張 立 艷

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 成都 631110)

0 引言

地鐵車站項(xiàng)目施工具有特殊性，一般位于城市內(nèi)或周邊區(qū)域，受周邊條件限制，大部分采用垂直開挖。深基坑、短距離等特點(diǎn)給地下結(jié)構(gòu)控制測(cè)量帶來了極大的不便?，F(xiàn)場(chǎng)一線測(cè)量人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施，既要保證投點(diǎn)精度，又要盡量動(dòng)用少量的項(xiàng)目人力物力，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易、高效、便捷的投點(diǎn)方式，本文將結(jié)合杭州地鐵6號(hào)線一具體工程，介紹一種深基坑短距離的投點(diǎn)方法。

1 工程簡(jiǎn)介及面臨問題

杭州地鐵6號(hào)線一期工程錢江世紀(jì)城站，該站基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已于2014年施工完成，某單位接世紀(jì)城站內(nèi)站臺(tái)板、軌頂風(fēng)道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)二次工程施測(cè)任務(wù)。本車站分行車層和操作層共兩層，兩個(gè)出入口(還未施工)，兩端接隧道(隧道均未施工)，唯一在小里程端留有左右車道升降井，兩井在操作層中間有隔墻，行車層互通。兩井形成20 m見方口字形，深度19 m，車站總長(zhǎng)200 m。車站概況圖如圖1所示。

面臨問題：

1)該車站已完工擱置有4年之久，承包單位相關(guān)人員無法獲得聯(lián)系，站內(nèi)無既有控制點(diǎn)及相關(guān)資料。

2)投點(diǎn)距離短，仰角過大，無法直接投點(diǎn)。

3)需要施作的二次工程精度要求較高，站臺(tái)板需要±10 mm；軌頂風(fēng)道密閉門預(yù)埋件的驗(yàn)收精度±20 mm。

4)放樣整個(gè)車站站臺(tái)板，務(wù)必形成短邊控制長(zhǎng)邊的做法，精度損失較大。

5)該站井口目前在中建某局的標(biāo)段內(nèi)，井口已打圍安全防護(hù)欄，對(duì)吊鋼絲利用傳統(tǒng)的聯(lián)系測(cè)量操作影響較大，且需要人力物力也較大。即使投點(diǎn)成功，起算邊也只有20 m，依然不理想。

2 應(yīng)對(duì)方法

針對(duì)這些不利因素，本人將采取一種地鐵深基坑短距離方便快捷的投點(diǎn)方法。具體方案如下：

1)利用GPS靜態(tài)引測(cè)準(zhǔn)確的地面控制點(diǎn)至井口JM1,JM2,JM3，布點(diǎn)原則：易于假設(shè)全站儀腳架；能夠跨越圍欄，觀測(cè)到操作層冠梁，并在井口形成三角形，便于相互檢核及擁有較遠(yuǎn)的后視JM3。

2)張貼反射片至操作層冠梁小里程端內(nèi)側(cè)，能直通視底層行車層，左右側(cè)各4片，并分別命名，作為中間轉(zhuǎn)點(diǎn)待測(cè)。有人會(huì)問，為什么不用對(duì)中桿施測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，原因有兩方面：其一，對(duì)中桿自身的誤差將不可避免，增大整個(gè)測(cè)量過程的誤差；其二，在有限的空間里，對(duì)中桿自身高度，增大行車層待測(cè)點(diǎn)的仰角，影響其最底層控制點(diǎn)的投點(diǎn)距離及后視距離。

3)利用全站儀，分別置于JM1,JM2，后視JM3，對(duì)中間轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量。

4)然后置全站儀與行車層控制點(diǎn)，左右區(qū)間各一個(gè)，XC1和XC2，分別用后方交會(huì)法，后交多個(gè)或能見的所有中間轉(zhuǎn)點(diǎn)，確定其精確坐標(biāo)。

按照相似三角形性質(zhì)定律，層高8.5 m處的轉(zhuǎn)點(diǎn)，尺寸關(guān)系圖如圖2所示。

除去操作層地板旁折光影響距離1 m，加裸露地板梁高0.5 m，底層全站儀儀高約1.5 m，20 m井口可通視距離為93.3 m，約為聯(lián)系三角形測(cè)量及投鋼絲定點(diǎn)起算邊20 m的4.5倍。這個(gè)距離將極大的提高進(jìn)洞邊的后視距離。在200 m站內(nèi)放樣，將不會(huì)有任何問題。

決定XC1和XC2精度的決定性問題在于中間轉(zhuǎn)點(diǎn)的施測(cè)精度。中間轉(zhuǎn)點(diǎn)將是利用JM1,JM2直接測(cè)得。JM1,JM2是利用既有GPS控制點(diǎn)按同等精度加密測(cè)量所得，故其精度完全可以保證。所以關(guān)鍵在于觀測(cè)儀器及方法。

觀測(cè)儀器選取徠卡1201+即可，1″，無棱鏡測(cè)距精度：1 mm+1×10-6D，30倍放大倍率；后視點(diǎn)基座采用高精度對(duì)中整平基座；全站儀儀器內(nèi)設(shè)置當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)販?zhǔn)確的溫度和氣壓；觀測(cè)方法有：1)按導(dǎo)線測(cè)量方法進(jìn)行，測(cè)量滿足《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》的要求，觀測(cè)6測(cè)回，同方向各測(cè)回2C互差小于6″，測(cè)回間角值較差小于4″，距離測(cè)量各測(cè)回間較差小于2 mm。采集完外業(yè)數(shù)據(jù)，再計(jì)算中間轉(zhuǎn)點(diǎn)坐標(biāo)。2)采用盤左盤右分別建站，直接測(cè)定中間轉(zhuǎn)點(diǎn)坐標(biāo)，再轉(zhuǎn)動(dòng)后視基座180°，重新盤左盤右建站再測(cè)一遍，4次測(cè)量成果取算數(shù)平均值即可。采用盤左盤右主要是考慮有效消除全站儀豎直軸不垂直于視準(zhǔn)軸造成的影響。由于后視邊較長(zhǎng)約150 m，前視邊較短約20 m～28 m，觀測(cè)尺寸圖如圖3所示，此種觀測(cè)方法，精度是有保證的。

而行車層后方交會(huì)本身精度而言，取決于交會(huì)的圖形，由于下方本身就是狹窄地帶，待定點(diǎn)與已知點(diǎn)間形成明顯的銳角，而且角值很小，僅有16°左右，交會(huì)簡(jiǎn)圖如圖4所示。

從后方交會(huì)的公式(式(1))可以看出，角度將會(huì)是影響后交精度的重要影響源之一。

(1)

為避免角度造成的影響，改用測(cè)邊交會(huì)，距離測(cè)量是全站儀的特長(zhǎng)，相對(duì)精度很高且穩(wěn)定，故不用角度，采用后方多邊距離交會(huì)，也是為什么需要布置較多中間轉(zhuǎn)點(diǎn)的目的。測(cè)邊交會(huì)的最有利圖形是兩條交會(huì)邊長(zhǎng)相等，當(dāng)“長(zhǎng)邊/短邊”值很大時(shí)為不利圖形[2]。而距離交會(huì)的邊都基本相等。故而精度將得到保證。

在此項(xiàng)目中，為較好的保證精度，選取交會(huì)邊長(zhǎng)70 m左右，共8個(gè)中間轉(zhuǎn)點(diǎn)，可組合4個(gè)交會(huì)夾角約為10°的三角形，由此可計(jì)算得出XC1和XC2的點(diǎn)位中誤差約為5.1 mm，完全滿足施工要求。

綜上所述，利用一臺(tái)全站儀、多個(gè)反射片、正確的觀測(cè)方法和計(jì)算方法，即可實(shí)現(xiàn)高精度的深基坑、短距離投點(diǎn)，既方便快捷，又能省時(shí)省事，且精度完全可以得到保證。

3 第三方驗(yàn)證

經(jīng)過測(cè)設(shè)后，檢查既有側(cè)墻，有輕微侵線，故上報(bào)業(yè)主單位。業(yè)主單位委派第三方單位來施測(cè)，前后進(jìn)行了兩次聯(lián)系測(cè)量,第一次直接錯(cuò)誤,差1 m多，第二次經(jīng)比較，與我方測(cè)量成果較為吻合。

表1 底板控制點(diǎn)成果表

從表1可以看出，XC1,XC2有3 mm左右的差值，但在行車層大里程的轉(zhuǎn)點(diǎn)XC3,XC4有17 mm的差值。且第三方實(shí)測(cè)的既有側(cè)墻，侵線程度略大于我方施測(cè)成果。說明傳統(tǒng)聯(lián)系測(cè)量雖然能夠?qū)崿F(xiàn)深基坑投點(diǎn)，但經(jīng)引測(cè)后，距離越長(zhǎng)偏差越大。

4 結(jié)語

經(jīng)討論，業(yè)主單位較同意此施測(cè)成果，但該成果屬新式測(cè)法，且迫于爭(zhēng)論及考慮后期側(cè)墻及站臺(tái)板的處理，雙方均無法完美說服對(duì)方，最終暫停了站臺(tái)板、軌頂風(fēng)道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)二次工程施測(cè)任務(wù)，決定等世紀(jì)城站大里程端具備投點(diǎn)條件后，兩邊進(jìn)行聯(lián)測(cè)后再施作站臺(tái)墻。但本人認(rèn)為此方法精度絕對(duì)可靠，且方便快捷、省時(shí)省事、節(jié)約成本、受環(huán)境制約程度較小，可予以廣泛推廣。