摘要：目前在我国地铁隧道施工中，最广泛使用的施工方法是“盾构技术”。在盾构机施工的过程中，工程测量的精度决定着施工的质量，将地铁盾构隧道贯通“测量误差”控制在一定的范围内，保证工程施工顺利进行。本文就“地铁盾构隧道贯通测量误差”控制与实施进行分析，以供参考。
关键词：地铁；盾构隧道；测量误差
引言：在地铁工程建设施工中，比较常见的施工方法是盾构法施工，而为了保证盾构技术施工的精准性，就需要减少贯通误差，在测量时要具有较高的测量精度，为工程的质量得到保证。因此，本文对地“铁盾构隧道贯通测量”中的--误差控制与实施进行研究，其具有深远的意义——
一、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。
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。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 GB 50308 － 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 ± 50 mm；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 ± 25 mm之内，联系测量中误差应 在 ± 20 mm 以 内，地 下控 制 测 量中误 差 应 在± 30 mm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，以某市地铁 一号线工程的实施情况，边长平均约为 150 m左右，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。
在我们分析了 某市地铁一号线的施工情 况后，得出以下几个贯通 测量误差的主要原因：首先，地面控制网的点位测量 存在的误差。其次，盾构出洞处竖井联系测量误差。再者是，盾构进洞处洞口中心坐标测量 和地下导线测量误差。还有盾构姿态的 定位测量误差。
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 ＜ 1 500 m）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 ＞ 1 500 m）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。
二、贯通测量的实施研究
1、工程概况
某市地铁一号线的全程长将近3600米，现场情况属于单洞双线断面，施工条件不优，兼做盾构始发井的中间风井长度仅为118米，盾构始发端头最大埋深为26米。
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2、贯通测量使用的仪器设备
A徕卡T30全站仪2台（0.5MM+1PPM +0.5“）
B ，LEICA DNA03水准仪 +0.3MM/KM
C，GYROMAT2000陀螺经纬仪一台＜ +3“
注：以上仪器检定合格并在有效期限内。
3、贯通测量的实施
开始联系测量：在隧道施工到了100-150米处、400-500米处、1500、2800、3000、3300米处在“同一基线边上”进行”一次联系测量”，共测量精密导线及水准六次，取”各次平均值”做为隧道施工及贯通的基线方向。
风井控制网测量：通过联系测量点 与地面控制网严密 确定风井内部控制网，并在每次联系测量后/ 更新坐 标及高程，据此对始 发 的 洞 口 进行精确放样。
4、区间盾构隧道控制测量
洞内导线-采用”主副导线环”的形式布设，由于实际上不会一次测完，所以每掘进一段距离后才可以新增设一个点，布设一个新点就需要一次新的测量，每掘进100到150米就要增设一个新点。通常每埋设一个新点后，都从导线的起点 开始全部重复测量，地下导线 在隧道开挖 至距离贯通面150-200米处分别 进行一次包括 联系测量在内的复测，隧道贯通前，对隧道内的控制点、进行一次检测，都是为了防止错误和提高导线的精度。
洞内高 程测量与洞内导线测量一样，为的是 -支水准线路，每掘进大约150米设置一个精密的 专用水准点，每新埋设一个 水准点后，都应从 洞外水准点开始、至新点重复往返观测。
5、地下陀螺定向
选择透视良好的两个地面首级卫星定位控制点作为校准方向，架设“陀螺经纬仪”，现场通过“四次寻北”，四测回测定并记录北偏值、陀螺方位值、在测定陀螺方位值同时照准定向点，按照四测回盘左盘右记录方向值。
通过GYROMAT2000高精度陀螺仪开展三次陀螺定向，第一次陀螺定向是盾构掘进至1800米处，定向边导线方位角与实测陀螺方位角较差为14度；第二次陀螺定向是掘进2800米处，它们的方位角较差仍是14度；掘进至3300米处第三次陀螺定向，它们的方向角差29度，通过对几次测量结果的分析，修正定向方位角，经测算减小误差约21.4厘米，贯通精度满足设计及规范要求，最终实现了盾构隧道顺利贯通，对后面的工作进行 奠定了坚实的基础。
三、总结
通过此次对地铁线“贯通测量”的分析，得出以下结论，要保证隧道的顺利贯通，就要掌控测量的所有环节，它包括地面控制点稳定性和使用的测量仪器是否先进，还有采用测量方法科学合理等。如果距离较长的贯通隧道（L ＞ 1.5 km）时，可采用“菱形导线锁”的导线网形式 进行布设，测角精度为 ± 1.8'，采用 0.5'全自动测量仪，所有能观测的点全部观测边和角，同时在菱形导线锁的适当位置加测陀螺定向边，其测量成果满足贯通测量精度要求；对于小于 1.5 km的地铁贯通隧道，在其他测量条件一致的情况下，可不加测陀螺定向边，其测量成果可满足贯通测量精度要求；加测陀螺定向边的位置，应根据测站数和距离 进行分配，尽量选在短边和转折边过后 的直线段等导线网 最弱边的位置上，其测量成果精度可提高 一倍上下。在地铁隧道现场条件允许的情况下，尽量拉长导线边长，减少测站数，合理布设点位，提高贯通测量精度。采用“严密平差”程序估算横向 贯通中误差，比单导线法精度提高 百分之五十以上。还有就是加强现场的环境管控，做好通风除湿工作，协调好施工人员，给测量工作创造有利条件，使之顺利完成。
结束语
本文根据某市地铁一号线工程，分析了贯通测量的实施过程，对地铁隧道施工中的贯通测量误差来源与控制进行了分析，总结了几点贯通测量的心得，对于控制地铁隧道误差具有一定的意义。
参考资料：
［1］ GB 50308 － 2008． 城市轨道交通工程测量规范［S］．
［2］．刘鹏程，地铁盾构隧道贯通测量误差的控制与实施，2015.
［3］ 张项铎，张正禄． 隧道工程测量［M］． 北京：测绘出版社，2003．
［5］ 贾王军． 地铁贯通误差分配及地面测量误差控制研究
论文作者:金静辉,刘希德
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：测量论文; 误差论文; 导线论文; 隧道论文; 盾构论文; 陀螺论文; 地铁论文; 《基层建设》2018年第22期论文;