芻議地鐵工程項目的施工測量與誤差探討

摘 要：在地鐵工程項目的施工過程中，地鐵測量是重要的施工環(huán)節(jié)，需要有較高精準度的地下建筑物定位測量以及貫通測量。為了地鐵工程項目有一個高水平的安全度和整體質量，就需要做好地鐵測量工作。本文先是分析了地鐵工程項目施工測量中影響因素，然后從以下幾個方面講解了地鐵工程項目施工測量誤差優(yōu)化方法。

關鍵詞：地鐵；工程項目；施工測量；誤差控制

在城市中興建地鐵工程項目，可以解決交通擁擠問題和堵塞問題，方便城市人們的出行。并且它還具有速度快、運送客流量大、低污染、能源消耗程度低、舒適安全等特征，西方很多發(fā)達國家的大城市里興建應用了地鐵工程項目。我們也要做好地鐵工程項目施工的各個方面，尤其是測量方面，促進地鐵工程項目的順利進行。下面先講一講地鐵工程項目施工測量里的影響因素。

1 施工測量中影響因素分析

進行的地鐵工程項目有兩個方面的施工內容，一是進行地鐵區(qū)間的施工，二是進行地鐵車站的施工。地鐵車站以及明挖部分的施工測量需要借助于地面控制點對各個關鍵部位、控制中線來放樣，受到地面控制點不同的精度影響，測量會產生一些誤差。對于地鐵的暗挖環(huán)節(jié)施工需要借助于以前施工過的豎井、地鐵車站以及盾構井，或者是借助于鉆孔傳遞井上的控制點坐標、高程到井下，讓地下的部分同地面的部分能夠形成一個統(tǒng)一的整體，構成同一坐標系。同時把它當成地下導線的基準坐標，指導地下環(huán)節(jié)地鐵隧道施工開挖的正確性、連貫性。由此可見，地鐵的暗挖環(huán)節(jié)施工測量出現(xiàn)的誤差影響因素，不單單只有地面控制點，還有井上下相互聯(lián)系的測量誤差、區(qū)間施工的測量誤差。得出地鐵工程項目的施工測量產生誤差的影響因素有三個大的方面，一是地面控制測量因素、二是聯(lián)系測量因素、三是區(qū)間隧道測量因素，這三個因素也是關系到地鐵貫通精度的重要點。

2 施工測量誤差優(yōu)化方法

地鐵工程項目的測量規(guī)范條例里有明確說明，對于地鐵暗挖環(huán)節(jié)橫向的貫通施工不能有大于50mm的誤差出現(xiàn)；對于地鐵豎向的貫通施工，人們也稱之為高程貫通，不能有大于25mam的誤差出現(xiàn)。通過對精度進行不等的分配，使橫向貫通形成的誤差分配到關系到橫向貫通關鍵的測量環(huán)節(jié)中：聯(lián)系測量不能有超過20mm 的誤差出現(xiàn)；地面控制測量不能有超過25mm的誤差出現(xiàn)；地下導線測量不能有超過30mm的誤差出現(xiàn)。還是借助于這種分配方式，合理地科學地分配高程貫通形成的誤差：向地下傳遞測量不能有超過10mm的誤差，地面高程測量不能有超過15mm的誤差出現(xiàn)，地下高程測量不能有超過15mm的誤差出現(xiàn)。

2.1 聯(lián)系測量的方式分析

目前在地鐵工程項目聯(lián)系測量上主要采用四種方法措施，一是借助于鉆孔定向；二是借助于三角形定向；三是借助于陀螺儀與垂準儀共同的定向；四是借助于導線定向。其中導線定向方式需要依靠豎井、斜井、地鐵車站，使用導線測量地鐵地面部分的控制點相關坐標以及高程，然后傳給地鐵的地下部分。如果進行的是精密導線的測量，就能得到不超過20mm的精度，考慮到城市里的地鐵大多需要處于地面十米以下，使用豎井來進行暗挖區(qū)間的聯(lián)系測量，加上豎井較小的斷面，所以導線定向方法會受到城市地鐵施工很多方面的限制，一般不被人們所采用。三角形定向方法，需要在地鐵井下部分、井上部分打造有關聯(lián)的三角形，借助于三角形之間的幾何關系來傳遞地面控制點高程以及坐標到地鐵地下部分。在采用三角形定向方法時，不管使用的是懸吊重錘法進行投點，還是使用激光垂準儀進行投點，都可以比較容易地控制誤差不超過2mm，同時需要考慮到幾何三角形具有很短的邊長，關聯(lián)三角形在布設方面需要保證兩個投點之間有大于5米的距離。當井下部分的定向邊檢核條件不完善時，需要獨立地進行三次關聯(lián)三角形的定向，把這三次測量結果的平均值當成最終的定向成果。這種關聯(lián)三角形的定向方法在操作起來比較復雜，會占據(jù)很長的作業(yè)時間，也較容易產生錯誤，為此會使最終的定向精度受到一定的限制。但這種關聯(lián)三角形的定向方法測量的成本很低，在豎井口50米內施工測量時使用這種關聯(lián)三角形的定向方法，具有很高的經濟可行性。鉆孔定向，需要在地面鉆孔，借助于垂準儀來投設點位，把地面上的坐標引到地下。需要至少開設兩個鉆孔投點，把這兩個點所在的坐標當成地下導線起算的信息數(shù)據(jù)。參考地下導線在邊長方面的要求，設置相鄰鉆孔有不小于150米的點間距離。鉆孔投點由于有施工條件的影響，會出現(xiàn)兩種情況，一是點位能夠在地下互通視，二是點位不會在地下通視。陀螺儀和垂準儀的結合定向需要借助于垂準儀投點，然后利用陀螺儀測定方位角。

2.2 地面上的控制測量

地鐵的首級控制大多使用了至少B級別的GPS網，來管理地鐵線路整體走向問題。由于GPS需要接收衛(wèi)星發(fā)射的信號數(shù)據(jù)，GPS點位以上高度角10度范圍里不應該存在很大遮擋物，為此，地鐵首級的GPS點一般埋設在很高建筑物的頂部。要想地鐵車站以及豎井順利施工測量，還需要布設精密的地面導線網在首級網上，把地面的控制網布設成兩級。豎井測量工作中需要用到的地面控制點，可以選擇豎井施工口位置的3個左右精密地面導線點，用最弱點位誤差和相對點位誤差來計算測量誤差。

2.3 區(qū)間隧道測量方面

地鐵暗挖區(qū)間測量工作有兩個方面，一是控制導線的測量，二是施工導線的測量，對于導線起算的數(shù)據(jù)，是從地面測量傳遞給定向邊以及近井點。地鐵隧道的開挖施工前期，可以采用施工導線來管理隧道開挖的方向，一般來講，施工導線邊長為30米。當?shù)罔F隧道施工到150米時，再進行一次定向測量，布設一些地下控制導線，采用交叉布設的形式，一般控制導線的邊長為150米。參考精密導線測設的要求標準，設置第二次定向邊為導線起算的邊。施工導線以及控制導線，都需要根據(jù)地鐵隧道施工及時延伸，考慮到地鐵隧道屬于不穩(wěn)定載體，會對地鐵隧道控制點造成很大影響，為此，需要檢測前面3個施工控制導線點。當檢測點出現(xiàn)一些變動時，需要選用那些穩(wěn)定性比較好的控制導線點來完成延伸測量工作。當暗挖區(qū)間有超過兩千米的隧道長度時，需要于貫通面200米處投點定向，這樣一來，控制導線測量的最終精度才會提高。地鐵隧道施工測量誤差大多為地下控制導線方面的測量誤差，并且地下導線需要根據(jù)精密導線來進行相關的測設，參考精密導線測量誤差，保持最弱點的誤差小于20mm。

3 總結

地鐵工程項目的施工測量有三個主要的控制環(huán)節(jié)，分別是地面控制測量、地下控制測量以及豎井的聯(lián)系測量，為此，需要地鐵工程項目領導考慮到城市的實際情況、地質情況、地鐵隧道里面施工環(huán)境這些綜合性因素，進行合理科學的測量，保證測量誤差達到相關規(guī)定的要求，保證控制導線有合格的定向邊方位。

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