摘要：城市化进程的加快使得城市用地面积锐减，城市人口的锐增也加大了城市交通压力，地铁作为便捷、安全、高速的交通运输方式，逐渐受到人们的青睐。测量测绘作为地铁工程建设的首要作业，其所需技术的合理应用成为研究的重点内容。论文简要分析了地铁工程测量新技术的有效应用，旨在为提高地铁工程测量的精确度和效率提供参考和借鉴。
关键词：地铁工程；测量新技术；有效应用
1导言
目前，城市交通随着城市化水平的提升出现了严重的拥堵问题，不利于城市居民生活水平的提高，同时还产生了严重的生态环境问题，制约了城市的良好发展。为了有效缓解城市用地紧张的局面，地铁工程建设日益增多，并依靠其便捷、高效、安全、地面空间利用小、对环境影响小等优势，成为城市交通的首选方式。优质的地铁工程建设必须做好前期的测量工作，采用先进的测量技术，以高精确度的测量技术保障地铁工程施工和后期的使用运行安全。
2地下铁道工程测量精度设计的原则和要求
地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的，它不仅要保证隧道和线路贯通，而且要满足线路定线和放样的精度要求。地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通，因此在地下铁道工程测量精度设计中，合理地规定隧道贯通误差及其允许值，是地下铁道测量的一项重要研究任务。目前在地下铁道测量中使用的测量贯通误差要求，大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》，它是根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进行隧道施工的地下铁道中，广泛应用于城市地铁，是否科学值得商榷。一般认为地下铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素来确定，当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。如设计一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm，则这100mm的限界裕量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。
3定向测量
在地铁中，采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向，该方法摆脱了传统悬吊钢丝的联系三角形法，不仅克服了受城市地铁施工场地狭窄制约，图形强度不易提高，占用井筒时间过长等缺点，而且采用双投点，双定向的方法，大大增加了测量检核条件，又提高了定向精度。在地铁复八线测量中所使用的GAK-1陀螺经纬仪标称精度为一次定向中误差为±20mm″，实际作业时定向边的陀螺方位角和其改正数的测定误差，则定向边陀螺方位角误差可达到±8″。在实际工作中我们又引进GAOS自动陀螺经纬仪定向系统，不仅操作方便，定向成果可靠，提高了定向精度。当隧道埋深较浅时，则采用导线测量方法和向地下传统坐标和方向，同样布设双导线加强检核和提高精度。当隧道贯通距离较长时，还可采用在隧道上钻孔，通过钻孔投测坐标或测定投测点陀螺方位角的方法提高定向精度。
4地下铁道GPS控制网测量
某市地铁复八线采用GPS进行首级控制测量，控制网由10个点组成，布设成单三角锁形式，该网采用两台WM100单频接收机观测，异环闭合差为1.73ppm-2.89ppm，边长中误差为±2.1mm，点位中误差为±3.5mm.1994年由于城市建设的影响，原有GPS控制点有的被破坏，有的发生变形，需要对原控制网进行扩充，并对原控制点的稳定性进行评价。为此，在原GPS控制网的基础上进行扩充，新网共选设了13个点，其中3个点为一等点，7个点为旧点，新增6个点。考虑到地铁测量误差分配到GPS测量的误差精度要求（相邻点位中误差小于±10mm），为加强控制网整体强度，1994年采用一次布设，两级观测、整体平差的原则设计和布设GPS网。一级网由两个重叠的大地四边形组成，二级网为一级网下加密的三角锁。
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5地铁工程测量技术的分析
该设备是一种能够代替人工测量的智能型电子全站仪，可以实现自动搜索、跟踪、识别，以及精确照射目标，获得全方位角度、距离、三维坐标和影像等信息数据的功能，具备高精度、智能化、自动化、遥控测量等诸多特点。在地铁工程建设中有效应用测量机器人能够实现数据在线处理以及采集仪器的集成化管理，极大地提高了测量数据的准确性及施工放样的效率和质量，并且减少了误差。另外，测量机器人的应用融合了测量与绘制工作，提高了测量的精确度及效率，为高效的测量工作提供了支持。
5.2定向测量
定向测量技术的合理应用实现了在隧道盾构情况下的自动化隧道开挖，并且利用该测量技术可以及时发现隧道挖掘时轴线点出现的偏移，确保了隧道挖掘的正确轨道，提高了隧道开挖的精确度，将误差控制在规定的范围内[4]。另外，定向测量技术在地下顶管施工中的有效应用，有效缩短了测量时间，提高了测量精准度，为整个测量作业的精准性提供了基础。
5.3断面测量
断面测量系统是由全站仪、数据采集器、计算机等组成的，主要应用于地铁隧道各施工阶段的放样、测量、检测及计算等工作，确保隧道初砌和开挖时测量工作的精确性与高效性，有效防止产生隧道超欠挖过度问题，减少人力、物力消耗。另外，地铁工程测量中应用断面测量技术还可以提升测量效率，将测量精度控制在毫米范围内，在相同的施工时间内有效提升了测量的精准度。同时，还可以利用无反射、全自动棱镜三维断面测量技术，实现多个断面测量数据的高效采集。
6地铁工程测量技术的具体应用
6.1在地铁施工铺设中的应用
地铁工程测量技术的具体应用主要指测量机器人在地铁施工铺设中的应用。通过无线传输技术将测量数据有效传输到机载电脑中，实现放样数据与设计数据的有效结合，同时对比分析二者，一方面提高地铁铺设的精确度；另一方面节约测量成本。测量机器人的合理应用能够省去放样线的控制，在提高铺设质量的同时，保障铺设工作的安全性与可靠性。目前，在地铁施工过程中将测量机器人利用到施工路面扫描系统中，可以划分出反射贴片、无棱镜和圆棱镜3种检测目标，有效融合这些目标，并充分利用远程有线或无线设备来监测测量数据，有效显示三维图形和变化趋势图，并在此基础上制作图形报表，为施工提供必要的依据。
地铁工程竣工阶段也要利用测量技术，测量机器人的有效应用取得了良好的效果。地铁工程竣工后要实地测量地铁结构的平面位置、埋深、线路、高程及沿线设备的位置，并且要以测量数据为重要依据来评估整个地铁工程竣工验收，同时测量数据将作为城市基础测绘档案资料来存储，为后期城市地铁工程的改造或扩建提供必要的依据。此外，测量机器人的应用还可以准确测量地铁工程的结构和尺寸等内容，并在水准控制点及出入线段平面导线间形成联合测量，进一步提升地铁轨道测量及机构测量的精度。
7结语
总而言之，测量工作是地铁工程建设的重要环节，对整个地铁工程的质量与安全有着直接影响。随着科学技术水平不断提升，应积极应用测量新技术，并在不断实践中总结经验，为提高测量技术的应用水平提供必要的数据支持。同时，以高效、精确的测量作业保障地铁工程建设的质量符合设计要求和标准，更好地为城市交通的发展奠定基础。
参考文献：
[1]龚振文，龙晓敏，胡朝英.昆明地铁工程测量技术分析及测绘新技术应用[J].山西建筑，2013，39（33）：208-210.
[2]郝静野.工程测量新技术、新方法在地铁施工中的应用[J].中国地质矿产经济，2002，（09）：35-38.
论文作者:张旭东
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：测量论文; 地铁论文; 误差论文; 隧道论文; 精度论文; 地下铁道论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第36期论文;