試論地鐵工程測量技術及應用

王聚鵬 陳 勇

1. 北京京巖工程有限公司 北京 100020

2. 北京新興環宇信息科技有限公司 北京 100020

地鐵在城市公共交通中是重要的交通工具之一，與國家經濟發展水平、綜合國力等存在密切關系。在城市化快速發展中，還需強調地鐵工程測量技術的良好應用，選擇適合的測量方法與技術手段，能獲取更精準的信息數據，可對工程項目施工作業動態化監管，并把各環節中所產生的信息數據集中化處理，能分析各項影響因素所產生的常規問題，提出針對性的解決方案與措施，推動實踐工作持續開展。

1 做好工程測量工作的重要性與測量原則分析

測量工作開展所用到的測量技術類別較多，要根據工作內容與作業標準合理選擇與應用，在實踐作業過程中也能突出工程測量技術應用的重要價值，無論是工程建設還是施工，均能以測量學為基礎條件，設計階段測量技術為工程設計提供眾多的信息數據，包括水文測量數據、地質測量數據等，施工階段能對作業現場地形、工程性質等綜合分析，為實際建設提供參考依據[1]。同時，各項測量技術貫穿在工程項目各項工作環節中，任何一個工程項目開展均需對建筑物的具體位置進行實地測量，定位后確定標識，能對區域范圍內的建筑物特點、建設要求等綜合分析，對竣工、跟蹤測量、運營管理等各項問題良好處理。

測量工作原則更注重測量精度的設計，在地鐵工程項目施工方面測量方法的合理選擇與應用，要確保各線路與隧道之間暢通，滿足各種定線精度規定要求，最主要的基礎條件是隧道暢通，測量精度設計嚴格控制誤差值在標準范疇中，按照相關要求及規范條例，鐵路貫通誤差設計有較強的嚴格性，對隧道結構、測量設備等綜合分析，控制測量數據精度，避免測量數據不準確或變形問題發生而影響施工進度與成效，整體作業嚴謹、規范、科學，實施成效才會符合預期標準。

2 現代測繪技術的特點分析

現代測繪技術特點要從以下幾點分析：

第一，精確度不斷提升。分析經濟體制改革條件下，多項科技在各個領域中廣泛應用，既能擴大測繪技術應用范疇，又對各領域創新發展帶來巨大影響。其中就包括城市交通及建筑等領域，在項目建設方面有較高的應用要求，確保數據精確度、準確性，能依據規定規范作業，推動各項工作秩序開展，還能控制信息數據有較強的精確性，為項目建設及管理提供參考依據。

第二，自動化分析。測繪技術向自動化方向發展已經成為必然趨勢，通過電腦自行繪圖，提升工作效率與技術水平，在各項功能綜合應用過程中解決人為因素影響所產生的各項問題，始終控制信息數據精準、可靠，整體技術水平也會不斷提升。

第三，較強的儲存能力。眾多測繪技術良好應用，最頻繁的是數字化技術，通過時代發展對該項技術持續更新，其自身儲存能力也會不斷增強，工作人員持續開展測繪工作，能把圖形儲存硬盤中，及時發現問題，有針對性的調整與解決，避免浪費紙張，整體投資成本明顯降低[2]。

第四，提高人力資源利用率。在測繪工作開展前，通過工作人員開展實踐勘察工作，能獲取更精準的信息數據，在數據傳輸的過程中也會配合相應的技術手段與配套設施，降低工作量，簡化工作流程，注重數字化工藝應用成效，降低人力資源投資成本。

3 地鐵工程測量技術分析

3.1 數字測量技術的應用分析

在地鐵工程項目施工過程中，數字測量技術應用有較強的時效性，能把各項信息數據儲存、記錄，并有較強的精準性、高度性，為施工作業提供參考依據。在此項技術應用過程中，是通過衛星傳輸保證施工數據快速、高效的應用，施工過程中也能發揮該項技術自動化功能、智能化功能等，能對測量信息及時調整與修改，儲存時也會定期更新，真實反映出地鐵不同階段的施工狀況，為管理部門、施工部門均提供重要的基礎條件。

例如：某城市地鐵工程測量工作開展，就加大數字測量技術應用力度，并對該地鐵一號、二號線盾構區間隧道貫穿誤差數據進行測量與分析（如圖1所示）。其中，一號線的黃沙至長壽路，左線長度693m、橫向33.4mm、縱向11.6mm、高程0.5mm，右線長度693m、橫向12.4mm、縱向20.3mm、高程0.5mm；長壽路至中山七路，左線長度907m、橫向16.8mm、縱向11.6mm、高程1.9mm，右線長度907m、橫向11.5mm、縱向1.9mm、高程2.0mm；中山七路至西門口，左線長度704m、橫向6.3mm、縱向1.5mm、高程2.8mm，右線長度704m、橫向16.4mm、縱向0.5mm、高程7.9mm；西門口至公園前，左線長度621m、橫向13.0mm、縱向2.0mm、高程8.5mm，右線長度621m、橫向23.1mm、縱向8.4mm、高程1.9mm。

圖1 工程測量現場

二號線的客村至鷺江，左線長度1100m、橫向6.0mm、縱向8.0mm、高程0.7mm，右線長度1100m、橫向-7.0mm、縱向-8.1mm、高程2.7mm；赤崗至客村，左線長度1301m、橫向10.0mm、縱向-4.0mm、高程-6.0mm，右線長度1301m、橫向-1.0mm、縱向-4.0mm、高程-6.0mm；火車站至三元里，左線長度1214m、橫向-9.5mm、縱向-42.0mm、高程1.8mm，右線長度1214m、橫向-5.9mm、縱向-29.7mm、高程2.4mm。

3.2 遙感技術的合理應用分析

遙感技術在地鐵施工中的應用，也是確保測量數據的準確度，在測量領域中廣泛應用，利用電磁波工作原理，通過各種傳感儀器對遠距離的電磁波進行反射或折射。再加上收集信息、處理成像，能完成遠距離、高精度的傳輸工作[3]。與傳統的測量技術相比較，遙感技術能夠獲取更廣范圍的信息數據，效率與速度顯著提高，打破時間、地點等各項因素的限制，能在極端環境下良好應用，完成數據更新、管理、儲存、共享等各項工作。

例如：某地鐵工程通過遙感技術應用，能獲取不同監測項目的具體信息數據（如圖3所示）。其中，建筑物沉降-A014的報警值±5mm，月初監測累計值-3.99mm，月末監測累計值-3.92mm，整月變化量0.07mm；地表沉降-D1-4的報警值±24mm，月初監測累計值-4.42mm，月末監測累計值-4.64mm，整月變化量-0.22mm；橋墩沉降-A081的報警值±24mm，月初監測累計值-28.66mm，月末監測累計值-28.87mm，整月變化量-0.21mm；管線沉降-A810的報警值±24mm，月初監測累計值-19.58mm，月末監測累計值-19.32mm，整月變化量0.26mm；水平位移-B010的報警值±25mm，月初監測累計值-4.22mm，月末監測累計值-4.75mm，整月變化量-0.53mm；立柱沉降-A503的報警值±24mm，月初監測累計值6.88mm，月末監測累計值9.96mm，整月變化量3.08mm；地下水位-H012的報警值±2000mm，月初監測累計值-1841.00mm，月末監測累計值-1997.00mm，整月變化量-156.00mm；墻體位移-C001（0.5m）的報警值±30mm，月初監測累計值-13.62mm，月末監測累計值-18.04mm，整月變化量-4.42mm。

圖2 現場測量圖

3.3 全球衛星定位系統測量技術

全球衛星定位系統測量技術在地鐵項目中的應用，主要是注重傳感技術應用，要對工程項目施工情況動態化的監管，每項工作環節中所產生的信息數據會統一管理。再加上智能化管理平臺的構建，借助全球衛星定位完成實時傳輸與共享工作，整個信息數據均在可控制的范疇中[4]。同時，管理部門也會對信息采集工作動態化的監管，各階段所產生的信息數據在管理系統中良好管控，簡化工作流程，降低管理難度，確保信息數據高效應用，整體技術水平進一步提升。

3.4 平面聯系測量技術應用分析

平面聯系測繪技術在地鐵工程項目中的應用，重點考慮施工作業要求及環境因素影響而面臨具體問題。通過此項控制地鐵施工區域各建筑物的具體間距。再加上施工區材料與設備的用品堆放，在控制點與近井控制點方面注重測量距離的控制，最小邊長要大于50m，近井點的點位誤差±10mm。

例如：利用定向測量方法與三角方法綜合應用，整體操作較便捷，能對網絡控制點的布置靈活設計，在地鐵工程測量中廣泛應用。此外，也可以注重數值導向測量法的應用，主要方式是把原來地面控制點的方向、坐標與豎井要求相符，通過地上與地下同一坐標系統的控制，在測量過程中掌握工程深度，也會保證測量結果的精度較高，為施工管理提供參考依據（如圖3所示）。

圖3 現場測量作業

3.5 地鐵斷面測量技術應用分析

斷面測量是通過計算機數據采集器、全站儀等基礎設施綜合應用，形成斷面測量系統，能對隧道施工各階段放樣、測量、檢測、計算等工作提供有力的基礎條件，保證隧道襯砌、開挖等工作質量進一步提升。同時，也會在開發階段避免挖過渡問題發生，減少人力、物力、財力的消耗量[5]。再加上斷面測量技術所獲取的信息數據，能為隧道施工提供參考依據，整體測量速度進一步提高，精準度也會得到有效控制，是以毫米為單位，在相同的施工時間內確保測量準確度及效率。測量時保證數據采集高效性，滿足多個斷面同時開展測量工作的需求，在有限的時間內提高測量效率，整體操作簡單、便捷，數據測量數據準確。

3.6 地鐵竣工測量應用分析

在地鐵工程竣工測量中，測量機器人廣泛應用，在工程項目竣工后對地鐵結構、平面位置、線路、高程、沿線、設備埋深等位置精準測量，所獲取的信息數據成為工程項目驗收的重要依據，也會隨著工程項目測繪檔案共同儲存。對此，關于測繪機器人的應用，能完成建筑物尺寸、結構等測量工作，水準控制點及出入線段平面導線充分聯合，保證軌道測量準確度。同時，在結構測量精度提升的情況下，也能完成工程測量方向工作，實施成效也會有較強的基礎保障。

4 開展技術的應用要點與進展分析

測繪信息反饋速度提升，能夠在數據測量過程中就注重整體技術水平與效率的提升，根據測繪行業相關標準加大管控力度，在測繪技術廣泛應用過程中也會對建筑質量提出更高要求，并在操作過程中解決常規問題，整體作業標準及規范性有效增強，為測繪行業健康發展起到推動作用。此外，現代測繪技術在水面測量或地表水測量方面均有較強的精確度，無論是地質測量還是其他項目的測量工作，整體技術手段越來越成熟，也引起各部門的高度重視，通過多層次、多方面的研究與開發，技術水平不斷提升，可選擇的技術手段也逐漸增多，為地鐵工程建設及測量工作開展提供基礎條件。

5 結束語

通過上述內容分析，能夠了解現階段我國地鐵工程項目開展所運用到的測量技術手段較多，要本著嚴謹、科學的測量原則，突出工程測量工作開展的重要性，并掌握現代測量技術特點，在實踐運用過程中規范、標準，整體測量技術水平顯著提升。再加上各部門工作內容與職責的細化，強調人員綜合能力與職業素養，關于各項技術手段規范操作，推動各項工作持續開展，滿足項目建設及管理要求。