地鐵隧道施工聯(lián)系測量方法

杜曉波

（哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150081）

1 聯(lián)系測量

1.1 平面聯(lián)系測量

在施工中有一項(xiàng)很重要的工作就是以井上、井下聯(lián)系三角形幾何定向方法控制平面，聯(lián)系三角形定向是用3根鋼絲來傳遞坐標(biāo)和方位，在具體實(shí)施時(shí)懸掛3根鋼絲，在平面上鋼絲繩與井上、井下的觀測臺(tái)組成兩個(gè)直伸三角形。定向測量示意圖如圖1。

圖1 定向測量示意圖Fig.1 Fixed direction measurement

在布設(shè)時(shí)使三角形長短邊之比值至少大于2.5倍，而a∶b則不應(yīng)大于1.5倍，同時(shí)O2，O3點(diǎn)也不宜離儀器過近。三角形中a角應(yīng)大于2°，鋼絲末端懸掛垂球，為防止鋼絲晃動(dòng)影響觀測，將垂球浸在盛滿油的油桶內(nèi)，并且垂球不得與油桶接觸。觀測時(shí)井上、井下聯(lián)接角及聯(lián)系三角形觀測要求以2臺(tái)2s級(jí)的全站儀往返測邊，測角要求9測回，歸零觀測、測回差≤9″（最大角與最小角差值），2C差≤13″（正鏡與倒鏡差值），歸零差≤6″，測邊要求正倒境各4次，觀測平均值比較差應(yīng)小于3mm。聯(lián)系三角形邊長測量采用在鋼絲上貼反射片，用對邊模式來測邊，每次獨(dú)立測量3次，這3個(gè)數(shù)據(jù)間每次較差≤3mm，并在測邊時(shí)考慮井上與井下的溫度，計(jì)算邊長改正。以上測量數(shù)據(jù)分為兩組，每組數(shù)據(jù)包括1個(gè)井上方位、4個(gè)連接角、5條邊長。對三角形解算時(shí)，利用三角形閉合差的條件，用簡單平差來計(jì)算，求得井下方位與井下控制點(diǎn)坐標(biāo)。再對另一組數(shù)據(jù)進(jìn)行如上計(jì)算，求得的方位和坐標(biāo)與第一組的進(jìn)行檢核。

每次獨(dú)立定向測量的成果應(yīng)該滿足方位角較差≤12″，點(diǎn)位較差≤20mm。

在幾何定向的同時(shí)應(yīng)該對井下控制導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)核。井下施工導(dǎo)線精度較低、邊長較短作為一般工作導(dǎo)線，井下控制導(dǎo)線是作為施工首級(jí)控制，用來準(zhǔn)確指導(dǎo)掘進(jìn)方向的邊長較長、精度較高的導(dǎo)線，應(yīng)與每次幾何定向配合同步進(jìn)行井下導(dǎo)線復(fù)測，重新計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)，并將定向所得的方位傳至隧道內(nèi)最新設(shè)置的測量臺(tái)，修正施工導(dǎo)線的偏差。觀測時(shí)儀器應(yīng)采取強(qiáng)制對中，其測量規(guī)范采用與井上放樣測量相同的規(guī)定。井下導(dǎo)線點(diǎn)布置如圖2所示。

圖2 隧道內(nèi)導(dǎo)點(diǎn)布置示意圖Fig.2 Point layout in the tunnel

1.2 高程傳遞測量

高程傳遞測量是將地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的高程傳遞到地下隧道、基坑中的高程近井點(diǎn)或高程起算點(diǎn)上的測量工作。利用高程加密控制點(diǎn)，采用懸吊鋼尺的方法進(jìn)行高程傳遞測量，直接將高程傳遞至底板水準(zhǔn)點(diǎn)。在基坑邊懸吊鋼尺進(jìn)行高程傳遞測量時(shí)，地上地下安置的兩臺(tái)水準(zhǔn)儀應(yīng)同時(shí)讀數(shù)，并應(yīng)在檢定后的鋼尺上懸吊與鋼尺檢定時(shí)相同質(zhì)量的重錘，將高程傳遞到基坑底板固定點(diǎn)上。傳遞高程時(shí)，每次獨(dú)立觀測三測回，每測響應(yīng)變動(dòng)儀器高度，三測回測的地上、地下高程點(diǎn)高差的較差應(yīng)小于3mm，取最后結(jié)果的平均數(shù)加上鋼尺尺長改正數(shù)作為最終的結(jié)果。高程傳遞測量示意圖如圖3。

圖3 高程傳遞測量示意圖Fig.3 High-distance transm issionmeasurement

2 結(jié)語

通過平面聯(lián)系測量很好地將地面點(diǎn)的坐標(biāo)和方位傳遞到了地下隧道，通過高程傳遞測量將地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的高程傳遞到了地下隧道，為地下隧道的掘進(jìn)提供了方向，保證了地鐵隧道的正確位置，為地鐵隧道施工的后續(xù)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，體現(xiàn)了聯(lián)系測量工作在地鐵隧道施工過程中的重要性。

［1］ 秦長利.城市軌道交通工程測量［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］ TB10101-2009，新建鐵路工程測量規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社，2009.