地鐵隧道貫通測量方法的改進與精度研究

劉中華

（四川建筑職業技術學院， 四川 成都 610000）

地鐵隧道貫通測量方法的改進與精度研究

劉中華

（四川建筑職業技術學院， 四川 成都 610000）

隨著社會的進步和國民經濟的發展，人們對于出行的質量要求越來越高，這就促使大量的公共基礎設施投入的建設。地鐵作為城市當中最為重要的交通基礎設施，在其軌道的布設時經常會因為種種原因需要穿越隧道。地鐵工程施工的過程當中確保隧道貫通是在地鐵測量工作中的一個非常重要的任務，其貫通誤差的程度將會對地鐵工程的整體施工質量以及工程造價形成直接的影響。

地鐵；隧道貫通；測量；精度

1 隧道貫通誤差來源

貫通誤差處在線路中線之上投影的長度叫做縱向貫通誤差，而再跟中線垂直的方向上投影的長度則叫做橫向貫通誤差，最后再高程方向之上投影的長度被叫做高程貫通誤差。其中縱向誤差只會影響到隧道中線所呈現的長度，跟工程整體質量之間的關系并不大，其對隧道貫通工作也不會產生什么影響。隧道貫通測量中誤差的主要來源包括：地面控制的測量誤差m1，豎井聯系的誤差m2，地下導線的測量誤差 m3。因此，各項允許的誤差是：m1=m，m2=2m，m3=3m，這樣區間隧道的允許橫向貫通誤差是。這樣就能夠依據隧道的允許橫向貫通的誤差來求出m的數值，繼而確定每個環節所對應的允許誤差。

所以說，在對地鐵貫通的測量精度形成影響的這三個環節當中，要利用相應的措施對測量方法加以改進，使檢核條件增加，繼而實現測量精度的提升[1]。

2 改進措施以及應用成果

2.1 CORS用在地鐵控制網的解算

將撐死高等級的控制點當作地鐵平面的控制網，這是我們國家在早期地鐵的施工建設過程當中所應用最主要的做法，而且現在有很多城市也在使用這種方法。要是城市之中不具備足夠范圍以及密度的高等級控制點，那么久要耗費很多精力在市區的范圍之內對控制網加以布設，不過因為城市建設進程的逐步加快，所布設出的高等級控制點經常會受到破壞，遭受破壞的頻率相當高。本文結合某地鐵線路建設工程實例進行探討，該線路的GPS控制網一共新埋設了二十九個，包括地面點十四個，摟定點十五個，對三個城市的高等級控制點加以聯測。GPS觀測利用靜態作業的形式，利用六臺Trim-ble5700型的雙頻接收機實現觀測，同時選取網中的A1、A11、A15、A25、B1以及三個CORS起算點Ⅰ站，Ⅱ站以及Ⅲ站構成框架網實施長時間的觀測。然后把所獲得的數據信息加以基線質量的檢核、二維約束平差以及三維約束平差，將對結果加以檢驗之后發現能夠滿足規范當中的要求。

2.2 聯系三角形測量改進

2.2.1 移動錘球法

聯系三角形中能夠利用三角形的內角以及對井上下鋼絲之間距離的比較實現檢核，不過為提升測量所具備的精確度，應該利用移動垂線法，也就是利用兩根懸掛鋼絲所處的位置讓方向傳遞能夠經過不同聯系三角形加以傳遞，繼而計算平均值，從而實現檢核以及精度提升的目的。

2.2.2 三絲法

如圖一所示，在豎井當中吊設三根鋼絲構成兩個聯系三角形實現傳遞方向，這個時候就ABC1C2A'B’的方向，能夠經過計算分析得出井下定向邊誤差mβ1，而對另外一個聯系三角，依照ABC1C3A'B’的方向計算分析得出定向邊誤差mβ2，對這兩個聯系三角形的定向結果計算平均值。要是利用的儀器設備以及方法都一樣的話，那么mβ1就和mβ2相等，而連接角β的精度提高了倍，該方法讓檢核條件實現了增加，而且也實現了定向精度的提升

[3]。

2.3 地下導線測量改進

隧道的內控制導線通常都是隨著隧道開挖進度逐漸向前延伸，通常都是布設成為支導線。跟傳統形式中幾何定向的方式比較，利用陀螺經緯儀進行定向工作有著操作較為簡便，而且所占據井筒以及平巷的時間比較少[5]，同時精度也比較高之類的優點。而且在導線傳遞的過程當中，增設一個陀螺經緯儀的定向邊測量，就會查找出之前幾何定向測量中水平方向所具備的誤差[6]，繼而在很大程度降低了測角誤差的持續累積，使測量的精度實現了提升，給接下來的貫通測量做出了良好的保障，供給出十分可靠的技術方面的依據，繼而實現了對地下導線測量精度的高效檢核。

圖1

文中所提及的工程項目一共觀測兩個低下導線邊，它們是A1-A3以及B1-B3，然后分別在A1以及B1上面設站，利用逆轉點法實施具體的測量，而地面于精密導線邊 JA0019-JA0134之上測量儀器的常數。將陀螺儀的測量結果跟施工企業、測量單位所利用的聯系三角法所計算得出的方位角加以對比，得出表一。

表一

我們把陀螺儀所測出的結果跟施工企業、測量單位所利用聯系三角法測量所得到的結果進行比較，使用陀螺儀所測量得出的結果跟其它兩個結果十分的接近，并且數值也處在兩個單位所測量結果數值的中間位置，這就說明了陀螺儀所測量出的結果是能夠當作地下導線邊檢核結果的。

3 結論

本篇文章結合一個地鐵隧道工程的施工實例得到了以下結論：①把 CORS用在地鐵的控制網結算當中能夠實現建設成本的節約，而且能夠非常有效的確保地鐵線路在施工建設的進程當中首級控制網所具備的可靠性以及穩定性，從而防止交叉線路的控制點所得出的結果不一樣而導致工程施工矛盾的出現。②在隧道的底部適當的位置測量陀螺方位角能夠當成地下導線邊有效的檢核。

4 結束語

總而言之，隨著社會的進步，人們對于出行方便的要求越來越高，這給地鐵工程施工企業帶來機遇的同時也帶來了一定的挑戰。這就要求相關從業人員應該積極探索，對國外的一些先進技術和理念加以借鑒，與我國地鐵隧道施工的實際狀況加以良好的結合，繼而創建出一套更為符合我國國情的地鐵隧道的貫通測量方法，為地鐵工程項目的整體提供保障，在提升施工企業經濟效益的同時，為我們國家的建筑行業以及國民經濟的逐步發展貢獻出屬于自己的一份力量。

[1]賈王軍.地鐵貫通誤差分配及地面測量誤差控制研究[J].科技資訊，2012(19)：40-42．

[2]李冠，馬全明，陳大勇，等.城市CORS系統在地鐵 GPS 控制網測量中的應用研究[J].測繪通報，2013(7)：60-62．

[3]成樞，武光耀，紀萍.地鐵隧道貫通測量方法的改進與精度分析[J].測繪通報，2017，(01)：115-118.

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1007-6344（2017）10-0254-01