劉中華

（四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 四川 成都 610000）

地鐵隧道貫通測量方法的改進(jìn)與精度研究

劉中華

（四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 四川 成都 610000）

隨著社會(huì)的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于出行的質(zhì)量要求越來越高，這就促使大量的公共基礎(chǔ)設(shè)施投入的建設(shè)。地鐵作為城市當(dāng)中最為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，在其軌道的布設(shè)時(shí)經(jīng)常會(huì)因?yàn)榉N種原因需要穿越隧道。地鐵工程施工的過程當(dāng)中確保隧道貫通是在地鐵測量工作中的一個(gè)非常重要的任務(wù)，其貫通誤差的程度將會(huì)對(duì)地鐵工程的整體施工質(zhì)量以及工程造價(jià)形成直接的影響。

地鐵；隧道貫通；測量；精度

1 隧道貫通誤差來源

貫通誤差處在線路中線之上投影的長度叫做縱向貫通誤差，而再跟中線垂直的方向上投影的長度則叫做橫向貫通誤差，最后再高程方向之上投影的長度被叫做高程貫通誤差。其中縱向誤差只會(huì)影響到隧道中線所呈現(xiàn)的長度，跟工程整體質(zhì)量之間的關(guān)系并不大，其對(duì)隧道貫通工作也不會(huì)產(chǎn)生什么影響。隧道貫通測量中誤差的主要來源包括：地面控制的測量誤差m1，豎井聯(lián)系的誤差m2，地下導(dǎo)線的測量誤差 m3。因此，各項(xiàng)允許的誤差是：m1=m，m2=2m，m3=3m，這樣區(qū)間隧道的允許橫向貫通誤差是。這樣就能夠依據(jù)隧道的允許橫向貫通的誤差來求出m的數(shù)值，繼而確定每個(gè)環(huán)節(jié)所對(duì)應(yīng)的允許誤差。

所以說，在對(duì)地鐵貫通的測量精度形成影響的這三個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，要利用相應(yīng)的措施對(duì)測量方法加以改進(jìn)，使檢核條件增加，繼而實(shí)現(xiàn)測量精度的提升[1]。

2 改進(jìn)措施以及應(yīng)用成果

2.1 CORS用在地鐵控制網(wǎng)的解算

將撐死高等級(jí)的控制點(diǎn)當(dāng)作地鐵平面的控制網(wǎng)，這是我們國家在早期地鐵的施工建設(shè)過程當(dāng)中所應(yīng)用最主要的做法，而且現(xiàn)在有很多城市也在使用這種方法。要是城市之中不具備足夠范圍以及密度的高等級(jí)控制點(diǎn)，那么久要耗費(fèi)很多精力在市區(qū)的范圍之內(nèi)對(duì)控制網(wǎng)加以布設(shè)，不過因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)進(jìn)程的逐步加快，所布設(shè)出的高等級(jí)控制點(diǎn)經(jīng)常會(huì)受到破壞，遭受破壞的頻率相當(dāng)高。本文結(jié)合某地鐵線路建設(shè)工程實(shí)例進(jìn)行探討，該線路的GPS控制網(wǎng)一共新埋設(shè)了二十九個(gè)，包括地面點(diǎn)十四個(gè)，摟定點(diǎn)十五個(gè)，對(duì)三個(gè)城市的高等級(jí)控制點(diǎn)加以聯(lián)測。GPS觀測利用靜態(tài)作業(yè)的形式，利用六臺(tái)Trim-ble5700型的雙頻接收機(jī)實(shí)現(xiàn)觀測，同時(shí)選取網(wǎng)中的A1、A11、A15、A25、B1以及三個(gè)CORS起算點(diǎn)Ⅰ站，Ⅱ站以及Ⅲ站構(gòu)成框架網(wǎng)實(shí)施長時(shí)間的觀測。然后把所獲得的數(shù)據(jù)信息加以基線質(zhì)量的檢核、二維約束平差以及三維約束平差，將對(duì)結(jié)果加以檢驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)能夠滿足規(guī)范當(dāng)中的要求。

2.2 聯(lián)系三角形測量改進(jìn)

2.2.1 移動(dòng)錘球法

聯(lián)系三角形中能夠利用三角形的內(nèi)角以及對(duì)井上下鋼絲之間距離的比較實(shí)現(xiàn)檢核，不過為提升測量所具備的精確度，應(yīng)該利用移動(dòng)垂線法，也就是利用兩根懸掛鋼絲所處的位置讓方向傳遞能夠經(jīng)過不同聯(lián)系三角形加以傳遞，繼而計(jì)算平均值，從而實(shí)現(xiàn)檢核以及精度提升的目的。

2.2.2 三絲法

如圖一所示，在豎井當(dāng)中吊設(shè)三根鋼絲構(gòu)成兩個(gè)聯(lián)系三角形實(shí)現(xiàn)傳遞方向，這個(gè)時(shí)候就ABC1C2A'B’的方向，能夠經(jīng)過計(jì)算分析得出井下定向邊誤差mβ1，而對(duì)另外一個(gè)聯(lián)系三角，依照ABC1C3A'B’的方向計(jì)算分析得出定向邊誤差mβ2，對(duì)這兩個(gè)聯(lián)系三角形的定向結(jié)果計(jì)算平均值。要是利用的儀器設(shè)備以及方法都一樣的話，那么mβ1就和mβ2相等，而連接角β的精度提高了倍，該方法讓檢核條件實(shí)現(xiàn)了增加，而且也實(shí)現(xiàn)了定向精度的提升

[3]。

2.3 地下導(dǎo)線測量改進(jìn)

隧道的內(nèi)控制導(dǎo)線通常都是隨著隧道開挖進(jìn)度逐漸向前延伸，通常都是布設(shè)成為支導(dǎo)線。跟傳統(tǒng)形式中幾何定向的方式比較，利用陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行定向工作有著操作較為簡便，而且所占據(jù)井筒以及平巷的時(shí)間比較少[5]，同時(shí)精度也比較高之類的優(yōu)點(diǎn)。而且在導(dǎo)線傳遞的過程當(dāng)中，增設(shè)一個(gè)陀螺經(jīng)緯儀的定向邊測量，就會(huì)查找出之前幾何定向測量中水平方向所具備的誤差[6]，繼而在很大程度降低了測角誤差的持續(xù)累積，使測量的精度實(shí)現(xiàn)了提升，給接下來的貫通測量做出了良好的保障，供給出十分可靠的技術(shù)方面的依據(jù)，繼而實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下導(dǎo)線測量精度的高效檢核。

圖1

文中所提及的工程項(xiàng)目一共觀測兩個(gè)低下導(dǎo)線邊，它們是A1-A3以及B1-B3，然后分別在A1以及B1上面設(shè)站，利用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法實(shí)施具體的測量，而地面于精密導(dǎo)線邊 JA0019-JA0134之上測量儀器的常數(shù)。將陀螺儀的測量結(jié)果跟施工企業(yè)、測量單位所利用的聯(lián)系三角法所計(jì)算得出的方位角加以對(duì)比，得出表一。

表一

我們把陀螺儀所測出的結(jié)果跟施工企業(yè)、測量單位所利用聯(lián)系三角法測量所得到的結(jié)果進(jìn)行比較，使用陀螺儀所測量得出的結(jié)果跟其它兩個(gè)結(jié)果十分的接近，并且數(shù)值也處在兩個(gè)單位所測量結(jié)果數(shù)值的中間位置，這就說明了陀螺儀所測量出的結(jié)果是能夠當(dāng)作地下導(dǎo)線邊檢核結(jié)果的。

3 結(jié)論

本篇文章結(jié)合一個(gè)地鐵隧道工程的施工實(shí)例得到了以下結(jié)論：①把 CORS用在地鐵的控制網(wǎng)結(jié)算當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)成本的節(jié)約，而且能夠非常有效的確保地鐵線路在施工建設(shè)的進(jìn)程當(dāng)中首級(jí)控制網(wǎng)所具備的可靠性以及穩(wěn)定性，從而防止交叉線路的控制點(diǎn)所得出的結(jié)果不一樣而導(dǎo)致工程施工矛盾的出現(xiàn)。②在隧道的底部適當(dāng)?shù)奈恢脺y量陀螺方位角能夠當(dāng)成地下導(dǎo)線邊有效的檢核。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于出行方便的要求越來越高，這給地鐵工程施工企業(yè)帶來機(jī)遇的同時(shí)也帶來了一定的挑戰(zhàn)。這就要求相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對(duì)國外的一些先進(jìn)技術(shù)和理念加以借鑒，與我國地鐵隧道施工的實(shí)際狀況加以良好的結(jié)合，繼而創(chuàng)建出一套更為符合我國國情的地鐵隧道的貫通測量方法，為地鐵工程項(xiàng)目的整體提供保障，在提升施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，為我們國家的建筑行業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展貢獻(xiàn)出屬于自己的一份力量。

[1]賈王軍.地鐵貫通誤差分配及地面測量誤差控制研究[J].科技資訊，2012(19)：40-42．

[2]李冠，馬全明，陳大勇，等.城市CORS系統(tǒng)在地鐵 GPS 控制網(wǎng)測量中的應(yīng)用研究[J].測繪通報(bào)，2013(7)：60-62．

[3]成樞，武光耀，紀(jì)萍.地鐵隧道貫通測量方法的改進(jìn)與精度分析[J].測繪通報(bào)，2017，(01)：115-118.

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1007-6344（2017）10-0254-01