地鐵地下導線測量精度指標的估算與實例分析

尹相寶，陳鵬，張恩

(青島市勘察測繪研究院，山東 青島 266032)

1 引 言

在地鐵建設中，軌道的鋪設精度能否滿足行車要求及驗收標準，除了與施工工藝和施工質量有關外，更主要的是取決于鋪軌基標測設精度的高低，而鋪軌基標的測設是以貫通后通過兩站一區間聯測的地下控制點為起算點的，因此，從某種意義上說，地下控制點的精度決定了軌道鋪設的精度。

由于現行《城市軌道交通工程測量規范》(GB 50308-2008)沒有對貫通后的地下導線測量的精度指標作出明確要求，而在實際中，車站底板控制點的精度較于地面控制點精度略低以及地下導線邊長短(平均邊長宜為 150 m)等原因導致地下導線測量很難達到地面精密導線測量的精度要求。因此，如何根據鋪軌基標的精度要求反推出地下導線測量的精度要求，從而確保既能滿足鋪軌的精度要求，又能實際可行，則顯得至關重要。

本文以控制基標必須滿足的精度要求為基本條件，通過誤差傳播定律反向估算出了地下導線測量的方位角閉合差以及全長相對閉合差等的限差要求，并進一步估算出了車站底板控制點的方位角和點位誤差的限差要求，為實際工作提供了有效的理論依據，并以青島地鐵3號線某區間控制基標測量為例，驗證了地下導線測量精度指標的實用性和合理性。

2 地下導線的精度估算

現行《城市軌道交通工程測量規范》(GB 50308-2008)對地下控制點的布設和控制基標的精度要求作了如下規定：

10.2.2隧道內控制點間平均邊長宜為 150 m。曲線隧道控制點間距不應小于 60 m。

15.2.4直線段控制基標間的夾角與180°較差應小于8″，實測距離與設計距離較差應小于 10 mm；曲線段控制基標間夾角與設計值較差計算出的線路橫向偏差應小于 2 mm，弦長測量值與設計值較差應小于 5 mm。

本文即以這兩條規定為基本條件，運用誤差傳播定律反向估算地下導線測量的各項精度指標。

2.1 方位角閉合差fβ的限差估算

由現行《城市軌道交通工程測量規范》(GB 50308-2008)15.2.4條知：

根據限差可取2倍中誤差這一基本原則，為安全嚴謹起見，“兩站一區間”內聯測的地下控制點角度中誤差mα宜取為3.0″。

2.2 全長相對閉合差限差的估算

在中國多數城市地鐵區間的設計長度為 1 100 m左右，為安全考慮，S可取 1 200 m。而《城市軌道交通工程測量規范》(GB 50308-2008)規定，地下導線平均邊長宜為 150 m，因此，“兩站一區間”內聯測的地下導線一般共需測量9站，即n=9代入fV、fH公式中，計算得：

故全長相對閉合差限差為：

3 車站底板控制點的精度估算

3.1 車站控制點方位角的限差估算

=5.2″

則車站控制點方位角的限差可取為10.4″。

3.2 車站控制點點位誤差的估算

4 實例分析

4.1 概述

4.2 控制基標測設

依據規范要求，在區間內直線段每 120 m、曲線段每 60 m以及曲線要素點上各設置控制基標，以區間內布設的控制點作為基準點，采用極坐標法按照初測、定測步驟測設控制基標，初測時，將基標標志測設到實地并調整到設計的坐標和高程位置，并初步固定。定測時，對初步固定后的控制基標的平面坐標和高程進行檢測和調整。

4.3 精度分析

控制基標測設完成后，利用區間兩端的地下控制點作為起算點，連接控制基標組成附合導線，以精密導線的技術要求進行實測，檢核控制基標間的距離、夾角及橫向偏差。經實測，該區間內的控制基標間的距離、夾角及橫向偏差如表1所示，均滿足規范要求的精度。

某區間控制基標部分測量結果 表1

5 結 論

通過實際工程的實踐檢驗，本文估算出的地下導線的精度指標符合實際作業情況，具有很強的可操作性，同時又能有效地滿足鋪軌精度，真正做到了理論和實際、精度和經濟的相互結合。