城市地下空间远程实时监测预警系统的应用

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1、城市地下空间远程实时监测预警系统的应用陈亮1（1-西南交通大学四川成都610031）摘要:城市地下空间开发中工程安全日益受到重视，而通过合理的监测手段可以有效预测工程的安全状况，减少事故发生的概率。本文就城市地下空间远程实时监测预警技术进行了概括性探讨，介绍了实现此类技术的条件及若干关键技术，提出了相应的解决方案；并对城市地下空间监测技术的发展作了展望。关键字:地下空间，实时监测，预警系统，关键技术TheApplicationofRemoteReal-timeMonitoringandPre-warningSystemsinUrbanUndergroundSpaceDevelopmentChe

2、nLiang1（1–SouthwestJiaotongUniversitySichuanChengdu610031）Abstract:Thesafetyofgeotechnicalengineeringinurbanundergroundspacedevelopmentismoreandmoreimportant;theaccidentprobabilitywillbedecreasedbyusingareasonablemonitoringmeasurewhichcaneffectivepredictthesafetysituationofgeotechnicalengineering.Th

3、ispaperinvestigatedthetechnologyofremotereal-timemonitoringandpre-warningsystems,introducedhowtoachievethissystemandsomekeytechnology,giventherelationsolution;andtheprospectsofthegeotechnicalengineeringmonitoringtechnologyinurbanundergroundspacedevelopmentareproposed.Keywords:undergroundspace,real-t

4、imemonitoring,pre-warningsystems,keytechnology.1前言地下空间作为城市的重要资源，在发达国家得到了多方面的应用，随着我国经济的快速发展，城市地下空间的开发利用已经受到广泛重视，城市地下工程的兴建已经成为一种趋势。就地下铁路来看，我国从1965年开始修建地下铁道，至今已有北京、天津、上海、广州、深圳、南京等大城市建成部分地铁，目前地铁建设已步人快速发展阶段。然而，在地铁施工及运营过程中由于地层沉降等原因引起的人员伤亡、财产损失及环境破坏的问题也在频频发生。如2008年杭州地铁一号线坍塌事故造成21人死亡，直接经济损失1.5亿元人民币；2007年北京市

5、海淀南路的地铁10号线工程苏州街车站东南出入口发生塌方事故导致6名施工者被埋等。我国各地区地质条件多样且十分复杂，修建地下空间除了需要详细而又准确的地质勘察和精密的设计之外，在施工过程中还要能及时处理遇到的各种难点问题和突发事件。信息科技的迅速发展，使得工程与信息技术相合，通过采用合理的监测措施可以使施工及运营期间工程出现事故的风险降至最低。2监测手段及项目适用于城市地下空间的监测手段可概分为直接几何方法、间接几何方法和物理方法，见表1。其中间接法中的巴赛特收敛系统（BassettConvergenceSystem）早期使用于矿山采矿坑道掘进的安全监测，由于一些地铁开挖与采矿坑道掘进类似，巴赛

6、特收敛系统被延用于地铁隧道的安全监测中。巴赛特收敛系统由三大部分组成[1]：l数据量测部分，包括若干组长、短杆件互相连接的电介质（EL）倾角传感器；l数据采集部分，包括数据采集控制器和计算机；l数据处理部分，包括采集控制、标定、计算分析与可视化软件等。巴赛特收敛系统的一个突出优点是可在现场无人值守的情况下长期自动工作，另一特点是防潮防湿、抗电气干扰，此外，它能在烟雾条件下工作，对环境具有良好的适应能力。该系统用于测量隧道的收敛变形，要确定隧道的实际位移向量，必须与控制点资料相结合。由于传感器的制造及采集系统的开发等技术已经比较成熟，该类监测技术已经被广泛用于国内的各工程实践中，本次所介绍的远程

7、实时监测预警系统也源于对巴赛特收敛系统的借鉴。表1监测手段概览监测方法分类监测技术方法仪器设备主要监测目标国内应用工程实例直接几何法电水平尺系统（EL-BEAM）电水平尺和数据自动采集器精密沉降上海东方路地铁枢纽站自动化实时三维监测系统全站仪、遥控终端、无线GSM调制解调器地铁隧道变形与形变广州地铁一号线仓边路段全站仪收敛变形系统全站仪、数据自动采集器地下空间变形与形变上海地铁一号线间接几何法巴赛