地铁工程测量技术运用

地铁工程测量技术运用

作者：王丑林

来源：《名城绘》2018年第04期

摘要：在信息技术迅猛发展的今天，地铁的出现较好的缓解了我国面临的严重的交通问题，不但便利了交通，更保证了人身安全，受到广泛的青睐。地铁日益成为人们日常生活中不可或缺的交通方式。地铁工程测量是地铁建设的最基础工作，是确保地铁工程科学、严谨的最重要保障。因此必须重视地铁工程测量技术的运用，保证测量的准确性，提高地铁工程建设水平。本文结合具体工程实例，对地铁工程测量技术运用进行探析，以便能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：地铁工程；测量技术；运用

1、地铁工程测量工作概述

1.1测量工作的特点

城市的规模在不断扩大，为此交通出行成为了城市的标配之一，而地铁可谓是理想的交通选择，因此很多城市都在大量修建地铁。当前伴随着科学技术的发展，各式新工艺、设备、技术都运用于地铁修建中，但由于工程比较复杂，对测量精度要求极高。并且地铁的隧道加长后，对精密导向的测量技术也提出了更高需求。因此，其测量技术也展现出了全新的特征：首先，以线带面的分期建设方式是很多地铁工程所常用的施工方式，加上环境的复杂性以及长周期、投资大，对全局规划、施工精度一定要做好分析，把相应控制量重复点在规划线中的交集处预留，从而便于正确的衔接相关线路；其次，有较多的工作内容存在于地铁工程测量工作中，贯通测量、变形监测和施工放样内容较多。

1.2地铁施工测量的影响因素

地铁施工主要包括地铁车站和地铁区间两部分，常规的测量方法主要有地面控制测量、竖井联系测量和区间隧道施工控制测量三种，这三个控制点通过影响测量的误差，直接制约着地铁贯通的精度，是地铁施工中最为关键的三个因素。地铁车站和明挖区间的施工主要依靠地面控制测量，通过地面控制点实现对车站内各个关键点的放样，同时把控区间控制中线的放置，测量的精度问题由地面控制点的测量误差决定。地铁暗挖区间的施工中最为关键的一步是要统一地面和地下的坐标、方位角和高程，保证地铁工程地面和地下两部分实现良好的衔接和统一。针对此，通常利用竖井、盾构井以及新建好的地铁车站，将地面上有关坐标、方位、高程等的测量信息传递到地下，实现两者坐标系的统一。由此可见，对于暗挖区间施工而言，测量的精度问题由地面控制点、井上和井下联系测量点以及区间隧道施工控制点三方面的误差共同决定。

2、地铁工程测量技术运用

2.1地铁工程概述

为方便本次研究分析，本文选取了某地铁工程的具体实践建设作为研究参考对象。工程为某城市的地铁线路，是南北方向的主干线，线路全长约21.9km，其中地下线长约13.5km，地上线长约8.4km，该项工程是解决主城南北客运主流向出行需求的南北主轴线。

结合本次地铁工程概述及以往的施工经验，总结本次地铁工程测绘工作和测量技术工作具有以下特点。首先，本次地铁工程项目属于城市地铁线路主干线，对城市交通影响较大；而且地铁项目投资大，工程建设周期长，因此地铁测绘工作要贯穿于整个项目始终，从地铁工程开始筹划直到工程的后续运营，都需要测量技术支持。其次，地铁工程界限规定严格，施工过程中存在的误差都必须受到严格控制，测量技术必须有精确性和可靠性的保障。最后，地铁测量工作必须抓好每一个细节，要通过测量技术的管理提高项目管理质量，对于施工过程中一些关键环节如铺轨基标测量、隧道施工方面测量等，都要做好严格把控，从整体上提高测量技术水平，为地铁工程打下良好的基础。

2.2地铁工程测量技术

本工程的平面地上地下控制测量，联系测量，推进姿态测量，断面测量，高程地面地下控制网测量以及高程传递测量，均严格按照《GB/T 50308-2017？？城市轨道交通工程测量规范》执行。

（1）测量内业计算

在地铁隧道测量前，首先需要计算逐环的坐标。其中要特别注意设计线路中心线和隧道中心线的区别。盾构机推进轴线为隧道中心线，在带有缓和曲线的弯道计算是时要特别注意。隧道中心线向线路中心线内侧偏移e，在直线段偏移值为零，圆曲线段为e，在缓和曲线段为由零渐变到e，每一环都必须严密计算推导偏移值。这一点是需要测量人员高度重视的。

（2）定向测量

传统的竖井定向测量手段均采用两井定向、铅垂仪陀螺经纬仪联合定向、导线定向四中方式等。在本次工程的具体实例中，联系测量采用无定向附合导线形式布设把地面平面控制点传递到端头井口，应用了两井定向测量。

（3）隧道内平面控制测量

由于本工程隧道单线较长（1773.4m），所以隧道内平面控制测量采用双支导线的形式向前传递。然后在双支导线的前面联测，构成附合导线的形式，以便平定测量精度。洞内施工控

制导线点的布设，采用在管片最大跨度附近安装强制归心对中托架，测量方便，且提高了对中精度，还不影响洞内运输。

（4）姿態测量

本冲程姿态测量采用以盾构机自动测量（德国VMT公司的SLS-T系统），全过程姿态控制，人工姿态测量检测。一般每隔5环（1.5m/环）人工姿态测量复测一次，以检验盾构机导向系统的正确性和可靠性。

（5）测量机器人

本工程盾构机自动测量系统采用测量机器人激光全站仪（TCA），测量机器人作为一种智能型电子全站仪，其可以代替人来进行测量工作，不仅能够进行自动搜索、跟踪和识别，而且还能够对目标进行精确照射，同时还能获得角度、距离、三维坐标和影像等信息资料，具有高精度、智能化、自动照准、锁定跟踪、遥控测量及自动调焦等多项特点。通过将测量机器人在地铁工程中进行使用，有效的提升了地铁工程测量的精度，而且测量的工作效率也得以提高，有效的将测量和绘制工作过程中进行了融合。测量机器人在地铁工程中进行应用，可以提高测量数据处理的能力，确保测量数据的准确性，而且利用测量机器人，有将的实现了采集仪器的集成化管理，确保了数据的共享。另外利用测量机器人可以实现在线处理数据，有效的提高施工放样的效率和质量，降低误差。

（6）断面测量

本工程断面测量利用断面测量系统，为地铁施工中的放样、测量、检测和计算等工作提供科学依据，使地铁工程的挖掘工作和初砌工作有了质量保障。断面测量系统是由数据采集器、计算机、全站仪等相关设施组成的系统，具有高度精准的特性。挖掘工作进行时，利用该系统，可以准确进行操作，使挖掘深度和宽度在设计范围之内，降低了因挖掘规模不当而增加的资金投入。在应用断面测量系统过程中，测量速度较快，测量精度能够控制在毫米为单位的范围内，并且，能够运用无反射和全自动棱镜进行三维断面测量，极大提高了断面数据的质量和采集速度。断面测量系统进行测量时，可在一定的时间内，对多个断面进行同时测量，是一项科技含量较高的测量技术。

（7）无棱镜测量

在本次的地铁工程施工中，还涉及到了无棱镜测量机器人的具体应用。该项技术通过辐射测量极坐标的方式，准确并高效地完成了一系列的工测量工作，具体包括了隧道掘进放样、断面测量等，测星精确度高，测量效率好。该项测量技术进行了有针对性的创新，在工程中利用计算机自动处理，有效减少了工程成本，测量起来也十分方便。该项测量技术的一个典型特点是把设计图中的地铁相应物体的位置及大小都放到实地中，这种趋近于真实的参考参照，大大