李 明

（中鐵隧道集團(tuán)技術(shù)中心，河南洛陽(yáng) 471009）

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在天津地鐵3號(hào)線金獅橋站—天津站站盾構(gòu)穿越高速鐵路工程中的應(yīng)用

李 明

（中鐵隧道集團(tuán)技術(shù)中心，河南洛陽(yáng) 471009）

為解決對(duì)盾構(gòu)施工影響范圍內(nèi)的高速鐵路沉降監(jiān)測(cè)問(wèn)題，以天津地鐵3號(hào)線金獅橋站—天津站站盾構(gòu)施工為依托，對(duì)既有城際鐵路進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論為：1）介紹該工程穿越城際鐵路情況及高鐵監(jiān)測(cè)特點(diǎn)和需求，說(shuō)明高鐵監(jiān)測(cè)中必須實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段；2）高鐵監(jiān)測(cè)項(xiàng)目較多，對(duì)路基及鋼軌沉降自動(dòng)化監(jiān)測(cè)重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行研究；3）結(jié)合鐵路特點(diǎn)進(jìn)行靜力水準(zhǔn)和自動(dòng)全站儀2套自動(dòng)化系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)布設(shè)以及在實(shí)施過(guò)程中的注意事項(xiàng)，說(shuō)明只有充分考慮環(huán)境特殊性才能有效發(fā)揮每種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段的預(yù)期效果；4）通過(guò)數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)兩者穩(wěn)定性較好，說(shuō)明采用智能型電子全站儀加棱鏡監(jiān)測(cè)手段解決目前鋼軌自動(dòng)化監(jiān)測(cè)難題的手段是可靠的，為以后的高鐵鋼軌自動(dòng)化監(jiān)測(cè)提供一種新思路。

高速鐵路；靜力水準(zhǔn)；智能型電子全站儀；自動(dòng)化監(jiān)測(cè)；鋼軌；盾構(gòu)

0 引言

隨著城市地下交通規(guī)模的擴(kuò)大及高速鐵路網(wǎng)的逐漸形成，盾構(gòu)區(qū)間下穿高速鐵路將不可避免。如何保證施工期間的高鐵運(yùn)營(yíng)安全，是地鐵施工亟需解決的問(wèn)題。其中，作為重要角色的監(jiān)測(cè)更應(yīng)引起高度重視，只有及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題才能防患于未然。

目前，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用在既有地鐵隧道的案例比較多，如崔天麟等［1］、張成平等［2］分別結(jié)合北京地鐵5號(hào)線崇文門(mén)站下穿既有隧道工程，詳細(xì)敘述了各種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的應(yīng)用，也為之后既有地鐵線監(jiān)測(cè)開(kāi)拓了視野；胡明慶等［3］結(jié)合武漢市軌道交通2號(hào)線隧道工程盾構(gòu)下穿京廣鐵路施工實(shí)例，針對(duì)軌面采取了常規(guī)的監(jiān)測(cè)實(shí)施，總結(jié)了鐵路軌道受盾構(gòu)穿越影響的規(guī)律；張建坤等［4］在北京地鐵8號(hào)線二期工程下穿某既有線路基的工程中，使用了靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)路基沉降進(jìn)行了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)；張建坤等［5］對(duì)戶(hù)外靜力水準(zhǔn)在安裝、使用過(guò)程中的影響測(cè)量精度的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了探討；劉永中［6］通過(guò)對(duì)測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)的研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了地鐵隧道在狹長(zhǎng)空間的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，解決了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的難題；焦瑩等［7］肯定和描述了激光掃描技術(shù)（測(cè)量機(jī)器人）在隧道及重要工程中的應(yīng)用；劉銀偉［8］以天津地鐵3號(hào)線鐵東路站—北站盾構(gòu)區(qū)間隧道為背景，對(duì)盾構(gòu)施工穿越既有鐵路引起的地表沉降、深層土體位移以及和應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了研究，工程實(shí)例與本文非常相近，但沒(méi)有對(duì)鋼軌實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

針對(duì)封閉運(yùn)行的高速鐵路實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的案例較少，且自動(dòng)化監(jiān)測(cè)一般只針對(duì)路基或結(jié)構(gòu)，針對(duì)鋼軌本身的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)案例就更少。本文結(jié)合天津地鐵3號(hào)線天津站站—金獅橋站盾構(gòu)區(qū)間穿越京津城際鐵路工程，提出了2種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)合運(yùn)用的辦法。

1 工程概況

天津站站—金獅橋站區(qū)間在右線DK15＋446.32（津山鐵路里程約下行線K137＋596.45）處下穿津山鐵路線，在右線DK15＋411.94（京津城際下行線里程K116＋457.73）處下穿京津城際。

津山鐵路線為雙線鐵路（路基寬約7.2 m），位于隧道上方，與隧道基本正交（相交角約90°），交匯區(qū)域共22 m。京津城際為雙線鐵路，路基頂寬為13.4 m，底寬為27 m，高5 m，樁基礎(chǔ)底端距離隧道結(jié)構(gòu)頂約為2 m。

天津站站—金獅橋站區(qū)間隧道內(nèi)徑為5.5 m，隧道頂在津山鐵路下埋置深度約17.8 m。在城際鐵路下埋深約24 m，主要通過(guò)地層為粉質(zhì)黏土、粉土層及粉砂層。本節(jié)點(diǎn)區(qū)域范圍有影響的地下水有2層，分別為上層第四系孔隙潛水和賦存于第Ⅱ陸相層及以下粉砂、粉土中微承壓水。

隧道與鐵路平剖面如圖1和圖2所示。

圖1 隧道與鐵路位置關(guān)系平面圖Fig.1 Plan sketch showing relationship between shield-bored Metro tunnel and existing high-speed railway

圖2 隧道與鐵路位置關(guān)系剖面圖（單位：m）Fig.2 Profile showing relationship between shield-bored Metro tunnel and existing high-speed railway（m）

2 選擇自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的原因

1）數(shù)據(jù)采集速度快、頻率高，滿足各方尤其是第三方產(chǎn)權(quán)單位（鐵路部門(mén)）對(duì)數(shù)據(jù)關(guān)注的需要。

2）對(duì)于處于封閉運(yùn)行的高速鐵路，不允許在白天用常規(guī)人工上道監(jiān)測(cè)，必須采取自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

3）對(duì)于特殊時(shí)間段如雨天、大霧天氣，人工上道監(jiān)測(cè)非常危險(xiǎn)，而監(jiān)測(cè)工作不能因此停滯，必須有自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供的數(shù)據(jù)。

4）鐵路內(nèi)來(lái)往列車(chē)較多，人工上道作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦冒進(jìn)作業(yè)，或者出現(xiàn)協(xié)調(diào)問(wèn)題及通訊故障不能及時(shí)了解列車(chē)接近情況，則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果。

3 監(jiān)測(cè)對(duì)象及手段

高鐵監(jiān)測(cè)最主要的監(jiān)測(cè)對(duì)象是鐵路路基、鐵路鋼軌及接觸網(wǎng)桿，最重要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是隆沉監(jiān)測(cè)。本工程中，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)上述主要監(jiān)測(cè)對(duì)象采取的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段分別是靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、智能型電子全站儀監(jiān)測(cè)。當(dāng)然，也可以采用電水平尺等類(lèi)似監(jiān)測(cè)手段，但應(yīng)考慮到電水平尺設(shè)置在軌枕時(shí)的固定問(wèn)題，原則上禁止對(duì)既有地鐵設(shè)施進(jìn)行鉆孔等破損性施工。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇合適的接觸網(wǎng)桿監(jiān)測(cè)方法，經(jīng)濟(jì)允許時(shí)，盡量采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

4 測(cè)點(diǎn)布設(shè)及注意事項(xiàng)

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)成本較高，測(cè)點(diǎn)布設(shè)除了要滿足工程需要外，還要兼顧經(jīng)濟(jì)，在點(diǎn)位的選取上應(yīng)深思熟慮。下文結(jié)合本工程穿越既有鐵路的工程實(shí)際，介紹測(cè)點(diǎn)布設(shè)的方法及注意事項(xiàng)。

4.1 靜力水準(zhǔn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

4.1.1 監(jiān)測(cè)目的及原理

1）監(jiān)測(cè)目的。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工影響范圍內(nèi)的路基隆沉情況。

2）監(jiān)測(cè)原理。該方法及所選用的儀器依據(jù)連通管原理的方法，用電容傳感器，測(cè)量每個(gè)測(cè)點(diǎn)容器內(nèi)液面的相對(duì)變化，再通過(guò)計(jì)算求得各點(diǎn)相對(duì)于基點(diǎn)的相對(duì)沉陷量。

4.1.2 測(cè)點(diǎn)布設(shè)

1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)范圍為盾構(gòu)左右軸線外各30 m距離，基點(diǎn)布設(shè)在30 m外。

2）測(cè)點(diǎn)布設(shè)在沿軌道走向的一側(cè)路基上，如有要求則兩側(cè)路基均可布設(shè)。

3）在左、右軸線上方各布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，隧道輪廓線上各布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。如盾構(gòu)左右線間隔較遠(yuǎn)，則在中間布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，外輪廓線外按照3，5，7，9 m位置各布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。在30 m外設(shè)置一個(gè)該斷面靜力水準(zhǔn)基點(diǎn)。靜力水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)布設(shè)如圖3和圖4所示。

圖3 靜力水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)布設(shè)平面示意圖（單位：m）Fig.3 Plan layout of hydrostatic leveling monitoring points（m）

圖4 靜力水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)布設(shè)剖面示意圖（單位：m）Fig.4 Profile showing layout of hydrostatic leveling monitoring points（m）

4）具體布設(shè)時(shí)，在預(yù)設(shè)位置先將道床碎石除去，露出地基土表面，之后澆注邊長(zhǎng)約15 cm的混凝土墩臺(tái)，形成一個(gè)穩(wěn)定的基座后，再將靜力水準(zhǔn)儀用螺栓固定在基座上，周?chē)靥钏槭?。靜力水準(zhǔn)布點(diǎn)示意如圖5所示。

圖5 靜力水準(zhǔn)布點(diǎn)示意詳圖Fig.5 Detail of installation of hydrostatic leveling monitoring points

4.1.3 注意事項(xiàng)

1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)要牢固可靠，日常要進(jìn)行測(cè)點(diǎn)巡視，避免測(cè)點(diǎn)松動(dòng)給列車(chē)運(yùn)營(yíng)造成危害。

2）該系統(tǒng)布設(shè)在露天環(huán)境，要考慮到夏季蒸發(fā)、冬季冰凍影響，在進(jìn)行液體灌注時(shí)要加入適當(dāng)?shù)姆纼鲆翰⑦M(jìn)行油封。建議夏季對(duì)靜力水準(zhǔn)儀采取一定的遮蓋措施。如確實(shí)因?yàn)槠渌蛩厥挂后w明顯減少，影響系統(tǒng)工作，則應(yīng)在保留之前隆沉值后，在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)整個(gè)管路重新注入液體，并調(diào)整系統(tǒng)重新工作。

3）由于系統(tǒng)布設(shè)在鐵路路基上，既受露天環(huán)境影響，又受列車(chē)運(yùn)營(yíng)震動(dòng)影響，故在工程施工影響前，應(yīng)持續(xù)觀測(cè)1～7 d，以便掌握外界環(huán)境帶來(lái)的數(shù)據(jù)變化規(guī)律；然后以數(shù)據(jù)變化相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間段采集的數(shù)據(jù)作為修正參考，重新輸入每個(gè)儀器計(jì)算參數(shù)作為初始值，下次測(cè)量選取在相同的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。

4）建議在每個(gè)靜力水準(zhǔn)墩臺(tái)上設(shè)置一個(gè)人工沉降測(cè)點(diǎn)，以便在天窗時(shí)間內(nèi)進(jìn)行人工復(fù)核。

5）應(yīng)經(jīng)常性地比較與另一套自動(dòng)化系統(tǒng)智能型電子全站儀監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，以便相互佐證，尤其是在不允許人工上道復(fù)核的時(shí)間內(nèi)。

4.2 智能型電子全站儀監(jiān)測(cè)

4.2.1 監(jiān)測(cè)目的及原理

1）監(jiān)測(cè)目的。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工影響范圍內(nèi)的鐵路鋼軌隆沉情況。

2）監(jiān)測(cè)原理。本系統(tǒng)采用徠卡TS30全站儀，相對(duì)于一般全站儀具有較高的測(cè)量精度和自動(dòng)識(shí)別、搜索目標(biāo)能力，同時(shí)具備最快的加速度和轉(zhuǎn)速。其采用的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)技術(shù)，使全站儀擁有極佳的動(dòng)態(tài)跟蹤性能幫助測(cè)量人員極大地提高作業(yè)效率，且運(yùn)行聲音較普通馬達(dá)驅(qū)動(dòng)要安靜得多，高效、節(jié)能、環(huán)保。

自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（ATR）原理是先自主發(fā)射一束紅外光束，按類(lèi)似自準(zhǔn)值的原理經(jīng)目標(biāo)棱鏡反射后由CCD相機(jī)所接收，然后通過(guò)圖像處理功能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的精確照準(zhǔn)，不受白天黑夜影響。

4.2.2 測(cè)點(diǎn)布設(shè)

1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)在施工主要影響區(qū)域，對(duì)應(yīng)靜力水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)位置，在左右軸線上方各布設(shè)一組（2個(gè)，左右軌各一個(gè)）測(cè)點(diǎn)，隧道輪廓線上各一組測(cè)點(diǎn)，左右軸線中間布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，外輪廓線外5 m處各布設(shè)一組測(cè)點(diǎn)。智能型電子全站儀測(cè)點(diǎn)布設(shè)平面如圖6所示。

2）具體布設(shè)時(shí)將棱鏡通過(guò)連接構(gòu)件固定在鋼軌上（如圖7所示），將智能型電子全站儀固定在自制的支架上，支架通過(guò)混凝土堆澆注在穩(wěn)定的平面上。整個(gè)過(guò)程要保證支架、混凝土堆具有足夠的穩(wěn)定性，將測(cè)量?jī)x器連接在無(wú)線發(fā)射終端上。智能型全站儀設(shè)置如圖8所示。棱鏡測(cè)點(diǎn)布設(shè)實(shí)景如圖9所示。

圖6 智能型電子全站儀測(cè)點(diǎn)布設(shè)平面示意圖（單位：m）Fig.6 Plan layout of intelligent electronic total station monitoring points（m）

圖7 連接構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖Fig.7 Structure of connection part

圖8 智能型全站儀設(shè)置示意圖Fig.8 Installation of intelligent electronic total station

4.2.3 注意事項(xiàng)

1）智能型電子全站儀的位置選取極為重要，難度也較大。要有一定的高度，確保視野的開(kāi)闊，距離不能太遠(yuǎn)，要在施工影響區(qū)域外，要避免風(fēng)吹日曬，要有穩(wěn)定電源，還要做好防盜。在城市環(huán)境中，滿足上述所有要求是很挑剔和苛刻的。因此，最佳的選擇是將儀器設(shè)置在附近滿足條件的建筑物中，且應(yīng)打開(kāi)窗戶(hù)。另外一個(gè)要素就是要固定好儀器本身，避免晃動(dòng)及儀器附近經(jīng)常性的人員走動(dòng)等外界原因干擾。另外，盡量采用高精度的全站儀，測(cè)距精度在1 mm＋2 ppm，測(cè)角精度在1″及以上。上述采用的智能型電子全站儀為徠卡TS30（0.5″，0.6 mm＋1 ppm）。

圖9 棱鏡測(cè)點(diǎn)布設(shè)實(shí)景圖Fig.9 Picture of prism monitoring point

2）當(dāng)儀器位置選擇好后，應(yīng)先架設(shè)儀器再指導(dǎo)棱鏡測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。儀器操作人員應(yīng)與軌道棱鏡測(cè)點(diǎn)布設(shè)人員通過(guò)對(duì)講機(jī)隨時(shí)溝通，布點(diǎn)人員要轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡對(duì)準(zhǔn)全站儀方向，以確保全站儀能夠看到并能自動(dòng)搜索成功。尤其是在需要布設(shè)很多棱鏡測(cè)點(diǎn)情況下，為保證全站儀都能自動(dòng)識(shí)別和搜索到，反復(fù)微整棱鏡位置也是必不可少的重要步驟。

3）相對(duì)靜力水準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)，該套系統(tǒng)受外界環(huán)境的影響更加敏感，故在工程施工影響前，更應(yīng)做好數(shù)據(jù)積累工作，應(yīng)持續(xù)觀測(cè)1～7 d或者更長(zhǎng)時(shí)間，直到徹底掌握外界環(huán)境帶來(lái)的數(shù)據(jù)變化規(guī)律。如數(shù)據(jù)變化幅度較大，而測(cè)試頻率要求又較高，則可通過(guò)比對(duì)連續(xù)多天、每天整點(diǎn)的數(shù)據(jù)，然后對(duì)每個(gè)整點(diǎn)的多次數(shù)據(jù)各自求平均值，以得到各整點(diǎn)的環(huán)境影響參考值，待下次在該時(shí)間取得數(shù)據(jù)后，減去環(huán)境影響參考值即得到該時(shí)間段內(nèi)測(cè)點(diǎn)的工程影響變化量。

4）建議在每個(gè)棱鏡位置對(duì)應(yīng)的軌道上設(shè)置一個(gè)人工沉降測(cè)點(diǎn)，以便在天窗時(shí)間內(nèi)進(jìn)行人工復(fù)核。

5）應(yīng)經(jīng)常性地比較與另一套自動(dòng)化系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，以便相互佐證，尤其是在不允許人工上道復(fù)核的時(shí)間內(nèi)。

5 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

如圖10所示，選取同一位置附近時(shí)，采用2種方法的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)整體吻合性較高，普遍差值在－1～1 mm，最大差值為0.7 mm。靜力水準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)全站儀數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定和滑順，部分時(shí)間受鋼軌振動(dòng)原因及全站儀系統(tǒng)原因影響，全站儀數(shù)據(jù)會(huì)有一定的跳躍，但總的效果較為理想。

圖10 測(cè)點(diǎn)沉降歷時(shí)曲線圖（2011年）Fig.10 Settlement Vs time in 2011

如圖11所示，靜力水準(zhǔn)與全站儀兩者沉降曲線在形態(tài)上最大的不同產(chǎn)生在鐵路工務(wù)部門(mén)抬道整修等特殊工況下。

由于棱鏡是通過(guò)連接構(gòu)件固定在鋼軌上的，故鋼軌的人為干預(yù)過(guò)程也得到了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的記錄。由圖11可知，在軌道沉降約4.5 mm時(shí)，工務(wù)部門(mén)進(jìn)行了軌道抬升修整工作，上抬幅度約6.5 mm，之后會(huì)因?yàn)閿_動(dòng)后密實(shí)穩(wěn)定需要，回落約2 mm，盡量使鋼軌達(dá)到預(yù)定理想狀態(tài)，確保行車(chē)安全。而靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)是安裝在鐵路路基上的，故累計(jì)沉降無(wú)法得到消除。

圖11 特殊狀況下沉降歷時(shí)曲線圖（2011年）Fig.11 Settlement Vs time under special conditions in 2011

6 結(jié)論與討論

通過(guò)天津地鐵3號(hào)線金獅橋站—天津站站盾構(gòu)穿越高鐵施工工程，總結(jié)出了針對(duì)高速鐵路采用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方法，尤其是采取棱鏡＋智能型全站儀進(jìn)行鋼軌自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是很好的一種選擇，可以有效解決鋼軌監(jiān)測(cè)難題，但要注意方式和方法，做好配套準(zhǔn)備。當(dāng)然，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)采用2種或多種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段相結(jié)合的方法，以便相互印證，避免在露天情況下某一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)獲取數(shù)據(jù)。由于本工程只采用了一臺(tái)自動(dòng)全站儀，因此監(jiān)測(cè)范圍、監(jiān)測(cè)的棱鏡數(shù)量有限，如需要較大范圍測(cè)量，則需要增加儀器。較多儀器設(shè)備站點(diǎn)的設(shè)置問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究和探討，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更多、更先進(jìn)高效的方法。

（References）：

［1］ 崔天麟，肖紅渠，王剛.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在新建地鐵穿越既有線中的應(yīng)用［J］.隧道建設(shè)，2008，28（3）：359－361.（CUI Tianlin，XIAO Hongqu，WANG Gang.Application of automatic monitoring technology in construction of Metro works crossing below existing Metro line［J］.Tunnel Construction，2008，28（3）：359－361.（in Chinese））

［2］ 張成平，張頂立，駱建軍，等.地鐵車(chē)站下穿既有線隧道施工中的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［J］.巖土力學(xué)，2009，30（6）：1861－1866.（ZHANG Chengping，ZHANG Dingli，LUO Jianjun，et al.Remote monitoring system applied to the construction of Metro station undercrossing existing Metro tunnel［J］.Rock and Soil Mechanics，2009，30（6）：1861－1866.（in Chinese））

［3］ 胡明慶，王金峰，李雙平，等.地鐵盾構(gòu)穿越鐵路專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)［J］.人民長(zhǎng)江，2010（20）：94－96.（HU Mingqing，WANG Jinfeng，LI Shuangping，et al.Special monitoring of Metro shield crossing railway［J］.Yangtze River，2010（20）：94－96.（in Chinese））

［4］ 張建坤，徐俊峰，徐國(guó)雙.靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在地鐵8號(hào)線第三方監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2011 （S1）：136－139.

［5］ 張建坤，陳昌彥，白朝旭，等.影響靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題探討［J］.工程勘察，2012（9）：73－77，82.（ZHANG Jiankun，CHEN Changyan，BAI Chaoxu，et al.Study on the key technical problems related to accuracy of HLS［J］.Journal of Geotechnical Investigation＆Surveying，2012（9）：73－77，82.（in Chinese））

［6］ 劉永中.地鐵隧道測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)研究與應(yīng)用［J］.鐵道勘察，2008，28（4）：1－3.（LIU Yongzhong.Monitoring research on automatic deformation of surveying robot for Metro tunnel and its application［J］.Railway Investigation and Surveying，2008，28（4）：1－3.（in Chinese））

［7］ 焦瑩，董新平.天津站交通樞紐深大基坑工程安全監(jiān)測(cè)［M］.北京：人民交通出版社，2012.

［8］ 劉銀偉.盾構(gòu)施工下穿既有鐵路引起的地表沉降分析及數(shù)值模擬［D］.洛陽(yáng)：河南科技大學(xué)結(jié)構(gòu)工程學(xué)院，2012.

Application of Automatic Monitoring Technology in Construction of Shield-bored Metro Tunnel Crossing Underneath High-speed Railway in Urban Area

LI Ming
（Technology Center of China Railway Tunnel Group Co.，Ltd.，Luoyang 471009，Henan，China）

The shield-bored tunnel from Jinshiqiao Station to Tianjin Railway Station Station on No.3 Line of Tianjin Metro crosses underneath Beijing-Tianjin high-speed railway.During the construction of the shield-bored tunnel，automatic monitoring is made for the high-speed railwy.The main content of the article is as follows：1）The details of the shield boring crossing underneath the existing high-speed railway lines，as well as the features and requirements of the monitoring of the high-speed railway，are presented.It is concluded that automatic monitoring must be made for the high-speed railway.2）Many items of the high-speed railway should be monitored.In the paper，the automatic monitoring of the subgrade and steel rail of the high-speed railway is studied.3）The layout of the monitoring points of the hydrostatic leveling monitoring and that of the total station monitoring，as well as the issues to which special attention should be paid，are presented in detail.It is concluded that the effect of each monitoring method cannot be maximized until the particularity of the specific environment is considered.4）The analysis on the monitoring data shows that the automatic monitoring system consisting of intelligent electronic total station monitoring and prism monitoring is reliable in the monitoring of the high-speed railway.The paper can provide a new concept for the automatic monitoring of the steel rails of high-speed railways in the future.

high-speed railway；hydrostatic leveling；intelligent electronic total station；automatic monitoring；steel rail；shield machine

10.3973/j.issn.1672－741X.2014.04.013

U 45

B

1672－741X（2014）04－0368－06

2013－11－04；

2014－02－10

李明（1981—），男，江蘇徐州人，2004年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，土木工程專(zhuān)業(yè)，本科，工程師，主要從事地下工程技術(shù)與管理工作。