齊尚旺

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1 軌道交通測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

與歐美等發(fā)達國家相比，我國的城市軌道交通測量技術(shù)起步較晚，在測量技術(shù)和設(shè)備方面存在一定差距。在1970年前，我國的軌道交通測量技術(shù)主要依靠簡單的建設(shè)區(qū)域地形測繪、施工區(qū)域放樣等，測量誤差較大。到80年代后，我國的測量技術(shù)有了根本性的巨大轉(zhuǎn)變，管線圖測繪測量、貫通測量、專用控制網(wǎng)測量、規(guī)劃驗收測量等技術(shù)逐步得到實際應(yīng)用，在此時，國內(nèi)先進的測繪儀器如全站儀、數(shù)字水準儀等也逐步在軌道交涉中得到了進一步應(yīng)用；由于導(dǎo)線的測量、平差軟件的進一步發(fā)展，數(shù)字化與科學(xué)化的計算效率得到提高。

在20世紀的80年代初期，GPS等國外先進的測量技術(shù)率先在一些科研院所中得到了應(yīng)用型的研究，到了80年代的中期，導(dǎo)航型接收機在多領(lǐng)域開始被引進，相關(guān)部門進行了深入研究。在80年代的末期，GPS等測量技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于精密工程和大地測量，特別是軌道工程，如美國的Locamo軌道、加拿大的麥克唐納山軌道等。

隨著GPS等測量技術(shù)的進一步研究以及工程實際中該技術(shù)的應(yīng)用效果，到了90年代，GPS等測量技術(shù)已普遍應(yīng)用于成立、改善和加密測量控制網(wǎng)絡(luò)，其中包括高級別的大地網(wǎng)絡(luò)、軌道交通測量以及油田、礦區(qū)等測量控制網(wǎng)絡(luò)。

進入21世紀后，隨著我國城市軌道交通工程建設(shè)的迅猛發(fā)展，GPS等測量技術(shù)成功應(yīng)用于廣州地鐵、上海地鐵等大型工程中，以實際應(yīng)用效果驗證了該技術(shù)在軌道交通工程中的優(yōu)勢。

2 地鐵軌道交通精度設(shè)計原則和要求

地鐵軌道交通測量工程的精度設(shè)計是根據(jù)不同的工程特征，施工方法，施工精度，貫通距離等多種影響因素而確定的，除了要保證地鐵軌道交通隧道的順利貫通，還要滿足線路定線和放樣的精度要求。

地鐵的高程安全裕量一般為70～100mm，結(jié)合目前的測量儀器和隧道結(jié)構(gòu)豎向允許偏差，比較容易滿足設(shè)計貫通誤差要求，但考慮到后續(xù)地鐵鋪軌對高程精度的要求，高程貫通誤差確定為±25mm，并采用不等精度分配方法，將高程貫通誤差分配到高程測量的各個環(huán)節(jié)中。

在地鐵軌道交通測量過程中，運用全站儀、投點儀及陀螺經(jīng)緯儀組合的聯(lián)合測量方法進行豎井定向，該測量方法區(qū)別去傳統(tǒng)吊鋼絲聯(lián)系三角形法，克服地鐵施工場地狹窄，圖形不易控制，影響施工進度等缺點，采用雙投點定向的方法，增加測量檢核條件，提高定向精度。

3 地鐵軌道交通控制測量方法

3.1 編寫軌道精密工程測量技術(shù)書

由相關(guān)人員全面采集地鐵軌道工程的施工方法、注意事項等相關(guān)情況，獲悉地鐵等級及設(shè)計線路，據(jù)此確定地鐵軌道精密測量控制點坐標位置和具體的測量方法，運用計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實現(xiàn)對地鐵軌道精密工程測量相關(guān)數(shù)據(jù)的比對、處理和分析，可以將軌道精調(diào)區(qū)段的軌道控制點數(shù)據(jù)導(dǎo)入到全站儀之中，包括設(shè)計平曲線、豎曲線、超高數(shù)據(jù)等，做好測量基礎(chǔ)資料的準備工作，為地鐵軌道精神工程測量方法的實踐應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[1]。

3.2 現(xiàn)場選點及測量操作

從地鐵軌道交通現(xiàn)場選點工作來看，它對全球定位系統(tǒng)、導(dǎo)線選點要求極高，一旦現(xiàn)場選點的準確性出現(xiàn)偏差則會影響到后續(xù)的工作。因此，要盡量選取視野開闊、地面高度在15°內(nèi)無障礙物的區(qū)域，且周邊沒有信號干擾物或大片水域，以此作為軌道GPS點位。

在地鐵軌道交通測量工作應(yīng)用中，還要注重埋標工作與選點工作并行操作，這主要是考慮到如果軌道GPS定位選點的時間過長會影響埋標工作的順利進行。為此，要在與選點工作同步進行的埋標工作中，確定好埋標的具體位置、幾何尺寸，并保持選點位置與埋標位置的一致性，對于選點位置不相符合的要加以調(diào)整。

3.3 測量方法

（1）地鐵軌道線形測量方法。這是以軌道幾何狀態(tài)測量儀為依托，實現(xiàn)對每一個軌枕信息的數(shù)據(jù)采集，是一種具有自動照準、自動目標辨識的智能化、全站儀協(xié)同作業(yè)模式和方法。它主要是以線路兩端的軌道控制點為基準，各個測量區(qū)間設(shè)定8個軌道控制點，在人工照準其中的兩個軌道控制點的前提下，利用全站儀自動測量其余六個軌道控制點的邊角，獲取后方交會測量的軌道控制點觀測數(shù)據(jù)信息，準確地計算出全站儀自由設(shè)站點的三維平差坐標、精度等相關(guān)參數(shù)，運用平差后的點位中誤差判定并剔除不良觀測值，實現(xiàn)對點位誤差的重新計算和糾偏調(diào)整，滿足軌道定向角的標準和要求[2]。

（2）軌道模擬調(diào)整量計算方法。在獲悉軌道線形、現(xiàn)場扣件等情況的前提之下，依循如下步驟進行操作：①以外直軌作為基準軌，進行軌道的高低方向的調(diào)整和分析。②由之前獲取的波形數(shù)據(jù)，依循“削峰填谷”的策略確定模擬調(diào)整方案，依照先調(diào)整基準軌的高低及軌向、后調(diào)整非基準軌的軌距及水平等方法，較好地控制調(diào)整量以滿足規(guī)定的要求。③由軌道線形綜合分析而形成不同參數(shù)的軌道波形圖，并將需要調(diào)整區(qū)段的軌道幾何參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，使之平順和流暢，并要規(guī)避緩直、直緩點位處的反超高現(xiàn)象。

總之，地鐵軌道系統(tǒng)是城市交通中不可缺少的部分，由于傳統(tǒng)的測量方法大多是采用人工弦線、L形道尺與復(fù)原基標相配合的方式，實現(xiàn)對地鐵軌道的幾何狀態(tài)測量，這就難免受到測量設(shè)備、作業(yè)方式的限制和影響，無法精準地實現(xiàn)對地鐵軌道絕對位置偏差的控制，也無法精準地通過計算獲取地鐵軌道的長短波指標，導(dǎo)致地鐵軌道難以保持高質(zhì)量的幾何狀態(tài)，缺乏應(yīng)有的平順性。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。