武漢地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司 湖北武漢 430000

摘要：通過介紹武漢地鐵2號(hào)線長(zhǎng)～范區(qū)間地下控制基準(zhǔn)網(wǎng)的重建實(shí)例，淺談地下導(dǎo)線網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)的測(cè)量方法以及技術(shù)措施，研究地下控制基準(zhǔn)網(wǎng)重建方案的可行性，為同類項(xiàng)目的實(shí)施提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵；運(yùn)營(yíng)線路；重建；地下；基準(zhǔn)網(wǎng)

前言

武漢地鐵2號(hào)線長(zhǎng)～范區(qū)間曾發(fā)生超過允許值的沉降變形，由于僅有道床沉降監(jiān)測(cè)資料，缺少隧道結(jié)構(gòu)、軌道的沉降數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)收斂數(shù)據(jù)，為進(jìn)行該區(qū)間隧道沉降病害整治研究工作，需補(bǔ)充測(cè)量該段區(qū)間隧道的斷面收斂、沉降及軌道沉降等情況。該區(qū)間原施工控制點(diǎn)和鋪軌基標(biāo)已經(jīng)缺失，為滿足隧道結(jié)構(gòu)病害整治的需要，必須重建地下控制基準(zhǔn)網(wǎng)。本文通過對(duì)武漢地鐵2號(hào)線長(zhǎng)～范區(qū)間重建地下控制基準(zhǔn)網(wǎng)的方案和措施進(jìn)行總結(jié)分析，為同類項(xiàng)目的實(shí)施提供參考。

1 重建方案

1、分中推算法：以車站中心、盾構(gòu)隧道的洞門端等永久性建筑物特征點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程為起算點(diǎn)，在車站軌行區(qū)直線段的軌道中心埋設(shè)控制點(diǎn)。即首先對(duì)軌道精確分中，采取錘球或光學(xué)對(duì)中設(shè)備鉆孔埋設(shè)控制點(diǎn)標(biāo)心，固定埋設(shè)在車站軌行區(qū)兩端，控制點(diǎn)間距充分利用車站部分的夾直線長(zhǎng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)物和軌道的對(duì)應(yīng)關(guān)系求得埋設(shè)的控制點(diǎn)精確里程，進(jìn)而利用鋪軌設(shè)計(jì)資料算出車站內(nèi)控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)。利用三個(gè)車站的控制點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)成果，選取適宜的數(shù)據(jù)處理和平差方法，建立地下控制網(wǎng)。

2、出入口支導(dǎo)線法：從地鐵車站出入口采取支導(dǎo)線將首級(jí)網(wǎng)成果引入到車站軌行區(qū)，存在轉(zhuǎn)點(diǎn)多、邊長(zhǎng)短、豎角大、視線障礙多等不利因素，測(cè)設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)精度低，誤差大，不宜采用此法測(cè)設(shè)地下段的控制點(diǎn)?？勺鳛槔щy條件下的備選方案，同時(shí)也可采用該方法檢核分中推算法的準(zhǔn)確性，防止粗差。

3、水準(zhǔn)高程引入法：高程控制點(diǎn)均應(yīng)檢核無誤后，在地鐵車站出入口采取幾何水準(zhǔn)方法引入地下站控制點(diǎn)，按照地鐵工程地下水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和精度指標(biāo)，建立地下水準(zhǔn)網(wǎng)。

通過1、3方案組合法導(dǎo)入首級(jí)網(wǎng)成果，建立地下控制基準(zhǔn)網(wǎng)，同時(shí)采用方法2對(duì)成果進(jìn)行檢核。

2 測(cè)區(qū)概況

長(zhǎng)～漢區(qū)間基本呈北～南走向，出長(zhǎng)港路站后，線路以半徑400米曲線左轉(zhuǎn)，再以半徑400米曲線右轉(zhuǎn)，以半徑350米曲線左轉(zhuǎn)進(jìn)入漢口站，共三條小半徑曲線，呈S形反彎，給觀測(cè)作業(yè)帶來不利影響。

3 地面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)

地面控制測(cè)量包括GPS點(diǎn)控制網(wǎng)檢測(cè)、一等水準(zhǔn)控制網(wǎng)復(fù)測(cè)。原網(wǎng)中的GPS控制點(diǎn)是地鐵土建施工階段控制測(cè)量的起算依據(jù)，已建GPS控制網(wǎng)難免受到城市建設(shè)的影響，造成測(cè)點(diǎn)間不通視、控制點(diǎn)丟位移、沉降等。GPS控制點(diǎn)的精度將直接關(guān)系本次測(cè)量工程的精度，因此，必須對(duì)GPS控制網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)，以保證控制網(wǎng)在建設(shè)過程中的穩(wěn)定性和可靠性。

采用LGO 基線處理軟件處理外業(yè)數(shù)據(jù)，對(duì)同步環(huán)閉合差、全長(zhǎng)閉合差、復(fù)測(cè)基線較差進(jìn)行檢核，各項(xiàng)指標(biāo)滿足以下精度指標(biāo)要求：

（1）同步環(huán)各坐標(biāo)分量及全長(zhǎng)閉合差應(yīng)滿足下列各式：

式中：N——同步環(huán)中基線邊的個(gè)數(shù)；

W——環(huán)閉合差；

——標(biāo)準(zhǔn)差，即基線向量的弦長(zhǎng)中誤差（mm）；

a——固定誤差（mm）；

b——比例誤差系數(shù)（1×10-6）；

d——GPS控制網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的平均距離（km）。

（2）獨(dú)立基線構(gòu)成的獨(dú)立環(huán)各坐標(biāo)分量及全長(zhǎng)閉合差滿足下列各式要求：

式中 n——獨(dú)立環(huán)中基線邊的個(gè)數(shù)。

（3）復(fù)測(cè)基線的長(zhǎng)度較差滿足下式要求：

（4）衛(wèi)星定位檢測(cè)網(wǎng)的平差計(jì)算

觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過嚴(yán)密平差后的各項(xiàng)限差應(yīng)滿足表1中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求。

表1 衛(wèi)星定位控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)

平均邊長(zhǎng)（km）最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差（mm）相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差（mm）最弱邊的相對(duì)中誤差與原有控制點(diǎn)的坐標(biāo)較差（mm）不同線路控制網(wǎng)重合點(diǎn)坐標(biāo)較差（mm）

2±12±101/100000≤50≤25

（5）一等水準(zhǔn)控制網(wǎng)復(fù)測(cè)

對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密平差，主要技術(shù)指標(biāo)的精度要求見表2。

表2 精密水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求

水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)每千米高差

中數(shù)中誤差（mm）附合水準(zhǔn)線路平均長(zhǎng)度（km）水準(zhǔn)儀等級(jí)水準(zhǔn)尺觀測(cè)次數(shù)往返較差、

附合或環(huán)線閉合差（mm）

偶然中誤差全中誤差 與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)附合或環(huán)線

一等±1±235～45DS1銦瓦尺往返測(cè)各一次往返測(cè)各一次±4

注：L為往返測(cè)段，附合或環(huán)線的路線長(zhǎng)度（以km計(jì)）；

表3 精密導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求

平均

邊長(zhǎng)（m）導(dǎo)線總

長(zhǎng)度（km）每邊測(cè)距中

誤差（mm）測(cè)距相

對(duì)中誤差測(cè)角中

誤差（″）水平角測(cè)回?cái)?shù)邊長(zhǎng)測(cè)回?cái)?shù)方位角閉

合差（″）全長(zhǎng)相

對(duì)閉合差相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)

位中誤差（mm）

Ⅰ級(jí)全站儀Ⅱ級(jí)全站儀Ⅰ、Ⅱ級(jí)全站儀

3503～4±41/60000±2.546往返測(cè)距各2測(cè)回±51/35000±8

注：n為導(dǎo)線的角度個(gè)數(shù)。

表4 水準(zhǔn)測(cè)量精度要求

水準(zhǔn)測(cè)量

等級(jí)每千米水準(zhǔn)測(cè)量

偶然中誤差M△每千米水準(zhǔn)測(cè)量

全中誤差MW限 差

檢測(cè)已測(cè)段高差之差往返測(cè)不符值附合路線或環(huán)線閉合差左右路線高差不符值

二等水準(zhǔn)126√R4√R4

注：表中L為往返測(cè)段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位為km。

4 洞內(nèi)地下控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量

地下控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量包括精密導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)及測(cè)量、二等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)及測(cè)量和二等水準(zhǔn)網(wǎng)復(fù)測(cè)。根據(jù)盾構(gòu)區(qū)間的走向，選埋導(dǎo)線網(wǎng)控制點(diǎn)，分布在左右側(cè)的隧道底板上，按點(diǎn)對(duì)形式埋設(shè)，點(diǎn)對(duì)間距在線路方向上約300米左右，曲線地段不宜小于100米，采用精密導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)及測(cè)量，一等水準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。主導(dǎo)線點(diǎn)選在洞內(nèi)股道中間的排水溝內(nèi)，曲線地段