地铁隧道控制测量技术(地面控制测量、联系测量、洞内控制测量)

地铁隧道施工控制测量第17页.共17页地铁隧道施工控制测量目录一、地铁隧道施工测量的内容及特点二、编制目的 三、编制依据 四、地面控制测量五、联系测量 六、高程传递测量 八、洞内施工测量九、贯通误差测量十、断面测量十一、结束语地铁隧道施工控制测量中铁X局集团有限公司万海亮一、地铁隧道施工测量的内容及特点地铁工程主要有车站和隧道组成，多建于城市地下，但也有些区段会采用地面或者高架线路。隧道施工控制测量是地铁施工测量的重点和难点，所以这里主要介绍地铁隧道施工控制测量。1.1地铁隧道施工测量的内容地铁隧道控制测量一般是要通过已完成的车站（盾构始发井）、竖井、或地面钻孔把地面(井上)控制点的坐标、方位及高程传递到地下(井下)，从而将地面和地下控制网统一为同一坐标（高程）系统，作为地下导线的起算坐标、起始方位角和起始高程基准，依此指导和控制地下区间隧道开挖并保证正确贯通。因此，地铁隧道施工测量的内容主要有：地面平面控制测量、地面水准控制测量、联系测量、竖井高程传递、洞内控制测量、隧道施工测量、贯通测量。地铁隧道施工产生的测量误差除地面控制点的因素外，还包括井上与井下联系测量误差以及区间隧道施工控制测量误差。因此，地面控制测量、联系测量及区间隧道施工控制测量是地铁施工测量的三个关键因素，也是直接影响地铁贯通精度的关键控制点。1.2地铁隧道施工测量的特点1、地铁工程线路长，全线分区段施工，各区段开工时间、施工方法各异，且由不同承包商施工，要确保贯通，每个区段不仅要完成本段的测量任务，还要注意与邻接工程的衔接。2、地铁线路长，且在主要地下施工，控制网要采取分级分段建立。3、地铁暗挖隧道，施工工艺复杂，地下施测条件差，测量工作量大。4、地铁隧道贯通精度及建筑限界都有要求严格，在隧道施工的各个阶段必须对地面和地下控制网进行联系测量。因此应结合城市地铁的工程的特点建立合理、满足精度要求的地铁施工控制网对地铁隧道的顺利、准确贯通非常关键。二、编制目的为使地铁施工优质、高效、顺利进行，施工过程中不出现由于测量错误或误差超限而引起的结构物返工或整改等质量问题，在施工过程中必须通过科学的测量方法，按照规范要求定期对控制网进行复测，使施工测量全过程处于受控状态。最终保证按期完成施工任务并交付验收。三、编制依据1、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）2、《工程测量规范》（GB50026-2007）3、《城市测量规范》（CJJ8-99）4、《西安地铁建设工程施工测量管理细则》5、《西安地铁工程施工测量、监测管理管理办法（暂行）》6、业主测量队所交测点，控制点数据资料。四、地面控制测量4.1地面平面控制测量《城市轨道交通工程测量规范GB50308－2008》规定：向隧道内传递坐标和方位时，应在每个井（洞）口或车站附近至少布设三个平面控制点及两个水准控制点作为联系测量的依据。平面控制网测量严格按照《城市轨道交通工程测量规范GB50308－2008》中精密导线网测量的方法与要求进行。4.1.1平面控制网测量主要技术要求如下表：4.1.2平面控制网测量注意事项4.2.1地面水准控制测量主要技术要求如下表：五、联系测量5.1联系三角形法如图5.1所示A为地面控制点，与其他地面控制点通视（如图中T方向），实际工作中至少有两个控制点通视。A’为地下洞内定向点（地下导线点），与另外一地下导线点T’通视；O1、O2为悬挂在井口支架上的两根钢丝，钢丝下端挂重锤，并将重锤置于机油桶内，使之稳定。两井定向的外业测量与一井定向类似。也包括投点、地面和井下连接测量，只是两井定向时每个井筒只悬挂一根钢丝。两井定向与一井定向相比，两钢丝间的距离大大增加，使投向误差明显减小。这是两井定向的最大优点。由于两井定向中两根钢丝间往往不能直接通视，而是通过导线连接起来。通过联测测出井上、井下导线各边的边长及其连接水平角，在内业计算时必须采用假定坐标系。两井定向是在两个井筒内各投下一个点，它们的坐标是通过地面连接导线测设后计算出来的。而到了井下，它们之间是不能通视的，这样井下连接导线A′—1—2—3—4—B′就形成一条定向符合导线。具体计算如下：（1）根据地面连接测量的成果，按照导线的计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的平面坐标（xA，yA）、（xB，yB）。（2）计算两钢丝点A、B的连线在地面坐标系统中的方位角和边长：（3）以井下导线起始边A′1为x′轴，A点为坐标原点建立假定坐标系，计算井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标，设B′点的假定坐标为（xB′，yB′）。（4）计算AB连线在假定坐标系中的方位角αAB′（5）计算井下起始边在地面坐标系统系统中的方位角（6）然后根据和A点的地面坐标计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和方位角，最后算得悬线垂线B的坐标。一井定向也可以采用激光垂准仪与陀螺经纬仪组合的方法进行。如图5.4所示投点前先于竖井底合适位置布设点J1、J2，再将垂准仪依次架于J1、J2之上，垂准仪激光向下对点J1、J2；竖井上方架设简易平台，将配套激光靶固定于简易平台之上，垂准仪激光向上投于激光靶上；为减小投点误差可以将垂准仪依次置于0°、90°、180°270°四次投点，四次投点形成四边形的中心计为J1’、J2’的最终位置，然后进行将J1’、J2’与地面近井点组合成闭合（或附合）线路进行测量，如图5所示。同时可以采用陀螺经纬仪对J1、J2的坐标方位角进行校核、修正，进而得到J1、J2的坐标及坐标方位角α（J1J2）。陀螺经纬仪、铅垂仪（钢丝）组合法注意事项：六、高程传递测量图6.1悬挂钢尺传递高程示意图七、洞内控制测量八、洞内施工测量九、贯通误差测量隧道贯通后应利用贯通面两侧平面和高程控制点进行贯通误差测量，贯通误差测量包括隧道的纵向、横向、高程贯通误差测量。隧道的纵向、横向贯通误差可以根据两侧控制点测定贯通面上统一临时点的坐标闭合差，并分别投影到线路和线路的法线方向上确定。也可以利用两侧中线延伸到贯通面上同一里程处各自临时点的间距确定。隧道高程贯通误差测量应由两侧地下水准控制点测定贯通面附近同一水准点的高程较差确定。十、断面测量工程竣工后，根据合同的规定和设计的要求，对隧道的结构断面进行测量。断面测量可以采用支距法、全站仪解析法、断面仪法等方法。结构断面测量应以贯通平差后的施工平面和高程控制点及设计线路为依据进行，直线段每6m,曲线段每5m测量一个断面，结构断面变化处和施工偏差较大处应加测断面。另外对结构断面测量成果进行检核，结构尺寸异常的断面应现场复测。结构断面测量点的位置应为建筑界限控制点或设计指定位置的断面点。横断面里程中误差为±50mm，断面点与线路中线法距的测量中误差为±