地铁测量控制要点
何晓辉
(中铁隧道勘测设计院有限公司,河南洛阳 471009)
摘要:简要介绍了地铁施工测量过程中的地面平面控制测量重点,竖井联系测量的方法及建议,地下平面控制网平差原则以及铺轨基标测量工作的特点,供相关人员参考,从而在测量重要环节进行有效的控制,确保工程质量。
关键词:地铁测量;特点;难点;控制要点中图分类号:U 452
文献标识码:B
Control Esse ntials ofM etro Survey
HE X iao hu i
(China Rail w ay Tunnel Survey &D esign Institute C o .,L t d .,Luoyang 471009,H enan,Ch i n a )
Abst ract :The paper presents the essentials o f the surface plan control survey o fM etro w or ks ,the m ethod of shaft re la ti o n survey and related reco mm endations ,the adjust m ent pri n ciple o f under g r ound plan control net w or k and the features of the track lay i n g base m ark survey ,wh ich can provide reference for the concer ned persons to perfor m effective contro l i n the critical survey stages so as to guaran tee the w orks qua lity .K ey w ords :M etro survey ;feature ;difficulty ;control essen tials 地铁建设周期长、投资大,是一项系统综合性工程。
地铁工程全线分区段施工,开工时间、施工方法不同,并由不同施工单位施工,技术水平不一。
我国目前
地铁测量[1]
管理模式一般设业主方、监理单位和施工单位三级,参与建设各方应能够充分认识到地铁测量工作的特点、难点和重点,掌握各关键环节重点控制对象,才能使测量更好的服务于施工,创造更大的效益。
1地铁测量工作的特点
地铁工程建设期长,投资大,测量工作贯穿始
终。
地铁工程有严格限界规定,为降低工程成本,施
工误差裕量已很小,设计采用三维坐标解析法,所以对施工测量精度有较高的要求。
!地铁联系测量是质量控制过程中的关键环节。
∀地铁隧道内轨道结构采用整体道床,铺轨基标测量精度要求高。
#隧道及车站内的控制点数量多、使用频繁,应做好标志,加强维护,为地铁不同阶段施工及后期测量工作提供基础点位及资料。
2地面平面控制网测量
地铁平面控制网分首级GPS 控制网和二级精密
导线控制网。
在满足规范前提下,平面控制网点还应
布设合理、灵活,满足工程实际需要。
在工程实施阶
段,应按原测精度对控制网进行定期全面复测和不定期局部复测,确保网形结构的连续、稳固和使用。
因此,点位的选埋和维护是地面测量工作的难点和重点。
2.1
GPS 控制网应收集的基础资料
测区中央子午线、坐标系转换参数、椭球参数、起
算点已知坐标、测区高程异常值、测区的平均高程。
这些基础数据为保密资料,应严格按照保密协议交接、签收和使用。
2.2
精密导线网
精密导线点应尽量沿地铁线路布设成直伸形状,形成挂在GPS 点上的附合导线、多边形闭合导线或结点网。
选点和观测是控制精密导线质量的两个重要因素,工作的重点是精密导线的选点和观测,难点是选点工作。
根据地铁线路附近GPS 网点位的分布通视情况,车站、竖井的设计位置,经过现场踏勘后可以初步在线路平面图上绘制精密导线网形,根据规范和测区环境条件详细制定出外业测角、测边以及高程联测作业方法等。
2.3
平面控制网布设形式探讨
近年来,由于设计技术发展、施工工法进步,测量
收稿日期:2006-09-13;修回日期:2006-11-06
作者简介:何晓辉(1974-),男,2000年毕业于解放军郑州军事测绘学院工程测量专业,工程师,主要从事地铁工程测量、勘测管理等工作。
第27卷 第4期2007年8月 隧道建设TunnelC onstru cti on
27(4):72~73
Aug .,2007
设备更新,根据具体情况布设的平面控制网形式不一,部分指标突破规范要求。
如用GPS网一次布设完成平面控制、个别地段加密精密导线点与主网一起施作完成的布网形式,代替地面平面控制网分两级布设;盾构法施工的广泛应用,区间竖井较少,由此布设的地面精密导线网平均边长远大于350m的规范要求。
这些情况结合了工程实际,使用方便,同样满足施工要求。
2.4新线建设与已有线路结合部位控制点较差处理
在地铁设计线路的交汇处,新建的地面控制网必须与原网进行联测,会出现同一个点在不同时期的控制网下有不同的坐标,处理坐标较差方法为:高等级起算控制点位尽量选择一致,以减少系统误差。
当较差较小时,既有线采用原坐标,新线采用新坐标而对施工加密点、隧道洞内控制点进行强制平差;当较差较大时(不能大于50mm的规范规定),实测交叉部位处既有线路在新线控制网下的中线坐标提交设计进行解决,使设计和施工在一坐标系统下,从而解决控制点较差问题。
3施工阶段测量控制重点
3.1竖井联系测量
3.1.1竖井联系测量方法及其特点[1]
铅锤仪、陀螺仪经纬联合定向法。
适用于各种平面联系测量,具有定向精度高、占用竖井时间少、劳动量和强度小,是一种先进的方法,应用广泛。
联系三角形定向法。
适用比较广泛,但对竖井的大小有要求,作业时占用竖井时间长,劳动量和劳动强度大。
!导线定向测量法。
采用全站仪进行导线测量的方法进行定向,垂直角不大于30∃。
对使用的仪器、设备等均有较高的要求,因盾构井较大,比较适用于盾构法施工的隧道。
∀两井定向钻孔投点法:具有定向精度高,操作简便,占用井口时间少、劳动量和强度小的特点,非常适合矿山法施工的隧道。
但需要在地面钻孔,审批手续繁杂,钻孔成本较高。
3.1.2 竖井联系测量建议
在趋近导线测量中,尽量使用高等级控制点起算,有条件时宜采用多条起算边,布设的导线点应组成闭合或附合导线形式。
尽量减少地面控制测量对横向贯通误差的影响。
作业前需对使用的设备仪器进行一次严格的常规检查,作业过程中最好采用三联脚架、增加测回数、测量时停工等方法提高测角精度。
!严格按照规范要求进行竖井联系测量,隧道施工中,贯通面一侧的隧道长度约1000m时联系测量应做3次,一般应在隧道掘进50m、100~150m、距贯通面150~200m时分别进行一次,取三次的加权平均值指导隧道施工。
贯通面一侧的隧道长度大于1000m 时可以采取在距离贯通面1/2处通过钻孔投点或加测陀螺方位角的方法来提高定向精度(参照%地下铁道、轻轨交通工程测量规范&第9章第9.1.5条)。
3.2地下平面控制网平差(贯通后)
3.2.1以两站一区间为单位进行
原则上以区间两端车站的施工控制导线点为依据,通过区间施工控制中线点或导线点组成附合导线,即车站控制边∋区间控制中线点或导线点∋车站控制边。
当区间很长,有条件可分段进行。
区间控制点间的距离在满足通视的条件下应尽量长,直线段如条件允许可达200m,曲线段导线点间距不宜小于60m。
平差的新成果将作为断面测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监测的起始数据。
3.2.2 导线联测时超限处理
首先对导线重新测量,导线联测不宜出现短边,直线段导线点间距约150m,曲线地段宜大于60m。
确认导线联测无误后闭合差超限。
可以合理改变起算点坐标,即起算边的方位,使导线闭合差满足规范要求。
基本思路是通过比较由此引起区间内导线点坐标值和施工期间坐标差值,以差值尽量小为原则。
4铺轨控制基标测量
如对基标认识不够,对其测设过程不十分清楚或缺乏经验,造成基标测量满足不了规范要求,将会严重影响到铺轨质量和进度。
因此提前作好铺轨基标特别是控制基标就显得非常重要。
4.1铺轨控制基标与导线点的区别
导线点是先埋设点位,然后通过测量求算该点的理论坐标,而控制基标是已知该点的设计坐标,然后将坐标测设到实际位置,二者的测量过程恰恰是一个相反的过程。
4.2铺轨基标测量作业原则
铺轨基标精度要求详见地铁测量规范。
由于精度要求高,因此在作业过程中要遵循(先控制、后加密,先平面、后高程)的原则,先调出控制基标的大概位置,然后根据理论值的边角关系,在相邻基标间准确调整,随后用精密仪器实测基标点间的夹角和边长,与理论值进行比较,如满足要求后进行点位埋设,如不满足则需要反复调整,直到满足要求为止。
参考文献:
[1]国家质量技术监督局,建设部.GB50308-1999地下铁
道、轻轨交通工程测量规范[S].北京:中国计划出版社,
2000.
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第4期 何晓辉 地铁测量控制要点。