摘要:地铁依靠其便捷、高效、安全、地面空间利用小、对环境影响小等优势,成为大城市交通方式的首选。本文介绍了地铁施工测量精度要求,阐述了施工阶段测量控制要点及精度分析,并探讨了提升地铁施工测量精度控制的措施。
关键词:地铁施工;测量精度;措施
地铁施工方式在一定程度上与其他类型的工程施工不相同,较为特殊且具有一定的难度。因此,地铁施工对建设者的要求较高,在困难复杂的环境中也要保证测量精度。要完成隧道的修建,最根本的就是要在建设过程中符合隧道的使用要求,保证隧道能够正常使用,符合所需的规格,控制测量的精度。这就需要在施工的过程中注意地面和地下的测量系统统一,保证二者控制网的精度,从而达到地铁施工顺畅及以后运营正常。
一、地铁施工测量精度要求
地铁测量精度设计是根据工程特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素来确定,既保证了隧道和线路贯通,又满足了线路定线和放样的精度要求。其首要任务是保证隧道贯通,所以在其测量精度设计中,合理地确定隧道误差及其允许值是地铁测量的一项重要研究任务。目前,所采用的误差测量要求大多来源于《新建铁路工程测量标准》,它是根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算而来。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。此外,一般地下铁道贯通测量误差应根据设计(安全间隙)的极限裕量和隧道结构交界处的允许偏差来确定,当然,还要考虑测量仪器设备的精度状况。若隧道结构的极限裕量为每侧100mm,则这100mm的极限裕度应包括施工误差、测量误差和变形误差等。
二、施工阶段测量控制要点
1、地面控制测量。地铁施工时,平面控制网的大小、形状和点位分布要根据轨道交通的实际设计要求和现场情况来确定,可根据轨道交通的规划设置全面网,也可根据轨道交通的线路设置一个单独的控制网。在进行城市轨道平面控制网设置时,应参考城市一、二等控制网,一般城市控制网分为卫星定位控制网和精密导线网两个层次。隧道横向贯通和安装测量控制网、变形控制网应以地面平面控制网为基础。
2、竖井联系测量。首先,在进行导线测量时,应尽量采用高等级的控制点作为起算点。当有条件时,应使用多条起算边,并且布设的导线点应形成闭合或附合的导线形式。在这一过程中,应尽量避免测量对横向贯通误差的影响。其次,在测量工作前,要认真检查测量设备,严格按照检查流程进行。在操作过程中,应尽量采用三联脚架、增加测回数及测量作业时停工等方法,来提高测量工作的精度。最后,应严格按施工测量标准来进行竖井联系的测量工作,在隧道施工过程中,贯通面一侧的隧道长度约为1000米,进行三次联系测量,这三次分别是隧道掘进50、100~150、150~200三个区间,将三次测量的结果取加权平均值进行隧道的指导施工。当贯通面的隧道长度大于1000米时,则可在二分之一处通过钻孔投点或加测陀螺方位角的方法来提高定位精度。
3、地下平面控制网平差。1)以两站一区间为单位进行,原则上以区间两端车站的施工控制导线点为依据,通过区间施工控制中线点或导线点组成附合导线,即车站控制边-区间控制中线点或导线点-车站控制边。当区间很长,有条件可分段进行。区间控制点间的距离在满足通视的条件下应尽量长,如条件允许直线段可达200m,曲线段导线点间距不应小于60m。平差的新成果将作为断面测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监测的起始数据。2)导线联测时超限处理。首先重新测量导线,导线联测不宜出现短边,直线段导线点间距约150m,曲线地段宜大于60m。确认导线联测无误后闭合差超限,可合理改变起算点坐标,即起算边的方位,使导线闭合差满足规范要求。
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三、精度分析
1、测量的误差来源。精度分析的关键就是了解测量误差的来源,从根源入手,减少测量误差,提高测量的精度。地铁测量误差的来源多种多样,在每个环节都有可能出现测量误差,其误差的来源主要体现在以下几方面:1)人为误差。由于人为失误所造成的误差,主要是由于测量人员的疏忽、测量水平较低、操作不规范等原因导致出现的误差,是一种可避免的误差。2)地面控制测量误差。由于测量方法不恰当导致出现的误差,是一种较为常见的误差。3)其他误差。分别是定位测量误差、竖井联系误差、地下导线测量误差及中心坐标测量误差等。
2、井下导线测量误差。地铁隧道的测量方法采用导线测量法,通过测量角两侧的坐标数据,对数据的内容进行分析,布设导线点,有效进行地铁测量。导线测量法是一种有效的测量方法,测量效果显著,在地铁隧道测量中有着广泛的应用。然而,仍会产生测量误差,影响地铁测量的精度。井下导线测量误差主要体现在两个方面:导线的误差会出现在导线的任意点上,因测角误差及测边误差所决定;出现数据误差,简而言之,将存在人为误差,以及在人为测量过程中出现的数据测量错误误差。
3、导线全长相对闭合差和点误差。导线全长相对闭合差与点误差是评价隧道精度的有效方法,它能较大程度上满足隧道贯通精度要求,保证地铁施工精度,发挥重要作用。导线全长相对闭合差与点误差对导线测量的精度分析与估算方法如下:利用仪器的标称精度进行测量,并保证测量效果;为满足测量过程中的测量要求,在导线布设时应根据实际对测角、测距进行测量,严格按技术参数与精度指标进行,从起算点和测角误差进行精度分析。总之,导线全长相对闭合差与点误差在地铁施工测量中起着重要作用。
四、提升地铁施工测量精度控制的措施
1、确保测量仪器和设备的精确度。测量仪器的精度直接决定测量精度,若其精度不够,则不能使用。没有高精度仪器作保证,任何人也无法保障盾构精确性,因此,地铁施工方必须对测量仪器与设备的选择上把好关,以确保施工质量。
2、遵循精密导线的布置原则。地铁导线的布置也影响地铁质量,所以在布置精密导线时,导线必须布置在地铁线路的两侧,导线要随着地铁隧道进行贯通工作。在一些困难的地铁区间线上,技术人员在布置导线时,可将其布置在线路一侧,相邻点间必须保持畅通的视线与广阔的视野且环境稳定,并排除其他因素干扰。
3、如何控制隧道中的测量。首先,所埋导线应达到地铁建设的标准,为了使其在隧道中保持畅通,技术人员在隧道内埋设控制点时,最好设置两列控制点,控制点要防止因洞内积水浸泡而造成的损坏。这一点的实现取决于技术人员对控制点的精确测量,每个控制点是控制网上不可缺少的组成部分,只有保证其精度,才能建立一个完善的平面控制网。
五、结语
测量工作贯穿于城市整个地铁施工过程,在城市地铁建设中起着十分重要的作用。另外,地铁施工测量是影响隧道贯通精度的重要环节,只有根据城市地铁施工情况、环境、方法等多种因素选择合理的测量方法,有效控制测量因素,才能提高地铁施工建设的精度,达到理想的测量效果,从而保证工程的顺利实施。
参考文献:
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[3]韩静玉.隧道工程洞内测量控制方法及精度控制方法分析[J].铁道勘察,2015.
论文作者:谢世轩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/17
标签:测量论文; 导线论文; 误差论文; 精度论文; 地铁论文; 隧道论文; 区间论文; 《基层建设》2018年第20期论文;