如何做好地铁盾构洞内控制测量分析

如何做好地铁盾构洞内控制测量分析
摘要：盾构施工是一种盾构法与传统的施工方法相比，具有机械化程度高、
操作方便、施工速度快、不受地形条件限制、安全可靠等特点，并且还可以在地
下隧道内进行施工，因此，它已成为当前城市地铁隧道工程的主要施工方法之一。

随着城市化进程的不断推进，地铁建设逐渐成为城市中交通的重点，而地铁施工
过程中，对隧道掘进测量工作要求较高，要保证隧道掘进的顺利进行，就必须做
好控制测量工作。

关键词：地铁；盾构；控制网；测量
一、盾构洞内控制测量内容及要求
在地铁盾构洞内控制测量中，首先要在地面上布置好控制网，然后在洞内布
置好平面和高程控制网，最后建立独立的导线点与测量工作。

在此过程中，要了
解具体的测量要求，并结合实际情况制定合理的施工方案。

另外，在隧道建设时，还需要加强对施工图纸的复核和检验工作，从而保证设计图纸与实际相符，最终
满足盾构掘进工作要求。

例如，在隧道掘进施工时，要利用测量技术控制隧道开
挖面与设计轴线之间的偏差值，并且在施工过程中，要根据施工进度和现场情况
来调整测量方法和测量精度。

地铁盾构洞内控制测量要求：（一）精确的控制洞内平面和高程。

在进行盾
构机的掘进前，要利用 GPS水准测量技术对其进行精确定位和放样。

同时也要利
用导线点对其进行严格复核，防止出现测量误差。

此外还要在地面上布设好控制
网与测量工作。

（二）保证盾构施工设备之间的精确联系。

盾构掘进时，由于盾
构机自身结构的影响，会造成盾构机与其它设备之间存在偏差问题。

因此要及时
掌握盾构机与其他设备之间的联系情况，保证掘进工作正常开展。

（三）严格控
制掘进过程中的方向和速度。

盾构施工时主要采用盾构掘进法，即先要对隧道线
路进行开挖和加固处理后进行盾构掘进施工作业。

在此过程中要对盾构机进行推
进工作，同时还要保证隧道轴线和中线具有良好的协调性和匹配性；当盾构机停
止推进时要及时做好纠偏处理工作。

在盾构施工过程中由于需要不断地对隧道轴线和中线进行调整、纠偏处理等
作业，这就需要大量的数据支持来确保盾构机顺利施工。

同时还要确保掘进过程
中隧道轴线、中线能够保持一致状态。

在进行盾构掘进控制测量时主要工作有以下几点：（1）做好盾构推进过程
中方向与速度的控制测量工作；（2）做好盾构机掘进过程中掘进长度、推进速
度等数据的测量工作；（3）做好地铁洞内施工导线、高程及平面控制测量工作；（4）做好隧道轴线与中线之间偏差值的测量工作；（5）对隧道轴线与中线位置
关系进行监测和调整；（6）做好隧道洞门洞桩点、洞口宽度等位置的测量工作；（7）对隧道拱顶外轮廓进行测量工作。

在进行控制测量时主要内容有以下几点：①使用 GPS技术对线路进行测量，
建立地面控制网与控制站之间的联系，并将其作为隧道控制网与地面控制网之间
的纽带。

②设置独立的导线点作为控制点，并通过导线点与地面导线点建立联系。

③根据洞内高程测量和平面控制测量结果来对隧道轴线位置进行准确测量。

④根
据洞内高程和平面控制点来对隧道拱顶位置进行精确计算，同时还要在地面上布
置好中线和洞门洞口方向以及隧道轴线与中线位置关系等内容。

二、洞内控制网布测及计算
洞内控制网是盾构隧道施工的主要测量依据，对工程质量以及进度具有重要
的影响，所以要对其进行精心的布设。

根据设计要求以及盾构掘进的特点，控制
网应在每个洞内至少布设3个控制点，其数量为每一条隧道一个洞口和两个对角
导线点，其中，洞内点均为3个以上。

此外，洞内控制点之间的距离要保持在
150m以内。

洞内控制网主要有四级导线、三边导线和边角测量三种方式，其中，
三边导线是最为常用的测量方式之一。

在进行控制网布测时，要注意以下几个问题：（1)通过对洞内点和洞外点进行坐标对比，从而确定出控制网的坐标框架。

（2)在洞内点和洞外点上，分别设置三个转角边和两个角边边，根据实际情况设
置转角边和角边；（3)在测量时要保证外业观测与内业计算相互独立；（4)在进
行平面控制网与高程控制网布测时要考虑到施工的需要。

三、隧道开挖过程中洞内测量应注意的问题
1.隧道开挖后，测量人员应及时复测洞内导线点的坐标和高程，发现有变化
及时反映到测量控制系统中，以便对导线点进行必要的保护，以减少后期测量时
对导线点造成的损害。

2.在洞内测量时应在洞口埋设一些固定的辅助标志，如标
志牌、指示桩等，使之能为测量人员提供准确可靠的参考信息。

3.如果隧道洞口
的地表建筑比较密集或地势比较平坦时，可以采用架设仪器进行测量；如果地表
建筑物和地下管线比较多或者地势不平时，可以采用利用导线点来进行测量。

4.
在进行洞内控制测量时，由于对角导线点不能架设在较高或较低位置上，因此应
尽量使用导线点来布设角度和距离。

当需要控制角度或距离时，可以采用三次样
条函数拟合的方法。

四、盾构掘进中控制网变形的监控措施
通过对洞内控制测量和洞外导线控制测量进行比对，确保控制网的可靠性和
精度要求。

同时，在控制网变形监测过程中，还应注意以下几点：1、要保证监
测频率，以确保洞内导线和洞外导线的同步变形量与地铁盾构掘进速度相一致。

根据相关数据可以看出，当盾构机每掘进100 mm时，其对测量精度的影响不超
过0.05 mm。

2、根据工程的实际情况，选择合适的观测时间。

当监测时间较长时，必须及时进行数据分析，避免因观测时间过长而导致观测精度降低。

3、为了能
够有效地监测控制网变形情况，在选择观测时间时应该充分考虑到洞外导线点是
否稳定。

如：洞外洞导线点的稳定性较差、洞外洞导线点与隧道轴线距离较近时
则不能采用洞外监测方法。

结语
随着社会经济的发展，城市化进程的加快，城市人口和车辆的快速增加，对
城市轨道交通建设提出了更高要求。

地铁盾构隧道工程中洞内控制测量精度将直
接影响到整体隧道的施工质量，因此，必须对洞内控制测量工作进行全面分析，
并在此基础上采取相应的措施来提高洞内控制测量精度，从而满足地铁盾构隧道
施工的精度要求。

通过采用洞内控制测量技术可以有效提高地铁盾构隧道工程施工精度，从而为整个城市轨道交通工程施工质量提供重要保障。

另外，该技术的应用还可以有效降低城市交通拥堵问题发生的概率。

因此，地铁盾构隧道工程中必须充分重视洞内控制测量工作，确保其质量和精度。

参考文献：
[1]刘军.如何做好地铁盾构洞内控制测量分析[J].中国新技术新产
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[2]郭平,王靠省.如何做好地铁盾构洞内控制测量[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(15):1316-1317.。