地鐵地下導(dǎo)線測量精度指標(biāo)的估算與實(shí)例分析

尹相寶，陳鵬，張恩

(青島市勘察測繪研究院，山東 青島 266032)

1 引 言

在地鐵建設(shè)中，軌道的鋪設(shè)精度能否滿足行車要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，除了與施工工藝和施工質(zhì)量有關(guān)外，更主要的是取決于鋪軌基標(biāo)測設(shè)精度的高低，而鋪軌基標(biāo)的測設(shè)是以貫通后通過兩站一區(qū)間聯(lián)測的地下控制點(diǎn)為起算點(diǎn)的，因此，從某種意義上說，地下控制點(diǎn)的精度決定了軌道鋪設(shè)的精度。

由于現(xiàn)行《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB 50308-2008)沒有對貫通后的地下導(dǎo)線測量的精度指標(biāo)作出明確要求，而在實(shí)際中，車站底板控制點(diǎn)的精度較于地面控制點(diǎn)精度略低以及地下導(dǎo)線邊長短(平均邊長宜為 150 m)等原因?qū)е碌叵聦?dǎo)線測量很難達(dá)到地面精密導(dǎo)線測量的精度要求。因此，如何根據(jù)鋪軌基標(biāo)的精度要求反推出地下導(dǎo)線測量的精度要求，從而確保既能滿足鋪軌的精度要求，又能實(shí)際可行，則顯得至關(guān)重要。

本文以控制基標(biāo)必須滿足的精度要求為基本條件，通過誤差傳播定律反向估算出了地下導(dǎo)線測量的方位角閉合差以及全長相對閉合差等的限差要求，并進(jìn)一步估算出了車站底板控制點(diǎn)的方位角和點(diǎn)位誤差的限差要求，為實(shí)際工作提供了有效的理論依據(jù)，并以青島地鐵3號線某區(qū)間控制基標(biāo)測量為例，驗(yàn)證了地下導(dǎo)線測量精度指標(biāo)的實(shí)用性和合理性。

2 地下導(dǎo)線的精度估算

現(xiàn)行《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB 50308-2008)對地下控制點(diǎn)的布設(shè)和控制基標(biāo)的精度要求作了如下規(guī)定：

10.2.2隧道內(nèi)控制點(diǎn)間平均邊長宜為 150 m。曲線隧道控制點(diǎn)間距不應(yīng)小于 60 m。

15.2.4直線段控制基標(biāo)間的夾角與180°較差應(yīng)小于8″，實(shí)測距離與設(shè)計(jì)距離較差應(yīng)小于 10 mm；曲線段控制基標(biāo)間夾角與設(shè)計(jì)值較差計(jì)算出的線路橫向偏差應(yīng)小于 2 mm，弦長測量值與設(shè)計(jì)值較差應(yīng)小于 5 mm。

本文即以這兩條規(guī)定為基本條件，運(yùn)用誤差傳播定律反向估算地下導(dǎo)線測量的各項(xiàng)精度指標(biāo)。

2.1 方位角閉合差fβ的限差估算

由現(xiàn)行《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB 50308-2008)15.2.4條知：

根據(jù)限差可取2倍中誤差這一基本原則，為安全嚴(yán)謹(jǐn)起見，“兩站一區(qū)間”內(nèi)聯(lián)測的地下控制點(diǎn)角度中誤差mα宜取為3.0″。

2.2 全長相對閉合差限差的估算

在中國多數(shù)城市地鐵區(qū)間的設(shè)計(jì)長度為 1 100 m左右，為安全考慮，S可取 1 200 m。而《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB 50308-2008)規(guī)定，地下導(dǎo)線平均邊長宜為 150 m，因此，“兩站一區(qū)間”內(nèi)聯(lián)測的地下導(dǎo)線一般共需測量9站，即n=9代入fV、fH公式中，計(jì)算得：

故全長相對閉合差限差為：

3 車站底板控制點(diǎn)的精度估算

3.1 車站控制點(diǎn)方位角的限差估算

=5.2″

則車站控制點(diǎn)方位角的限差可取為10.4″。

3.2 車站控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差的估算

4 實(shí)例分析

4.1 概述

4.2 控制基標(biāo)測設(shè)

依據(jù)規(guī)范要求，在區(qū)間內(nèi)直線段每 120 m、曲線段每 60 m以及曲線要素點(diǎn)上各設(shè)置控制基標(biāo)，以區(qū)間內(nèi)布設(shè)的控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，采用極坐標(biāo)法按照初測、定測步驟測設(shè)控制基標(biāo)，初測時，將基標(biāo)標(biāo)志測設(shè)到實(shí)地并調(diào)整到設(shè)計(jì)的坐標(biāo)和高程位置，并初步固定。定測時，對初步固定后的控制基標(biāo)的平面坐標(biāo)和高程進(jìn)行檢測和調(diào)整。

4.3 精度分析

控制基標(biāo)測設(shè)完成后，利用區(qū)間兩端的地下控制點(diǎn)作為起算點(diǎn)，連接控制基標(biāo)組成附合導(dǎo)線，以精密導(dǎo)線的技術(shù)要求進(jìn)行實(shí)測，檢核控制基標(biāo)間的距離、夾角及橫向偏差。經(jīng)實(shí)測，該區(qū)間內(nèi)的控制基標(biāo)間的距離、夾角及橫向偏差如表1所示，均滿足規(guī)范要求的精度。

某區(qū)間控制基標(biāo)部分測量結(jié)果 表1

5 結(jié) 論

通過實(shí)際工程的實(shí)踐檢驗(yàn)，本文估算出的地下導(dǎo)線的精度指標(biāo)符合實(shí)際作業(yè)情況，具有很強(qiáng)的可操作性，同時又能有效地滿足鋪軌精度，真正做到了理論和實(shí)際、精度和經(jīng)濟(jì)的相互結(jié)合。