地下隧道豎井聯(lián)系測量方法比較探討

1、地下隧道豎井聯(lián)系測量方法比較探討姚順福隨著城市發(fā)展的需要，國內(nèi)很多城市都陸續(xù)開展了軌道交通工程的建設(shè)，以保證城市交通的順暢，確保人民群眾出行的便利。我市從上世紀(jì)八十年代末就開始首條軌道交通線的建設(shè)，目前已運(yùn)營的軌道交通線達(dá)到4條。06年12月19日，隨著3號(hào)線北延伸段的正式通車試運(yùn)營，我市軌道交通的運(yùn)營里程達(dá)到了139公里，超越香港和北京成為全國第一。為有效利用城市空間，我市軌道交通工程主要采用地下隧道的形式進(jìn)行。在進(jìn)行地下隧道的施工建設(shè)時(shí)，主要是通過豎井（車站端頭井或中間工作風(fēng)井）提供工作面進(jìn)行施工，因此如何保證地下車站以及區(qū)間隧道嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工就成為建設(shè)者們的首要問題。豎井聯(lián)系測量（平面）

2、的目的就是將地面控制網(wǎng)的坐標(biāo)和方位按要求精度準(zhǔn)確地傳遞給地下隧道施工控制導(dǎo)線（或施工導(dǎo)線），為施工提供控制依據(jù)。筆者根據(jù)近期參加軌道交通11號(hào)線第三方測量的工作經(jīng)驗(yàn)，將地下隧道豎井聯(lián)系測量的常用幾種方法進(jìn)行分析比較，提出一種適合我市情況的聯(lián)系測量方法，為今后的地下隧道施工建設(shè)提供一些參考經(jīng)驗(yàn)。目前國內(nèi)絕大多數(shù)城市在軌道交通建設(shè)中，豎井聯(lián)系測量基本上采用以下四種方法進(jìn)行：陀螺定向法、鉆孔投點(diǎn)法、聯(lián)系三角形法和導(dǎo)線定向法。以下就這幾種方法分別作個(gè)分析比較。1  測量原理測繪信息網(wǎng)1.1 陀螺定向法陀螺定向法是綜合利用全站儀、光學(xué)垂準(zhǔn)儀（或重錘球）以及陀螺經(jīng)緯儀等儀器進(jìn)行導(dǎo)線聯(lián)系測量的一種

3、方法。首先利用光學(xué)垂準(zhǔn)儀（或重錘球）將地面車站端頭井的點(diǎn)位沿同一鉛錘線方向投影到端頭井的井底，同時(shí)利用全站儀測量井上、井下各導(dǎo)線點(diǎn)的角度與距離、利用陀螺經(jīng)緯儀測量井上、井下的相關(guān)導(dǎo)線邊的陀螺方位角，從而求算出井上、井下投影點(diǎn)在空間的平面夾角，最終把地面趨近導(dǎo)線的平面坐標(biāo)和方位傳遞到地下隧道施工控制導(dǎo)線上。如下圖1所示，k0、k1為地面趨近導(dǎo)線點(diǎn)，其中k0為近井點(diǎn)；t1、t2為地面車站端頭井投影點(diǎn)；t1´、t2´分別為t1、t2投影到車站端頭井底部的投影點(diǎn)；x1、x2、x3xn為地下隧道施工控制導(dǎo)線點(diǎn)；a1、a2、a5、a6、a7和d1、d2、d3、d4、d5、d6分別為全站

4、儀實(shí)測的角度和距離。實(shí)際測量時(shí)，利用陀螺經(jīng)緯儀測量地面趨近導(dǎo)線邊k0k1和地下隧道施工控制導(dǎo)線邊x2x3的陀螺方位角，求出陀螺經(jīng)緯儀的定向常數(shù)，結(jié)合全站儀實(shí)測數(shù)據(jù)求出a3、a4的角度值，最終按導(dǎo)線平差的原理求出地下隧道施工控制導(dǎo)線點(diǎn)x1、x2、x3的坐標(biāo)和方位角，作為區(qū)間隧道施工控制導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)。1.2 鉆孔投點(diǎn)法測繪信息網(wǎng)鉆孔投點(diǎn)法實(shí)際上是根據(jù)長邊投影時(shí)投影點(diǎn)的點(diǎn)位投影誤差對(duì)投影邊的坐標(biāo)方位角影響將大大削弱的原理進(jìn)行導(dǎo)線聯(lián)系測量的一種方法。其基本思想是在隧道前進(jìn)（或后退）的方向上已開挖的地方離開車站端頭井一定的距離（一般應(yīng)大于150m），從地面鉆孔直達(dá)地下隧道中，然后利用光學(xué)垂準(zhǔn)儀（或重錘

5、球）分別通過車站端頭井和鉆孔將地面點(diǎn)位沿同一鉛錘線方向投影到地下，最終把地面趨近導(dǎo)線的平面坐標(biāo)和方位傳遞到地下隧道施工控制導(dǎo)線上。如下圖2所示，k0、k1為地面趨近導(dǎo)線點(diǎn)；t1、t2分別為地面車站端頭井和鉆孔井上的投影點(diǎn)；t1´、t2´分別為t1、t2投影到車站端頭井和區(qū)間隧道底部的投影點(diǎn)，t1´、t2´同時(shí)又為地下隧道施工控制導(dǎo)線的起算點(diǎn)；x1、xn為地下隧道施工控制導(dǎo)線點(diǎn)；a1、a2、a3、a4和d1、d2、d3分別為全站儀實(shí)測的角度和距離。由圖2可以看出，地面t1、t2與地下t1´、t2´在平面位置上實(shí)際上為同一點(diǎn)位，因此t1、

6、t2的坐標(biāo)就是t1´、t2´的坐標(biāo)。1.3 聯(lián)系三角形法測繪信息網(wǎng)聯(lián)系三角形法是以前國內(nèi)地下隧道豎井聯(lián)系測量中最常用的方法。其基本原理是通過聯(lián)系三角形的測量，將地面趨近導(dǎo)線的平面坐標(biāo)和方位傳遞到地下隧道施工控制導(dǎo)線上。上圖3為聯(lián)系三角形法測量原理的示意，其中k0、k1兩點(diǎn)為地面趨近導(dǎo)線點(diǎn)，x1、x2xn為地下隧道施工控制導(dǎo)線點(diǎn)。因此法是傳統(tǒng)方法，具體測量及解算過程本文就不再累述。1.4 導(dǎo)線定向法測繪信息網(wǎng)導(dǎo)線定向法是利用導(dǎo)線傳遞測量的原理進(jìn)行地下隧道豎井聯(lián)系測量中的方法。在車站端頭井的導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)有其本身的缺陷：一是邊長短、二是俯仰角大，但隨著高精度測距測角全站儀的普及應(yīng)用

7、，使得以上缺陷所造成的精度損失得到有效控制，從而最終確保地下施工控制導(dǎo)線的精度指標(biāo)。下圖4為導(dǎo)線定向法豎井聯(lián)系測量的示意圖。2  各種方法優(yōu)缺比較2.1 陀螺定向法測繪信息網(wǎng)陀螺定向法的主要優(yōu)點(diǎn)是占用車站端頭井的時(shí)間短、觀測作業(yè)簡單，對(duì)施工單位的施工作業(yè)影響相對(duì)較小；不足之處是陀螺經(jīng)緯儀的價(jià)格昂貴，擁有陀螺經(jīng)緯儀的單位較少,難以推廣應(yīng)用，同時(shí)其單次定位精度低，一般的儀器為20。2.2 鉆孔投點(diǎn)法鉆孔投點(diǎn)法是一種適合于淺埋(埋深小于30m)工程的豎井聯(lián)系測量方法，具有作業(yè)時(shí)間短、測量精度高、簡單直觀、容易操作的特點(diǎn)。當(dāng)具有鉆孔條件時(shí),地鐵豎井可以優(yōu)先考慮采用此法進(jìn)行聯(lián)系測量。不足之處是

8、準(zhǔn)備工作繁多，如確定投點(diǎn)位置，尋找鉆孔隊(duì)伍，現(xiàn)場鉆孔等，不利于鉆孔投點(diǎn)法的推廣應(yīng)用。同時(shí)由于上海地層為第四紀(jì)沉積層，其中040m深度內(nèi)均為軟弱地層，主要為粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉砂土等，這類土顆粒微細(xì)、固結(jié)度低，具有高溶水性、高壓縮性、易塑流等特性。因此鉆孔投點(diǎn)時(shí)可能會(huì)危及已開挖隧道的安全。2.3 聯(lián)系三角形法測繪信息網(wǎng)聯(lián)系三角形法是一種傳統(tǒng)的豎井聯(lián)系測量方法，但存在設(shè)備笨重、工序繁多、工作時(shí)間長、勞動(dòng)強(qiáng)度大等不足，與其他方法相比已顯得比較落后。只是在不具備其他方法作業(yè)條件的情況下，才采用此法進(jìn)行豎井聯(lián)系測量。2.4 導(dǎo)線定向法該法具有作業(yè)時(shí)間短、測量精度高、簡單直觀、容

9、易操作的特點(diǎn)。對(duì)施工單位的施工作業(yè)影響相對(duì)較小。綜合以上分析，結(jié)合上海地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)，在上海地區(qū)，導(dǎo)線定向法是一種最適合的豎井聯(lián)系測量方法。我們?cè)趯?shí)際合作中也正是采用的這個(gè)方法，很好地解決了聯(lián)系測量工作中存在的難點(diǎn)，確保了聯(lián)系測量的精度控制。3 導(dǎo)線定向法測量時(shí)的重點(diǎn)測繪信息網(wǎng) 實(shí)際測量作業(yè)時(shí)，我們利用leciatc2003儀器進(jìn)行觀測，該儀器的測角中誤差為±0.5，測距精度為1+1×10-6.d(mm)。在井中適合位置安置測站，如不能一次傳入隧道內(nèi)，則再經(jīng)臨時(shí)工作通道傳至隧道內(nèi)。這個(gè)方法必須解決下面兩個(gè)問題：就是儀器縱軸傾斜誤差影響和短邊上的對(duì)中誤差影響。井上導(dǎo)線點(diǎn)與井下

10、導(dǎo)線點(diǎn)的高差約為 8 15 m，而其水平距離一般只有 10 20m,即在該邊上的高度角為 30°40°。在如此大的高度角的情況下，進(jìn)行水平角觀測，儀器的縱軸必須嚴(yán)格垂直，否則將按 dbv· tg a 影響水平角，式中 v為儀器縱軸傾斜量，a為該邊的高度角，db是對(duì)水平角的影響。當(dāng)高度角a=35°時(shí),如果照準(zhǔn)氣泡偏0.2格(4²)，則對(duì)水平角影響db3²。必須指出，這項(xiàng)誤差是屬于系統(tǒng)誤差，不能通過盤左盤右或多個(gè)測回?cái)?shù)來消除。只有通過改正或觀測時(shí)嚴(yán)格氣泡居中來克服。這種傳遞方法，由于高差大，對(duì)儀器結(jié)構(gòu)完善要求高。leciatc2003儀器

11、具有縱軸傾斜自動(dòng)改正裝置，經(jīng)過實(shí)踐證明，該全站儀的這種補(bǔ)償功能的作用是有效的。在短邊上對(duì)中誤差一般要求不大于0.1mm（當(dāng)邊長10m20m時(shí)，則對(duì)水平角影響為db2²1²）。對(duì)中誤差的產(chǎn)生往往是由于在儀器轉(zhuǎn)站時(shí)或在同一測站上，覘牌中心與儀器旋轉(zhuǎn)中心、覘牌中心與自身旋轉(zhuǎn)軸不一致誤差，以及基座連接裝置的偏心等都會(huì)對(duì)方位角的傳遞產(chǎn)生較大的誤差。這些誤差大多是由于覘牌變形所致，因此，對(duì)覘牌必須事先進(jìn)行檢驗(yàn)。4 工作體會(huì)測繪信息網(wǎng)導(dǎo)線定向法是目前我市地鐵隧道施工時(shí)豎井聯(lián)系測量的有效方法，采用該方法不僅能夠有效解決上海軟地基其它方法無法實(shí)現(xiàn)的問題，而且作業(yè)時(shí)間短，成果精度高，能夠有效保

12、證區(qū)間隧道的正確貫通。為有效解決儀器和目標(biāo)的對(duì)中誤差，有條件的工作場所測站最好埋設(shè)強(qiáng)制歸心觀測標(biāo)志；確實(shí)無法埋設(shè)時(shí)，固定三腳架及其觀測基座，避免對(duì)中。為有效解決望遠(yuǎn)鏡的調(diào)焦誤差，在作業(yè)前一定要望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦運(yùn)行的正確性，同時(shí)在短邊測角時(shí)調(diào)焦一定要注意用力均勻操作。觀測方法可采用盤左、盤右對(duì)同一個(gè)目標(biāo)同時(shí)測完后再觀測下一個(gè)目標(biāo)。在短邊方位角傳遞測量時(shí)，有條件的話可采用多臺(tái)儀器同時(shí)作業(yè)的角導(dǎo)線互瞄法來克服對(duì)中誤差和調(diào)焦誤差的影響。角導(dǎo)線互瞄法可以通過互瞄儀器望遠(yuǎn)鏡的十字絲來實(shí)現(xiàn)。測繪信息網(wǎng)為有效解決儀器縱軸傾斜誤差的影響，應(yīng)采用具有縱軸傾斜自動(dòng)改正裝置的全站儀進(jìn)行觀測。我的大學(xué)愛情觀1、什么是大學(xué)愛情

13、：大學(xué)是一個(gè)相對(duì)寬松，時(shí)間自由，自己支配的環(huán)境，也正因?yàn)檫@樣，培植愛情之花最肥沃的土地。大學(xué)生戀愛一直是大學(xué)校園的熱門話題，戀愛和學(xué)業(yè)也就自然成為了大學(xué)生在校期間面對(duì)的兩個(gè)主要問題。戀愛關(guān)系處理得好、正確，健康，可以成為學(xué)習(xí)和事業(yè)的催化劑，使人學(xué)習(xí)努力、成績上升；戀愛關(guān)系處理的不當(dāng)，不健康，可能分散精力、浪費(fèi)時(shí)間、情緒波動(dòng)、成績下降。因此，大學(xué)生的戀愛觀必須樹立在健康之上，并且樹立正確的戀愛觀是十分有必要的。因此我從下面幾方面談?wù)勛约旱膶?duì)大學(xué)愛情觀。2、什么是健康的愛情：1) 尊重對(duì)方，不顯示對(duì)愛情的占有欲，不把愛情放第一位，不癡情過分；2) 理解對(duì)方，互相關(guān)心，互相支持，互相鼓勵(lì)，并以對(duì)方的

14、幸福為自己的滿足; 3) 是彼此獨(dú)立的前提下結(jié)合；3、什么是不健康的愛情：1)盲目的約會(huì)，忽視了學(xué)業(yè);2)過于癡情，一味地要求對(duì)方表露愛的情懷，這種愛情常有病態(tài)的夸張;3)缺乏體貼憐愛之心，只表現(xiàn)自己強(qiáng)烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大學(xué)生處理兩人的在愛情觀需要三思：1. 不影響學(xué)習(xí)：大學(xué)戀愛可以說是一種必要的經(jīng)歷，學(xué)習(xí)是大學(xué)的基本和主要任務(wù)，這兩者之間有錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，有的學(xué)生因?yàn)閻矍?，過分的忽視了學(xué)習(xí)，把感情放在第一位；學(xué)習(xí)的時(shí)候就認(rèn)真的去學(xué)，不要去想愛情中的事，談戀愛的時(shí)候用心去談，也可以交流下學(xué)習(xí)，互相鼓勵(lì)，共同進(jìn)步。2. 有足夠的精力：大學(xué)生活，說忙也會(huì)很忙，但說輕松也是相對(duì)會(huì)

15、輕松的！大學(xué)生戀愛必須合理安排自身的精力，忙于學(xué)習(xí)的同時(shí)不能因?yàn)楦星榈氖虑榉中?，不能在學(xué)習(xí)期間，放棄學(xué)習(xí)而去談感情，把握合理的精力，分配好學(xué)習(xí)和感情。3、 有合理的時(shí)間；大學(xué)時(shí)間可以分為學(xué)習(xí)和生活時(shí)間，合理把握好學(xué)習(xí)時(shí)間和生活時(shí)間的“度”很重要；學(xué)習(xí)的時(shí)候，不能分配學(xué)習(xí)時(shí)間去安排兩人的在一起的事情，應(yīng)該以學(xué)習(xí)為第一；生活時(shí)間，兩人可以相互談?wù)剳賽?，用心去談，也可以交流下學(xué)習(xí)，互相鼓勵(lì)，共同進(jìn)步。5、大學(xué)生對(duì)愛情需要認(rèn)識(shí)與理解，主要涉及到以下幾個(gè)方面：（1） 明確學(xué)生的主要任務(wù)“放棄時(shí)間的人，時(shí)間也會(huì)放棄他?！贝髮W(xué)時(shí)代是吸納知識(shí)、增長才干的時(shí)期。作為當(dāng)代大學(xué)生，要認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在的任務(wù)是學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)做人、

16、學(xué)習(xí)知識(shí)、學(xué)習(xí)為人民服務(wù)的本領(lǐng)。在校大學(xué)生要集中精力，投入到學(xué)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐中，而不是因把過多的精力、時(shí)間用于談情說愛浪費(fèi)寶貴的青春年華。因此，明確自己的目標(biāo)，規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)道路，合理分配好學(xué)習(xí)和戀愛的地位。（2） 樹林正確的戀愛觀提倡志同道合、有默契、相互喜歡的愛情：在戀人的選擇上最重要的條件應(yīng)該是志同道合，思想品德、事業(yè)理想和生活情趣等大體一致。擺正愛情與學(xué)習(xí)、事業(yè)的關(guān)系：大學(xué)生應(yīng)該把學(xué)習(xí)、事業(yè)放在首位，擺正愛情與學(xué)習(xí)、事業(yè)的關(guān)系，不能把寶貴的大學(xué)時(shí)間，鍛煉自身的時(shí)間都用于談情說有愛而放松了學(xué)習(xí)。 相互理解、相互信任，是一份責(zé)任和奉獻(xiàn)。愛情是奉獻(xiàn)而不時(shí)索取，是擁有而不是占有。身邊的人與事時(shí)刻

17、為我們敲響警鐘，不再讓悲劇重演。生命只有一次，不會(huì)重來，大學(xué)生一定要樹立正確的愛情觀。（3） 發(fā)展健康的戀愛行為 在當(dāng)今大學(xué)校園，情侶成雙入對(duì)已司空見慣。抑制大學(xué)生戀愛是不實(shí)際的，大學(xué)生一定要發(fā)展健康的戀愛行為。與戀人多談?wù)剬W(xué)習(xí)與工作，把戀愛行為限制在社會(huì)規(guī)范內(nèi)，不致越軌，要使愛情沿著健康的道路發(fā)展。正如馬克思所說：“在我看來，真正的愛情是表現(xiàn)在戀人對(duì)他的偶像采取含蓄、謙恭甚至羞澀的態(tài)度，而絕不是表現(xiàn)在隨意流露熱情和過早的親昵?！保?） 愛情不是一件跟風(fēng)的事兒。很多大學(xué)生的愛情實(shí)際上是跟風(fēng)的結(jié)果，是看到別人有了愛情，看到別人幸福的樣子（注意，只是看上去很美），產(chǎn)生了羊群心理，也就花了大把的時(shí)間和精力去尋找愛情（5） 距離才是保持愛情之花常開不敗的法寶。愛情到底需要花多少時(shí)間，這是一個(gè)很大的問題。有的大學(xué)生愛情失敗，不是因?yàn)槟信p方在一起的時(shí)間太少，而是因?yàn)樗麄冊(cè)谝黄鸬臅r(shí)間太多。相反，很多大學(xué)生戀愛成功，不是因?yàn)槟信p方在一起的時(shí)間太少，而是因?yàn)樗麄儨?zhǔn)確地把握了在一起的時(shí)間的多少程度。（6） 愛情不是自我封閉的二人世界。很多人過分的活在兩人世界，對(duì)身邊的同學(xué)，身邊好友漸漸的失去聯(lián)系，失去了對(duì)話，