魏鵬琳 郭春生 彭琛

摘 要：平面聯(lián)系測量是指導(dǎo)盾構(gòu)推進(jìn)的重要環(huán)節(jié)，實(shí)際工程中采用兩井定向進(jìn)行施測。常用的測量方法包括直接導(dǎo)線法與吊鋼絲法，筆者采用上述兩種方法在佛山市深電區(qū)間進(jìn)行聯(lián)系測量，測量后統(tǒng)計(jì)兩種方法的消耗對比，總結(jié)兩種方法適應(yīng)的場景。

關(guān)鍵詞：平面聯(lián)系測量;兩井定向;直接導(dǎo)線法;吊鋼絲法

中圖分類號：U239.5 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）6-0077-03

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.06.018

Application Comparison of Different Plane Connection Measurement Methods in Rail Transit Engineering Survey

WEI Penglin ? ?GUO Chunsheng ? ?PENG Chen

（SGIDI Engineering Consulting（Group） Co.，Ltd.，Shanghai 200093，China）

Abstract：Plane contact measurement is an important link to guide shield propulsion. In practice， two wells are used for directional measurement. The common measurement methods include direct conductor method and hanging wire method， The author use the above two methods to measure the connection between the deep electric power sections in Foshan City. After the measurement， the consumption comparison between the two methods is calculated and the scenarios suitable for the two methods are summarized.

Keywords： plane contact;measurement of two well directional;direct wire;method of wire lifting

0 引言

聯(lián)系測量作為軌道交通工程測量的重要環(huán)節(jié)，主要任務(wù)是將地面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程基準(zhǔn)傳遞到地下，使地上地下的測量工作采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)[1]。將地面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到地下的測量工作稱為平面聯(lián)系測量，是指導(dǎo)盾構(gòu)推進(jìn)施工的基本條件，作為盾構(gòu)推進(jìn)指示方向，是確保隧道貫通的重要環(huán)節(jié)[2]。

本文以佛山地鐵三號線深村站至電視塔站區(qū)間為例，對盾構(gòu)隧道區(qū)間不同的平面聯(lián)系測量方法進(jìn)行比較，同時(shí)對內(nèi)外業(yè)實(shí)施過程進(jìn)行了相關(guān)分析。

1 平面聯(lián)系測量的精度分析及方法介紹

平面聯(lián)系測量任務(wù)在于提供地下導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角及起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)[3]。隨著儀器精度的逐步提高，起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)傳遞能較好控制，坐標(biāo)方位角的傳遞往往較難控制，須優(yōu)化測量手段，保證坐標(biāo)方位角的正確[4]。

聯(lián)系測量根據(jù)導(dǎo)線傳遞出口的多少可分為一井定向和兩井定向。一井定向，地下基線邊通常僅15 m左右?！冻鞘熊壍澜煌üこ虦y量規(guī)范》（GB/T 50308—2017）[5]規(guī)定，基線邊方位角檢核互差應(yīng)小于12″。以最不利因素12″計(jì)算因基線方位角引起的偏差，約為0.9 mm。佛山市軌道交通3號線線路平均長度約為2 km，按2 km對基線邊方位角導(dǎo)致的貫通誤差進(jìn)行估算，見圖1貫通誤差估算示意圖。

因基線邊過短引起的偏差約為120 mm，已經(jīng)超出平面貫通誤差50 mm的行業(yè)規(guī)定，盾構(gòu)將無法出洞。按規(guī)范的橫向貫通誤差估算測量精度，15 m基線邊的橫向誤差須≤0.25 mm，角度偏差不宜大于4″，以常規(guī)的工程測量手段，一井定向很難滿足控制貫通誤差的測量要求。

為了減小基線邊方位角對貫通的影響，應(yīng)拉長基線邊，采用兩井定向，從車站兩端向下傳遞，地下基線邊達(dá)到120～150 m。佛山市軌道交通3號線常用的兩井定向方法主要有兩種：兩井定向直接導(dǎo)線法和兩井定向吊鋼絲法。

1.1 兩井定向直接導(dǎo)線法

直接導(dǎo)線法按《城市軌道交通工程測量規(guī)范》（GB/T 50308—2017）第3.3節(jié)精密導(dǎo)線網(wǎng)測量有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行。此方法測設(shè)便捷，較為常用，在兩個(gè)豎井內(nèi)、車站內(nèi)分別布設(shè)固定墩臺，地上地下導(dǎo)線聯(lián)測成網(wǎng)，形成兩井定向直接導(dǎo)線法。

1.2 兩井定向吊鋼絲法

在兩個(gè)豎井井內(nèi)掛鋼絲，鋼絲下面吊10 kg重錘，重錘置于裝有油的桶中，防止鋼絲擺動，油桶置于井下，在鋼絲上部和下部分別貼上反射片。利用在地面近井控制點(diǎn)及井下底板控制點(diǎn)，采用全站儀，測量出鋼絲相應(yīng)的邊角關(guān)系。井上與井下同一邊邊長較差應(yīng)小于2 mm。聯(lián)系測量須獨(dú)立進(jìn)行三組，做到井上井下同時(shí)測量?；ゲ顫M足要求后，方可取三次的平均值作為該次的定向最終測量成果。

2 工程實(shí)例

為了對比兩種聯(lián)系測量方法的工作效率，選取了深村站—電視塔站區(qū)間作為實(shí)例對比，從深村站出發(fā)，向北延伸，沿文華路敷設(shè)，下穿文華路連續(xù)橋、興盛石材等廠房及季華路廣告牌，最后沿季華六路到達(dá)電視塔站，區(qū)間總長為1.5 km。

2.1 兩井定向吊鋼絲法

根據(jù)施工現(xiàn)場條件及周邊環(huán)境，深村站—電視塔站區(qū)間本次平面聯(lián)系測量采用佛山市城市軌道交通三號線工程精密導(dǎo)線控制點(diǎn)為平面坐標(biāo)起算依據(jù);施測路線附合導(dǎo)線;井上、井下同步觀測。聯(lián)系測量按照上述施測線路變動兩次鋼絲，得到3組外業(yè)數(shù)據(jù)。內(nèi)業(yè)采用清華山維測量控制網(wǎng)平差軟件對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密平差，求得基線邊控制點(diǎn)成果，見表1。

2.2 兩井定向直接導(dǎo)線法

深村站—電視塔站區(qū)間測量檢測使用了佛山市城市軌道交通三號線工程精密導(dǎo)線控制點(diǎn)作為測量工作起算點(diǎn)，作業(yè)前先檢核平面控制點(diǎn)間相互關(guān)系;起算點(diǎn)檢測合格后，采用附合導(dǎo)線聯(lián)測近井點(diǎn)。內(nèi)業(yè)采用清華山維測量控制網(wǎng)平差軟件對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密平差，求得基線邊控制點(diǎn)成果，見表2。

3 成果比對及施測過程消耗對比

統(tǒng)計(jì)兩種不同施測方法的基線邊成果，見表3、表4。統(tǒng)計(jì)施測過程中的生產(chǎn)投入，見表5。

經(jīng)過驗(yàn)證，兩種聯(lián)系測量的互差均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相關(guān)規(guī)范規(guī)定，證明兩種方法均技術(shù)可行。

以上案例的車站為二層結(jié)構(gòu)，直接導(dǎo)線法傳遞兩次后可到達(dá)底板，測站數(shù)相對偏少，測量線路均為強(qiáng)制對中墩，測量精度能有所保證。通過上述對比可知，直接導(dǎo)線法在人工投入、測量時(shí)長、設(shè)備投入、材料投入方面均較少，受制約條件較小，數(shù)據(jù)處理相對簡便。因此，車站結(jié)構(gòu)深度在2～3層較淺時(shí)，宜優(yōu)先選擇兩井定向直接導(dǎo)線法。

當(dāng)車站結(jié)構(gòu)較深達(dá)到4層時(shí)，單井的直接導(dǎo)線法測站數(shù)增加為4站，隨著測站數(shù)增加，直接導(dǎo)線法的精度將會降低。車站結(jié)構(gòu)越深時(shí)，吊鋼絲法的外界環(huán)境控制因素及注意事項(xiàng)越多，存在操作困難的弊端。因此，車站結(jié)構(gòu)較深時(shí)，宜根據(jù)現(xiàn)場條件選擇適宜的聯(lián)系測量方式。

4 結(jié)語

本文通過對平面聯(lián)系測量不同施測方法入手，結(jié)合地鐵測量案例分析得到以下兩點(diǎn)結(jié)論。

①長區(qū)間暗挖隧道，一井定向的聯(lián)系測量精度難以滿足貫通要求;兩井定向吊鋼絲法、兩井定向直接導(dǎo)線法等方法，增加了地下基線的長度后，坐標(biāo)、邊長、方位角均能滿足規(guī)范要求，明顯拉高了地下方位角的精度。

②經(jīng)采用兩種平面聯(lián)系測量方法對同一工程進(jìn)行測量并綜合分析，針對通常深度的地下二層、三層車站，使用直接導(dǎo)線法測量時(shí)工作量及儀器投入小、受制約因素小、測量簡便、數(shù)據(jù)處理簡單，值得全面推廣。

參考文獻(xiàn)：

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