摘要：地铁盾构隧道贯通测量的主要目的是测量隧道施工能够按照设计标准实现贯通，确保整体施工的效果。结合地铁盾构隧道施工的相关特点，通过施工测量技术应用验证其施工阶段各环节的可行性，并为地铁盾构隧道贯通测量技术提供合理化的实践应用。
关键词：地铁盾构；隧道测量；误差来源；控制
1地铁盾构隧道测量的主要目的和工作内容
顾名思义，地铁地下测量的主要目的是为了控制地铁工程在误差允许范围内，从而实现保持高效率的施工建设，能够让设计图纸在规范要求下落实施工。现阶段，盾构法是地铁工程建设中重要的施工方法，操作集成化程度较高，具有很高的效率。基于盾构法施工的隧道测量的工作内容主要包括：第一，地面控制测量，主要工作是施工区域地表建立测量平面和高程控制网点；第二是联系测量，主要工作是把在地表测量出的坐标、方向和高程值等信息传输到隧道内，并且完成隧道地面地下一套完整的地下坐标系统。这样就可以完成对地下平面和高程的实施监控，然后根据地铁隧道设计图纸要求落实测量放样，对隧道开挖、轴线衬砌和高程控制每个关键环节做好落实把控。地铁盾构隧道测量的关键性不止体现在确保地铁盾构机沿着设计好的隧道轴线持续稳定推进作业，也要保证盾构机的实时运行过程中及时完成参数自动修正，还要完成隧道衬砌环安装效果的实时检测。
2地铁盾构隧道误差简介
盾构隧道的构造是线形的，相比于地面工程的测量工作，地铁盾构隧道测量较为特殊。盾构法施工通常会在已经完成地铁站的建（构）筑物施工后再开展工作，不能实现对测量工作的多条件相互检核，通常也只有在贯通隧道以后才能确定和证明测量成果。在隧道掘进过程中盾构机的掘进方向及纠偏直接由地铁隧道测量结果决定，一旦测量出现错误造成的损失将是巨大的。
在采用盾构法进行施工时，地铁测量误差主要表现在洞内导线日常测量、地面和地下联系测量以及地面控制网测量等工作中。想要使盾构施工中实际中线理想地吻合设计中线或者盾构机在施工过程中出现偏差能及时纠正错误，就需要对测量误差加以控制。
地铁盾构隧道内的测量误差通常以贯通误差的形式来衡量，两个相向施工的贯通面、单向施工的贯通面与设计中线不能理想地吻合，从而产生错开现象，产生贯通误差。贯通误差反映在平面位置上包括横向贯通误差及纵向贯通误差，反映在高程上为高程贯通误差。
由于盾构法施工隧道洞内平面施工控制一般采用导线作为控制依据，盾构法施工隧道平面贯通误差测量方法一般为在贯通面中线附近钉一临时点，由贯通面两侧导线分别测量该点坐标，计算该点的坐标分别投影至线路中线方向和与其垂直的法线方向上两个分量，即为纵向和横向贯通误差。高程贯通误差则是指用水准测量联测到贯通面处的同一临时水准点上，其高程较差即为高程贯通误差。
3地铁盾构隧道贯通测量误差的来源与控制
在实际的测量工作中，工程的质量的高低，是其贯通测量误差的大小直接决定着的，地铁测量工作的目的就是为了保证隧道的顺利贯通，因此，在地铁测量精度的设计过程中，我们的设计人员一定要科学合理的设定贯通误差。目前，地铁测量工程中的贯通测量误差，参考的是“新建铁路工程测量规范”，而且测量结果是依据实际施工情况精确计算后而得出的。
3.1测量误差的的来源
盾构法隧道施工中，地面控制测量；竖井联系测量；地下控制测量和各细部放样的误差积累，促使工作面的施工中线不能理想衔接，产生的错开现象称为贯通误差。贯通误差在线路法线方向上、投影长度称为“横向贯通误差”；在线路中线方向上的投影长度为“纵向贯通误差”；在高程方向上的投影长度称为“高程贯通误差”。纵向贯通误差与工程质量无关，其主要影响隧道中线的长度。高程贯通误差按现在的测量技术水平，很容易保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实践证明、贯通测量的精度关键在于---满足横向贯通精度，而横向贯通误差的主要来源于地上地下；控制网测量；和坚井联系测量，按GB50308－2008《城市轨道交通工程测量规范》要求，明暗挖隧道和高架结构横向贯通测量中误差为±50mm；根据误差理论和国内外地铁贯通测量经验，横向贯通误差的合理配赋为地面控制测量中误差应在±25mm之内，联系测量中误差应在±20mm以内，地下控制测量中误差应在±30mm以内。同时、由于地面控制测量和坚井联系测量一般可布设成附合导线，由于导线长度较短，采取一定的测量方法、很容易达到标准的要求；而地下导线测量受隧道形状和空间条件限制，所以只能布设成支导线和闭合导线还有狭长的多环导线，并且一般边长比较短，严重影响精度，因此，应根据横向贯通精度影响值，进行地下平面控制测量设计、控制与实施。
3.2贯通测量误差的控制
在工程施工测量中，常因隧道比较长、和受测量偏差的影响，贯通测量误差的难度也相应的增大，不容易达到设定的目标、和国家要求的标准。因此需要测量人员在实际的测量过程中，严格控制近井导线测量，采用多种手段联合测量并互相校验，尽量保证联系测量的精准度，必要时采取一定的措施，比如将地下控制网设置成多边形或者是菱形的导线锁，在挖掘的不同阶段加测陀螺定向边来进行方向校核，从而使隧道贯通测量误差得到有效控制。当隧道较短（L＜1500m）时，--可采用“单导线法“进行横向贯通误差的估算，当隧道较长（L＞1500m）时，应采用”严密平差法“进行预算，其方法一般采用”坐标差权函数法“。同时距离长的大型隧道贯通工程，由于受测角和误差累积的影响，常常无法保证贯通允许偏差的要求，地下控制网的布设、应布设成多边形导线锁或菱形导线锁，而且应在多边形导线锁、或者菱形导线锁上、加测一些高精度的陀螺定向边的方法来提高测量精度。
3.3盾构始发联系测量控制
其一，平面坐标传递。利用具有双轴补偿的全站仪，采用两井定向的方法，通过在盾构始发竖井和出渣井中各吊两根钢丝，在平面上由钢丝与井上、井下的观测点组成无定向导线，分别在井上和井下测量钢丝和定向边的夹角；通过钢丝将地面控制点坐标及其连线的方位角传递到竖井下，从而建立统一地面和地下、洞内平面坐标系统。其二，高程传递。在始发井通过高程传递把地面标高传递到洞内。高程传递测量中应用悬吊钢尺法，通过同时对井上与井下的两台水准仪读数，悬吊重锤质量与钢尺检定质量相同，并进行温差尺长改正校差。每测回都进行仪器高度变动，每次独立观测三测回，当测得两水准仪高差小于3毫米时，取平均数值作为传递成果。
3.4地下控制测量控制
首先，地下施工控制导线测量。在洞内进行双导线布设，以隧道管片拱腰为导线点，运用强制对中托架减少测量仪器的对中误差量，从而有效提高测角精度。平均边长标准为直线段150米，曲线段不小于60米，按四等导线技术实施六测回角度观测。另外，地下高程测量。地下控制水准点的布设采用支水准路线向前延伸，设置水准控制点。隧道贯通前应进行独立地下控制水准测量，并与传递高程测量同步实施。控制水准点的重复测量与原高程误差小于5毫米时，以水准测量平均值为下次测量起算值。
4结语
在我国地铁隧道施工中，应用最广泛的施工方法是盾构技术，其能够保证施工的顺利进行。在盾构机施工的过程中，为了保证盾构法施工的准确性，就需要有较高的测量精度，减少贯通误差，从而保证工程的质量。
参考文献
[1]邵勇.基于盾构法施工的地铁测量误差控制研究[J].科技创新导报，2019（29）：2.
[2]高军虎.深度探讨地铁盾构隧道贯通测量技术[J].科技创新导报，2018（8）：83-84.
作者简介
刘畅，男，1992.6.13，汉族，四川省成都市天府新区，本科，助理工程师，研究方向：车站、盾构关键技术。
论文作者:刘畅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：测量论文; 误差论文; 盾构论文; 隧道论文; 导线论文; 高程论文; 地铁论文; 《基层建设》2019年第30期论文;