馬玉江

摘要：地鐵測(cè)量是地鐵建設(shè)工程的一個(gè)重要組成部分，為使地鐵測(cè)量更好地服務(wù)于地鐵工程建設(shè)，確保地鐵施工的高質(zhì)量和高安全度，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出了地鐵施工精準(zhǔn)測(cè)控的思想，給出了地鐵測(cè)量的基本原則和合理技術(shù)要求，介紹了地鐵施工精準(zhǔn)測(cè)控的技術(shù)關(guān)鍵，敘述了豎井高精度聯(lián)系測(cè)量的作業(yè)方法，在地鐵測(cè)量的高精度與高效率問(wèn)題上進(jìn)行了有益的探索。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)測(cè)控；地鐵施工；聯(lián)系測(cè)量；豎井；GPS技術(shù)；電子；全站儀；激光鉛垂儀

1 引言

地鐵（或叫軌道交通）是國(guó)際公認(rèn)的解決大城市交通問(wèn)題的首選技術(shù)，我國(guó)大城市的交通堵塞和擁擠問(wèn)題歷來(lái)都是令城市管理者和老百姓頭痛的問(wèn)題，解決這一問(wèn)題的惟一出路就是發(fā)展地鐵，它以運(yùn)量大、速度快、時(shí)間準(zhǔn)、能耗低、污染少和安全舒適的特點(diǎn)贏得了世界各大城市的青睞。我國(guó)已建成運(yùn)營(yíng)的地鐵線路已接近1000公里，還有1000多公里的地鐵線路正在建設(shè)之中，這股建設(shè)春風(fēng)在席卷神州大地，可以說(shuō)我國(guó)的城市交通已經(jīng)進(jìn)入地鐵時(shí)代。

地鐵測(cè)量是地鐵建設(shè)工程的一個(gè)重要組成部分，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下三個(gè)方面，即地鐵的整體規(guī)劃和分期建設(shè)特點(diǎn)要求測(cè)量工作必須保證各段、各條線的正確銜接；地鐵埋深淺且沿途常經(jīng)過(guò)繁華鬧市區(qū)（高樓林立），因此對(duì)地下建筑物的定位精度要求較高、對(duì)貫通測(cè)量精度要求也比較嚴(yán)格；地鐵測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、內(nèi)容多。上述情況決定了地鐵施工精準(zhǔn)測(cè)控的至關(guān)重要性，它需要根據(jù)具體情況制定詳細(xì)的技術(shù)方案并采用一些特殊的技術(shù)措施，下面談一下筆者及科研組的一些做法。

2 地鐵測(cè)量的基本工作與要求

地鐵測(cè)量應(yīng)建立“業(yè)主、監(jiān)理、承包商”三個(gè)層次的專業(yè)管理模式，做到規(guī)范化、科學(xué)化，應(yīng)采用分級(jí)布網(wǎng)、分級(jí)控制的形式。整個(gè)城市的總地鐵線網(wǎng)地面主控網(wǎng)應(yīng)在首條地鐵開(kāi)建前由一個(gè)水平較高的測(cè)量單位按特定的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一完成，其后的地面控制網(wǎng)加密及設(shè)計(jì)、施工階段的測(cè)量可由各相關(guān)單位以主控網(wǎng)為基礎(chǔ)按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)逐級(jí)順序?qū)嵤┩瓿伞?/p>

2.1 地鐵測(cè)量的基本要求

地鐵地面主控網(wǎng)的測(cè)量可參考《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ8）、《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026）、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》（CH2001）等的相關(guān)規(guī)定，按其中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、作業(yè)和檢測(cè)。控制測(cè)量必須在確認(rèn)樁點(diǎn)穩(wěn)固、可靠后進(jìn)行。測(cè)量用的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀及標(biāo)尺、光電測(cè)距儀、電子全站儀、GPS全球定位系統(tǒng)等都應(yīng)按規(guī)定周期進(jìn)行檢定及校正。測(cè)量工作中的各項(xiàng)計(jì)算均應(yīng)由兩組獨(dú)立進(jìn)行，計(jì)算過(guò)程中應(yīng)及時(shí)校核，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)檢查并找出原因。利用原控制點(diǎn)（含中線控制點(diǎn)）作第2次設(shè)站觀測(cè)或根據(jù)原控制點(diǎn)增設(shè)新點(diǎn)時(shí)必須對(duì)原控制點(diǎn)的相鄰邊和水平角進(jìn)行檢測(cè)。利用原水準(zhǔn)點(diǎn)作引伸測(cè)量時(shí)，必須對(duì)其相鄰的已測(cè)測(cè)段高差或相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間高差進(jìn)行檢測(cè)，水準(zhǔn)基點(diǎn)與水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)測(cè)（特別是在軟土地區(qū)及地面沉降發(fā)育的地區(qū)）。地鐵隧道洞外控制測(cè)量應(yīng)在隧道進(jìn)洞施工前完成。控制測(cè)量工作中應(yīng)對(duì)用于測(cè)量的圖紙資料進(jìn)行認(rèn)真的研究核對(duì)，確認(rèn)無(wú)誤后方可使用，抄錄的數(shù)據(jù)資料必須認(rèn)真核對(duì)。地鐵隧道施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)單位交付的測(cè)量資料進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)與交接。平面控制測(cè)量應(yīng)結(jié)合地鐵隧道的長(zhǎng)度、平面形狀、線路通過(guò)地區(qū)的地形和環(huán)境等條件等進(jìn)行，可采用GPS測(cè)量、導(dǎo)線網(wǎng)測(cè)量、邊角網(wǎng)測(cè)量、三角網(wǎng)測(cè)量或綜合法進(jìn)行，應(yīng)以GPS測(cè)量和精密電子全站儀導(dǎo)線測(cè)量為首選。地鐵隧道測(cè)量時(shí)每個(gè)洞口應(yīng)測(cè)設(shè)不少于3個(gè)的平面控制點(diǎn)（包括洞口投點(diǎn)及其相聯(lián)系的GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)或三角點(diǎn)）和2個(gè)高程控制點(diǎn)。

2.2 地鐵地面主控網(wǎng)測(cè)量

地鐵工程地面控制測(cè)量應(yīng)采用先整體后局部的原則，通過(guò)合理精度與布局的平面控制網(wǎng)及高程控制網(wǎng)對(duì)工程進(jìn)行控制。

①地鐵平面控制網(wǎng)。目前情況下，平面控制網(wǎng)以GPS網(wǎng)和精密導(dǎo)線網(wǎng)為佳。我國(guó)的地鐵建設(shè)城市均為百萬(wàn)人口以上的大城市或特大城市，這些城市均建有獨(dú)立的城市控制網(wǎng)、采用獨(dú)立的城市坐標(biāo)系統(tǒng)（與國(guó)家坐標(biāo)系聯(lián)系甚少，也可以說(shuō)與國(guó)家坐標(biāo)系完全不相關(guān)），城市的各種建設(shè)活動(dòng)均是在城市坐標(biāo)系統(tǒng)的框架下進(jìn)行的，因此地鐵建設(shè)也應(yīng)該在城市坐標(biāo)系統(tǒng)的框架下進(jìn)行。地鐵平面控制網(wǎng)應(yīng)以GPS網(wǎng)為骨干，地鐵平面控制網(wǎng)中應(yīng)有5～7個(gè)原城市控制網(wǎng)中最高等級(jí)的平面控制點(diǎn)（這5～7個(gè)原城市控制網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)在地鐵總體建設(shè)區(qū)域內(nèi)均勻分布以增加網(wǎng)形強(qiáng)度，保證GPS網(wǎng)的精度均勻、減少尺度比的誤差影響，同時(shí)也是GPS網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)），通過(guò)地鐵平面GPS控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)獲得城市控制網(wǎng)與地鐵GPS控制網(wǎng)間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系（進(jìn)而實(shí)現(xiàn)2網(wǎng)的統(tǒng)一），地鐵沿線間GPS點(diǎn)的平均邊長(zhǎng)宜為1.5km～2km（最短邊不宜小于700m，因邊太長(zhǎng)易造成不通視，邊太短則會(huì)影響精度），原則上每個(gè)車站應(yīng)設(shè)一個(gè)GPS點(diǎn)且每個(gè)點(diǎn)應(yīng)盡可能有兩個(gè)以上的通視方向（這樣既便于在地鐵施工時(shí)直接從GPS點(diǎn)上向下引測(cè)，又便于用常規(guī)方法進(jìn)行檢測(cè)）。精密導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)為通過(guò)電子全站儀沿地鐵方向布設(shè)的附合在GPS點(diǎn)上的附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，為滿足施工需要，各車站、豎井口、車輛段等施工地段均應(yīng)設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)，導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)位要穩(wěn)定、可靠、便于使用并按規(guī)范要求進(jìn)行埋設(shè)。地鐵測(cè)量的重要任務(wù)之一是保證暗挖隧道的正確貫通，地鐵隧道橫向貫通中誤差一般應(yīng)不大于50mm。

②地鐵高程控制網(wǎng)。地鐵高程控制網(wǎng)應(yīng)采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的形式，在軟土地區(qū)及地面沉降發(fā)育的地區(qū)要強(qiáng)化水準(zhǔn)基點(diǎn)與水準(zhǔn)網(wǎng)的定期復(fù)測(cè)工作（這一點(diǎn)對(duì)于地鐵的安全監(jiān)測(cè)具有特別重要的意義）。水準(zhǔn)路線可布設(shè)成附合路線、閉合路線或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)。地鐵沿線的二等水準(zhǔn)網(wǎng)要起閉于一等水準(zhǔn)點(diǎn)，加密水準(zhǔn)網(wǎng)要起閉于二等水準(zhǔn)點(diǎn)。為便于使用和檢測(cè)，每個(gè)地鐵車站至少應(yīng)設(shè)2個(gè)二等水準(zhǔn)點(diǎn)，每個(gè)施工口應(yīng)至少設(shè)2個(gè)精密水準(zhǔn)點(diǎn)。地鐵水準(zhǔn)點(diǎn)要盡可能設(shè)在施工范圍之外且穩(wěn)定、可靠和便于使用的地方。地鐵隧道要求豎向貫通中誤差不大于25mm。

3 結(jié)束語(yǔ)

地鐵測(cè)量是地鐵建設(shè)工程的一個(gè)重要組成部分，要確保地鐵施工空間位置及幾何形位的準(zhǔn)確性與高精度就必須依靠高精度的測(cè)量技術(shù)與方法，要確保地鐵施工的安全性也必須依靠高精度的測(cè)量監(jiān)控技術(shù)，因此，地鐵施工的精準(zhǔn)測(cè)控非常關(guān)鍵，研究可靠、高效、簡(jiǎn)便、實(shí)用的高精度地鐵測(cè)控手段對(duì)地鐵施工的優(yōu)質(zhì)高效具有重要的科學(xué)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]黃曉燕，張爽，曹小曙.廣州市地鐵可達(dá)性時(shí)空演化及其對(duì)公交可達(dá)性的影響[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2014，（08）：1078-1089.