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施工測量誤差優(yōu)化方法

地鐵工程項(xiàng)目的測量規(guī)范條例里有明確說明，對于地鐵暗挖環(huán)節(jié)橫向的貫通施工不能有大于50mm的誤差出現(xiàn)；對于地鐵豎向的貫通施工，人們也稱之為高程貫通，不能有大于25mm的誤差出現(xiàn)。通過對精度進(jìn)行不等的分配，使橫向貫通形成的誤差分配到關(guān)系到橫向貫通關(guān)鍵的測量環(huán)節(jié)中：聯(lián)系測量不能有超過20mm的誤差出現(xiàn)；地面控制測量不能有超過25mm的誤差出現(xiàn)；地下導(dǎo)線測量不能有超過30mm的誤差出現(xiàn)。還是借助于這種分配方式，合理地科學(xué)地分配高程貫通形成的誤差：向地下傳遞測量不能有超過10mm的誤差，地面高程測量不能有超過15mm的誤差出現(xiàn)，地下高程測量不能有超過15mm的誤差出現(xiàn)。

聯(lián)系測量的方式

分析目前在地鐵工程項(xiàng)目聯(lián)系測量上主要采用四種方法措施，一是借助于鉆孔定向；二是借助于三角形定向；三是借助于陀螺儀與垂準(zhǔn)儀共同的定向；四是借助于導(dǎo)線定向。其中導(dǎo)線定向方式需要依靠豎井、斜井、地鐵車站，使用導(dǎo)線測量地鐵地面部分的控制點(diǎn)相關(guān)坐標(biāo)以及高程，然后傳給地鐵的地下部分。如果進(jìn)行的是精密導(dǎo)線的測量，就能得到不超過20mm的精度，考慮到城市里的地鐵大多需要處于地面十米以下，使用豎井來進(jìn)行暗挖區(qū)間的聯(lián)系測量，加上豎井較小的斷面，所以導(dǎo)線定向方法會受到城市地鐵施工很多方面的限制，一般不被人們所采用。三角形定向方法，需要在地鐵井下部分、井上部分打造有關(guān)聯(lián)的三角形，借助于三角形之間的幾何關(guān)系來傳遞地面控制點(diǎn)高程以及坐標(biāo)到地鐵地下部分。在采用三角形定向方法時，不管使用的是懸吊重錘法進(jìn)行投點(diǎn)，還是使用激光垂準(zhǔn)儀進(jìn)行投點(diǎn)，都可以比較容易地控制誤差不超過2mm，同時需要考慮到幾何三角形具有很短的邊長，關(guān)聯(lián)三角形在布設(shè)方面需要保證兩個投點(diǎn)之間有大于5米的距離。當(dāng)井下部分的定向邊檢核條件不完善時，需要獨(dú)立地進(jìn)行三次關(guān)聯(lián)三角形的定向，把這三次測量結(jié)果的平均值當(dāng)成最終的定向成果。這種關(guān)聯(lián)三角形的定向方法在操作起來比較復(fù)雜，會占據(jù)很長的作業(yè)時間，也較容易產(chǎn)生錯誤，為此會使最終的定向精度受到一定的限制。但這種關(guān)聯(lián)三角形的定向方法測量的成本很低，在豎井口50米內(nèi)施工測量時使用這種關(guān)聯(lián)三角形的定向方法，具有很高的經(jīng)濟(jì)可行性。鉆孔定向，需要在地面鉆孔，借助于垂準(zhǔn)儀來投設(shè)點(diǎn)位，把地面上的坐標(biāo)引到地下。需要至少開設(shè)兩個鉆孔投點(diǎn)，把這兩個點(diǎn)所在的坐標(biāo)當(dāng)成地下導(dǎo)線起算的信息數(shù)據(jù)。參考地下導(dǎo)線在邊長方面的要求，設(shè)置相鄰鉆孔有不小于150米的點(diǎn)間距離。鉆孔投點(diǎn)由于有施工條件的影響，會出現(xiàn)兩種情況，一是點(diǎn)位能夠在地下互通視，二是點(diǎn)位不會在地下通視。陀螺儀和垂準(zhǔn)儀的結(jié)合定向需要借助于垂準(zhǔn)儀投點(diǎn)，然后利用陀螺儀測定方位角。

地面上的控制測量

地鐵的首級控制大多使用了至少B級別的GPS網(wǎng)，來管理地鐵線路整體走向問題。由于GPS需要接收衛(wèi)星發(fā)射的信號數(shù)據(jù)，GPS點(diǎn)位以上高度角10度范圍里不應(yīng)該存在很大遮擋物，為此，地鐵首級的GPS點(diǎn)一般埋設(shè)在很高建筑物的頂部。要想地鐵車站以及豎井順利施工測量，還需要布設(shè)精密的地面導(dǎo)線網(wǎng)在首級網(wǎng)上，把地面的控制網(wǎng)布設(shè)成兩級。豎井測量工作中需要用到的地面控制點(diǎn)，可以選擇豎井施工口位置的3個左右精密地面導(dǎo)線點(diǎn)，用最弱點(diǎn)位誤差和相對點(diǎn)位誤差來計(jì)算測量誤差。

區(qū)間隧道測量方面

地鐵暗挖區(qū)間測量工作有兩個方面，一是控制導(dǎo)線的測量，二是施工導(dǎo)線的測量，對于導(dǎo)線起算的數(shù)據(jù)，是從地面測量傳遞給定向邊以及近井點(diǎn)。地鐵隧道的開挖施工前期，可以采用施工導(dǎo)線來管理隧道開挖的方向，一般來講，施工導(dǎo)線邊長為30米。當(dāng)?shù)罔F隧道施工到150米時，再進(jìn)行一次定向測量，布設(shè)一些地下控制導(dǎo)線，采用交叉布設(shè)的形式，一般控制導(dǎo)線的邊長為150米。參考精密導(dǎo)線測設(shè)的要求標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置第二次定向邊為導(dǎo)線起算的邊。施工導(dǎo)線以及控制導(dǎo)線，都需要根據(jù)地鐵隧道施工及時延伸，考慮到地鐵隧道屬于不穩(wěn)定載體，會對地鐵隧道控制點(diǎn)造成很大影響，為此，需要檢測前面3個施工控制導(dǎo)線點(diǎn)。當(dāng)檢測點(diǎn)出現(xiàn)一些變動時，需要選用那些穩(wěn)定性比較好的控制導(dǎo)線點(diǎn)來完成延伸測量工作。當(dāng)暗挖區(qū)間有超過兩千米的隧道長度時，需要于貫通面200米處投點(diǎn)定向，這樣一來，控制導(dǎo)線測量的最終精度才會提高。地鐵隧道施工測量誤差大多為地下控制導(dǎo)線方面的測量誤差，并且地下導(dǎo)線需要根據(jù)精密導(dǎo)線來進(jìn)行相關(guān)的測設(shè)，參考精密導(dǎo)線測量誤差，保持最弱點(diǎn)的誤差小于20mm。

地鐵工程項(xiàng)目的施工測量有三個主要的控制環(huán)節(jié)，分別是地面控制測量、地下控制測量以及豎井的聯(lián)系測量，為此，需要地鐵工程項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)考慮到城市的實(shí)際情況、地質(zhì)情況、地鐵隧道里面施工環(huán)境這些綜合性因素，進(jìn)行合理科學(xué)的測量，保證測量誤差達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求，保證控制導(dǎo)線有合格的定向邊方位。

本文作者：劉潤柏作者單位：廣東省基礎(chǔ)工程公司