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地铁隧道结构变形监测方案

一、工程概况

珠江新城海心沙绿化改造及地下空间（三区）基础工程位于

珠江新城海心沙区域的西部，正在运营的地铁三号线“珠江新城〜赤岗

塔”区间盾构隧道在该工程的地下由西北向东南通过。该工程位于地铁

隧道上方的地基基础主要为直径1.6和2.2米的

-23.35-20.7

钻（冲）孔灌注桩基础，桩底高程约为〜米（广州城建

高程），并设置横、纵向转换梁支撑跨越地铁隧道的上部主体结构，最

大的转换梁梁底高程约2.70米。

经核查，位于地铁隧道两侧的钻（冲）孔桩与地铁隧道的最小水平

净距约2.90米，位于地铁左、右线隧道中间的钻（冲）孔桩与地铁隧

道的最小水平净距约2.60米。横、纵向转换梁梁

底与地铁隧道结构顶面之间的最小垂直净距约为15.50米。该工

程范围内的地铁隧道结构顶面高程约-13.15米，地铁隧道结构底

高程约-19.35米。

二、监测目的

正在运营的地铁三号线“珠江新城〜赤岗塔”区间盾构隧道在该项

目看台工程的地下由西北向东南通过，在地铁隧道结构外

侧左右垂直距离15.0米范围内的看台工程桩及上部主体施工过程中，

可能对地铁隧道结构产生变形、倾斜、位移、隆起或沉降等方面的影

响。受广州新中轴建设有限公司的委托对此区间的盾构隧道进行变形监

测和裂缝监测。主要目的是：

1、了解各种因素对地铁盾构结构变形等的影响，为有针对性

地改进施工工艺和修改施工参数提供依据；

2、预测地铁隧道结构的变形趋势，根据变形发展程度，决定是否

需要采取保护措施，并为确定经济合理的保护措施提供依据；

3、了解上部工程施工过程中地铁隧道结构有无裂缝情况及其变化

规律；

4、建立预警机制，避免结构和环境安全事故造成不必要的损失；

5、施工过程中，根据监测数据分析，及时反馈信息、指导施工，

为地铁的安全运营提供可靠保障。

三、遵循的监测技术及方案编制依据

3.1遵循的技术为TPS极坐标差分法

该方法采用瑞士Leica公司的具有ATR(自动目标识别)功能的

TCA系列的全站仪(又称测量机器人)，进行极坐标差分作业。

TCA2003全站仪，其标称精度测角为土0.5〃，测距为土(1mm+1

X10-6xD)；

TCA1800全站仪，其标称精度测角为土T,测距为土(1mm+2

X10-6xD),

该系列仪器能对目标进行自动搜索、自动照准、自动观测，

实现角度、距离测量自动化，其测量原理是极坐标法。该系统的标准配

置包括TCA全站仪、GeoMoS软件。

此系统已成功地应用于香港九龙塘地铁隧道运营监测，新加

坡地铁公司已将其作为常规装备用于地铁监测。

差分作业的基本思路是：由于测量实现了自动化，使得观测时间

缩短，在短时间内，大气环境可视为相对不变，故利用基准点的观测信

息，在无需测量气象元素的条件下实现大气折射、大

气折光的实时差分改正，测试结果显示，在200m的距离上，距

离测量精度为土0.2mm,水平方向测量精度为土0.24〃，坐标测量精度

达土0.2mm，说明在近距离上达到了比较高的精度。系统配置有TCA全

站仪、GeoMoS软件、光学反射