兩井無定向?qū)Ь€在地鐵聯(lián)系測量中的應(yīng)用

（中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司 ,天津 300123）

兩井無定向?qū)Ь€在地鐵聯(lián)系測量中的應(yīng)用

才 群

（中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司 ,天津 300123）

隨著社會(huì)的發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為國際大都市的一個(gè)標(biāo)志性建設(shè)項(xiàng)目，地鐵建設(shè)越來越廣泛，但在施工過程如何保證隧道的成功貫通給測量人提出了很高的要求，其中聯(lián)系測量是面臨的首要問題。傳統(tǒng)的聯(lián)系測量方法有聯(lián)系三角形法、陀螺經(jīng)緯儀定向測量、導(dǎo)線直接傳遞法等，但在地鐵施工過程中，給聯(lián)系測量所提供的場地非常的狹小，以上幾種方法都有各自的約束性，因此，在保證精度的前提下，為了提高工作效率，本文結(jié)合昆明地鐵施工實(shí)際工程，提出一種新的聯(lián)系測量方法—兩井無定向?qū)Ь€法。

控制測量；聯(lián)系測量；兩井定向；無定向?qū)Ь€；數(shù)據(jù)處理

1 方法簡介

2 施測方法

2.1 儀器設(shè)備及材料

萊卡TS09全站儀（2臺(tái)）配備棱鏡組、萊卡反射片、框架、Φ0.3mm鋼絲、10kg重錘、阻尼液。

2.2 實(shí)施步驟

2.2.1 控制導(dǎo)線

地面近井點(diǎn)可直接利用衛(wèi)星定位和精密導(dǎo)線點(diǎn)測設(shè)，需進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)加密時(shí)，地面近井點(diǎn)與精密導(dǎo)線點(diǎn)必須構(gòu)成附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線。近井導(dǎo)線總長不得超過350m，導(dǎo)線邊數(shù)不宜超過5條。根據(jù)現(xiàn)場的場地情況，分別在兩端頭井入口附近加密兩個(gè)近井點(diǎn)JD1、JD2，以滿足兩井定向向井下投點(diǎn)的要求。施測各精度指標(biāo)按照《城市軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308-2008中表3.3.1中要求。

2.2.2 測量步驟

（1）在進(jìn)行兩井定向前先在地下一層站廳層布設(shè)兩個(gè)強(qiáng)制對中控制點(diǎn)。

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（2）在端頭井分別掛好鋼絲、重錘（重錘放在阻尼液中），并在鋼絲上下分別貼好反射片，架設(shè)好儀器與后視棱鏡。

（3）測角：一級(jí)全站儀測角4測回，二級(jí)全站儀測角6測回。采用左右角觀測，左右角平均值之和與360°的較差應(yīng)小于4″，水平角一測回內(nèi)2C較差，I級(jí)全站儀為9″，II級(jí)全站儀為13″。同一方向值各測回較差，I級(jí)全站儀為6″II級(jí)全站儀為9″。

（4）測邊：I級(jí)全站儀測邊4測回，一測回中讀數(shù)較差為3mm，單程各測回間較差為4mm；二級(jí)全站儀一測回中讀數(shù)間較差4mm，單程各測回間較差6mm；往返測或不同時(shí)段結(jié)果較差為2×（a+bd），（a+b×d）為儀器標(biāo)稱精度，a為固定誤差，b為比例誤差系數(shù)，d為距離測量值（以千米計(jì)），一測回指照準(zhǔn)目標(biāo)一次讀數(shù)4次。測距時(shí)應(yīng)讀取溫度和氣壓，測前、測后各讀取一次，取平均值作為測站的氣象數(shù)據(jù)。溫度讀至0.2℃，氣壓讀至50Pa。

圖1 兩井定向測量示意圖

（5）導(dǎo)線測量線路走向，如圖1所示。支導(dǎo)線部分分別以JD1、JD2為起始邊，測量與GS2、GS1之間的角度距離。無定向?qū)Ь€部分按JD2→GS1→Z2→Z1→GS2→JD1順序觀測左右角，取平均值作為最后角度數(shù)據(jù)。

2.2.3 注意事項(xiàng)

（1）測角量邊觀測時(shí)，原則上井上與井下同時(shí)觀測。

（2）觀測前確定鋼絲已經(jīng)趨近穩(wěn)定。

（3）反射片貼放時(shí)十字絲豎軸與鋼絲在同一直線上。

（4）數(shù)據(jù)觀測時(shí)需井上、井下兩臺(tái)儀器同時(shí)觀測。

（5）角度觀測采用左右角觀測，最后取平均值作為最后的角度值。

3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理分為兩個(gè)步驟：

（1）支導(dǎo)線的計(jì)算，由近井點(diǎn)計(jì)算出鋼絲的平面坐標(biāo)。

（2）以兩個(gè)鋼絲的平面坐標(biāo)點(diǎn)位為基礎(chǔ)，構(gòu)成無定向?qū)Ь€，進(jìn)而得到底板的兩個(gè)控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

3.1 支導(dǎo)線計(jì)算

由JD2架設(shè)儀器測角，測邊，利用支導(dǎo)線方法計(jì)算GS1坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

由JD12架設(shè)儀器測角，測邊，利用支導(dǎo)線方法計(jì)算GS2坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

3.2 無定向?qū)Ь€計(jì)算

（1）根據(jù)支導(dǎo)線計(jì)算的GS1、GS2的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，利用坐標(biāo)正反算公式計(jì)算GS1與GS2之間的方位角。

（2）假定GS1至Z2的起始邊方位角為0°00′00″，根據(jù)井下觀測的邊角數(shù)據(jù)可計(jì)算出GS2的假定坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出GS1與GS2的假定方位角。

（3）利用GS1與GS2真實(shí)方位角與假定方位角計(jì)算出兩個(gè)方位角的差值，對井下各觀測的角度進(jìn)行改正進(jìn)而求得各個(gè)觀測邊的真實(shí)方位角，最后對各個(gè)邊角進(jìn)行改正，計(jì)算井下各控制點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

結(jié)語

經(jīng)過深圳地鐵、昆明地鐵等項(xiàng)目的多次驗(yàn)證，此方法完全滿足地鐵施工過程中聯(lián)系測量的各種精度指標(biāo)要求，不但給施工節(jié)省了時(shí)間，而且節(jié)約了測量成本，保證了測量精度，為以后的聯(lián)系測量積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

[1]GB50308-2008,城市軌道交通工程測量規(guī)范[S]．

[2]GB50299-2003,地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]．

[3]陳龍飛,金其坤．工程測量[M]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2006．

U231

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