城市地铁建设中测量技术探究

城市地铁建设中测量技术探究

摘要：城市地铁的建设离不开精确的测量技术，只有利用先进的、科学的测量技术手段才能保证整个地铁建设工程的顺利竣工，保证整个地铁系统安全地运行。因此，城市地铁建设中的盾构施工测量相对于普通的地面施工测量而言，不仅有相当大的难度，而且也有非常高的精度要求。本文详细介绍了盾构施工测量在城市地铁建设中的内容、特点以及作用，并且阐述了地铁施工测量的误差，希望对改进地铁建设技术具有借鉴价值。

Abstract: To guarantee the smoothness of subway construction and safety system operating, precise advanced and scientific measurement is deemed necessary, among them, shied constructions the toughest task .The article discusses in details about its content, character and function and related through error questions for future reference.

关键词：城市地铁；地铁建设；测量技术；盾构施工测量；贯通误差

Key Words: urban subway, subway construction, measurement, shield construction gauge, through error

近年来，由于我国经济社会的快速发展和人们的生活水平不断地提高，人们对物质生活的需求也在不断地增加。人们的主要交通工具再也不是两个轮子的自行车，而是变成了四个轮子的轿车。随着道路上车辆的越来越多，城市地面上的交通呈现严重拥挤的状态。为了缓解道路交通的压力，许多大型城市开始效仿国外，相继兴建地下地铁。

在众多建造地铁的方法中，人们大多采用盾构法区间隧道建设法。并且这种方法已经被广泛地应用在地下供水隧道、污水排污隧道、供电和通讯电缆隧道等方面的建设中。而测量作为盾构施工非常重要的组成部分，在盾构施工的过程中发挥着不可估量的巨大价值和作用。

一、盾构隧道施工测量

自18世纪末盾构机诞生以来，盾构施工的方法就以其独特的施工工艺和特点，以及较高的技术水平，被广泛地应用在隧道建设方面。其中，盾构隧道施工最主要的特点就是其可以直接穿越障碍物，具有不破坏现状结构的特性。因此，它才会被广泛地应用在城市市政工程和道路建设中，并在城市建设中发挥着重要的作用。而与盾构施工相伴而生的测量技术，在盾构施工的过程中一直起到保驾护航的作用。盾构施工测量作为盾构施工的关键技术，它直接关系着整个工程的成败。因为测量的主要目的就是保证整个工程在规定的误差范围内，按照工程的设计顺利地竣工，保证整个地铁可以安全地运行。

二、盾构施工测量的内容

地面控制测量:在地面上建立平面和高程控制网。

联系测量：将地面上的坐标、方向和高程传到地下，建立地面地下统一坐标系统。

（三）地下控制测量:包括地下平面和高程控制。

（四）隧道施工测量:根据隧道设计进行放样，指导隧道开挖、中线和高程测量。

（五）细部放样测量：是各个细部的坐标和方位的测定，主要是为施工导向、盾构机定位、纠偏和装配式衬砌的拼装等而进行测量。

（六）竣工测量：根据贯通后地下导线平差成果调整中线后，按规定间距和断面总数进行的断面净空测量和其它对竣工图素材和编制竣工图而进行的测绘工作。

（七）变形监测：指隧道开挖期间对受到施工影响的地上、地下及周围建筑物的变形、移位等进行测量。

三、盾构施工测量的作用

（一）标定出地下工程的设计中线和高程,确保以较高的精度实施盾构施工测量。

（二）保证在开挖、衬砌、施工的掘进中,施工中线在平面和高程控制网上能够正确贯通，不超越规定的误差。

（三）保证各项设备安装正确，以及测定隧道衬砌环的安装质量。

（四）提供盾构机掘进的瞬时姿态，保证操作人员修正盾构机姿态的参数正确无误，并为整个工程提供竣工测量资料。

（五）保证盾构机从始发井沿着设计轴线进入接收井，保障盾构机的正常运行。

（六）保证地下工程在贯通前能够正确地建造。

四、盾构施工测量的特点

统筹规划

盾构施工建设素来工程量大，需要预先采集数据。因为在城市地铁工程施工前，要根据城市近期和远期客流量预先做个总体规划，再详细规划日后如何分期建设。因而测量工作要纵观全局、统筹规划。既要在每条线路上设置独立控制网，又要使一定数量的控制点能够在线路交叉处重合，从而保证各个相关线路能够准确衔接。

地铁控制网作用大

地铁拥有属于自己专有的平面和高程控制网，这是地铁施工把设计图纸真正变成地下建筑物的唯一根据。可以说，地铁控制网是以城市控制网为基础建立起来的，因而相对的精度要求也要高于城市控制网。它既要保证全线工程线路的正确贯通，又要避免工程实际建设中放样与设计所使用的大量资料产生矛盾，具有非常重大的作用。

工期长，分段多，工程短

地铁是一项大规模的工程建设，需要长时间的工期。但是为避免对城市生活造成过多的干扰，又要求尽量缩短工期。因而，需要把全线工程分成若干小段同时施工，相对地缩减工期。这就直接造成了分段多、并且每段的工程短。并且由于被不同的承包商承包，以及每个承包商的开工时间、施工方法等各个方面都存在很大的不同，又给精度要求带来很大的挑战。因此，要正确地实现设计要求以及达到准确的贯通，就要求每个承包商必须做好精度测量作业。不仅要保证自己工程的正确贯通，又要注意与邻近工程的正确衔接。

（四）环境监测任务重

尽管盾构施工技术以直接穿越障碍物为优势，但是在实际施工的过程中难免会对城市地面建筑物造成破坏。因此，这就要求必须对地铁工程周围的建筑物的沦陷、倾斜以及位移进行观测，避免造成对地铁正上方或邻近建筑物的破坏。

（五）地下与地面密切联系

城市地铁控制网建立在地面城市控制网的基础之上。因此，盾构施工测量不仅包括地下测量，还包括地面测量。这样，不仅能够保证各个线路的正确衔接，还能够避免对地面建筑物造成破坏。

（六）限界裕量小

轨道交通工程有严格的限量规定，就使得对盾构施工测量有较高的精度要求。但相对来说会有一定范围内的误差，这就是裕量。为保证工程在规定的限界内，必须做好测量工作，使工程的各项数据不超过规定的裕量要求。一般来讲，裕量较小，精度要求就会较高。

五、盾构施工测量的误差

盾构施工技术的方法是由一侧竖井出发，掘进到另一侧竖井，必然会造成在在纵、横、竖三个方向的线路出现贯通误差。

（一）纵向贯通误差。

纵向贯通误差是在线路中线方向的投影长度。它和工程质量没有多大的关联，只会影响隧道中线的长度，因此对隧道贯通没有多大影响。

（二）横向贯通误差

横向贯通误差是垂直于中线方向的投影长度。如果横向误差超过一定的限界，就会改变隧道中线几何的形状。具有一定数学知识的人都会明白，一旦几何图形发生根本的改变，整个计算也就不具有任何意义。而隧道中线几何形状的改变会致使衬砌部分拆除重建，给整个工程带来巨大损失。因此，横向贯通误差是盾构施工中最不可忽视的误差。

（三）高程贯通误差

高程贯通误差是在高程方向的投影长度。高程误差影响的是接轨点的平顺衔接，这就对隧道的坡度的精度有较高的要求。但是这种误差在实际的工作中利用一定水平的测量技术是可以达到坡度的精度要求的。

六、总结：

通过本文对盾构施工测量技术的详细阐述，体现了测量技术在城市地铁建设中的重要地位。它不仅对城市地铁建设的质量和水平起到了保证的作用，也推动了城市地铁建筑水平的增长。同时基于盾构施工技术的贯通误差考虑，我国政府应该编制出相关的规定，保证地铁正常、安全的运行。

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