摘要：城市化建设的过程中，除了要做好功能分区规划外，还需要考虑到城市的交通路线问题，确保在商业区周边的交通路线分布合理，能够起到疏散人群的作用。此外，以隧道结构为主的轨道工程也是城市建设中的重点内容，轨道工程的主要作用优势为可以帮助缓解交通拥挤问题，在城市交通运行压力逐渐增大的基础上，轨道工程的建设数量也在逐渐增多，在近些年已经取得了很大的进展。进行隧道结构施工时，为确保其隧道空间满足车辆通行需求，应在施工前期做好断面测量工作。文中就对断面测量的技术方法展开研究。
关键词：城市轨道交通；工程隧道；断面测量
轨道交通实际上就是对地下空间的合理应用，在施工中，应充分结合通行需求，为车辆通行营造安全的空间。施工前期的隧道断面测量工作是保障隧道结构设计合理的关键环节，在前期所采用的全站仪测量技术和近景测量技术的测量精度相对较低，且测量工作的效率偏低，已经不能满足现阶段轨道交通的发展要求。这也突出了对新型断面测量技术展开研究的重要意义。
一、隧道结构断面测量的特征表现
根据轨道交通结构形式的不同隧道断面的表现形式也分为很多种，其中马蹄形和矩形较为常见，线路分布特征为单线或者双线。隧道断面形态与地铁运行的效率存在直接联系。总结分析以往的断面测量工作，存在以下几点特征：首先断面测量的难度会受到断面形态的直接影响，在规则的断面结构中测量速率较快，但由于断面的范围较大，也会给测量工作带来一定的难度；其次，实际断面测量时，应根据断面的结构特点适当设置测量点，从而保障测量数据的精准性；第三立面测量的难度较大，尤其是一些结构形态发生变化的断面部分，极少数的情况下会存在无法测量的问题；第四隧道空间的环境较差，且亮度不足，对测量工作质量带来一定影响；最后，适当增加测量点才能确保测量数据准确，为后期的施工作业提供准确的数据参考。
二、全站仪与VBA程序联用的测量方法
1、前期数据采集
进行具体测量之前，应根据断面测量的实际要求，对需要测量的断面范围进行有效划定，并且依据断面的具体形态，对其中线点和坐标点进行初步确认，此后测量出现轨道的高程。
2、确定断面采集点
在轨道断面基本数据获取完成的基础上，将其输入到电子表格中，借助电子计算设备对相关数据进行处理，并且获得轨道面的核心点以及相关的采集点，用于为后期的测量工程打下基础。
3、断面图的生成
（1）成图原则。因为设计仅需要线路核心高程的顶点与低点，工程隧道的侧面要点应该偏距，将轨面的中心作为原点，横向坐标可任意赋值，纵向坐标也可通过设计的高赋值，将相对应的断面采集点的平差距与高程作为相对应点位的坐标在计算机辅助设计当中将三维坐标成功转换为二维坐标实行展点，之后再将其拟合成闭合的曲线，生成断面图，因为在采集外业数据的过程中，相关技术人员可采取棱镜贴在结构壁上进行观测，在进行设计程序的同时，需要加强考虑棱镜的半径，将断面图拓展棱镜半径的宽度，以促使形成更加切实的断面图。在断面图的基础上，根据设计的相关需求采集关键点适量的获取高程与偏距。
（2）VBA程序。VBA指的是具备程序自动化特点的宏语言，可以借助该程序实现对隧道断面测量参数的有效处理，并且结合工程实际，模拟出相关问题的解决方案，对于各类测量数据的集成与处理具有积极作用。将所获取的参数输入到AutaCAD制图软件中，可以借助AutaCAD软件的制图功能实现对模型框架的有效输出，同时与ActivcX进行联合应用，共同处理测得的断面数据。
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（3）AutoCAD出图。将AutoCAD打开后加载VBA断面程序与电子表格中编程好的断面数据，就可生成自动化的断面图，断面图标注了断面里程号以及轨面核心，轨面核心的高程就是隧道的具体高程，专业技术人员可以按照设计供应的高度图加以了解测量侧面点的法距和线路核心的顶点和底点高。
4、该测量方法的技术优势分析
在轨道交通工程快速发展的基础上，隧道断面测量技术的类型也在逐渐增多，实际测量中各具优势，但本文所研究的测量技术无论是在测量精度还是在测量效率方面均超出其他测量技术，主要技术优势表现为：与其他技术相比，进行隧道基础数据获取时的效率较高，可以实现对隧道数据的大范围获取，同时借助放样操作就可得出全部断面核心，无需依次进行测量，这大大缩减了断面核心确定的时间，可以在很大程度上提升断面测量的效率。激光扫描技术在断面核心测量中的应用优势也较为突出，但同该技术相比，测量成本较大；各类详细数据的获取仅需依靠软件程序进行批量获取即可，操作方式较为便捷；全站仪是现阶段较为常见的设备，各类处理软件在市面中也较为常见，并且存在易于操作的特性，为断面测量工作的落实提供了很大的便利。
三、隧道断面测量的技术流程
1、断面拟合操作
隧道结构的段面线能充分的反映出地铁隧道盾构完成构建后结构线的特征，利用与设计线位置的相比较，能实现在进行检测施工过程存在的偏差。按照扫描较高密度的激光点数据，在规范线位置的设计里程上，激光点云垂直分割需要具备一定的宽度。通过分割点云三维重建隧道的管片模型当中，在模型上拟合断面线。
2、设计平面线位置
隧道结构设计的过程中，应充分考虑到轨道工程建设区域的地下管线分布问题，以及周边建筑物的分布状况，对平面图进行合理设计。平面设计方案确定后，还应结合地铁的通行要求对具体的断面结构进行放样，并且确定中心线。在此基础上借助编辑器为调坡和调线操作提供便利。
3、分段切割激光点云
地铁隧道结构的断面设计通常都是按线位中心线等间隔进行的测量，此外断面还需要增加一些线位特征。在结构断面需要进行测量的隧道点云上切割出适当宽度的激光点云数据。中心线平面与纵向面的成图属于分开的，计算线路中心垂直线的断面，以此断面分段切割出点云。
4、隧道模型构建和拟合结构断面
根据以上部分进行的分段切割激光点云数据，隧道重建的三维模型，在模型的法面线上拟合隧道结构断面线。
结语：随着我国城市化进程速度的逐渐加快，城市之中的交通轨道占据我国非常重要的位置，尤其是交通工程隧道结构断面实施测量，测量隧道断面结构主要是为了证实土建施工整体结构断面的尺寸是否能够满足其设计要求。通过以上的具体阐述结果体现出，采取地面激光扫描仪对隧道结构断面进行测量，其精准度与效用与以往的使用扫描仪器与方式相比较其具有明显的提高。
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论文作者:王春鸣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：断面论文; 测量论文; 隧道论文; 结构论文; 断面图论文; 数据论文; 高程论文; 《基层建设》2019年第13期论文;