摘要：随着大城市人类的聚集，地铁建设速度越来越快，技术和质量要求越来越高。本文对贯通导线及误差测定在地铁测量中的应用及措施做出了系统性的分析，旨在与同行进行交流，共同进步。
关键词：地铁测量；贯通导线；误差测量；应用
地铁是一项结构复杂设备齐全快速运行的地下系统工程。其特点是诸多车站和隧道区间同时施工，施工方法多种多样。测量的任务是保证单向掘进或对向掘进隧道施工中线的正确贯通和各种构筑物的形位符合设计。随着我国改革开放和经济建设的迅速发展，大城市中人口车辆剧增，交通日趋紧张，陆续修建地铁是发展趋势，同时对地铁的测量和精度也提出了越来越高的要求。地铁测量工作中最重要的是地面控制测量、联系测量和地下控制测量，这三项测量工作的质量好坏，直接影响贯通导线的测量质量，关系到地上、地下工程的整体控制和全线各段各工序分别施工的工程收尾平顺衔接，进而影响竣工后的运营安全。
1 地铁贯通导线测量的内容
贯通导线测量是地铁测量的基础性测量工作，在地铁建设施工中起着不可或缺的作用。当区间隧道贯通后,应及时对贯通导线进行测量。
1.1地面控制测量
地面控制测量在地铁测量中占据着非常重要的地位，是地铁工程测量的基础和依据，也是全线线路与地铁结构贯通的保障。因此，在地铁测量中应用到地面导线可以建立起一个精密的导线网，这样在地铁的测量过程中就可以通过对导线网的检测来控制地面导线的精度，进而能够有效的控制地铁贯通误差。
1.2 联系测量
在地铁的建设工程之中，测量工作重点就是在地面与地下建立统一的坐标系统和高程基准，而联系测量就是将平面坐标和高程传递到井下，使井下与井上坐标体系和高程处于同一系统。因此，联系测量的精度直接决定地下控制点的精度，直接影响地铁的贯通误差。
1.3 贯通导线测量
隧道贯通后,地下导线则由车站控制边到区间控制导线点联测变成了附合导线,支水准也变成了附合水准,当闭合差不超过限差规定时,进行严密平差计算。平差的新成果将作为断面测量、调整中线、及进行变形监测的起始数据。
2 地铁贯通测量误差的来源
地铁隧道盾构贯通测量误差主要是来自于各个测量工序之间，依据测量的流程来看，贯通测量误差主要有以下几个方面。
2.1 地面控制测量误差
地面控制测量主要是运用GPS控制网和精密导线网进行测量的。但是因为GPS控制网的边长比较长，平均边长达到了2千米，所以如果要进行直接测量的话是很不方面的，但是GPS控制网测量的准确度高，最弱边相对中误差大于十万分之一。在GPS控制网下布置的精密导线网的话，它的平均边长只有350米，导线全长的闭合差大于三万五千分之一，可以直接用来进行工程控制测量。但是，为了能够确保精密导线点的稳固性以及不容易被破坏，在铺设点位的时候，一般距离线路会比较远，这样的情况下就需要设置加密控制点来对施工进行控制，这样在进行地面加密控制测量中就不可避免的产生误差。
2.2 联系测量误差
联系测量是把地面控制网以及地下控制网同时联系在一个平面坐标系统与高程系统中的一项测量工序。平面联系测量主要有一井定向、两井定向以及导线直传法这三种形式。一井定向主要是对暗挖区间的竖井联系进行测量的，由于竖井井口比较小，钢丝间的间距比较短，开挖的控制距离也比较短，所以采用一井定向进行联系测量时，其误差也相对较大。所以一般有条件的施工场地的话尽量避免采用一井定向联系测量的，采用两井定向进行联系测量来减小测量误差。
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2.3 地下导线测量误差
地下导线在隧道贯通测量前是一条支导线，地下支导线测量误差来源主要是受地下条件限制导线边太短和观测条件导致。这条地下支导线是盾构推进方向的一个重要指示，关系着隧道能否顺利贯通，所以它一定要准确。地下导线控制点的设置通常情况下都是采用强制对中点，这样可以减少对中的误差，确保测角的准确度。如果盾构区间比较长的话，可以在盾构区间的中间部位增加陀螺仪定向，从而保证方位角的修正准确。
3 贯通误差分配
在盾构隧道测量过程中，可随意挑选合适的地面控制网网形，但必须做出精确选择的是地下控制测量。在地下控制测量过程中仅可采用支导线形式进行测量，以此来确认贯通误差限值。所谓贯通误差通常是在测量洞内导线时确认，其误差来源主要是地上导线测量、联系测量和地下洞内支导线测量。在隧道施工时，地下导线测量和地面控制测量的测量队就有所不同，其中所造成的贯通误差可进行适当分配。由于洞内测量条件较之地面要差，相应地测量精度也会相应偏低，因此应对地面测量的精度提出更高要求。而贯通精确度基本受到地面控制误差的干扰，比在在单向开挖时，测量导线产生的误差会直接干扰贯通精确度;进行井联系测量时，采用竖井开挖亦会干扰贯通精确度，而且干扰程度更大。因此按照影响原则分配可参考竖井联系测量误差。
4 贯通测量误差的控制
4.1 中腰线的标定
中腰线的确定对于隧道施工来说是非常重要的，在施工之前，可以先用激光指示的方法对开挖的方向进行指示，特别是在使用机械设备进行开挖的时候，使用位置相对固定的激光仪对开挖的方向进行指示，并在盾构机上配置专用的光电接收靶。在挖掘的过程中如果发现开挖的方向跟指向仪发出的光束出现偏离的话，激光束就会出现警示，然后相应的信息就会通过光电接收靶自动传到盾构机的中控室，这种方法能够确保在挖掘的过程中位置不发生偏移。
4.2 地下支导线测量
对于地下隧道较长的支导线测量，采用测角量边传统测量方法，由于受地下条件的限制，观测条件恶劣，导线边缺少检核条件，导致单一支导线测量精度比较低。所以在布设地下导线时，往往布设成双导线，通过对双导线测量，在公共点进行检核，可以有效地减小测量的点位误差。当隧道很长时，一般超过1.5km时，由于精度要求高，常规测量方法不仅耗费很大精力还会造成误差累积，所以在地下导线中，加测陀螺方位角可以减小方位误差，提高精度。
4.3 盾构贯穿之后实际偏差的测定
盾构贯穿以后实际的偏差测定主要包括以下三个方面。第一，是在水平内的测定，把隧道两端的中心线进行延长，延长到隧道接通的结合面处，然后使用精密的全站仪测量出两中心线之间的实际距离，然后把隧道两端的导线进行联测，求出的坐标方位差和坐标闭合差，就能体现出水平面的测量精度了。第二，就是对竖直面的偏差进行测量，一般有两种方法进行测量，第一种就是运用最小的钢尺或者是水准仪等这些测量工具对贯通结合面的两端腰线进行测量，测量得出的高度差，就能直接反应竖直面内的实际偏差值；第二种就是使用合适的测量方式，确定两端隧道之间的高程控制点的距离，并通过一系列的计算得出高程的闭合差，这样也能反映出竖直面内的精确度。第三，就是对中腰线进行调整，隧道相遇点两侧的重点线连接的方向可以替代预设的开挖方向；将两侧隧道的中腰线进行连接，可以根据测量的数据计算出隧道的坡度，如果坡度大于限制的百分之六，则根据实际进行调整，如果小于百分之六的话，则无需对中腰线进行调整。
区间隧道贯通的精确度直接影响了地铁的运营状况。因此，必须认真处理好贯通导线及误差测定在地铁测量中的应用问题，并不断优化地下工程测量方法，从而推动地铁建设在新形势下的科学发展，满足人民的交通需求，促进国民经济的发展。
参考文献：
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[3] 顾孝烈,鲍峰,程晓军.测量学[M].上海:同济大学出版社,1999.
论文作者:陈奇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/23
标签：测量论文; 导线论文; 误差论文; 隧道论文; 地铁论文; 地下论文; 盾构论文; 《基层建设》2018年第8期论文;