地下工程土建控制測量的實施

董琳

摘 要：地下工程建設的工程測量工作服務于城市軌道交通規劃、設計、施工到運營的整個生命周期，精度要求高，測量手段和方法都具有特殊性。而控制測量是保證精度，提供定位基準，進行施工測量的基礎。

關鍵詞：土建測量；控制測量；控制網

1 工程測量概述

工程測量技術是指在各種工程建設的勘測設計以及施工和管理階段中所運用的各種測量理論、技術和方法的統稱。工程測量為城市軌道交通建設提供技術和質量保障，城市軌道交通建設的工程測量工作服務于規劃、設計、施工到運營的整個生命周期，精度要求高，測量手段和方法都具有特殊性。在施工階段，高精度的城市軌道交通工程專用控制網為工程建設提供定位基準。因而工程測量工作是為城市軌道交通建設提供技術和質量保障的重要工作。若不重視測量工作，則可能會出現隧道無法貫通等重大質量問題。

2 施工控制網布設

施工用平面控制網用來確定點位的平面坐標（x，y）位置，利用城市二等平面控制網建立工程小區域范圍專用的平面控制網，并且施工前應對平面控制網進行復測。高程控制網用來確定點位的高程（H），同樣應在城市二等高程控制網的基礎上建立區域專用的高程控制網，并且施工前進行復測，確保點位與數據的準確性。在保證地面控制網的核查完全正確之后，依據檢測的控制點再進行施工控制網的加密。用來確保地下向前繼續挖洞及打通地下空間能很好的完成。施工控制網的加密包括平面和高程控制網加密：1）施工平面控制網加密測量。通常地面精密導線的密度及數量都不能滿足施工測量的要求，為了保證工程放樣和非縱向井的關聯測量和打通地下空間的測量的要求，根據工地當時的實際狀況，對工程保證網開始下一階段的保護。工程平面保證網將依據Ⅰ級全站儀進行測量，測量四個測回的角（右邊和左邊的角分別檢測兩次，他們的平均值加起來和360°的差距須不大于4″），要測量的邊線應該進行兩次往返測量，用嚴密平差對這些數據資料進行修正處理，保證最終的點位中誤差小于±10mm。2）施工高程控制網加密測量。按照工地現場的準確情況把高度控制點引測到工程實施的地方，還要順著路線的方向增加保證點的個數。除此之外還要確保區域之外的高程控制點的穩定性。水準測量采用二等精密水準測量方法和±8mm（L為水準路線長，用km來表示）的精密要求進行施測。

3 土建聯系測量

地下工程無法透視地面，造成地上與地下測量的隔斷，而聯系測量就可以將地面上的數據與地下測量數據進行傳遞，用來引導地下隧道施工。詳細方法是通過布設導線和水準路線控制點，建立近井點，再通過近井點把平面和高程控制點引到地下，為隧道開挖提供井下平面和高程依據。其主要內容包括：

1）趨近導線和趨近水準測量。地表趨近導線應和精準導線相重合。井邊的點和GPS點和精密導線點相通，還要讓定向保持最合適的形狀。測量趨近導線采用Ⅰ級全站儀，測角采用測回法測角（左、右角各兩測回，共四個測回。左、右角平均值之和與360°的較差應小于4″），測邊采用往返測測量，用精密平差計算，點位中誤差小于±10mm。測定趨近井邊水準點高程的地面趨近水準線路應與地面相鄰的精密水準點相重合。趨近水準測量應用二等精密水準測量方法并保證8mm的精度要求。

2）豎井定向測量。我們將使用投點儀和陀螺儀方向定位和聯系三角形法來增加施工邊線的正確性。使用豎井從上到下引入，選取非橫向井聯系三角形來進行測量，即把兩根鋼絲在非橫向井內豎掛起來，由井邊點測出與鋼絲的長度和角的大小，從而定位出鋼絲的位置，然后通過測量和計算便可得到地下導線的詳細位置，從此便把上面和下面結合在一起。

3）高程傳遞測量。高程控制是通過縱向井使用長鋼尺導入法把高程引向地下，同時進行位置傳輸和把高程數據傳向地下。第一步是趨近水準測量，第二步是轉達縱向井的高程。經縱向井轉達高程選取懸吊尺子，上面和下面兩臺水準儀同步進行工作，每次挪動鋼尺4～6cm，測量四次，高差較差小于等于3mm時，求出平均值。當深度大于20m時，四次誤差保證在±5mm以內。地下導線點可與施工控制水準點合埋在同一個地方，也可設一個新的水準點。保證導線個數差不多與水準點密度相同，在曲線部分可多加若干個。

4 地下施工控制導線測量

按Ⅰ級導線規定要求來開始下面的導線測量。測角中誤差不大于±5″，導線全長相對閉合差不大于1/15000。在隧道終端即將打通的時候，井下面設一個支導線，為了保證其精度要求，要在檢查條件形成之后才能建立。隧道掘進的根據是隧道內的施工控制導線，每次向前拓展施工控制導線的時候，必須要對現存的施工控制導線的前三個點進行監測。為了增加導線點的準確度，要把地下點放成導線鎖的樣子，以便存在足夠的檢查條件，如果這些點的位置發生變化，要選取其他不隨意變動的施工控制導線點進行導線的拓展測量。在隧道還沒有貫通的時候要對動工保證導線進行3次測量。再次測出的數值和之前的數值相差小于±9mm的時候，導線拓展測量值即可選用加權平均值。

5 測量精度保證

對于在施工過程和測量過程中用的相關圖紙、技術標準和相關數據，要進行必要的復查，必要的時候還要去工地進行復核。保證沒有任何錯誤之后，才能將這些資料運用到工程指導施工中去。項目中的測量人員在對內業資料進行歸類時要本著認真的態度，要使工程中的測量數據有著獨立的完整性。這些必要的相關資料要求一人計算，另外安排認真的人進行核查。在進行數據資料的撰寫時還要兩個人一塊進行核對才行。在本工程中用到的測量儀器和相關設備，在投入使用前應該按照之前的規定方法和日期送到相關部門去檢測和校正。進行測量的時候，要把一些可能對最終結果產生不利影響的因素徹底消滅掉，這樣就可以讓精度達到規定的標準。在施工現場對工程構筑物進行放樣時必須和現場的工作人員相互結合。以免有些偏差時不時的出現，影響工作的正常進行。控制點要時常進行維護，避免移動位置或者以后不能正常使用。對于地鐵車站和該區段事先留下接頭的地方，動工之前要向相關管理單位確認他們的中線位置和高程，還要跟其對應控制網進行復核檢測，用來確保接頭安裝正確。

參考文獻：

[1] 汪玉勤.長區間盾構法施工地鐵隧道的測量控制方法.鐵道勘察，2007.

[2] 張正祿.工程測量學.武漢大學出版社，2011.

[3] 張正祿.工程測量學的研究發展方向.現代測繪，2003.