地铁盾构隧道施工江底沉降监测技术
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随着测 量 船 的起 伏 变化 而变 化 。 随着 水面 的不 断变化 ， Ｇ Ｓ测 得 的声 纳 底 部 高 而 Ｐ
根据 上 述水 域水 流 的情况 ， 做好 江底 变形 监 测 ， 要
主要 的技术难点为 ： ①减小潮汐对监测 的影响 ； ②尽可
收 稿 日期 ：０ １—１ —２ ２１ １ ０ 第一作者简介 ： 崔 晓（９ ９ ） 男 ，０ ２年 毕业于信 息工程 大学测绘 １７ 一 ， ２ ０ 学 院工程测量专业 ， 工程师 。
将 测深 系统 和 Ｇ Ｓ系统结 合起 来 ， Ｇ Ｓ和声 纳 Ｐ 将 Ｐ
固定在 “ 固定杆 ” 的两 端 ， 安装 在 船 的一侧 （ 如有 开 孔 ， 则 可安 装在 监测 船 的开孔 处 ） 。用 Ｇ Ｓ测 得 声 纳底 部 Ｐ
浦潮 平 均流 量 达 到 １． ９５万 ｍ ／ ， 波 向西 传 播 时 由 ｓ潮 于河 床沿 程 抬高 ， 波迅 速破 裂变 形 ， 潮 到尖 山 附近形 成 举世 闻名 的钱江 涌潮 。潮 头高 度在 海 宁盐 官一八 堡 一
另外 ， 在钱 塘江 上 ， 易受 到大 风 、 雷 电 、 潮等 容 雾 涌 因素 的影 响 ， 主航 道 航 行 船舶 密 集 也 是 影 响 水 上监 测 工 作正 常有 序进 行 的重要 因素 ， 容忽 视 。 不
２ 主 要 技 术 难 点 的解 决 办 法
２ １ 针 对 百度文库 汐影 响 采 取 的 措 施 ．
程盾 构越 江 段覆 土 深 度 在 １ 以上 。为 及 时 了解 盾 ８ｍ
非是轴线上方的高程 ， 所以需要采用 Ｄ Ｍ建模 ， Ｅ 求得
其 轴线 上方 的真正 高程 。
构 推进 过程 中江 底 的变化 情况 ， 保安 全穿 越 ， 越 江 确 对
段 的水 域江 底地 形变 形监 测具 有 重要 的意 义 。 钱 塘江 闻堰 以下 的河 段 ， 流 经过 杭 州 市 区至 澉 水 浦 注入杭 州 湾 ， 口呈 巨大 的喇 叭 形 。 由于 杭 州 湾 宽 河 度 自外 向里 急剧 收缩 ， 差沿 程递 增 ， 浦 潮差 比海 口 潮 澉 增 大约 一倍 ， 平均 潮 差达 ５ ５ 最 大潮 差 ８ ９ 澉 ． ８ｍ， ． ３ｍ，
地铁盾构隧道施工江底沉降监测技术 ： 崔 晓
李
伟
９
文章 编号 ：６ ２—７ ７ （０ ２ ０ —０ ０ ０ １７ ４ ９ ２ １ ） １ ０ ９— ３
地 铁 盾 构 隧 道 施 工 江 底 沉 降 监 测 技 术
崔 晓 李 伟
（ ．中铁隧道勘测设计 院有 限公 司 ， １ 天津 ３ ０３ ； ．杭州市地铁集 团有 限责任公 司 ， ０ １３ ２ 浙江杭州 ３０ ２ ） １０ ６
ｃｕ ａ ｉＸｉｏ Ｌ ｅ。 ｉＷ ｉ
摘
要
根 据 盾构推 进 的特 点和 对 水上 同步监 测 的要 求 ， 用 高精 度 实时 定位 （ Ｔ 采 Ｒ Ｋ技 术 ） 在 导 ，
航 计 算机 系统 的控 制 下 ， 测船低 速 走航 式 工作 ， 监 实时连续记 录水深及 位 置 ， 实时船 姿补偿 ， 同步 潮位和
程在 同 时间 内发生 变 化 ， 合 声 纳测 得 的水 深 则 可成 结
１ ０
铁
道
勘
察
２１ ０ ２年第 １期
功 测 得江 底 的高 程 。
高程 。
２ ２ 针 对 声速 影响采取 的措施 ．
（ ） 实 际监 测 工 作 中 ， 小 于 １ 水 深 、 速 １在 对 ５ｍ 流 不 大 的水 域采 用 比对 的办法进 行 声速 改正 。即使用 测 深 板 测得 某位 置 的 实 际水 深 ， 使 用 声 纳测 得 该 位 置 再 的水 深 ， 如果 两者 相 差 ， 调 整 声 纳 的声 速 ， 到 测 出 则 直
Ｓ ｔｌｍ ｅ ｅ ｔｅ ｎｔＯｂｓ ｒ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｏ Ｒｉ ｅ ｔｏ ｒｎ ｅ ｖ ｔｏ ｃ ｏ ｏ ｙ ｔ ｖ ｒ Ｂｏ ｔ ｍ Ｄｕ ｉ ｇ Ｍ ｅ ｒ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｔ ｈ ｅ ｄ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｔ ｏ Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｗｉｈ Ｓ ｉ ｌ ｔ ｏ
带通 常 可达 １～ 最 大时 ３ｍ 以上 ， ２ｍ， 涌潮传 播速 度 为
５ —７ ｍ／ｓ 。
的高程 ， 减去使用声纳测 出的水 深 ， 即可 获得水底高
程 。这 样做 的好 处是 ， 在航 行时 ， 船 在涨 潮 和落潮 时 以 及 在江 流 的作用 下 ， 所导致 的船 只轻微 摇晃 ， Ｐ Ｇ Ｓ亦会
验 潮 的及 时 ｌ ⑤ 在 实 际监 测 中 ， 测船 无法 十分 准确 生； 监 地 走在 轴线 上方 ， 常会 偏 离轴 线 ， 测得 的高 程也 就并 所
ｍ。隧道盾 构 推 进 到 越 江 段 时 ， 隧道 上 部 覆 土 深 度 其 变 小 ， 果距 江底 太 近 ， 易发 生 江水 下渗 风 险。本 工 如 容
声速 改正 ， 最终 换 算成 测点 高程 ， 为 江底 地 形 数 据 。使 用 Ｍｉｒ ｔｉ 作 ｃｏ ａ ｏ Ｓ ｔｎ进行 Ｄ Ｍ 建模 ， 取 出轴 线上 Ｅ 提
方的监 测 点 ， 并最 终制作 成 水域监 测 曲线 成果报 表 。 关键词 盾 构 隧道 江底 沉降 监 测措 施
中 图分 类 号 ：Ｕ ５ ． ４６ ３ 文 献标 识码 ：Ｂ
１ 工 程 概 况
杭 州地 铁 １号线 工程 滨江 站一 富春 路 站 区间 隧道
穿 越钱 塘 江 防 汛 墙 和 钱 塘 江 ， 构 穿 越 长 度 约 １４ 盾 ３３
能的降低由于大风、 江流等所形成 的涌浪对 监测船姿 态 的影响 ； ③通过对平均声 速的改正 ， 高测深 的精 提 度 ； 采用 相位 载波 差 分 技术 （ Ｔ 进 行 坐标 导航 及 ④ Ｒ Ｋ） 实时水 位验 潮 ， 确保 所测 高程 为轴线 上 方 ， 其 潮位 确保
根据 上 述水 域水 流 的情况 ， 做好 江底 变形 监 测 ， 要
主要 的技术难点为 ： ①减小潮汐对监测 的影响 ； ②尽可
收 稿 日期 ：０ １—１ —２ ２１ １ ０ 第一作者简介 ： 崔 晓（９ ９ ） 男 ，０ ２年 毕业于信 息工程 大学测绘 １７ 一 ， ２ ０ 学 院工程测量专业 ， 工程师 。
将 测深 系统 和 Ｇ Ｓ系统结 合起 来 ， Ｇ Ｓ和声 纳 Ｐ 将 Ｐ
固定在 “ 固定杆 ” 的两 端 ， 安装 在 船 的一侧 （ 如有 开 孔 ， 则 可安 装在 监测 船 的开孔 处 ） 。用 Ｇ Ｓ测 得 声 纳底 部 Ｐ
浦潮 平 均流 量 达 到 １． ９５万 ｍ ／ ， 波 向西 传 播 时 由 ｓ潮 于河 床沿 程 抬高 ， 波迅 速破 裂变 形 ， 潮 到尖 山 附近形 成 举世 闻名 的钱江 涌潮 。潮 头高 度在 海 宁盐 官一八 堡 一
另外 ， 在钱 塘江 上 ， 易受 到大 风 、 雷 电 、 潮等 容 雾 涌 因素 的影 响 ， 主航 道 航 行 船舶 密 集 也 是 影 响 水 上监 测 工 作正 常有 序进 行 的重要 因素 ， 容忽 视 。 不
２ 主 要 技 术 难 点 的解 决 办 法
２ １ 针 对 百度文库 汐影 响 采 取 的 措 施 ．
程盾 构越 江 段覆 土 深 度 在 １ 以上 。为 及 时 了解 盾 ８ｍ
非是轴线上方的高程 ， 所以需要采用 Ｄ Ｍ建模 ， Ｅ 求得
其 轴线 上方 的真正 高程 。
构 推进 过程 中江 底 的变化 情况 ， 保安 全穿 越 ， 越 江 确 对
段 的水 域江 底地 形变 形监 测具 有 重要 的意 义 。 钱 塘江 闻堰 以下 的河 段 ， 流 经过 杭 州 市 区至 澉 水 浦 注入杭 州 湾 ， 口呈 巨大 的喇 叭 形 。 由于 杭 州 湾 宽 河 度 自外 向里 急剧 收缩 ， 差沿 程递 增 ， 浦 潮差 比海 口 潮 澉 增 大约 一倍 ， 平均 潮 差达 ５ ５ 最 大潮 差 ８ ９ 澉 ． ８ｍ， ． ３ｍ，
地铁盾构隧道施工江底沉降监测技术 ： 崔 晓
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伟
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文章 编号 ：６ ２—７ ７ （０ ２ ０ —０ ０ ０ １７ ４ ９ ２ １ ） １ ０ ９— ３
地 铁 盾 构 隧 道 施 工 江 底 沉 降 监 测 技 术
崔 晓 李 伟
（ ．中铁隧道勘测设计 院有 限公 司 ， １ 天津 ３ ０３ ； ．杭州市地铁集 团有 限责任公 司 ， ０ １３ ２ 浙江杭州 ３０ ２ ） １０ ６
ｃｕ ａ ｉＸｉｏ Ｌ ｅ。 ｉＷ ｉ
摘
要
根 据 盾构推 进 的特 点和 对 水上 同步监 测 的要 求 ， 用 高精 度 实时 定位 （ Ｔ 采 Ｒ Ｋ技 术 ） 在 导 ，
航 计 算机 系统 的控 制 下 ， 测船低 速 走航 式 工作 ， 监 实时连续记 录水深及 位 置 ， 实时船 姿补偿 ， 同步 潮位和
程在 同 时间 内发生 变 化 ， 合 声 纳测 得 的水 深 则 可成 结
１ ０
铁
道
勘
察
２１ ０ ２年第 １期
功 测 得江 底 的高 程 。
高程 。
２ ２ 针 对 声速 影响采取 的措施 ．
（ ） 实 际监 测 工 作 中 ， 小 于 １ 水 深 、 速 １在 对 ５ｍ 流 不 大 的水 域采 用 比对 的办法进 行 声速 改正 。即使用 测 深 板 测得 某位 置 的 实 际水 深 ， 使 用 声 纳测 得 该 位 置 再 的水 深 ， 如果 两者 相 差 ， 调 整 声 纳 的声 速 ， 到 测 出 则 直
Ｓ ｔｌｍ ｅ ｅ ｔｅ ｎｔＯｂｓ ｒ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｏ Ｒｉ ｅ ｔｏ ｒｎ ｅ ｖ ｔｏ ｃ ｏ ｏ ｙ ｔ ｖ ｒ Ｂｏ ｔ ｍ Ｄｕ ｉ ｇ Ｍ ｅ ｒ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｔ ｈ ｅ ｄ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｔ ｏ Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｗｉｈ Ｓ ｉ ｌ ｔ ｏ
带通 常 可达 １～ 最 大时 ３ｍ 以上 ， ２ｍ， 涌潮传 播速 度 为
５ —７ ｍ／ｓ 。
的高程 ， 减去使用声纳测 出的水 深 ， 即可 获得水底高
程 。这 样做 的好 处是 ， 在航 行时 ， 船 在涨 潮 和落潮 时 以 及 在江 流 的作用 下 ， 所导致 的船 只轻微 摇晃 ， Ｐ Ｇ Ｓ亦会
验 潮 的及 时 ｌ ⑤ 在 实 际监 测 中 ， 测船 无法 十分 准确 生； 监 地 走在 轴线 上方 ， 常会 偏 离轴 线 ， 测得 的高 程也 就并 所
ｍ。隧道盾 构 推 进 到 越 江 段 时 ， 隧道 上 部 覆 土 深 度 其 变 小 ， 果距 江底 太 近 ， 易发 生 江水 下渗 风 险。本 工 如 容
声速 改正 ， 最终 换 算成 测点 高程 ， 为 江底 地 形 数 据 。使 用 Ｍｉｒ ｔｉ 作 ｃｏ ａ ｏ Ｓ ｔｎ进行 Ｄ Ｍ 建模 ， 取 出轴 线上 Ｅ 提
方的监 测 点 ， 并最 终制作 成 水域监 测 曲线 成果报 表 。 关键词 盾 构 隧道 江底 沉降 监 测措 施
中 图分 类 号 ：Ｕ ５ ． ４６ ３ 文 献标 识码 ：Ｂ
１ 工 程 概 况
杭 州地 铁 １号线 工程 滨江 站一 富春 路 站 区间 隧道
穿 越钱 塘 江 防 汛 墙 和 钱 塘 江 ， 构 穿 越 长 度 约 １４ 盾 ３３
能的降低由于大风、 江流等所形成 的涌浪对 监测船姿 态 的影响 ； ③通过对平均声 速的改正 ， 高测深 的精 提 度 ； 采用 相位 载波 差 分 技术 （ Ｔ 进 行 坐标 导航 及 ④ Ｒ Ｋ） 实时水 位验 潮 ， 确保 所测 高程 为轴线 上 方 ， 其 潮位 确保