摘要：地下工程测量是指建设和运营地表下面工程建筑物需要进行的测量工作，包括三个方面，分别为：地下工程勘察设计、施工和运营各个阶段的测量工作。本文结合笔者多年从事地铁建设工作的相关经验，以盾构隧道测量技术为对象，分别从盾构隧道概述、贯通误差分配以及盾构隧道测量步骤这三个方面进行了探讨。文章简要概述了地铁盾构隧道工程测量技术相关内容，仅供参考。
关键词：地铁盾构；隧道测量；误差；贯通
1.盾构隧道测量概述
地下工程测量是指建设和运营地表下面工程建筑物需要进行的测量工作，包括地下工程勘察设计、施工和运营各个阶段的测量工作。地下工程测量的任务是保证线状工程在规定误差范围内正确贯通，保证面状工程按设计要求竣工。盾构方法以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性，在隧道施工中得到广泛应用，从18世纪末盾构机问世以来，与盾构施工相伴而生的盾构施工测量，一直在为盾构施工起着保驾护航的作用。盾构法隧道工程施工，需要进行的测量工作主要包括以下几点。
（1）地面控制测量：在地面上建立平面和高程控制网；（2）联系测量：将地面上的坐标、方向和高程传到地下，建立地面地下统一坐标系统；（3）地下控制测量：包括地下平面和高程控制；（4）隧道施工测量：根据隧道设计进行放样，指导开挖及衬砌的中线和高程测量。
2.隧道贯通误差介绍
为保证隧道准确贯通，满足施工规范要求，隧道控制测量应进行隧道贯通测量设计。一般在隧道控制测量前，根据隧道长度、依据测量规范，选择适当的测量精度。目前我国铁路工程采用三网合一的测量模式，根据高速铁路测量规范，基础控制网CPI的方位精度达到1.3"，铁路隧道长度在9km以下时，隧道洞外控制网可直接使用或采用同级扩展的方式加密CPI网即可；当隧道长于9km时，需要建立更高精度的隧道控制网（当采用有斜井、横洞的施工方式是可以酌情采用）。洞外测量完成后，需要根据洞外实际测量精度估算洞内测量精度，一般是洞外测量精度高于预期，可以为洞内测量争取一定的贯通误差分配值。洞内导线设计则是根据隧道中线形状、隧道断面宽度、视线要求等情况，设计洞内导线的长度，按照测量误差原理，由预计的贯通误差反算洞内导线测量需要的测量精度。贯通误差估算时，可根据实用传统近似公式和严密公式，估算出洞外控制测量对隧道贯通误差的影响值；根据总贯通误差和洞外占用值，估算或设定洞内剩余值；根据洞内中线形状，定出洞内导线位置，使用传统公式，进行洞内导线测量测角精度设计。高程控制测量，洞内有烟尘、水气，按等影响原则分配，相等的原则分配，洞内的水准路线短，高差变化小，这些条件比地面的好；另一方面，光亮度差和施工干扰等不利因素，地面与地下控制测量的误差，应竖井联系测量作为一个独立因素，对高程贯通精度的影响。也应按地面控制测量误差对高程贯通中误差 的影响允许值为上述贯通误差限值及精度要求均有一定局限性，随着勘测和施工技术的发展，GPS控制测量方法己逐渐替代常规测量方法，广泛应用于地铁工程的地面控制测量。
3.贯通误差分配
盾构隧道工程测量，地面控制网的网形可以任意选择，但地下控制测量只能布设成导线形式，而且是支导线形式。测量精度的确定实质是贯通误差限值的配赋。由于施工中线和贯通误差是由洞内导线测量确定，不计，因此测量误差对贯通精度的影响，施工误差和放样误差对贯通精度的影响可忽略主要取决于地上、地下控制网的布设情况和竖井联系测量，即隧道贯通误差主要来源于洞内、外控制测量和竖井联系测量。隧道施工中，地面控制测量和洞内控制测量往往由不同单位分开施测，故应将容许贯通误差加以适当分配。
平面控制测量，地面上的条件较洞内好，则地面控制测量的精度要求应高一些，而洞内导线测量的精度要求可适当放低一点。
地面控制测量的误差作为影响隧道贯通精度的一个独立因素，单向开挖洞内导线测量的误差也作为一个独立因素，通过竖井开挖的贯通精度受竖井联系测量的影响较大，故又把竖井联系测量的误差作为一个如按等影响原则分配，地面控制测量误差对横向贯通中误差Ma的影响允许值。
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4.贯通测量的施测
（1）中腰线的标定。
为了加快隧道贯通的速度，可以用激光指向仪指示隧道的开挖方向。特别是采用机械化掘进设备，用固定在一定位置上的激光指向仪，配以装在掘进机上的光电接收靶，当掘进机向前推进中，如果方向偏离了指向仪发出的激光束，则光电接收靶会自动指出偏移方向及偏移值，为掘进机提供自动控制的信息。
（2）贯通后实际偏差的测定。
1）贯通时水平面内的偏差的测定。
①用经纬仪把两端隧道的中心线都延长到隧道贯通接合面上，量出两中心线之间的距离d，其大小就是贯通隧道在水平内的实际偏差。②将隧道两端的导线进行连测，求出闭合边的坐标方位角的差值和坐标闭合差，这些差值实际上也反映了贯通平面测量的精度。
2）贯通时竖直面内偏差的测定。
①用水准仪测出或用小钢尺直接量出两端腰线在贯通接合面处的高差，其大小就是贯通在竖直面内的实际偏差。②用水准测量或经纬仪三角高程测量连测两端隧道中的已知高程控制点（水准点或经纬仪导线点），求出高程闭合差，它也实际上反映了贯通高程测量的精度。
3）中腰线的调整。
①将贯通相遇点两侧的中线点的连线方向标定出来，以代替原来中线作为隧道开挖方向的依据。②连接两侧腰线，按实际偏差和距离算出隧道坡度。
如其大于限制坡度6%，则按实际坡度调整延长腰线即可；如其小于限制坡度6%，则不需要调整中腰线。
（3）贯通前的安全措施。
在贯通工程施工中要按照《公路隧道施工技术规范》（JTJ041―2000）和《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）规定，保证安全生产和文明施工。最后一次标定贯通方向时，两方向工作面距离大于50m。在两工作面距离为20m时，应以书面形式报告总工程师，并通知安检科和掘进工区等有关部门，采取独头掘进或放炮时警戒等方法。
（4）竣工测量。
隧道贯通工程竣工后，为了检查其是否符合设计要求，并为其施工和运营管理提供基础信息，需要进行竣工测量。隧道的竣工测量主要包括净空断面测量、中线基桩和永久性水准点的测定及纵横断面的测绘。
结语：
由于盾构机上的VMT导向系统必须有控制测量的支持才能运作，所以控制测量还是盾构隧道测量的基础。为了保证隧道的顺利贯通，我们首先要做好控制测量，然后就是保证导向系统的正常运行，定期对盾构姿态进行人工检测，保证导向系统的正确可靠。加强管环姿态检测，及时发现管环的位移趋势，防止管环安装侵限。加强管环姿态的检测同时也是对导向系统的复核。由于笔者才疏学浅，文中难免有不周全之处，恳请各位提出批评与建议。
参考文献：
[1]陈素贞，孙昊，姚连璧.盾构姿态测量的数据处理与精度分析[J].大地测量与地球动力学，2010，30（4）：122-127
[2]吕宏权.浅析地铁盾构隧道的施工测量[J].隧道建设，2015，25（5）：65-67，75
[3]王策民，鞠世健.盾构机和初衬环的定位测量及偏差控制体系[J].都市快轨交通，2013，21（2）：49-53
[4]张凤梅，胡伍生，朱小华，冯冬健.地铁盾构法施工的贯通控制测量技术[J].江苏测绘，2012，25（4）：7-9
论文作者:马灿
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签：测量论文; 隧道论文; 盾构论文; 误差论文; 精度论文; 高程论文; 洞内论文; 《基层建设》2018年第10期论文;