满足要求的测点属性信息，以便对不同类别监测点在不同监测环境下的属性值进行查询。在对属性值查询时可以任意选择监测点的测段、车道、位置等，以查询到满足用户需求的结果。在完成查询后，可以将查询结果通过excel、pdf等格式进行编辑打印。二是地铁隧道数据的录入与添加。数据库中可以对地铁隧道数据以及监测结果进行录入。系统拥有手工录入以及自动导入两种形式。手工录入可以在系统的录入界面添加相应数据值，逐个进行录入；自动导入则是将数据自动导入数据库，同时实现多点自动导入。数据添加会实时显示，在完成添加后可以对数据进行保存、编辑、打印。三是地铁隧道数据修改与删除。由于兼顾到监控量测系统操作的规范性，系统只允许对监测点属性进行调整。可以通过查询需要修改的监测点，对其相关属性进行修改，可以实时显示数据库中监测点的相关信息，便于用户及时查看修改结果；数据删除也需要在对数据进行查询后进行删除，在删除前必须经过再次确认，以保证删除无误。

3.2.3数据分析功能

采用稳定性分析法与相关指标，结合地铁隧道监控量测现场实际情况对各个监测点的稳定性进行分析判断。在深入分析监测信息反馈需求的基础上，提供可视化地铁隧道内部结构监测图形报表，以辅助判断监测点的稳定性，以便更加形象、更加直观的了解地铁隧道结构质量。以郑州1号线、2号线施工现场垂直位移监测为例，不仅仅要定期提供沉降量曲线图，还需要提供两期累积沉降量、挠度、相对挠度对比示意图等。第五，系统设置管理功能。为了进一步强化地铁隧道监控量测系统的使用安全，系统在运营与使用过程中必须始终保证其安全性，强化对系统用户管理与数据的安全防护。为了保证系统的安全性，用户必须要同时拥有用户名、密码以及验证才能操作系统。同时，系统会保留用户的登录时间、使用痕迹、操作过程、操作时间等。系统管理员会将不同用户的使用情况进行记录并总结汇报。根据地铁隧道监控量测系统使用需求对部分用户实行权限调整，以禁止部分用户使用系统的权限，以保障系统的安全性。系统中的数据会定期上传至云端进行保存，如对系统数据进行修改，会保留修改痕迹，并将修改结果同时上传，以始终保持数据的准确性。如有必要可以下载云端数据对系统数据进行恢复，进一步确保系统的安全性。

3.3BIM技术在地铁隧道信息集成模式

BIM技术能够将时间、造价、施工资源等形成有效的多维度信息管理，以集成化模式来计算施工的详细过程，减少不必要的额外消耗，推动工程施工的精密化发展。从功能要求来看，施工项目等大体量的项目需要精细建模和专业模型的整合，此时对于数据处理的要求会相对较高，BIM平台也需要进行轻量化处理。此外，需要注意的问题在于，BIM模型是一个展示实体，需要各种参数与属性的支撑，在施工管理的过程中也需要对现场施工数据进行采集，并将其转换为驱动模型数据源，才能发挥BIM技术的优势所在。所以，BIM技术需要管理信息系统的支撑，并为企业的工作提供科学研究和决策管理的帮助。

结语：地铁隧道监控量测系统是基于B/S模式的计算机系统，其具有一定的跨平台性，改革供模块相互独立，便于功能拓展。地铁隧道监控量测系统能够同时兼容不同浏览器，用户可以在自己的权限内对系统进行操作。地铁隧道监控量测系统已经应用在郑州地铁施工中，不仅有效提升了地铁隧道监控量测的数据收集，提升了地铁隧道运营水平，对于地铁工程的开展有着重要的现实意义。

参考文献：

[1]杨鹏飞.应用监控量测技术控制地铁隧道注浆对周边环境的影响[J].科学技术创新，2017（35）：130-131.