淺談軌道交通測量新技術的應用

王秀山

摘要：在如今軌道交通的建設中，測量工作的重要性不言而喻。本文主要介紹了目前城市軌道交通的測量現(xiàn)狀和一些測量新技術，新方法在地鐵工程中 的應用。并且從地鐵工程測量的精度設計要求、地面控制測量、定向測量、斷面測量等方面，對提高地鐵施工精度和質(zhì)量的新途徑，進行了分析和探討。 關鍵詞：軌道交通；定向測量；斷面測量；應用

中圖分類號：U231.1；P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2017）09-136-02

Abstract：innowtheconstructionofrailtransit，theimportanceofmeasuringworkisself-evident.Thispapermainlyintroducestheurbanrailtransitthestatus quoandsomemeasurementofnewtechnology，newmethodapplicationinundergroundengineering.Andtheprecisionoftheengineeringsurveydesignrequire- ments by subway， ground control survey， directional， cross section measurement， etc.， to a new way to increase the precision and quality of subway construction， are analyzed anddiscussed.

Key words： Rail transit； Directional measurement； Section measurement； Application

前言

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程的快速推進，為了滿足城市發(fā)展的需求，節(jié)約城市空間，提升人流運輸效率，地鐵在人們的生活中發(fā)揮著無法取代的作用，它不僅是國家經(jīng)濟的重要發(fā)展動力，也是國家經(jīng)濟的整體衡量指標。在軌道交通不斷發(fā)展與建設的過程中，工程測量的手段也在不斷進步，如今在測量方法的革新中，也加入高精度儀器的運用。 本文就當前的地鐵工程測量的現(xiàn)狀和技術方法，作一些介紹和論述。

1地鐵工程測量精度設計原則和要求

地鐵測量工程的精度設計是根據(jù)不同的工程特征，施工方法，施工精度，貫通距離等多種影響因素而確定的，除了要保證地鐵隧道的順利貫通，還要滿足線路定線和放樣的精度要求。保證隧道貫通是地鐵測量的首 要任務，合理地規(guī)定隧道貫通誤差和允許值，是地鐵測量工程中得重要環(huán)節(jié)。目前地鐵測量中使用的測量貫通誤差要求，基本都采用《城市軌道交 通工程測量規(guī)范》，它是根據(jù)隧道貫通誤差實際統(tǒng)計資料計算出來的，并廣泛應用于盾構法，暗挖法施工的地下隧道。

地鐵的高程安全裕量一般為 70～100mm，結合目前的測量儀器和隧道結構豎向允許偏差，比較容易滿足設計貫通誤差要求，但考慮到后續(xù)地鐵鋪軌對高程精度的要求，高程貫通誤差確定為±25mm，并采用不等精度分配方法，將高程貫通誤差分配到高程測量的各個環(huán)節(jié)中。

2 地鐵 GPS 控制網(wǎng)測量

目前城市地鐵的平面坐標系統(tǒng)是以城市控制點逐級加密形成的 GPS 控制網(wǎng)。在地鐵施工前，為了保證平面坐標系統(tǒng)的可靠性，需要對全線的

GPS 控制網(wǎng)進行復測。由于 GPS 控制網(wǎng)間距較大，為了滿足地鐵施工需要，方便日常施工測量，在適當位置加密 GPS 控制點。設計時段時應充分考慮原有 GPS 控制網(wǎng)的情況及現(xiàn)場環(huán)境條件。在網(wǎng)形薄弱點處，應適當增

加與已知點聯(lián)系的骨架長基線，提高薄弱點精度。

每天外業(yè)采集完畢后，應及時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C進行基線解算，目前較常用的基線處理軟件為Trimble的商品處理軟件TBC，基線經(jīng)過批處理和單獨處理后，檢查是否滿足規(guī)范要求的精度指標，對于解算結果不好的基線，通過改變時段刪減衛(wèi)星等方法進行改善，如果效果還是不滿足要求，則選擇重測或刪除。然后對合格基線組成的同步環(huán)，進行閉合差檢驗。 工作結束后由獨立基線組成閉合環(huán)，進行復測基線和異步環(huán)閉合差檢驗， 精度指標均滿足規(guī)范要求后，進行三維無約束平差，進一步檢查基線向量的質(zhì)量，評價控制網(wǎng)的內(nèi)符合精度與外業(yè)觀測質(zhì)量，然后進行二維約束平差，得出地方坐標。近年來各種高精度測量儀器不斷發(fā)展，GPS儀器天寶

R10，中海達V100已廣泛應用于地鐵GPS控制網(wǎng)測量中，為隧道的順利

的貫通，提供了有力的保障。

3 定向測量

在地鐵測量過程中，運用全站儀、投點儀及陀螺經(jīng)緯儀組合的聯(lián)合測量方法進行豎井定向，該測量方法區(qū)別去傳統(tǒng)吊鋼絲聯(lián)系三角形法，克服地鐵施工場地狹窄，圖形不易控制，影響施工進度等缺點，采用雙投點定向的方法，增加測量檢核條件，提高定向精度。在實際工作中，引用自動陀螺經(jīng)緯儀定向系統(tǒng)，不僅操作方便，定向成果可靠，也提高了定向精度。當隧道較淺井口較大時，也可采用導線直接傳遞的方法布設雙導線加強檢核和提高精度。

4 斷面測量

在現(xiàn)代城市的地鐵隧道中，隧道斷面形式是多種多樣的，如矩形，圓 形，馬蹄形等，一般設計要求直線段間隔 12 米測量一個斷面，曲線段間隔

6 米測量一個斷面，并依據(jù)設計要求，結合隧道斷面的不同形狀，選擇影響行車限界的位置，并測量其與線路中線的距離。

在近幾年來地鐵隧道斷面測量操作過程中，采用全站儀，計算機和站牌組成的斷面測量系統(tǒng)，進行現(xiàn)場斷面測量，主要方法有兩種：一種是將 全站儀架設在線路中線上，然后測量架設站所在斷面置鏡點到中線的水平距離和其高程，然后換站依次測量多個斷面，并將測量數(shù)據(jù)儲存到儀器中，并通過計算機相關軟件計算處理后得出測量點至中線距離，最終形成 數(shù)據(jù)表格或成果圖。另一種方法是在隧道已知導線點上架站，直接測量已 經(jīng)標定好的斷面點位。以上兩種斷面測量方法操作簡單，使用方便，廣泛 應用于目前大多數(shù)地鐵斷面測量工作中，隨著科技的進步，目前三維激光掃描的方法，也被一些地鐵工程用來測量隧道斷面，不僅形象直觀，也為 后續(xù)一步地鐵施工運營提供了更全面，更準確的數(shù)據(jù)。

伴隨著城市的發(fā)展及科技的進步，地鐵測量方法也日新月異，越來越多的高精度先進的測量儀器投入到地鐵測量工程中，隨著技術上的更新和提升，地鐵測量精度也會不斷得到提升，對城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展起到了重要的作用。

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