城市地鐵施工測量控制因素及精度分析

摘 要 隨著城市現代化進程的加快，城市人口極度膨脹，交通環(huán)境日益惡化，修建城市地鐵是緩解路面交通擁擠現狀，改善城市交通狀況，促進城市交通建設可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。全國大型城市相繼興建地下鐵道，測量工作在地鐵建設過程中起著至關重要的作用，貫穿于整個施工過程。為了提高城市地鐵施工的質量，延長其使用壽命，就需要在實際的施工中做好測量工作，控制好測量精度，為后期的施工建設提供準確可靠的參考數據。本文針對城市地鐵施工測量的平面控制因素以及測量方法進行了詳細分析，并且探討了影響測量誤差的原因以及優(yōu)化策略。

關鍵詞 城市地鐵;施工測量;控制因素;精度

1城市地鐵施工測量控制因素

地鐵施工主要包括地鐵區(qū)間（高架段和地下隧道）和地鐵車站兩部分。車站和高架段的施工測量主要是利用地面控制點直接對車站區(qū)間的各關鍵部位進行放樣，這時的測量誤差主要來源于地面控制點的精度。地鐵地下隧道施工產生的測量誤差除地面控制點的因素外，還包括井上與井下聯系測量誤差以及地下隧道施工控制測量誤差。地鐵地下隧道施工往往是要通過已施工好的盾構井、車站端頭口、豎井，作為地下導線的起算坐標、起始方位角和起始高程基準，從而將地面和地下控制網統(tǒng)一為同一坐標系統(tǒng)，依此指導和控制地下區(qū)間隧道開挖并保證正確施工。故地面控制測量、聯系測量及地下隧道施工控制測量是直接影響地鐵施工精度的關鍵，也是地鐵施工測量的三個關鍵因素[1]。

2城市地鐵施工測量方法及誤差分析

2.1 地面控制測量

地面控制測量最主要的工作是控制網的測量。這種測量方法先借助相應的測量儀器設備進行地面高程測量與平面控制測量，然后遵循相應的測量規(guī)定與標準進行地面點線的布設，最終形成完整的地面控制網。只有保證有效、合理的地面控制網，才能順利地進行地鐵施工測量，準確地對地鐵車站及附屬、隧道洞口進行定位。地面控制網一般按三級布設，在實際測量中分兩級測設，一等網為全市軌道交通控制網，采用衛(wèi)星定位測量，一次全面布設;二等網為線路加密控制網，采用全站儀測量。衛(wèi)星定位測量控制點位中誤差儀器的精度和測量方法及投影長度變形等共同引起的;加密控制網導線點位中誤差是由于測角誤差與測距誤差共同引起的。

2.2 地下隧道控制測量

地下隧道施工控制測量主要包括地下控制導線測量和地下施工放樣，導線的起算數據是直接從地面通過聯系測量傳遞到地下的控制點，當把起算數據作為起始點和定向邊。當隧道掘進深入時，地下應開始布設地下施工控制導線，指引隧道的施工，地下控制導線網采用全站儀測量。由于隧道結構在施工初期非常不穩(wěn)定，因此，埋設在隧道結構上的測量標志難免發(fā)生變化，同時由于施工單位不慎，將測量標志碰到和損壞也是屢見不鮮。地下隧道控制點位精度由于導線網測角誤差與測距誤差共同影響，控制點穩(wěn)定可靠與否，更是直接影響隧道后期施工精度。

2.3 聯系測量

聯系測量包括地面近井導線測量、近井水準測量以及通過豎井、斜井、平垌、鉆孔的定向測量，根據現場條件，可采用一井定向、兩井定向、陀螺全站儀和鉛垂儀組合定向、導線直接傳遞測量和投點定向法等方法展開測量，保障地面測量點與地下測量點的一致，將誤差降到最低。聯系測量作為地下各項測量工作起算的一項綜合測量工作，是隧道控制測量的重要環(huán)節(jié)，其精度對隧道施工誤差影響很大。

3誤差產生的原因與影響

3.1 人為因素

在地鐵施工測量中人員是最為主要的因素，也是產生誤差的原因之一。由于地鐵施工的難度較大，涉及的專業(yè)較多，工程量比較大，因此對測量人員也提出了更高的要求。然而在實際工作中卻存在著以下問題：第一，地鐵工程具有很大的流動性，因此，無法保障測量人員的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)。很多測量人員都是臨時招聘，沒有根據當地的實際情況以及地鐵施工項目的要求，就展開測量工作。第二，在地鐵施工測量中需要采用精準、高效、先進的儀器設備，才能提高測量精準度。然而很多測量人員的思想觀念比較落后，對測量工作不夠重視，仍舊使用傳統(tǒng)、陳舊的測量儀器，導致測量工作的誤差較大。此外，沒有展開反復核實與記錄，導致存在的問題較多。第三，施工單位沒有為測量人員提供相應的教育培訓，導致測量人員的專業(yè)技能、思想意識、工作經驗、職業(yè)素養(yǎng)等相對較低，在操作中存在著很多不規(guī)范的行為，無法保障測量精度。

3.2 控制測量因素

由于地鐵工程大多數都在地下施工，因此，地面控制測量因素也是影響誤差產生的主要原因。測量人員使用的測量儀器、測量方法都會影響最終的測量精度。此外，在地面控制測量中還會受到自然天氣、地質地形等因素影響，無法保障測量的連貫性與有效性，在最終的施工中就會導致地面與地下的測量控制點存在著較大的差異。當存在地面控制測量的影響后，就無法形成準確、有效的控制網與坐標系，無法將車站區(qū)間與隧道洞口的位置準確呈現，導致最終的施工與實際存在很大的差異，嚴重影響后期的使用質量與壽命。

3.3 其他因素

控制點的設置不夠規(guī)范，施工人員的施工方法，豎井聯系測量等也都影響著誤差的產生，這樣就會導致地鐵施工無法形成一個有機的整體，各個部門與人員的配合力度較差，在數據共享與交換中存在障礙。地鐵的走向、區(qū)間的間隔距離、隧道的平整度都會受到相應的影響。

4控制措施與精度分析

為了提高測量精度，就要針對以上問題與原因提出相應的控制措施來將誤差降到最小。第一，需要提高測量人員的綜合素質。首先，需要制定相應的制度體系，規(guī)范測量人員的測量方法以及測量儀器，要求每一位測量人員認識到自身工作的重要性。能夠加強與各個部門、各個人員之間的互動交流，定期對測量儀器展開檢修，認真對待測量工作的開展，嚴格遵循相應的標準與要求。其次，要為測量人員提供教育培訓的機會。由于影響誤差出現的原因較多，因此，就要鼓勵測量人員積極主動參與到教育培訓中，完善自身的理論知識，強化自身的專業(yè)技能，豐富自身的工作經驗，能夠針對各種問題提出相應的解決策略。還要積極借鑒與學習國內外先進的技術與方法，結合地鐵工程的實際情況進行優(yōu)化細化，做好測量工作。第二。融入GPS技術。要想有效控制測量精度，還要積極借助現代化信息技術。GPS技術的出現與應用為地質勘查測量工作的開展帶來了很大的價值與便利，因此在今后的測量中，就可以將GPS技術高效應用其中。首先，利用GPS技術準確、全面接收地面的數據信息，然后將其傳輸到計算機平臺與系統(tǒng)中進行精準計算與確定，來提高地面控制點的精度。這樣就可以避免受到樹木、建筑物等物體的遮擋，導致測量精度較低的情況。其次，在使用中要對周圍情況展開調研，將影響GPS技術信號發(fā)射與接收的干擾因素有效排除，如電子設備、建筑物等。在信號的實際計算中，還要對實際情況進行核實，將誤差降到最低。此外，在GPS技術的應用中，受到的外界環(huán)境因素與天氣因素影響較小，測量的精準度與效率也得到了很大程度的提高。第三，借助全站儀和垂準儀等先進測量儀器。傳統(tǒng)的測量方法不僅誤差較大，而且耗時較長。隨著社會經濟的高速發(fā)展，就需要將先進的科學技術應用到實際測量中，通過儀器與測量人員的高效配合來準確把控各個測量控制點。比如在豎井聯系測量中，就可以借助全站儀和垂準儀，這樣就可以有效避免因空間因素的限制而導致誤差的出現。通過全站儀和垂準儀設備，可以根據地面測量控制點的位置，準確得知地下測量控制點的位置，加大的縮短了測量時間，提高了工作效率。第四，還可以借助導航設備測量以及鉆孔定向控制法。這兩種測量方法都是以先進的儀器設備為依據，通過分級測量的方法，一步步確定測量控制點。這樣就可以先通過整體布局的確定，在確定兩級測量點，然后根據相應的測量標準將其誤差進行平分，來降低誤差。鉆孔定向是指在地面進行孔洞的鉆取，將地面的測量控制點直接引入到地下，這樣就可以避免因為人為以及操作因素，導致控制點的不精準現象。第五，改良測量方法，地下隧道導線布設成多邊閉合環(huán)，每個環(huán)由4～6條邊構成，長隧道宜布設成交叉雙導線形式，以增加網的內部檢核條件提高網的可靠性，提高點位精度。

5結束語

綜上所述，在地鐵施工中測量精度將決定著后期的施工質量與效率，為了提高施工質量與效率，就需要提高測量精度，確定測量工作中的控制因素。還要針對現階段測量中存在的問題，分析影響產生誤差的原因，最終制定相應的解決策略來提高測量精度，保障地鐵工程的有序施工，從而能夠有效地將工程建設測量工作推向更加廣大的發(fā)展空間。

參考文獻

[1] 王志新.淺談城市地鐵施工測量精度[J].大科技，2019（16）：32.

作者簡介

尹觀峰（1977-），男，湖南株洲人;畢業(yè)院校：湖南工業(yè)大學，專業(yè)：土木工程，學歷：本科，職稱：工程師;現就職單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司，研究方向：測繪工程。