北京地鐵7號線五標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間測量方案

1、北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司北京地鐵 7 號線五標(biāo)廣廣盾構(gòu)區(qū)間施工廣廣盾構(gòu)區(qū)間施工測量方案測量方案編制: 時間: 審核: 時間: 批準(zhǔn): 時間: 中鐵一局集團(tuán)有限公司北京地鐵 7 號線五標(biāo)項目經(jīng)理部2012 年 10 月北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司1目錄目錄1.編制依據(jù)編制依據(jù)32.工程概況工程概況32.1 廣渠門內(nèi)站廣渠門外站區(qū)間概況 32.2 工程地質(zhì) 42.3 水文地質(zhì) 62.4 氣候、氣象 63.測量組織機構(gòu)測量組織機構(gòu)63.1 測量儀器 63.2 測量管理機構(gòu) 74.施工測量內(nèi)容施工測量內(nèi)容84.1 交接樁復(fù)

2、測 84.2 控制網(wǎng)加密 84.3 控制測量技術(shù)指標(biāo) 84.4 地面導(dǎo)線控制測量 94.5 地面高程控制測量 104.6 聯(lián)系測量 104.7 隧道施工測量 124.8 貫通后測量 174.9 貫通誤差分析 175.測量技術(shù)保證措施測量技術(shù)保證措施18北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司26.測量進(jìn)度安排與技術(shù)措施測量進(jìn)度安排與技術(shù)措施197.測量作業(yè)內(nèi)容及流程圖測量作業(yè)內(nèi)容及流程圖207.1 控制網(wǎng)復(fù)測流程圖 207.2 加密控制網(wǎng)測量流程圖 217.3 施工測量檢測流程圖 21北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司3北京地鐵北京地鐵

3、 7 7 號線號線 5 5 標(biāo)段標(biāo)段盾構(gòu)施工測量方案盾構(gòu)施工測量方案1.編制依據(jù)編制依據(jù)1、 工程測量規(guī)范 （GB50026-2007）2、 城市軌道交通工程測量規(guī)范(GB50308-2008)3、 國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范4、 北京地鐵 14 號線施工圖設(shè)計要求2.工程概況工程概況2.12.1 廣渠門內(nèi)站廣渠門外站區(qū)間概況廣渠門內(nèi)站廣渠門外站區(qū)間概況地鐵 7 號線線路起點位于北京西客站，沿羊坊店南路向南至廣安門外大街后轉(zhuǎn)向東，線路沿廣安門大街、廣渠門大街向東至東四環(huán)，在規(guī)劃倉儲西路轉(zhuǎn)向南，沿規(guī)劃倉儲西路向南穿越規(guī)劃綠地到達(dá)化工路，穿過化工路后沿垡頭西路向南至垡頭南路再轉(zhuǎn)向東，穿過雙豐鐵路，進(jìn)

4、入玻璃二廠、染料廠等工業(yè)用地范圍，線路沿規(guī)劃道路向東南敷設(shè)，到達(dá)終點焦化廠站。線路全長 23.67km，全線共設(shè)車站 21 座。本合同段包括廣渠門外站廣渠門內(nèi)站盾構(gòu)區(qū)間，本區(qū)間主要沿廣渠門內(nèi)大街及廣渠門外大街布置，呈東西走向，區(qū)間總長 1087 雙線米，本區(qū)間采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工（一臺盾構(gòu)機） 。 北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司4圖 2.1-1 北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)標(biāo)段范圍示意圖2.22.2 工程地質(zhì)工程地質(zhì)1、根據(jù)地質(zhì)資料，本場地地層層序自上而下依次為：1）人工填土層：粉土填土層、雜填土1 層。2）第四紀(jì)全新世沖洪積層：粉土層、粉質(zhì)粘土1 層、粘土2

5、層、粉細(xì)砂3 層、粉質(zhì)粘土層、粉土2 層、粉細(xì)砂3 層、中粗砂4 層。3）第四紀(jì)晚更新世沖洪積層：圓礫卵石層、中粗砂1 層、粉細(xì)砂2 層、粉質(zhì)粘土層、粘土1 層，粉土2 層、細(xì)中砂3 層、圓礫卵石層、中粗砂1 層、粉細(xì)砂2 層、粉土3 層、粉質(zhì)粘土4 層、粉質(zhì)粘土層、粘土1 層、粉土2層、細(xì)中砂3 層、圓礫卵石層、中粗砂1 層、粉細(xì)砂2 層、粉土3 層、粉質(zhì)粘土層、粘土1 層、粉土2 層、細(xì)中砂3 層、圓礫卵石層、中粗砂1 層、粉細(xì)砂2 層、粉質(zhì)粘土層、粘土2 層、圓礫卵石層、粉細(xì)砂2 層。2、工程穿越的地層統(tǒng)計及情況分析車站場地范圍內(nèi)的土層主要有人工填土層、粉土層、粉細(xì)砂層、中粗砂層及粘土層

6、，結(jié)構(gòu)底板主要坐落于粉質(zhì)粘土層。區(qū)間土層主要穿過粉細(xì)砂、粉土、中粗砂、圓礫卵石、粉質(zhì)粘土及細(xì)中砂，土體自穩(wěn)能力較差，很難形成自然拱。其中普遍存在的粉細(xì)砂及中粗砂層，厚度較大，且 北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司5為飽和狀態(tài)，在地下水的作用下，會產(chǎn)生涌水、潛蝕、流砂等現(xiàn)象，極易導(dǎo)致隧道側(cè)壁失穩(wěn)。3、地震烈度地鐵結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)防烈度 8 度進(jìn)行抗震設(shè)計。東東東東東-東東東東東東東東東東東468101214161820222426283032343638404244464835.9934.9932.3930.5927.3921.3920.0913.3911.998.7

7、937.7932.4929.4926.6924.0922.5919.5914.3912.199.997.4937.4437.1432.5430.7426.0424.4421.2419.9415.549.2410.0437.1035.4030.4028.5026.8022.9022.4019.3014.5012.909.807.3035.4133.7133.3132.0127.0126.5124.7122.2119.1114.7113.7110.716.2137.3135.9130.8128.9124.7122.7121.8120.5118.4114.716.2133.7032.7029.002

8、7.0022.6021.5014.6013.0010.806.5039.0337.4335.5334.9332.9329.4324.9323.6316.9314.6313.738.934.2337.1137.7133.1130.2128.0124.4123.1115.5113.6113.217.9136.3634.8632.6630.6628.4624.6622.8615.967.466.765.661346624ZC4543FX311671ZC63XZ1343FX44ZC44ZC62626663XZ6671ZC71ZC71ZC71ZC71ZC77866671ZC7463XZ62616244Z

9、C44ZC44ZC44ZC44ZC43FX43FX43FX43FX31313333331111111111東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東東16東東東東東東東東東東東東東東東東東東東VII-C0638.59VII-C0738.99VII-C0838.74QKY1238.00VII-C0936.71VII-C1039.71VII-C1137.20A340.03VII-C1338.71VII-C1438.6625.68(東)2009.4.929.89(東)2006.4東東東東 東東東東東東東東東東東東東東東東東東東 東東東東東東東東東ZCXZFX東 東圖 2.2-1

10、 廣渠門內(nèi)站廣渠門外站盾構(gòu)區(qū)間工程地質(zhì)剖面圖北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司62.32.3 水文地質(zhì)水文地質(zhì) 1、地下水類型場地范圍內(nèi)的地下水為三層地下水，為潛水（二） 、承壓水（三）及承壓水（四） 。2、地下水的腐蝕性評價本工程沿線地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性，在長期浸水條件下對鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。2.42.4 氣候、氣象氣候、氣象北京地區(qū)屬于溫暖帶大陸性半濕潤半干旱季風(fēng)氣候，受季風(fēng)影響形成春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽、冬期寒冷干燥的四季分明的氣候特點。近 10 年平均氣溫

11、為 12.513.7。全市多年平均降水量為 626mm，降水量的年變化大，年內(nèi)分配也不均，汛期（68 月）降水量約占全年降水量的 80%以上。3.測量組織機構(gòu)測量組織機構(gòu)3.13.1 測量儀器測量儀器附表 3.1-1 測量儀器匯總表序號名稱規(guī)格型號精度數(shù)量是否檢定備注1全站儀Leica TCR802Power2(2+2ppm）1 臺已檢定2013.06.06到期配備反射棱鏡及腳架2水準(zhǔn)儀索佳 SDL300.4mm1 臺已檢定2013.06.06到期配備條碼尺3卡西歐計算器CASIO-58001 臺北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司74南方平差易PA20021 個

12、軟件5對講機摩托羅拉4 個650m 鋼尺偉洋140000490.25mm一把是3.23.2 測量管理機構(gòu)測量管理機構(gòu)附圖 3.2-1 測量管理機構(gòu) 附表 3.2-2 測量人員資質(zhì)匯總表序號姓名崗位工作職責(zé)資質(zhì)證書及編號備注1王德龍測量主管測量工作管理高級測工11260020303014422張育恒測量日常測量工作高級測工1268003009300099項目總工程師建設(shè)單位施工監(jiān)理項目測量負(fù)責(zé)人地面監(jiān)測隧道監(jiān)測控制測量導(dǎo)向測量北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司83張強測量日常測量工作高級測工12680030093000194金亮測量日常測量工作高級測工126800

13、30093000725馬天龍測量日常測量工作高級測工12680030093001884.施工測量內(nèi)容施工測量內(nèi)容4.14.1 交接樁復(fù)測交接樁復(fù)測項目技術(shù)部在接到業(yè)主下發(fā)的交樁記錄成果后，立即認(rèn)真組織測量人員對區(qū)間內(nèi)精密導(dǎo)線、城市二等高程控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測，測量結(jié)果采用軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差，復(fù)測成果與原業(yè)主交樁成果較差在允許范圍內(nèi)方可使用。4.24.2 控制網(wǎng)加密控制網(wǎng)加密（1）導(dǎo)線網(wǎng)：交接樁復(fù)測結(jié)束后，在施工前和施工中，根據(jù)施工情況，對導(dǎo)線控制網(wǎng)進(jìn)行加密測量。在車站端頭井口與出土口分別做近井點并測量，以便之后的聯(lián)系測量。加密測量的控制點成果必須上報測量檢測單位檢測，檢測合格后方可用于施工測量。精密導(dǎo)

14、線沿線路方向布設(shè)，并應(yīng)布設(shè)成附和導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線及結(jié)點導(dǎo)線網(wǎng)的形式，加密點相鄰邊長小于 1/3。在施工測量時采用級及以上精度的全站儀。（2）高程網(wǎng)：高程控制測量采用城市二等水準(zhǔn)測量進(jìn)行，布設(shè)形式為附和水準(zhǔn)、閉合水準(zhǔn)線路為宜。高程控制點布設(shè)應(yīng)滿足既方便施工測量，又牢固穩(wěn)定、不受外界條件影響而導(dǎo)致沉降。4.34.3 控制測量技術(shù)指標(biāo)控制測量技術(shù)指標(biāo)（1）平面控制測量： 精密導(dǎo)線測量只有兩個方向時，采用左右角觀測的方法進(jìn)行測量，左右角平均值之和與 360的較差小于應(yīng) 4 。水平角觀測遇到長、短邊需要調(diào)焦時，應(yīng)采用盤左長邊調(diào)焦，盤右長邊不調(diào)焦；盤右短邊調(diào)焦，盤左短邊不調(diào)焦的觀測順序進(jìn)行觀測。北京地鐵 7

15、 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司9每條導(dǎo)線邊應(yīng)往返觀測各兩測回，每測回間應(yīng)重新照準(zhǔn)目標(biāo)，每測回三次讀數(shù)。測距時，一測回三次讀數(shù)的較差應(yīng)小于 4，測回間平均值的較差應(yīng)小于 6，往返平均值的較差應(yīng)小于 2。每邊測距中誤差：4。bda 附表 4.3-1 精密導(dǎo)線測量的主要技術(shù)要求導(dǎo)線長度（km）平均邊長（m）測角中誤差（）測距對中誤差測回數(shù)DJ2方位角閉合差（）全長相對閉合差相鄰點相對點位中誤差（mm）353502.51/6000065n1/350008注：n 為導(dǎo)線測角個數(shù)。（2）高程控制測量為滿足高程測量的要求，將水準(zhǔn)網(wǎng)在等水準(zhǔn)點之間布成附合環(huán)線，往返校差、附合環(huán)線閉合差8

16、 mm，儀器、標(biāo)尺及操作方法精度指標(biāo)均按等水準(zhǔn)測量標(biāo)l準(zhǔn)。精密水準(zhǔn)測量觀測方法：往測 奇數(shù)站上為：后前前后 偶數(shù)站上為：前后后前返測 奇數(shù)站上為：前后后前 偶數(shù)站上為：后前前后每一測段的往測與返測，分別可在上午、下午進(jìn)行，也可以在夜間觀測。由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩根標(biāo)尺必須互換位置。精密水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求：每千米高差中誤差偶然中誤差：2；每千米高差中誤差全中誤差：4；觀測次數(shù)：往返各一次；平坦地往返差、附合或環(huán)線閉合差：8；視距：l60m；前后視距差：1.0m；前后視距累計差：3.0m。4.44.4 地面導(dǎo)線控制測量地面導(dǎo)線控制測量本標(biāo)段地面導(dǎo)線控制點為業(yè)主交樁加密點，本標(biāo)段使用過程中采用附和

17、導(dǎo)線形式北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司10進(jìn)行測量，分別以業(yè)主交樁線路兩端點為已知點，其余為未知點進(jìn)行計算。考慮到導(dǎo)線精度問題，有必要的話可以把始發(fā)站的控制邊用公司 GPS 來復(fù)合校驗，滿足技術(shù)要求后報業(yè)主測量隊伍進(jìn)行復(fù)測，合格后方可使用。4.54.5 地面高程控制測量地面高程控制測量根據(jù)區(qū)間高程控制需求，采用業(yè)主交樁高程點，及我項目加密點，將區(qū)間高程網(wǎng)布設(shè)成附合環(huán)線形式，既能保證區(qū)間兩端可以采用已知高程點進(jìn)行附合水準(zhǔn)計算，又能使水準(zhǔn)線路達(dá)到閉合水準(zhǔn)校核的目的。4.64.6 聯(lián)系測量聯(lián)系測量通過井口聯(lián)系測量把地面坐標(biāo)、方向及高程傳遞到盾構(gòu)隧道中。聯(lián)系測量分定

18、向聯(lián)系測量和高程聯(lián)系測量。（1）定向聯(lián)系測量定向是以幾何定向法來完成的，既聯(lián)系三角形定向，定向原理見圖示。用聯(lián)系三角形定向?qū)⒌孛孀鴺?biāo)及方向傳遞到井下隧道。定向測量的地下定向邊不少于 2 條。聯(lián)系三角形定向均獨立進(jìn)行三次，取三次的平均值作為一次定向成果。1）井上、井下聯(lián)系三角形滿足下列要求：吊鋼絲間距在井口處不小于 5m；定向角 應(yīng)小于 3；a/c 及 a/c比值小于 1.5 倍。2）測量方法與精度：測量儀器是全站儀+反射片，聯(lián)系三角形邊長測量，每次獨立測量三測回，每測回往返三次讀數(shù)，各測回較差在地上小于 0.5,在地下小于 1.0。在地上與地下測量同一邊的較差小于 2。角度觀測，用全圓測回法觀

19、測四測回，測角中誤差在4之內(nèi)，各測回測定的地下起始邊方位角較差不大于 20，方位角平均值中誤差應(yīng)在12之內(nèi)。聯(lián)系三角形一次定向獨立進(jìn)行三測回，每測回后，變動二個吊錘位置重新進(jìn)行定向測量，共有三套不同的完整觀測數(shù)據(jù)。3）過程測量：如圖 4.6-1，在導(dǎo)線聯(lián)系測量過程中，采用地面導(dǎo)線測量所得近井點JJD1、JJD2 進(jìn)行測量，得井下控制點 DZ1、DZ2 坐標(biāo)。計算 DZ1DZ2 坐標(biāo)方位角，報檢測單位檢測合格后，以 DZ1DZ2 為井下起算邊進(jìn)行洞內(nèi)導(dǎo)線控制。4）盾構(gòu)法施工區(qū)間：地面加密控制點；基線、地下高程點及始發(fā)與接收鋼環(huán)的圓心定位；地下導(dǎo)線及水準(zhǔn)在隧道掘進(jìn)至 50m 處、200300m 處

20、和距離貫通面 150m200m處分別進(jìn)行一次包括聯(lián)系測量在內(nèi)的檢測（若開挖長度超過 1km 時，掘進(jìn)至 500m 處要北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司11增加一次檢測） ；隧道開挖接近貫通面時，應(yīng)對隧道內(nèi)的控制點進(jìn)行一次全面檢測。井上： 置鏡 JJD1，后視 GPS 點 DTG1468，前視鋼絲 1,得鋼絲（GS1）坐標(biāo)； 置鏡 JJD2，后視 JJD1，前視鋼絲 2，得鋼絲（GS2）坐標(biāo)。井下：置鏡導(dǎo)線點 DZ1，后視鋼絲 1（GS1），前視導(dǎo)線點 DZ2，得 DZ2 坐標(biāo)；置鏡導(dǎo)線點 DZ2，后視鋼絲 2（GS2），前視導(dǎo)線點 DZ1，得 DZ1 坐標(biāo)。2

21、)內(nèi)業(yè)計算：通過精確測定兩近井點的坐標(biāo)計算出兩點的方位角與距離。假設(shè)地下導(dǎo)線點的起始方位角，計算地下導(dǎo)線點與前海站鋼絲錘線的角度。通過角度由已知方位角推算出所有地下導(dǎo)線的方位角。圖 4.6-1 導(dǎo)線聯(lián)系測量示意圖（2）高程聯(lián)系測量傳遞高程測量采用鋼尺導(dǎo)入法，用鑒定后的鋼尺，掛重錘（重量與鋼尺檢定時的拉力相等），用兩臺水準(zhǔn)儀在井上井下同步觀測，將高程傳遞到井下固定點(圖 4.6-2)。整個車站及停車線施工中，高程傳遞至少三次。傳遞高程的地下近井點不少于 2 個，并對地下高程點間的幾何關(guān)系進(jìn)行檢核。地下高程測量用水準(zhǔn)測量方法，并起算于地下近井水準(zhǔn)點，地下施工水準(zhǔn)點每 50m 設(shè)置一個，地下控制水準(zhǔn)

22、點每 200m 設(shè)置一個。北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司12地下水準(zhǔn)點利用地下導(dǎo)線點。地下水準(zhǔn)測量采用索佳 SDL30m 水準(zhǔn)儀在井下獨立進(jìn)行三次，并與地面向地下傳遞高程同步。重復(fù)測量的高程點與原測點的高程較差應(yīng)小于5mm,并采用逐次水準(zhǔn)測量的加權(quán)平均值作為下次控制水準(zhǔn)測量的起算值，地下控制水準(zhǔn)測量的方法和精度要求同地面精密水準(zhǔn)測量。觀測步驟：先將儀器架設(shè)到地面后視塔尺前視長鋼尺，再將儀器架設(shè)到井下后視長鋼尺前視塔尺，從而得到井下水準(zhǔn)點的高程。H 井下=H 井上+b 塔尺上-（b 長鋼尺下-f 長鋼尺上）-f 塔尺下. （一般情況長鋼尺的大刻度在下）。圖 4

23、.6-2 高程聯(lián)系測量示意圖4.74.7 隧道施工測量隧道施工測量盾構(gòu)施工控制測量最大特點是所有的控制導(dǎo)線點和控制水準(zhǔn)點均處運動狀態(tài)，所以盾構(gòu)施工測量中導(dǎo)線的后延伸測量和水準(zhǔn)點的復(fù)測顯得尤為重要。（1）地下導(dǎo)線測量1）施工控制導(dǎo)線：施工控制導(dǎo)線由洞外聯(lián)系測量所確定的導(dǎo)線點 DZ1、DZ2 直接延伸而來（圖 4.7-1）。地下控制導(dǎo)線的布設(shè)一般用支導(dǎo)線的方法，我項目部擬定在本標(biāo)段內(nèi)采用雙支導(dǎo)線即主、副導(dǎo)線的方法。以主導(dǎo)線進(jìn)副導(dǎo)線出的形式將主、副導(dǎo)線連接起來，再與起算邊 DZ1DZ2 聯(lián)測，構(gòu)成單邊控制的閉合導(dǎo)線。北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司13圖 4.7-1

24、 洞內(nèi)施工控制導(dǎo)線布設(shè)圖控制導(dǎo)線大于 60m。由于盾構(gòu)隧道內(nèi)的管片在一定范圍、時間內(nèi)總是處于動態(tài)的，因此在洞內(nèi)控制導(dǎo)線向前延伸時必須檢查后三個導(dǎo)線點點位穩(wěn)定情況，如有較大變動，應(yīng)再向后檢測，直至滿足精度。之后應(yīng)采用穩(wěn)定的控制導(dǎo)線點重新測量變動的導(dǎo)線點，并用新坐標(biāo)向前延伸。施工控制導(dǎo)線在隧道貫通前測量三次，測量時間與豎井定向同步。重合點重復(fù)測量的坐標(biāo)值與原測量的坐標(biāo)值較差小于 10mm 時，采用逐次的加權(quán)平均值作為施工控制導(dǎo)線延伸測量的起算值。2）施工導(dǎo)線：施工導(dǎo)線是隧道掘進(jìn)的依據(jù)，施工導(dǎo)線的精度高低，直接影響著盾構(gòu)推進(jìn)時的姿態(tài)和隧道的貫通。施工導(dǎo)線由控制導(dǎo)線敷設(shè)而成，受施工控制導(dǎo)線的控制，它由

25、懸掛固定在隧道頂部的吊籃構(gòu)成（圖 4.7-2、圖 4.7-3），以滿足自動測量系統(tǒng)中的測量機器人與盾構(gòu)機的目標(biāo)靶通視。一般施工導(dǎo)線邊長在直線段為 6080m，曲線段為 3050m。線點根據(jù)管片內(nèi)徑空間，選擇穩(wěn)固、位置適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置。觀測臺由鋼板焊接而成，采用強制對中裝置，利用螺栓固定在管片側(cè)壁上（圖 4-6）。施工控制導(dǎo)線隨隧道的掘進(jìn)而延伸，其邊長選擇在 150m 左右，盡量按等邊直伸導(dǎo)線布設(shè)，特殊情況下導(dǎo)線邊不小于 100m。曲線隧道施工控制導(dǎo)線宜埋設(shè)在曲線元素點上。 圖 4.7-2 地下控制導(dǎo)線位置圖 圖 4.7-3 自動導(dǎo)線系統(tǒng)儀器位置圖（2）地下高程控制測量北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段

26、 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司14地下高程測量采用水準(zhǔn)測量方法，并起算于地下近井水準(zhǔn)點。地下施工水準(zhǔn)點每50m 設(shè)置一個，地下施工控制水準(zhǔn)點每 200m 設(shè)置一個。地下施工水準(zhǔn)測量采用精密水準(zhǔn)儀 2m 銦鋼尺進(jìn)行往返觀測，其閉和差應(yīng)在20L1/2mm（L 千米計）之內(nèi)。地下控制水準(zhǔn)測量在隧道貫通前獨立進(jìn)行三次，并與高程聯(lián)系測量同步。重復(fù)測量的高程點與原測點的高程較差應(yīng)小于 5mm，并采用逐次水準(zhǔn)測量的加權(quán)平均值作為下次控制水準(zhǔn)測量的起算值。地下控制水準(zhǔn)測量的方法和精度要求同地面精密水準(zhǔn)測量一致。（3）盾構(gòu)機始發(fā)測量盾構(gòu)機始發(fā)測量包括盾構(gòu)機定位測量，反力架定位測量，盾構(gòu)機姿態(tài)初始測量等。

27、1）盾構(gòu)機定位測量：盾構(gòu)機導(dǎo)軌定位測量主要控制導(dǎo)軌的中線與設(shè)計隧道中線偏差不能超限，導(dǎo)軌的前后高程與設(shè)計高程不能超限，導(dǎo)軌下面是否堅實平整等。2）反力架定位測量：反力架定位測量包括反力架的高程、垂直度，反力架下面是否堅實、平整。反力架的穩(wěn)定性直接影響到盾構(gòu)機始發(fā)掘進(jìn)是否能正常按照設(shè)計的方位進(jìn)行。3）盾構(gòu)機姿態(tài)初始測量：盾構(gòu)機姿態(tài)初始測量包括測量水平偏差、垂直偏差、俯仰角、滾動角、里程、趨向。盾構(gòu)機的水平偏差、垂直偏差及俯仰角是用來判斷盾構(gòu)機在以后掘進(jìn)過程中是否在隧道設(shè)計中線上前進(jìn)，滾動角是用來判斷盾構(gòu)機是否在容許范圍內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。盾構(gòu)機姿態(tài)測量原理：盾構(gòu)機作為一個近似圓柱的三維體，在開始隧道掘進(jìn)

28、后我們是不能直接測量其刀盤的中心坐標(biāo)的，只能用間接法來推算出其中心坐標(biāo)。在盾構(gòu)機殼體內(nèi)適當(dāng)位置上選擇觀測點就成為必要，這些點既要有利于觀測，又有利于保護(hù)，并且相互間距離不能變化。在下圖 4.7-4 中，O 點是盾構(gòu)機刀盤中心點，A 點和 B 點是在盾構(gòu)機前體與中體交接處，螺旋機根部下面的兩個選點。C 點和 D 點是螺旋機中段靠下側(cè)的兩個點，E 點是盾構(gòu)機中體前斷面的中心坐標(biāo)，A、B、C、D 四點上都貼有測量反射鏡片。由A、B、C、D、O 四點所構(gòu)成的兩個四面體中，測量出每個角點的三維坐標(biāo)（xi,yi,zi）后，把每個四面體的四個點之間的相對位置關(guān)系和 6 條邊的長度 Li 計算出來，作為以后計

29、算的初始值，在以后的掘進(jìn)施工過程中，Li 將是不變的常量（假設(shè)在隧道掘進(jìn)過程中盾構(gòu)機前體不會發(fā)生太大形變） ，通過測量 A、B、C、D 四點的三維坐標(biāo)，用北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司15（xi,yi,zi） 、Li 就能計算出 O 點的三維坐標(biāo)。用同樣的原理，A、B、C、D、E 四點也可以構(gòu)成兩個四面體，相應(yīng)地 E 點的三維坐標(biāo)也可以求得。由 E、O 兩點的三維坐標(biāo)和盾構(gòu)機的絞折角就能計算出盾構(gòu)機刀盤中心的水平偏航、垂直偏航，由A、B、C、D 四點的三維坐標(biāo)就能確定盾構(gòu)機的扭轉(zhuǎn)角度，從而達(dá)到了檢測盾構(gòu)機的目的。觀測點放大示意圖（x2,y2,z2）（x4,y

30、4,z4）盾構(gòu)機立體圖（x3,y3,z3）C盾構(gòu)機前體尾左側(cè)面盾構(gòu)機刀盤中心右側(cè)面O（x0,y0,z0）（x5,y5,z5）ELODA（x1,y1,z1）圖 4.7-4(1) 盾構(gòu)機姿態(tài)測量示意圖觀測點放大示意圖（x2,y2,z2）（x4,y4,z4）盾構(gòu)機立體圖（x3,y3,z3）C盾構(gòu)機前體尾左側(cè)面盾構(gòu)機刀盤中心右側(cè)面O（x0,y0,z0）（x5,y5,z5）ELODA（x1,y1,z1） 圖 4.7-4(2) 盾構(gòu)機姿態(tài)測量示意圖SLS-T 導(dǎo)向系統(tǒng)初始測量: SLS-T 導(dǎo)向系統(tǒng)初始測量包括：隧道設(shè)計中線坐標(biāo)計算，TCA 托架和后視托架的三維坐標(biāo)的測量，VMT 初始參數(shù)設(shè)置和掘進(jìn)等工作

31、。A、隧道設(shè)計中線坐標(biāo)計算：將隧道的所有平面曲線要素和高程曲線要素輸入VMT 軟件，VMT 將會自動計算出每間隔 1 米里程的隧道中線的三維坐標(biāo)。隧道中線坐標(biāo)需經(jīng)過其他辦法多次復(fù)核無誤后方可使用。B、TCA 托架和后視托架的三維坐標(biāo)的測量：TCA（智能型全站儀）托架上安放全站儀，后視托架上安放后視棱鏡。通過人工測量將 TCA 托架和后視托架的中心位置的三維坐標(biāo)測量出來后，作為控制盾構(gòu)機姿態(tài)的起始測量數(shù)據(jù)。測量示意圖見圖 4.7-5。北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司168圖11圖 4.7-5C 、VMT 初始參數(shù)設(shè)置： 將 TCA 的中心位置的三維坐標(biāo)以及后視棱

32、鏡的坐標(biāo)、方位角（單位以 g 計算）輸入控制計算機“station”窗口文件里，TCA 定向完成后，啟動計算機上的“advance” ，TCA 將照準(zhǔn)激光標(biāo)靶并測量其坐標(biāo)和方位。根據(jù)激光束在標(biāo)靶上的測量點位置和激光標(biāo)靶內(nèi)的光柵，可以確定激光標(biāo)靶水平位置和豎直位置，根據(jù)激光標(biāo)靶的雙軸測斜傳感器可以確定激光標(biāo)靶的俯仰角和滾動角，TCA 可以測得其與激光靶的距離，以上資料隨推進(jìn)千斤頂和中折千斤頂?shù)纳扉L值及盾尾與管片的凈空值（盾尾間隙值）一起經(jīng)掘進(jìn)軟件計算和整理，盾構(gòu)機的位置就以數(shù)據(jù)和模擬圖形的形式顯示在控制室的電腦屏幕上。通過對盾構(gòu)機當(dāng)前位置與設(shè)計位置的綜合比較，盾構(gòu)機操作手可以采取相應(yīng)措施盡快且平

33、緩地逼近設(shè)計線路。(4)盾構(gòu)掘進(jìn)測量盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的測量主要是指，利用設(shè)置在盾構(gòu)上的激光導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)向測量。隧道施工測量，采用地下施工控制導(dǎo)線點和施工高程控制點逐次重復(fù)測量成果的加權(quán)平均值作為起算數(shù)據(jù)。盾構(gòu)法掘進(jìn)隧道施工測量包括盾構(gòu)井（室）測量、盾構(gòu)拼裝測量、盾構(gòu)姿態(tài)測量和襯砌環(huán)片測量。采用聯(lián)系測量將測量控制點傳遞到盾構(gòu)井（室）中，并利用測量控制點測設(shè)出線路中線點和盾構(gòu)安裝時所需要的測量控制點。測設(shè)值與設(shè)計值較差應(yīng)小于 3mm。盾構(gòu)機姿態(tài)測量誤差技術(shù)要求盾構(gòu)機姿態(tài)測量誤差技術(shù)要求測量項目測量誤差平面偏離值（mm）5高程偏離值（mm）5縱向坡度（%）1橫向旋轉(zhuǎn)角（）3切口里程（mm）10北京地

34、鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司17測定盾構(gòu)機實時姿態(tài)時，測量一個特征點和一個特征軸，選擇其切口中心為特征點，縱軸為特征軸。利用隧道施工控制導(dǎo)線測定盾構(gòu)縱向軸線的方位角，該方位角與盾構(gòu)本身方位角的較差為方位角改正值，并以此修正盾構(gòu)掘進(jìn)方向。襯砌環(huán)片測量包括測量襯砌環(huán)的環(huán)中心偏差、環(huán)的橢圓度和環(huán)的姿態(tài)。襯砌環(huán)片不少于 35 環(huán)測量一次，測量時每環(huán)都測量，并測定待測環(huán)的前端面。相鄰襯砌環(huán)測量時重合測定 23 環(huán)片。環(huán)片平面和高程測量允許誤差為15mm。盾構(gòu)測量資料整理后，及時編制測量成果表，報送盾構(gòu)操作人員。盾構(gòu)掘進(jìn)測量以 SLS-T 導(dǎo)向系統(tǒng)為主，輔以人工測量校核。利

35、用盾構(gòu)上所帶的SLS-T 自動激光隧道導(dǎo)向系統(tǒng)及圖象靶來完成隧道內(nèi)盾構(gòu)機位置、形態(tài)及管片位置等隧道內(nèi)的測量工作。并通過控制系統(tǒng)隨時進(jìn)行調(diào)整。SLS-T 導(dǎo)向系統(tǒng)能夠全天候的動態(tài)顯示盾構(gòu)機當(dāng)前位置相對于隧道設(shè)計軸線的位置偏差，盾構(gòu)司機可根據(jù)顯示的偏差及時調(diào)整盾構(gòu)機的掘進(jìn)姿態(tài)，使得盾構(gòu)機能夠沿著正確的方向掘進(jìn)。為了確保導(dǎo)向系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、確保盾構(gòu)機能夠沿著正確的方向開挖，每周進(jìn)行 2 次人工測量復(fù)核。4.84.8 貫通后測量貫通后測量貫通后測量主要包括貫通測量和竣工測量。（1）貫通測量隧道貫通前 50m 要加密各項測量次數(shù)，做盾構(gòu)機進(jìn)洞前的姿態(tài)檢測，托架坐標(biāo)檢測等。并及時向業(yè)主和監(jiān)理匯報結(jié)果，若測量

36、結(jié)果不符合相關(guān)要求，及時調(diào)整自動導(dǎo)向系統(tǒng)參數(shù)，確保隧道標(biāo)準(zhǔn)貫通。貫通后，用兩邊的導(dǎo)線點做貫通誤差測量，包括隧道的縱向、橫向和方位角貫通誤差測量、高程誤差測量。（2）竣工測量1）線路中線測量：在直線段上點間距平均為 150m，曲線上為 60m，測量隧道管片實際中線坐標(biāo)，按主控測量的方法要求進(jìn)行，技術(shù)指標(biāo)同主控測量。2）隧道凈空測量：以測定的線路中線點為依據(jù)，直線段每 6m，曲線上包括曲線要素點每 4.5 米測設(shè)一個結(jié)構(gòu)橫斷面，結(jié)構(gòu)橫斷面可采用全站儀測量，測定斷面里程誤差允許為50mm，測量斷面精度為50mm。4.94.9 貫通誤差分析貫通誤差分析隧道貫通誤差主要由三部分組成：橫向貫通中誤差（M

37、橫） ，豎向貫通中誤差北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司18（M 豎） ，縱向貫通中誤差（M 縱） 。其中橫向貫通中誤差和豎向貫通中誤差對隧道質(zhì)量有影響，縱向貫通中誤差只對貫通在距離上有影響，所以主要對 M 橫和 M 豎進(jìn)行分析。影響橫向中誤差的主要原因是測角誤差，而測距誤差對 M 豎影響很小，影響縱向中誤差的原因是測高程誤差。（1）平面貫通誤差的主要來源1) 貫通誤差：指隧道貫通后，用區(qū)間隧道兩端（始發(fā)端與貫通端）井下控制點分別相向沿隧道內(nèi)測量同一未知點，得坐標(biāo) X1、Y1、Z1 與 X2、Y2、Z2，所得差值在允許誤差范圍之內(nèi)，即為貫通誤差X、Y、Z。2)

38、盾構(gòu)機貫通后誤差：指盾構(gòu)機貫通后，其刀盤中心與預(yù)留門洞中心的偏差值。橫向貫通誤差的主要來源是下列五道測量工序的誤差：地面控制測量誤差；始發(fā)井聯(lián)系測量的誤差；地下導(dǎo)線測量誤差；盾構(gòu)姿態(tài)的定位測量誤差；吊出井聯(lián)系測量的誤差。（2）高程貫通誤差的主要來源由于本標(biāo)段主要是盾構(gòu)施工，高程貫通誤差的主要來源是下列五道測量工序的誤差：地面高程控制測量誤差；始發(fā)井高程傳遞測量中誤差；地下水準(zhǔn)路線測量中誤差；盾構(gòu)姿態(tài)的定位測量中誤差；吊出井高程傳遞測量中誤差。5.測量技術(shù)保證措施測量技術(shù)保證措施1、施工中認(rèn)真做好地面及地下導(dǎo)線、水準(zhǔn)點的復(fù)測工作。2、獨立復(fù)測業(yè)主所交的導(dǎo)線點、高程點和局部地面主控點，并在此基礎(chǔ)上

39、安排自己的控制或施工放樣測量作業(yè)，按規(guī)范埋設(shè)樁點并定期復(fù)測。3、為保證工程順利進(jìn)展，適當(dāng)加密或改善地面控制點，務(wù)求有較多的“多余觀測條件”以保證施工測量精度。4、放樣工作特別關(guān)注隧道中心位置，確保不修改線路設(shè)計，確保限界凈空需要。5、測量的原始記錄，必須在現(xiàn)場同步做出，嚴(yán)禁事后補繪，測量資料不允許涂改，不合格時進(jìn)行補測或重測。6、測量過程必須有可追溯的詳細(xì)文字記錄，內(nèi)容包括測量儀器編號及名稱、人員分工、測量讀數(shù)，計算公式、過程、結(jié)果、氣候、日期、主測人、復(fù)核人等。7、利用已知點進(jìn)行引測、加點和工程放樣前，堅持先檢測后使用的原則，即已知北京地鐵 7 號線 5 標(biāo)段 盾構(gòu)施工測量方案中鐵一局集團(tuán)有限公司19點檢測無誤或合格時，才能利用。8、設(shè)立測量小組，施工放樣堅持復(fù)核，以確保點位正確。復(fù)核包括兩個方面，即為內(nèi)業(yè)復(fù)核和外業(yè)復(fù)核。9、測量的人員和儀器必須有絕對的保證和相對的穩(wěn)定。所有參加測量的人員都必須持證上崗，并且建立各測量人員的崗位負(fù)責(zé)制。測量儀器必須定期校核、控制在使用有效期內(nèi)，同時加強對測量儀器的管理。6.測量進(jìn)度安排與技術(shù)措施測量進(jìn)度安排與技術(shù)措施根據(jù)工期安排，測量工作可分為三個階段，前期準(zhǔn)備階段、掘進(jìn)測量階