反射片测距在地铁竖井联系三角形定向中的应用

1、广东建材2008年第7期联系三角形定向测量是地铁暗挖隧道施工时通过竖井定向的常用方法之一。这种方法的关键是准确测出角值和三角形的三条边长a、b、c,如图1。角值可以用级以上全站仪多测回测量法进行测定,保证测角中误差在±4以内。对边长测量的方法,地下铁道、轻轨交通工程测量规范(以下简称<规范>规定:应采用检定过的钢尺、并估读至0.1mm,每次应独立测量三测回,每测回往返三次读数,各测回较差在地上应小于0.5mm,在地下应小于1.0mm,地上与地下测量同一边的较差应小于2mm。若按规范要求采用检定过的钢尺测边,要完成地面(井口联系三角形边长的测量,必须预先在井口搭制一操作平台

2、,此平台应搭制稳定牢固,还必须与投点系统完全脱离,以免操作人员走动时影响投点钢丝的稳定。为此必然会增加测前准备工作时对井筒的占用时间,影响施工进度。由中铁十九局承包的、我公司监理并由本人承担测量专业监理任务的广州地铁五号线淘-区区间土建项目标是一个有926m长的暗挖隧道区间,有两个相距418m、井深2530m的施工竖井。要保证施工和贯通精度,贯通前两井总共最少应进行4次以上的定向测量,用钢尺测边,则要反复进行多次搭台,严重影响工程施工,增加施工成本。为了解决这一问题,我们采用了另一种测边方法即全站仪反射片测距法,并取得了良好的预期效果。具体测量方法:按照联系三角形定向的常规做法,在竖井井口向井

3、下投放两根0.5mm的投点钢丝A和B,两钢丝间距不小于5m,投点钢丝下端各挂一个10kg重的垂球并将其放入油桶中,以确保其稳定。观测前一定要检查垂球与桶壁间的空隙,使垂球处于自由悬挂的状态。在投点钢丝井上下适当高度位置预先贴上反射片,反射片应大致垂直于仪器观测时的视线,使观测时视线与反射片的垂直度偏差在立面和平面上都小于10°。在连接点C(C处安置Leica TCR702全站仪,待垂球稳定后即进行角度和距离的观测。井上下的角度和距离都进行两次对中四个测回的观测。在检查各项指标都符合规范要求后,再变动两条垂球线的投点位置,待稳定后重新对井上下的角度和距离进行两次对中四个测回的观测。观测

4、时三角形的三边都是用反射片测距法测定,其中a、b边为常规测距法测出、c边采用对边测距法测出,读数取位至mm(此型号全站仪只能读至mm。为避免相互干涉,在对某一反射片观测距离时对另一反射片用纸片进行遮光。测距时必须用正倒镜进行观测,同一边正倒镜观测结果较差大于2mm时重新进行该测回观测。在井下定向水平完成仪器观测后,再用检定过的钢尺复核三边的长度,用以检查是否存在粗差。在各项误差满足规范要求后,取四个测回的平均值为观测值,按联系三角形的常规解算方法求得各定向数据。反射片测距在地铁竖井联系三角形定向中的应用李承河(广东重工建设监理有限公司摘要:为了减少定向测量对井筒的占用时间,广州地铁五号线淘-区

5、区间土建施工中的竖井定向测量时,改变传统的钢尺量边法,采用反射片测距法测量联系三角形的三条边长,定向精度满足规范要求,取得了预期效果。本文介绍了反射片测距法在淘-区区间竖井定向测量中应用的具体测量方法、实际效果、优点和注意事项。关键词:地铁;竖井定向;联系三角形;反射片测距图1竖井定向示意图检测与监理168-广东建材2008年第7期序号贯通位置贯通距离(m方位闭合差(横向闭合差X (mm纵向闭合差Y (mm12#井左线与区庄站30516.53.721#井、2#井之间左线41814.527.012.89表2贯通导线精度井号点号初测成果变动垂球线后成果较差坐标(m定向边方位坐标(m定向边方位坐标差

6、(mm方位差(X Y °X Y °X Y 1#井(第一次SK1-0130212.133940010.556430212.133540010.55660.40.2123358.70123407.058.35SY0130226.019140013.651530226.018640013.65230.50.81#井(第二次SK1-0130212.131840010.556930212.132540010.55670.70.2243805.94243802.063.88SZ0130242.319140024.400030242.320040024.39920.90.82#井(第一次

7、SK0130186.267140427.207030186.266540427.20790.60.91670009.661665953.2316.43SK0230174.878540429.835730174.878240429.83750.31.82#井(第二次SK0130186.267840427.204730186.268840427.20540.70.71860309.201860253.0316.17SZ00130155.932940423.988230155.933640423.9913O.73.1表1淘-区区间竖井定向中变动垂球线位前后成果对比表至于地面趋近导线和井下定向连接导线

8、的测量则仍采用常规测量方法。实际效果:从变动垂球线位置前后的成果较差量看效果:在整个施工过程中,我们对淘-区区间的两个竖井各进行了两次定向测量,每次定向都采用变动垂球线位置两次观测,取变动垂球线位前后的观测成果平均值作为最后成果。变动垂球线位前后成果对比情况见表1。从表中可见,第一定向边的方位角互差,最小的为3.88,最大的也只有16.43,均小于规范要求的20。从实际贯通精度看效果:隧道初支施工中,只能利用一井定向的观测成果作为延伸导线和中腰线(开挖断面放样的控制依据。根据施工进展情况,我们在最先贯通的2#井左线与东邻的区庄站间进行了坐标附合测量、在1#井与2#井经左线贯通后也进行了方位、坐

9、标附合导线测量。两次贯通附合导线测量测得的实际闭合差见表2。规范规定暗挖隧道的横向贯通中误差应在±50mm 之内。从表中可见,无论是区间内的两井间贯通,还是与邻站贯通的横向贯通误差都小于规范对贯通中误差的要求,贯通精度理想。反射片测边的优点:由于不用搭设井口操作平台,占用井筒时间较钢尺量距法大为减少,且更为安全。观测方便。只要用胶纸把反射片粘贴在投点钢丝的适当位置上,待投点钢丝稳定后即可进行观测。角度观测和边长观测的时段和顺序可根据需要灵活安排。观测较钢尺量距法更快捷。观测过程中,操作人员不需触动投点钢丝,容易保证投点钢丝的稳定,可进行连续观测。而用钢尺量距时,钢尺容易碰动投点钢丝,

10、需要等待其重新稳定后再进行下一次读数。反射片测边法的注意事项:为了满足测量精度要求,观测仪器应选用级及以上全站仪,且测距最好能读至0.1mm。据本人经验,标称精度相同的不同品牌全站仪用反射片测距的实际精度相差较大,采用此方法进行联系三角形边长测量前,应对所用仪器进行反射片测距试验,以确切掌握其可实现的精度情况,确保定向精度;应使用全新的、基面平整的反射片。若用旧的反射片,可能由于基面不平整或反光涂层受损而影响测距精度;反射片粘贴的平面方向和高度要选择适当,使反射片大致与观测视线垂直,其不垂直度在平面和立面上都应小于10°,以减少因仪器测距轴与视准轴不同轴所产生的测距误差;因角很小,为

11、避免在观测时两反射片互相产生光信号干涉影响,在满足第3点要求前提下使A、B 两根投点钢丝上的反射片上下错开适当距离。观测时对另一根钢丝的反射片采取适当遮光措施。检测与监理169-广东建材2008年第7期反射片粘贴时,反射片的竖丝应尽量与投点钢丝在视线上重合,且统一将反射片贴在投点钢丝靠仪器一侧。测距时仪器的十字丝应准确瞄准反射片的十字丝和投点钢丝,当二者在视线上不完全重合时应以瞄准投点钢丝为准。选择连接点C(C和投影点A、B位置时,尽可能拉大c的距离,a/c值应小于1.5,角值尽可能小(本项目竖井定向时角均小于1°,以减少测距误差对计算结果的影响。结论:根据在广州地铁五号线淘-区区间

12、竖井定向中的实际应用效果,本人认为,在地铁暗挖隧道施工中用联系三角形进行一井定向时,只要仪器可靠、措施得当、操作细心,采用反射片测距法测定联系三角形的三边长度,可实现减少定向测量对井筒的占用时间之目的,并完全可以得到精度满足规范要求的理想的定向结果。地下连续墙具有刚度大,工法较成熟,施工时对周边地层和环境影响小等优点,成为深基坑支护的首选方案。在沿海地区以砂性土为主的地质条件下,地下连续墙质量控制难度较大,地下连续墙质量差影响基坑开挖及周边环境,影响结构防水,因此地下连续墙的质量控制是深基坑工程的监理控制的重点。1工程概况中国检验三亚国际交流培训中心工程,地下围护结构为地下连续墙,墙厚800m

13、m,混凝土强度为C30,抗渗等级P6,地下连续墙进入不透水层2m,深度为19.8 27.3m。地质情况从上而下依次为杂填、粉砂、粘土、粗砂、粉质粘土、粗砂、粗砂、粉质粘土、粗砂、粉质粘土、砾砂。水文地质情况为:勘察揭露的地下水为层粉砂孔隙潜水和层粗砂、层粗砂、层、层砾砂的孔隙承水压。层的透水性中等、层、层、层的透水性强、层、层、层、层粉质粘土透水性弱,可视为相对隔水层。相对不透水层分布深度为1725m,层厚度为48m。因此为了确保工程质量,采取事前预控,事中控制,事后总结的动态管理,取得了显著的成效,工程基坑开挖后,地下连续墙墙面平整,基本无渗漏、墙身夹泥和露筋等质量通病,经三亚市质监站对实体

14、进行现场抽检,质量全部合格。2监理控制要点强调事前预控,以图纸会审,施工方案审核为质量控制的起点。监理工程师在质量控制中对可能发生的失控问题要有预见性和超前的考虑,制订相应的对策和预控措施予以防范,真正做到事前控制。2.1组织好设计交底及图纸会审根据有关资料的不完全统计,由于设计造成工程质量问题约占到一半,因此设计交底及图纸会审是质量控制的一个重要环节。组织好监理人员在充分熟悉设计图纸、地质资料、技术要求的基础上,对地下连续墙的设计图纸进行内部预审,提请设计单位应尽早解决错、漏、碰、缺等问题。通过研究提出对地下墙墙底的土体作注浆加固,以减少沉降量;提出地下连续墙接头处采用高压旋喷止水的建议,最大限度减小地下连续墙接头处的渗漏。2.2施工方案审核审查施工方案和施工工艺可行性,对工程质量和进度影响;施工平面布置合理性;质保体系、安保措施;主要施工机具与配套机具的匹配。试验数据的审核。混凝土施工配合比是地下连续墙质量的基本保证,必须严格按照规范要求逐项审定;采用强度