[精度,地鐵]地鐵控制測(cè)量精度保證的探討

1、地鐵控制測(cè)量精度保證的探討【摘要】以青島地鐵R3線一工區(qū)區(qū)間控制測(cè)量為實(shí)例，介紹了地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量和 地下控制測(cè)量的方法，通過對(duì)誤差的分析和合理分配，以及有效的方法和高精度儀器來保 證隧道的順利貫通，并針對(duì)施工中的幾個(gè)問題進(jìn)行了探討，得出了一些有益的結(jié)論僅供廣 大同行參考?！娟P(guān)鍵詞】地鐵；控制；測(cè)量；精度；保證一、概述地鐵區(qū)間隧道礦山法由于其施工方法的特殊性，對(duì)施工測(cè)量提出了較高的要求。隧道施工 控制測(cè)量的根本任務(wù)就是保證單向掘進(jìn)隧道的正確貫通與各構(gòu)筑物的規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求， 這就需要地上地下具有統(tǒng)一的坐標(biāo)和高程系統(tǒng)。為了保證地下控制網(wǎng)與地上控制網(wǎng)的準(zhǔn)確 性，需要采取合理的測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x

2、器，以保證區(qū)間隧道的順利貫通，本文主要介紹平 面控制測(cè)量的保證方法。二、區(qū)間隧道貫通誤差預(yù)估設(shè)計(jì)本區(qū)間主要為礦山法暗挖隧道，共設(shè)置豎井4座，區(qū)間隧道總長(zhǎng)約為3. 7公里。根據(jù)規(guī)范GB 50308-2008要求，區(qū)間隧道橫向貫通測(cè)量中誤差不大于±50mm,高程貫通測(cè)量中誤差不大 ±25mm =基于以上兩點(diǎn)，有必要對(duì)區(qū)間隧道貫通誤差進(jìn)行預(yù)估汁算，以下針對(duì)井岡山路站至嘉年華 站區(qū)間隧道分段進(jìn)行平面貫通指標(biāo)預(yù)估計(jì)算：暗挖區(qū)間隧道貫通誤差主要來自以下幾方面的測(cè)量工序：地面控制測(cè)量中誤差、聯(lián)系測(cè)量 中誤差、地下導(dǎo)線測(cè)量中誤差：根據(jù)誤差理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將以上環(huán)節(jié)的誤差控制分配為：地面控制

3、測(cè)量中誤差±25mm, 聯(lián)系測(cè)量中誤差±25mm,地下導(dǎo)線測(cè)量中誤差±35mnu代入式（1）：由此，地面控制測(cè)量中誤差±25mm,聯(lián)系測(cè)量中誤差±25mm,地下導(dǎo)線測(cè)量中誤差±35mm 作為分項(xiàng)控制指標(biāo)完全合理。（1）地面控制測(cè)量中誤差估算（2）聯(lián)系測(cè)量中誤差估算一并定向需獨(dú)立進(jìn)行三次，測(cè)角中誤差為：（3）地下導(dǎo)線測(cè)量中誤差估算地下導(dǎo)線隨著隧道的掘進(jìn)而不斷延長(zhǎng)，導(dǎo)線點(diǎn)也隨著隧道掘進(jìn)而一個(gè)個(gè)建立起來。在貫通 之前為一條支導(dǎo)線，預(yù)計(jì)在水平方向上的貫通誤差，就是預(yù)計(jì)支導(dǎo)線終點(diǎn)K在貫通面與線 路中心線法線x'方向上的誤差Mx'

4、匕由導(dǎo)線測(cè)角誤差引起的K點(diǎn)在x'方向上的誤差為：三、平面控制網(wǎng)測(cè)設(shè)平面控制網(wǎng)采用城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范衛(wèi)星一等控制網(wǎng)的精度要求施測(cè)，網(wǎng)型采 用邊連的方式，采用6臺(tái)GPS雙頻接收機(jī)分兩個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段60分鐘來進(jìn)行同步靜態(tài)觀測(cè)。四、聯(lián)系測(cè)量平面聯(lián)系測(cè)量主要采用定向測(cè)量的方法進(jìn)行施測(cè)。4. 1定向方法根據(jù)本豎井的深度及精度要求，定向測(cè)量采用全站儀+懸掛鋼絲法組合定向法。下面以2# 豎井為例，簡(jiǎn)述聯(lián)系測(cè)量的方法。4.2 定向作業(yè)流程首先選取地面附近的一條起算邊進(jìn)行定向，并通過其他通視點(diǎn)進(jìn)行方向校核，定向點(diǎn)不 少于3個(gè)。通過懸掛鋼絲的方法將坐標(biāo)從豎井口導(dǎo)線點(diǎn)（A、B）傳遞到井下點(diǎn)（a、b）,

5、再采用導(dǎo) 線測(cè)量的方法將地面與地下的控制網(wǎng)聯(lián)成一個(gè)完整的導(dǎo)線網(wǎng)。具體示意網(wǎng)圖如下：采用懸掛鋼絲法往豎井下投點(diǎn)時(shí);應(yīng)先在豎井口上架設(shè)一支架懸掛鋼絲繩（鋼絲直徑0.3m m）,在鋼絲上貼上棱鏡片，如上圖所示；每個(gè)點(diǎn)應(yīng)獨(dú)立投點(diǎn)3次，投點(diǎn)中誤差為±3mm°測(cè)量A、B點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)在鋼絲繩底部懸掛一重錘（一般為10kg）,并將垂球和鋼絲繩底部50cm 長(zhǎng)浸沒在棕油內(nèi)，防止鋼絲繩晃動(dòng)，保證A、B棱鏡片的測(cè)量精度。4.3 定向注意事項(xiàng)地下定向邊的方位角測(cè)量每次應(yīng)測(cè)三測(cè)回，測(cè)回間較差應(yīng)小于20"； 隧道內(nèi)定向邊邊長(zhǎng)應(yīng)大于60m,視線距離隧道邊墻的距離應(yīng)大于0.而：全站儀、懸掛鋼絲法組合

6、定向每次定向應(yīng)在3天內(nèi)完成：兩條定向邊方位角之差的角度值與全站儀實(shí)測(cè)角度值較差應(yīng)小于10 ；全站儀獨(dú)立三測(cè)回測(cè)定鋼絲上棱鏡貼片的坐標(biāo)互差應(yīng)小于3mnu五、地下控制測(cè)量5.1、 地下平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì) 對(duì)隧道洞內(nèi)導(dǎo)線進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要為保證隧道最終貫通誤差能否滿足規(guī)范要求，同時(shí)也為洞 內(nèi)測(cè)設(shè)中線提供依據(jù)。按城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范規(guī)定，對(duì)井岡山路站至嘉年華站區(qū)間 隧道內(nèi)導(dǎo)線進(jìn)行設(shè)計(jì)，洞內(nèi)導(dǎo)線按隧道二等導(dǎo)線測(cè)量精度施測(cè)。1）在洞內(nèi)埋設(shè)兩排控制樁點(diǎn)，一排點(diǎn)沿中線四周設(shè)立或直接用中線控制點(diǎn)，另一排點(diǎn)沿 隧道邊墻設(shè)立（考慮采用托盤固定在邊墻上安置強(qiáng)制對(duì)中器，防止破壞）如下圖5-1：2）從隧道掘進(jìn)起始點(diǎn)開始，直線

7、隧道每掘進(jìn)100m或曲線隧道每掘進(jìn)60nl時(shí)，需布設(shè)地下平 面控制點(diǎn)，并進(jìn)行地下平面控制測(cè)量。3）隧道內(nèi)控制點(diǎn)間平均邊長(zhǎng)100m左右，曲線隧道控制點(diǎn)間距不小于60m?？刂泣c(diǎn)需避開強(qiáng) 光源、熱源、淋水等地方，控制點(diǎn)間視線距隧道壁大于0.5m。4）相鄰豎井間或相鄰車站間隧道貫通后，地下平面控制點(diǎn)應(yīng)構(gòu)成附合導(dǎo)線（網(wǎng)）。5.2、 洞內(nèi)平面控制網(wǎng)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)5.2. 1、洞內(nèi)平面控制網(wǎng)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)執(zhí)行的技術(shù)要求5.2.2洞內(nèi)平面控制測(cè)量外業(yè)觀測(cè)利用已測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)引伸測(cè)量前，必須先檢測(cè)判定先前的已知點(diǎn)是否位移。檢測(cè)方法一般按原有導(dǎo)線最前端的相鄰三點(diǎn)點(diǎn)位，通過同精度測(cè)角檢測(cè)和測(cè)邊檢測(cè)，假如 角和邊的差值均在精度

8、答應(yīng)范圍內(nèi)，則可認(rèn)為原導(dǎo)線點(diǎn)的精度和點(diǎn)位均可信。如超限， 應(yīng)沿著原導(dǎo)線依次倒退檢測(cè)邊角，直至精度合格為止，檢測(cè)后的檢測(cè)角與原測(cè)角（觀測(cè)值） 的差值，檢測(cè)邊與原測(cè)邊（觀測(cè)值）的差值，應(yīng)不超過按下式計(jì)算的限差：md=±2Vm2 原+m2檢式中：m原-原測(cè)角或測(cè)邊的中誤差m檢-檢測(cè)角或檢測(cè)邊的中誤差檢測(cè)時(shí)所采用的精度，原則上應(yīng)不低于原測(cè)精度。一般角度檢測(cè)時(shí)的儀器精度及測(cè)回?cái)?shù) 不得低于原測(cè)；邊長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)，測(cè)距儀精度，測(cè)邊次數(shù)以及附加改正內(nèi)容應(yīng)不降低原測(cè)要求。當(dāng)隧道掘進(jìn)一定長(zhǎng)度，應(yīng)定期從洞外控制點(diǎn)，檢測(cè)閉合導(dǎo)線至最前端點(diǎn)，以保證掘進(jìn)方向 的正確性。導(dǎo)線點(diǎn)每測(cè)站的夾角最好大于30°或小于

9、150°。根據(jù)洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)的測(cè)距相對(duì)中誤差、方位角閉合差、導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差，是否滿足規(guī)范 要求來判定洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)的測(cè)量精度能否滿足城市軌道交通工程測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量要求。六、結(jié)束語 區(qū)間隧道的控制測(cè)量是地鐵施工測(cè)量最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，控制測(cè)量成果的準(zhǔn)確與否直接關(guān) 系到后續(xù)施工工序的精度，因此必須保證控制測(cè)量的每個(gè)環(huán)節(jié)都要在限制誤差的范圍內(nèi)， 這就需要我們做到一下幾點(diǎn)：1，地面控制測(cè)量的誤差要在限差之內(nèi)；這就需要高精度的GPS來配合，同時(shí)需要正確的外 業(yè)操作和準(zhǔn)確的內(nèi)業(yè)計(jì)算來保證；2,聯(lián)系測(cè)量的誤差要在限差之內(nèi)；對(duì)于地鐵的控制測(cè)量而言，聯(lián)系測(cè)量是其中最為關(guān)鍵 的一個(gè)環(huán)節(jié)，聯(lián)系測(cè)量結(jié)果的好壞直接決定整個(gè)控制測(cè)量成果的成敗，因此對(duì)于聯(lián)系測(cè)量 需要采用高精度的徐卡TS30來配合測(cè)量，同時(shí)采用聯(lián)系三角形邊角傳遞的方法進(jìn)行測(cè)量， 這是保證精度最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)