随着我国高速铁路的飞速发展,邻近铁路运营线施工建设与既有线病害整治工程数量日益增多。传统的监测手段费时费力、精度较低且大都受限于天窗期,时效性较差,难以满足高速铁路监测智能化、自动化、高精度、全天候、实时在线、安全可靠的要求。因此,本论文研究适用于高速铁路运营线路的沉降监测系统,通过室内试验和现场实测验证其可行性,并提出智能全站仪测点布设的优化方法。论文的研究对丰富高速铁路运营线路沉降监测技术,保障高速铁路的安全运营具有重要意义。主要研究成果如下:（1）以智能全站仪、微型精密棱镜和自动监测软件组成轨面微变形智能监测系统,可实现对轨面微变形的三维监测。该监测系统可对温度、湿度、气压等气象参数引起的误差实时修正,精度可控制在±0.5 mm。将该监测系统应用到运营高速铁路病害整治工程中,切实保障了高速铁路的安全运营。（2）针对全站仪工程现场测点布设缺乏针对性、指导性问题,以极坐标测量原理和误差传递计算理论为基础,提出考虑斜距、水平角及天顶距的测点布设优化方案,以三维空间坐标系方式表示测点适宜布设位置,并通过工程案例应用验证了全站仪测点布设优化方法的可行性,进一步完善了监测的精细化程度。（3）组建轨道结构沉降和深层土体变形监测系统,通过高低温循环误差标定试验验证轨道结构沉降监测系统在-20℃～+20℃温差作用下的稳定性,通过设计的测斜仪室内变形标定装置进行测斜仪室内性能测试,以梁挠曲线方程与弯曲模式下的室内试验相印证。此外还计算了测斜管失效状态下的测斜仪极限误差。（4）将三种沉降监测系统应用到运营高速铁路某工点注浆加固全程及后续的长期监测中,监测数据表明注浆加固过程中轨道结构整体性较好,未产生大的变形。从长期监测数据来看,路基外侧土体变形趋于稳定。研究成果丰富了运营高速铁路沉降监测技术,完善了《邻近铁路营业线施工安全监测技术规程》（TB 10314-2021）,对临近铁路运营线施工监测具有一定的应用价值。