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摘要：以多年城市轨道交通工程建设的实际测量作业为背景，通过分析、研究与总结，从城市轨道交通工程测量精度设计的主要原则和要求、地面控制测量技术方法、竖井联系测量技术方法、隧道施工控制测量及贯通测量技术方法四个部分，论述轨道交通工程施工测量的精度要求及主要测量的手段和方法。
关键词：城市轨道交通；GPS；精密导线；联系测量；贯通测量
前言
近年来北京、上海、广州、重庆等大城市轨道交通线路的相继建成通车，不仅标志着建设者施工技术的创新和进步，而且从众多侧面和角度充分展示出精密施工测量技术在保障施工精度和速度方面发挥了重要的作用。城市轨道交通是城市公共交通的一种形式，是包括地下、地面和高架三种方式的轨道工程体系。由于其在建筑物、构筑物稠密和地下管网繁多的城市环境中建设，不仅工程测量精度要求高、技术密集，而且在工程测量方面有其特殊方法和要求。这就对测量工作提出了较高的要求。为使测量技术更好地为城市轨道交通工程建设服务，本文以北京、广州、天津等地铁工程建设的实际测量作业为背景，通过分析、研究与总结，从城市轨道交通工程测量精度设计的主要原则和要求、地面控制测量技术方法、竖井联系测量技术方法、隧道施工控制测量及贯通测量技术方法四个部分进行分析和阐述。
1城市轨道交通工程测量精度设计的主要原则和要求
城市轨道交通工程的测量精度设计是根据其线路的特征、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，轨道铺设及设备安装的精度要求。城市轨道交通工程测量的一项主要任务是保证其隧道贯通，其贯通误差的大小将直接影响到工程铁建设质量和工程造价。因此，在城市轨道交通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，是城市轨道交通工程测量的一项重要研究任务。目前在《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308—2008）中规定隧道横向贯通中误差在±50mm之内，高程贯通中误差在±25mm之内，该指标主要应用在采用盾构和喷锚构筑法进行的隧道施工中。
1.1城市轨道交通工程平面贯通测量误差
精度指标的确定
城市轨道交通工程平面贯通测量误差是根据设计所给定的限界裕量（安全空隙）和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素以及测量仪器设备的精度状况来确定的。设计中一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm（式（1）中用M表示），这100mm的限界裕量中主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299—1999）规定采用喷锚暗挖施工时，初期支护钢筋格栅安装允许误差为±30mm（式（1）中用M1表示），喷射混凝土平整度允许隧道横向偏差为±30mm（式（1）中用M2表示），变形允许误差为±20mm（式（1）用M3表示），则由式（1）计算出采用该施工方法时贯通测量误差的允许值M4=±88．3mm。
该值为极限误差，如以极限误差为2倍中误差M4来计算，则横向贯通测量中误差M4=±44.2mm。
根据上述贯通误差制定的原则，并考虑各测量环节实际容易达到的精度情况，参照轨道交通贯通测量实践采用不等精度分配方法，将贯通误差配赋到轨道交通平面测量的主要环节。其中，地面控制测量中误差为±25mm；竖井联系测量中误差为±20mm；地下控制导线测量中误差为±30mm。则隧道横向贯通中误差为±43．8mm＜±44．2mm。
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1.2城市轨道交通工程高程贯通测量误差
精度指标的确定
城市轨道交通工程设计所给定的的高程安全裕量比较大，一般为70～100mm，因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差，土建施工比较容易满足贯通误差设计要求。但考虑到城市轨道交通工程采用整体道床铺轨对高程精度的要求，地铁高程贯通测量误差确定为±25mm。同样采用不等精度分配方法，将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节。其中，地面高程控制测量中误差为±16mm；高程传递测量中误差为±10mm；地下高程测量中误差为±16mm。则高程贯通测量中误差Mh=±24．7mm＜±25mm。
上述确定的城市轨道交通工程贯通测量误差要求经我国北京、上海及广州等城市各条轨道交通线路贯通测量的实践验证是比较切合实际的。
2城市轨道交通工程竖井联系测量技术方法
2.1竖井定向测量方法
常规定向工作大多采用悬吊钢丝的联系三角形法，不仅对三角形图形几何条件要求高、工作时间长、劳动强度大，而且由于竖井风流等外界因素影响，定向精度很难达到。
为提高定向测量精度，缩短定向时间，在城市轨道交通工程测量实践中经分析和研究后，决定采用“全站仪+投点仪+陀螺经纬仪”组成的定向测量系统来完成竖井联系测量工作。
此外为提高定向精度和成果的可靠性，在定向工作的前、后都在紧靠竖井的精密导线边上进行陀螺常数测定；在一个测回陀螺定向的前、后都进行陀螺经纬仪零位测定。在竖井定向测量中，由“全站仪+投点仪+陀螺经纬仪”组成的联合作业方法摆脱了传统悬吊钢丝的联系三角形法，不仅克服了受现场施工场地条件制约图形强度不易提高、测量工作占用竖井时间长等缺点，而且采用双投点、双定向的方法，增加了测量检核条件，有效地提高了测量定向精度。
2.2高程传递测量技术方法
通过竖井传递高程，是将竖井附近的近井水准点的高程，通过竖井传递到井下高程测量起始点上。
在地面建立一悬挂钢尺尺架，将检定过的钢尺悬挂其上，下放到井下，并挂上10kg重的工作垂球。井上、井下安置两台水准仪，同时观测近井水准点BM上、BM下的水准尺和钢尺并读数，通过钢尺将地面近井水准点BM上的标高传到井下水准点BM下。
水准测量时井上、井下同时测定温度。为防止出现粗差和提高观测精度，三次变更仪器高进行观测，测定井上、井下水准点高差的不符值（高差的不符值＜±3mm）。在水准测量数据处理时，对观测值进行温度、拉力、钢尺自重等项改正，取三次观测成果平均值，得到高精度井下水准点（BM下）的高程成果。
2.3隧道贯通误差测量技术方法
暗挖隧道贯通后及时进行贯通误差测量，以证实所有测量工作是否满足精度要求，地铁隧道是否按设计准确就位，贯通测量包括纵、横向贯通误差测量和高程贯通误差测量。
（1）隧道的纵、横向贯通误差可根据隧道两侧控制导线点，相向测定贯通面上同一点的坐标闭合差确定，实测的坐标闭合差分别投影到线路和线路的法线方向上，计算纵、横向贯通误差值。
（2）隧道高程贯通误差应由两侧控制水准点测定贯通面附近同一水准点的高程差值确定。
3结束语
随着测绘科学技术的迅速发展，城市轨道交通工程测量技术也在不断地创新和进步。今后随着城市轨道交通事业的发展，服务于轨道交通工程建设的工程测量工作，必将从理论和实践上进一步完善和发展，工程测量新技术、新方法也将在轨道交通工程测量中得到更广泛的应用。
参考文献：
[1] 滕靖.城市轨道交通突发事件下联动运输仿真评价方法[J].交通信息与安全.2016（02）
[2] 户国.城市轨道交通专业实践教学中心的建设[J].实验室研究与探索.2016（04）
[3] 陈曦.互联行为在实现城市轨道交通业网络经济过程中的作用[J].综合运输.2016（05）
论文作者:李欢
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/23
标签：测量论文; 误差论文; 轨道交通论文; 高程论文; 精度论文; 竖井论文; 城市论文; 《基层建设》2016年12期论文;