地鐵盾構(gòu)施工中的若干測量手段及方法

葉子青

摘 要 隨著我國城市化建設(shè)的不斷加快，地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)憑借自身的高安全可靠性、能夠在各種地層之間穿越的特點廣泛地應(yīng)用到地鐵建設(shè)以及其他的城市建設(shè)當(dāng)中去。文章將根據(jù)地鐵盾構(gòu)施工的特性，來對其測量手段以及測量誤差作分析和探討，以供相關(guān)人士參考、交流。

關(guān)鍵詞 地鐵盾構(gòu);施工;測量手段;方法

1盾構(gòu)施工的概述分析

所謂盾構(gòu)施工指的就是使用全斷面的隧道挖掘方法，依靠旋轉(zhuǎn)的刀盤推進(jìn)隧道的工作，使得隧道內(nèi)形成斷面的成型，這是一種新型的地鐵隧道施工方法。從該方法問世以來，其憑借自身的安全、可靠、保護(hù)環(huán)境的特點得到各個相關(guān)施工工程的廣泛使用。我國國內(nèi)的盾構(gòu)施工使用時間還是較短的，所以在選擇對隧道進(jìn)行施工時，特別是一些較長較寬的隧道施工時，常常還是會選用常規(guī)的施工方式進(jìn)行具體的施工。盾構(gòu)施工法比一般的施工方式在使用過程中需要運(yùn)用到更多的設(shè)備，在隧道內(nèi)可視條件較差的情況下，該方法會給員工造成一定的阻礙。因此，想要運(yùn)用該方法應(yīng)當(dāng)從施工狀況的實際情況出發(fā)，選擇合適的測量方式進(jìn)行測量，才能保障盾構(gòu)施工能夠順利進(jìn)行[1]。

2地鐵盾構(gòu)施工的測量手段分析

（1）全站儀測量。全站儀的全稱是全站性電子測速儀。其能夠進(jìn)行角度和距離的相關(guān)測量工作。并且對于所測量出來的數(shù)據(jù)顯示其坐標(biāo)和高程。該方法主要就是利用全站儀，實行對距離、角度、坐標(biāo)等等相關(guān)數(shù)據(jù)的計算和測量。全站儀將電子經(jīng)緯儀以及光電測距儀兩個技術(shù)相融合，以做到以此能夠獲取多個數(shù)據(jù)的效果，將測量工作最大程度的簡化，將測量工作的整體效率提高，為戶外數(shù)字化測量提高了良好的條件[2]。

（2）GPS定位測量。GPS定位測量的全程是全球定位系統(tǒng)，其實一個精密的定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。其特點在于技術(shù)自動化以及測量精度高，以此得到廣泛的經(jīng)濟(jì)建設(shè)的運(yùn)用。該技術(shù)與普通的測量技術(shù)相比具有成本小、測量速度快、測量效果不受天氣影響的優(yōu)勢，并且整個測量設(shè)備體型輕盈、操作方便靈活，能夠推動測量技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。

（3）控制測量?？刂茰y量具體又可以分為平面控制測量以及高程控制測量。平面控制測量主要是測量各個控制點的平面坐標(biāo)點，將各個點組成具有連續(xù)性質(zhì)的三角形，并且觀測三角形內(nèi)的角度以及測量三角形的邊長，剩下的邊長以及角度就可以根據(jù)正弦定理推算出來，之后在進(jìn)行對原始控制鍵的平面坐標(biāo)推算。高程控制測量法，則是利用三角高程測量方式，以測量各個水準(zhǔn)點以及控制點的高程。

3地鐵盾構(gòu)施工的測量方法分析

（1）始發(fā)測量。①盾構(gòu)機(jī)與反力架安裝測量。在安裝反力架的過程中，要認(rèn)真做好測量工作，將反力架的安裝誤差控制在小于十毫米的范圍內(nèi)，高程的誤差控制在五毫米的范圍內(nèi)，軸線方位角的誤差則應(yīng)當(dāng)在1.5度的范圍內(nèi)。②導(dǎo)軌定位。進(jìn)行導(dǎo)軌的定位，測量其目的在于對導(dǎo)軌的中線采取科學(xué)的控制，避免出現(xiàn)較大的誤差，使得導(dǎo)軌的地面不平整。③姿態(tài)始測量。盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)始測量，測量工作包含扭轉(zhuǎn)角、俯仰角以及水平偏航角的測量。盾構(gòu)機(jī)刀盤到達(dá)隧道的起始階段時需要對于盾構(gòu)機(jī)所處的位置進(jìn)行反復(fù)的審核，要保障平面的位置、中軸線、坡度等等數(shù)據(jù)在誤差所能夠承受的范圍內(nèi)，這樣才能進(jìn)一步的保障施工的質(zhì)量。對盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制是能夠直接影響隧道挖掘的精確程度的，對于隧道內(nèi)管片的拼裝也有不小的影響。倘若姿態(tài)控制不好，整體的施工質(zhì)量都會受到不小的影響。

（2）掘進(jìn)測量。掘進(jìn)測量的目的主要是為了控制挖掘隧道過程中的方向，該測量主要依靠自動導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行控制，以保障軸線的合理。該測量工作主要涉及以下兩個方面：首先是平面測量。該測量通常會采用到三到四米長度的鋁合金刮尺。在尺子的中心點放置反射片，將水品尺放在刮尺的中心，進(jìn)行水平的控制后將刮尺放到需要測量區(qū)域的底部，利用全站儀在的導(dǎo)線點實現(xiàn)測量三維坐標(biāo)的目的。第二是高程測量?？梢韵壤酶鞣N所測量到的數(shù)據(jù)，來幫助測量反射鏡片到隧道底部或中心部分的尺寸，以此對管片的頂?shù)撞课贿M(jìn)行高程計算。

（3）貫通測量。所謂貫通測量，就是在隧道貫通之前的大約五十米的距離進(jìn)行高頻率的測量，并且相對應(yīng)的也要進(jìn)行對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)始測量的檢測、TCL托架坐標(biāo)的檢測等等。倘若在反復(fù)測量中發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)當(dāng)立即做出對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的及時調(diào)整，才能保障隧道的貫通。當(dāng)隧道貫通后，還應(yīng)當(dāng)對于隧道兩端的導(dǎo)線點進(jìn)行誤差測量，保障誤差測量在安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。測量時也要注意操作規(guī)范，以保障測量的可靠性，避免初夏誤差或者邊長過短、直角過大的問題。

（4）竣工測量?？⒐y量分為兩個方面：中線測量以及隧道凈空測量。中線測量方法運(yùn)用于直線路段時采用一百五十米的間距，在曲線路段時則采用六十米的間距，以進(jìn)行對隧道管片的中心坐標(biāo)測量。隧道凈空測量則是將中線點作為參照點直線段只需要六米，曲線段四點五米包含要素點在內(nèi)，得到一個橫斷面用全站儀進(jìn)行測量，該測量的誤差可以控制在十毫米的范圍內(nèi)。

4測量誤差處理分析

地鐵施工與地面施工相比，由于通視條件差、路面狹窄等原因常常無法測量較為精確的數(shù)據(jù)。這也就導(dǎo)致了誤差較大的現(xiàn)象出現(xiàn)，并且通常情況下難以得到及時的發(fā)現(xiàn)和更正。一般只能等到隧道貫通后才能確認(rèn)誤差的多少，這樣一來會嚴(yán)重地影響地鐵施工的總體進(jìn)度。為了能夠進(jìn)一步的提高施工過程中的測量精確程度，降低誤差，對誤差進(jìn)行科學(xué)有效的處理是非常有必要的。盾構(gòu)施工過程中的貫通誤差就是施工過程中所有誤差的總和。對貫通誤差的處理主要應(yīng)當(dāng)在隧道尚未進(jìn)行襯砌施工的區(qū)域進(jìn)行。在隧道施工誤差調(diào)整好后，在未進(jìn)行襯砌的施工區(qū)域內(nèi)要做好相對應(yīng)的施工管理工作，保障施工的中線和高程參數(shù)確定，減少誤差出現(xiàn)的次數(shù)。

5結(jié)束語

總的來說，社會城市化進(jìn)行的速度加快，地鐵工程內(nèi)廣泛使用盾構(gòu)施工法。在使用該方法時相關(guān)工作人員要根據(jù)實際情況，做好測量工作，保障施工的開展和推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 高洪，李凱，孫丕川，等.移動三維激光測量系統(tǒng)在隧道病害檢測中的應(yīng)用[C].大交通工程勘測與風(fēng)險管控學(xué)術(shù)研討會暨第六屆中國土木工程學(xué)會軌道交通分會勘測專業(yè)技術(shù)交流大會.大交通工程勘測與風(fēng)險管控學(xué)術(shù)研討會暨第六屆中國土木工程學(xué)會軌道交通分會勘測專業(yè)技術(shù)交流大會論文集.北京：北京城建勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，2018：110-112.

[2] 馬婷.基于地基注漿加固法在地鐵盾構(gòu)施工中對減少建筑物沉降分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（20）：1518-1519.