雙聯(lián)系三角形法在中長(zhǎng)距離隧道聯(lián)系測(cè)量中的應(yīng)用

田正華 葉滿珠 劉軍峰

摘 要：聯(lián)系測(cè)量是地下隧道施工中極為重要的環(huán)節(jié)，是地下隧道貫通的重要保證。為了確保聯(lián)系測(cè)量精度高、成果可靠，結(jié)合城市軌道交通工程特點(diǎn)和工程經(jīng)驗(yàn)，從提高聯(lián)系測(cè)量精度、加強(qiáng)線路檢核等實(shí)際要求出發(fā)，本文分析了雙聯(lián)系測(cè)量方法在中長(zhǎng)距離隧道聯(lián)系測(cè)量中的應(yīng)用，這對(duì)地下工程具有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：聯(lián)系測(cè)量;雙聯(lián)系三角形法;隧道貫通

中圖分類號(hào)：P221.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）02-0114-03

Abstract： Contact measurement is an extremely important link in the construction of underground tunnels， and it is an important guarantee for the underground tunnel to pass through. In order to ensure the high accuracy and reliable results of contact measurement， combined with the characteristics of urban rail transit engineering and engineering experience， starting from the actual requirements such as improving the accuracy of contact measurement and strengthening line inspection， this paper analyzed the application of the dual contact measurement method in contact measurement of medium and long distance tunnels， which had important guiding significance for underground engineering.

Keywords： connection survey;double connection triangles;tunnel penetration

隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，城市地鐵因集約化、效率高、大容量、低污染等特點(diǎn)也迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和建設(shè)熱潮。截至2018年，我國(guó)30余座城市的軌道線路規(guī)模已經(jīng)超過(guò)5 000 km，投資總額超過(guò)1萬(wàn)億。聯(lián)系測(cè)量作為地面上、下坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一的重要測(cè)量方法，在城市軌道交通測(cè)量中應(yīng)用日益廣泛[1]。

1 聯(lián)系三角形法

聯(lián)系三角形法豎井定向亦稱幾何定向，它是一種傳統(tǒng)的方法。其工作內(nèi)容包括：定向、投點(diǎn)、井上井下聯(lián)系測(cè)量、平差計(jì)算和定向精度估算等[2]。

1.1 投點(diǎn)

1.2 定向測(cè)量及圖形要求

井上、井下聯(lián)系三角形的布置如圖1所示。

聯(lián)系三角形應(yīng)符合下列要求：垂線間距[c]與[c']盡量大一些;[c]與[c]所對(duì)的角[γ]和[γ]應(yīng)盡量?。ú淮笥?°）;[ac]和[a/c]值應(yīng)盡量小（不應(yīng)大于1.5）。

2 雙聯(lián)系三角形法

生產(chǎn)實(shí)踐中，測(cè)量工作者總結(jié)出了雙聯(lián)系三角形定向測(cè)量方法，該方法是在豎井中懸掛三根鋼絲，組成兩個(gè)聯(lián)系三角形，雙聯(lián)系三角形定向測(cè)量示意圖如圖2所示。首先，確定定向測(cè)量的距離以及近井點(diǎn)與鋼絲間的角度，然后根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用平差軟件解算出地下近井點(diǎn)的坐標(biāo)和方位角。雙聯(lián)系三角形定向測(cè)量具有方法簡(jiǎn)單、操作精度高等優(yōu)點(diǎn)，在上海等地得到普及，并在豎井聯(lián)系測(cè)量工作中廣泛應(yīng)用[4]。

3 工程實(shí)例

西安地鐵某線路一期工程采用盾構(gòu)法（TBM）施工，貫通距離約為2.4km，線路中曲線較多，豎井深38m，寬僅有25.4m，此項(xiàng)目開展過(guò)程中具有中長(zhǎng)隧道開挖的聯(lián)系測(cè)量以及復(fù)雜井下條件的高精度導(dǎo)線測(cè)量、貫通測(cè)量等難點(diǎn)。按照雙三角聯(lián)系測(cè)量的方法進(jìn)行多次獨(dú)立測(cè)量，某次獨(dú)立測(cè)量數(shù)據(jù)及平差結(jié)果如表1至表7所示。

由推算結(jié)果可知，雙聯(lián)系三角測(cè)量在一井定向過(guò)程中不僅可以有效地發(fā)現(xiàn)粗差，還能夠提高一井定向的測(cè)量精度。傳統(tǒng)一井定向過(guò)程中，為了提高測(cè)量精度或檢查測(cè)量結(jié)果的粗差，人們往往需要移動(dòng)鋼絲位置進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，鋼絲在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)占用井口時(shí)間，甚至因?yàn)楸旧磔d重問(wèn)題發(fā)生意外，增加作業(yè)強(qiáng)度。

4 結(jié)論

采用雙聯(lián)系三角形進(jìn)行測(cè)量時(shí)，角度測(cè)量精度對(duì)方位角傳遞有重要的影響。雙聯(lián)系三角形的圖形選擇也占有重要地位，可以提高測(cè)角精度，在布設(shè)鋼絲時(shí)，應(yīng)采用最有利的延伸三角形[5]。與傳統(tǒng)聯(lián)系三角形相比，采用雙聯(lián)系三角形進(jìn)行豎井聯(lián)系測(cè)量，在精度和預(yù)防粗差方面都有重要的意義。在地鐵車站進(jìn)行聯(lián)系三角測(cè)量時(shí)，由于地面上下高差較小、車站上下作業(yè)環(huán)境好、車站面積大等原因，因此作業(yè)環(huán)境本身可以加大鋼絲的間距，提高方位角傳遞精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜留濤，翟燕.盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量原理的比較研究及精度分析[J].測(cè)繪通報(bào)，2016（8）：86-88

[2]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[3]陳方敏.吊鋼絲聯(lián)系三角形法在隧道測(cè)量大型深豎井定向中的應(yīng)用[J].城市勘測(cè)，2010（2）：135-136.

[4]崔旭升，潘國(guó)榮，李法禮.雙聯(lián)系三角形法在豎井聯(lián)系測(cè)量中的應(yīng)用[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2010（2）：156-159.

[5]鄭文華.地下工程測(cè)量[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.