城市地鐵工程施工的定向測量和變形監測技術

文／李欣欣 廣東省源天工程有限公司 廣東廣州 511340

引言：

近幾年我國社會經濟水平迅速發展，人們的生活水平和生活質量也逐漸提升，城市的基礎建設中也更為注重地鐵工程的施工建設。在地鐵工程建設中需要不斷提高其施工技術水平，進而才能夠保障整體工程建設質量，也能夠為人們出行提供更為安全、便利的條件，也能夠推動社會經濟水平的發展和進步。否則地鐵的安全運行就會受到嚴重的影響，也會影響到其在社會中的交通運用價值，這就失去了建設地鐵工程的意義。對此，施工單位要重點對其施工中的定向和變形監測測量技術開展探究，確保其技術應用的水平，也能夠提高地鐵工程的建設質量。

1、城市地鐵工程與測量技術

1.1 地鐵工程現狀

現在我國社會經濟水平迅速發展，城市化建設的腳步也逐年加快，城市內部的交通擁堵情況極為明顯，也會影響人們的生活質量和出行的便利性，更會對我國社會經濟的發展產生直接的影響。在以上內容的影響下技術人員開展對地鐵工程建設進行探索，地鐵主要建筑在地下場所，其速度較快的同時也能夠提高人們在地鐵出行期間的便捷性和舒適度。

地鐵作為公共交通現已經成為人們出行的主要方式，我國現代化城市建設的水平也逐漸發展，地鐵的工程建設項目數量逐年增多，其規模也逐漸擴大。一旦城市地鐵工程施工中出現了問題，將會嚴重影響到其建設質量，也會影響到其在社會中的交通運行效果，會嚴重影響到交通運輸行業和社會的健康發展。而且地鐵實際施工建設中其建設環節較為復雜，其施工技術也具備一定的難點，如若施工中其定向測量和變形監測出現了問題，都會影響到后續施工工作的順利和有效開展。對此，在施工中要注重其施工環節的復雜性，進行對定向測量和變形監測這兩個重要施工環節的有效管理，而且也要提高施工技術水平，減少施工中存在的問題的同時也能夠保障地鐵工程建設質量。

1.2 城市地鐵工程中的測量工作開展的意義

定向測量工作是為測定地面上某直線的方位角的測量工作。直接測定方位角可用天文測量、陀螺定向、全球定位系統(GPS)等方法。方位角傳遞(間接測定)可用經緯儀、全站儀等儀器進行。而變形監測是指對被監測的對象或物體進行測量以確定其空間位置及內部形態隨時間的變化特征。變形監測具有周期性重復觀測、精度要求高、多種觀測技術的綜合應用、監測網著重于研究點位的變化等特點。定向測量結果的精確度直接影響著后期變形監測的效果，也直接影響著城市地鐵工程的施工質量。當定向測量出現了錯誤，就會使得施工工作無法得到有效開展，也會使得變形監測技術無法進行對地鐵建設變形程度的監測，就會使得地鐵達不到工程要求的質量標準，自然就會出現各種各樣的施工問題，這就使得測量工作失去了存在的意義。

地鐵工程的測量工作主要是為了施工建設開展以及后期地鐵運行維護的工作奠定良好的基礎保障。但現在城市地鐵在施工測量的過程中還存在一些問題，在一定程度上也會影響地鐵工程的建設和運行，對此，在測量工作開展的過程中要重視測量技術水平，也要確保測量的準確性。相關的地鐵工程部門應進行對技術人員的嚴格選拔，使得技術人員能以豐富的工作經驗和專業的技術能力，進行對地鐵工程的定向策略工作，并使得技術人員 在測量的過程中可以使用變形監測技術，進而能夠對地鐵施工的相關內容和其運行狀態進行全方面監測，以保障技術人員能及時發現和解決地鐵變形問題，進行對其進行有效的處理，同時，以這種方式也能夠保障監測結果的準確性，進而為地鐵施工建設的整體質量奠定基礎保障，也能夠減少地鐵在運行中產生的安全隱患或者故障問題，這樣地鐵工程就能被安全和高效地運用到社會之中，為我國交通行業的健康發展和社會健康發展提供有力的保證。

2、城市地鐵定向監測技術特點及內容

2.1 城市地鐵工程定向測量特點

現在城市經濟水平迅速發展，科技水平也逐年提升，在地鐵工程定向測量的施工中也要對新技術和測量的新方法進行研究，進而為我國地鐵工程建設質量和持續性發展建設奠定良好的基礎保障。在地鐵建筑施工中也要使用新型的設備輔助施工建設，進而推動其行業的發展與進步。作為地鐵部門的高層管理者，應積極地加大資金投入，進行對新型設備的引進和有效應用，為后續的定向測量和變形監測工作有效開展奠定堅實的基礎。從根源上消除因設備和技術的落后，所產生的影響工程定向測量效果的不良問題。而且相關的工程部門應正確地認識到地鐵工程主要以地下工程為主，其工程在施工建設中具備自身的特點，在測量工作中也會面臨很多的問題，應進行對這些問題的有效控制和管理。地鐵工程的施工難度較大，其施工的環境也極為惡劣，進而也會對測量工作的開展產生一定的影響，測量人員在實際測量工作中也會面臨更多的挑戰。對此，地鐵工程在施工建設中對測量人員的工作質量和測量數據的精準度都有極高的要求，這就要求工程部門選擇高能力的測量人員，使其能真正將先進的測量設備和技術合理地應用到定向測量工作之中，加強對測量精確度的保證。

開展地鐵工程建設需要投入大量的時間、精力以及金錢，地鐵工程在施工建設中也會將其工程為主導，進而帶動周邊區域的聯動發展，從而減少對人們生活質量的影響，地鐵建設通常為分期分段建設。分期建設中對施工規劃、施工方案以及測量等工作都有一定的要求，工作人員也要保障測量工作的精準度，更要為后期施工建設制定完善的規劃方案，在施工中也要嚴格把控，從而保障施工建設質量。測量人員的測量工作范圍較為廣泛，測量工作會從施工建設初期以及延續到地鐵運行期間，測量人員也要根據不同階段的不同施工情況，合理地選擇和使用多種測量方法，有效地發揮出各種測量方法的應用價值，進而保障地鐵運行的穩定性和安全性。

2.2 城市地鐵工程施工測量主要內容

通常情況下地鐵工程在測量的工作中主要從以下三方面開展測量工作，其中主要以地面控制網、地鐵施工、變形監測等。地面控制網進行測量的工作中，技術人員可以采取全站儀等設備進行測量，也可以使用GPS 靜態控制的測量方式對其線路進行規劃與測量，并根據測量的信息內容建立平面控制網，這樣工程部門就能直接地看到整個地鐵工程的模型，以及相應的測量數據，進行對后續施工方案的合理設計，以保障施工方案與現場施工相符，進而為后續施工建設的工作開展奠定良好的基礎保障，也能夠對首級網進行加密，進而保障其施工的安全性和精準性。

地鐵施工測量工作的內容也較為繁雜，在施工方面的測量工作中主要是對細部放樣進行測量，也要在竣工方面和環境方面等進行測量和監測，因為無論是施工還是竣工，當其出現測量問題都會影響到地鐵工程的整體施工質量，也會嚴重地影響到其施工的工程效益，使得地鐵工程無法按期交工投入到社會中運用，所以，相關的測量人員應注重對各個環節的測量。工作人員進行測量工作中要注意，要對主控制網的完整性進行測量，確保控制網的可靠性的同時也能夠提高控制的精準度。

變形監測的工作對地鐵工程建設施工質量和安全會有直接的影響，技術人員在進行變形監測中也要對地鐵工程建設存在的質量問題、地鐵沿線建設環境問題以及沿線車輛的安全都進行重點研究。技術人員在測量的過程中也要對其結構的變形程度、支護的穩定性以及沿線地下管線的變形程度、地表沉降等問題都要重點監測。一旦從監測中發現了地鐵工程結構變形問題，應與技術、施工部門共同研究處理問題的方法，進行對其變形問題的有效解決，以加強對地鐵工程施工質量的保證，使其能在社會中得到更加安全和高效地應用，不斷地提高地鐵工程的應用價值和應用效果，使其能更好地服務于社會，緩解城市交通壓力。

3、城市地鐵工程定向測量的主要方法

在對地鐵施工建設進行定向測量的作業中，技術人員要對隧道施工貫通作業的誤差問題進行掌握，進而能夠有效保障地鐵施工的建設質量。施工人員也要對實際的施工現場情況進行勘察，并根據實際情況選擇合適的測量方法，有效避免未進行現場勘測任意選擇和運用不當的測量方法，所產生的影響定向測量準確性的不良現象，而使得城市地鐵工程定向測量能真正獲得準確的測量結果，也能夠為后期施工建設奠定良好的質量基礎。接下來，本文對城市地鐵工程定向測量的主要方法作如下探究：

3.1 聯系三角形法

在測量中使用聯系三角形的方法是較為常見的測量技術，其技術現在廣泛的應用在地鐵工程測量作業中，是一種以連接點和井筒內兩垂線構成三角形進行一井定向的連接測量方法。其技術在應用中測量的精準度較高，但也存在一些使用的弊端。其技術對鋼絲的穩定性有較高的要求，技術人員更要投入大量的精力對其開展重復觀測工作，其施工技術的使用更會受到環境的影響。所以，在運用這種方法的時候，相關的工程部門應進行對環境、天氣和現場的有效勘測，使得聯系三角形方法能在施工中得到有效地測量應用，并通過對技術人員的嚴格選擇，使其能以專業高超的技術能力展開相應的測量工作，以加強對聯系三角形法測量準確性的保障，使其能真正地體現出地鐵工程的建設情況和結構穩定性，保障地鐵工程能得到高效地建設。

3.2 豎直導線定向法

通過對以往地鐵施工的調查結果顯示，豎直導線定向法被廣泛的應用到其施工建設中，其技術在使用的過程中操作較為簡單，也便于技術人員理解其技術應用的原理，也能夠確保其測量的精準度，其測量的方法也能夠降低因為測量對施工進度的影響。因為這種方法并不會受到環境或是天氣的影響，其應用更加方便也更加簡單，所以，相關的工程部門可以根據豎直導線定向法的這種應用特點，進行對地鐵工程的定向測量，使得定向測量的準確性能得到有效地保障，隨之不斷地提高對地鐵工程施工質量的保證。

3.3 水平陀螺儀聯合定向法

相對比其他的測量技術方法的使用過程中，水平陀螺儀的聯合定向法也是較為常用的技術之一，其方法的應用原理就是使用垂準儀投出地上、地下的同一鉛垂線的點位，并根據其投點對其空間的夾角進行性計算。在地鐵工程施工中，聯合定向法相對于其他測量技術方法進行對比具有更多的優勢，其技術測量的工作效率和工作質量更高，其技術是更為廣泛應用在工程測量中的一種方案。

4、城市地鐵工程變形監測

近幾年我國地鐵工程的建設數量逐漸增多，其地鐵工程的建設規模也逐漸增大，但很多地鐵工程在施工建設之前并沒有做好前期的試驗和調研的工作，其建設規模較大的同時對其施工技術和施工的精準度都有較高的要求，在施工中施工單位達不到其建設質量要求。另外，地鐵工程多數處于地下施工，其施工空間受到限制的同時其隧道埋深較大，施工技術極為復雜，地鐵工程監測質量和預警機制也不完善，對此，在施工建設中進行變形監測具有重要的意義和價值。

4.1 地鐵工程變形監測工作要遵循規范標準、設計要求

相關的地鐵工程部門應結合地鐵的實際施工情況，制定出科學合理的變形監測工作方案，要求相關的監測部門嚴格地按照規范標準和設計要求，進行相應的變形監測方案設計，以保障相關的監測工作人員能嚴格地按照標準要求開展監測工作，避免其出現形式化地開展變形監測工作的不良現象，而是使得地鐵工程變形監測工作效果能得到有效地提升，這樣地鐵工程的建設質量也就能得到更好地保障。同時，監測方案要經過上級領導和技術部門進行評審，變形監測工作每天都要開展一次，以加強對監測數據精確性的保證，使得變形問題能被第一時間發現和解決，并根據實際施工建設情況逐漸增加監測次數，一旦出現變形問題及時進行施工處理，有效地避免變形無法被及時發現，產生的影響工程施工進度和質量的不良問題。而且相關的工程部門還需正確地認識到變形監測的核心就是設置基準點，基準點在確定的過程中要遠離基坑或者隧道，沉降、位移等都是監測點重要的監測內容，應嚴格地要求相關的監測部門嚴格執行相應的監測工作，并將每天監測次數的平均值作為真實的監測數據，要對比測試結果的同時制定有效的施工應對方案，以加強對后續施工安全和質量的保證。而且相關的監測部門還可以制定出責任落實制度，將地鐵工程變形監測責任落實到各個監測人員的身上，使其都能肩負起做好變形監測的工作責任，嚴謹認真地履行相應的監測工作，進行對整個地鐵工程施工其變形的全面監測，有效地避免其形式化地開展監測工作的不良問題，而是使其監測工作的效率和效果都能得到有效地提升。同時，相關的監測部門還可以通過制定出獎懲制度，進行對不認真進行變形監測的工作人員嚴肅處理，使得大家都能嚴格地按照操作規范進行變形監測工作，使得變形監測的工作效果能不斷地提升，也使得地鐵工程的建設質量能能更加高效地保障。

4.2 通過監測隨時掌握地鐵結構變形全貌

監測工作能夠對地鐵結構施工的變形情況進行時刻掌握，也能夠根據地鐵運行的變形情況制定有效的措施，以保障地鐵運行的安全性和穩定性。相關的工程部門還需對變形監測人員的嚴格選拔、培訓和考核，使其能熟練地掌握相關的變形監測技術，使其能結合不同的變形監測技術正確地判定其可能出現的各種變形問題，進行對變形原因的深度分析，從根源上解決地鐵工程的變形問題，使得地鐵工程的質量能得到高效地保障，也使得地鐵工程的施工質量問題能被及時發現和解決，不斷地提高地鐵工程的建設施工效果和工程效益。同時，相關的變形監測部門還需正確地認識到地鐵結構的不同也會導致其變形的情況不同，監測對沉降變形能夠有很好的驗證，也能夠了解其結構的受力狀態，也能夠對其使用的狀況和安全承載能力進行掌握，從而建立數據庫以保障地鐵建設的質量和運行的安全。這樣相關的工程管理人員就能通過對變形監測數據的管理，直觀地認識到地鐵工程的施工情況，進行對其整體施工情況的有效控制和管理，使其能真正達到工程質量要求，被安全地投入到城市中運用，不斷地提高城市地鐵工程的建設和社會運用價值。

4.3 重視積累監測資料，提供病害治理可靠依據

現在城市建設迅速發展，地鐵軌道建設的規模逐年擴大，更是城市交通發展的主要支柱。地鐵交通的安全運營是保障城市穩定發展的基礎，對此，在地鐵測量工作中也要重視積累監測資料，更要根據存在的病害制定有效的治理方案，從而保障地鐵施工建設的質量和運行的安全。相關的工程部門可以將新型的信息化技術應用到監測資料處理之中，從根源上消除因運用人工積累和分析監測資料，所產生的分析不到位及時，積累不全面和傳輸不及時等問題，而是通過對信息化技術的合理運用，制作出動態化的變形監測系統，使得相關的工程變形監測工作人員，能及時將相應的變形監測數據上傳到系統之中，使得監測系統能進行對監測數據的自動化分析，對于變形的監測數值及時發出警報，上傳到上級的工程管理部門，使得工程管理人員能及時到現場進行相應的管理，也能運用動態化的變形監測系統，深度分析其出現變形的原因，有效地發揮出變形監測技術的應用價值，也使得變形監測技術的應用無需大量的人力、物力和財力，使其能更具經濟性，被更好地投入到地鐵工程中監測運用，也使得整個地鐵工程變形監測工作能更加經濟、順利和高效地開展。同時，相關的地鐵工程高層管理者，也可以通過對動態化變形監測系統中各個監測數據值的分析，宏觀地把控和管理整個地鐵工程施工情況，進行對各個施工部門和施工人員的有效管理，使全體工程人員都能肩負起做好施工工作的責任，促使地鐵工程整體工程施工質量和變形監測效果的雙重提升，隨之促使地鐵工程建設質量的不斷提升，使其能真正在預期內建設完成投入到社會運用，不斷地提高地鐵工程的社會運用價值和交通價值。

結語：

近幾年我國地鐵建設的規模逐漸擴大，地鐵也是人們主要的出行工具，地鐵的安全和施工建設質量也受到人們的重點關注。對此，在地鐵施工建設中要進行定向測量，并對其變形進行監測，以保障其穩定運行。