王發(fā)英

（深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，廣東 深圳 518029）

1 引言

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口越來越多，城市交通壓力逐漸增大，我國對于城市交通發(fā)展的支持力度也越來越大。然而，我國城市軌道交通地下管線的發(fā)展一直因為測量困難而被制約。因此，做好城市軌道交通地下管線檢測，對于城市軌道交通發(fā)展有重要意義，是現(xiàn)代化城市正常運行的基本保證。城市軌道交通工程的地下管線作為當(dāng)前城市運行的重要基礎(chǔ)，負(fù)有保證城市內(nèi)部能量輸送、物質(zhì)傳遞和信息傳輸?shù)穆毮?。隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步，城市地下管線無論是管線材質(zhì)、敷設(shè)手段，還是管線數(shù)量都發(fā)生著翻天覆地的變化，以往的設(shè)計材料已經(jīng)不能滿足當(dāng)前城市快速發(fā)展的需要。如何做好城市軌道交通工程地下管線測量成為當(dāng)前研究的重要方向之一。

2 地下管線測量意義

在城市化高速發(fā)展的今天，地面建筑物越來越多，為提高空間利用率，地下設(shè)施越來越密集，導(dǎo)致空間、地面及地下的各類干擾多而嚴(yán)重，各類干擾體（源）形式多樣。又因管線埋設(shè)工藝多樣化，埋設(shè)時間各不相同[1]，地下介質(zhì)物參數(shù)不均勻且多變等，給城市地下管線測量帶來了較大挑戰(zhàn)。在這樣的條件下，如何獲取精確的地下管線信息，是當(dāng)前城市地下管線測量的重要問題。眾所周知，近間距并行管線、非金屬管線以及深埋地下管線是地下管線測量的最大阻礙，如何克服這些阻礙，建立良好的測量體系，提高測量的精度和質(zhì)量成為地下管線測量的主要目標(biāo)[2]。

城市地下管線是保障城市運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市各功能區(qū)有機連接和運轉(zhuǎn)的“生命線”，關(guān)系到城市經(jīng)濟的持續(xù)、穩(wěn)定和健康發(fā)展。目前，城市地下空間的開發(fā)利用離不開已有城市地下空間信息的支撐。加強對城市地下管線測量技術(shù)的研究，不僅是城市自身經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，也是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的需要，具有重大的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的歷史意義[3]。

3 工程實例分析

3.1 工程概況

深圳市城市軌道交通12 號線二期工程項目全線起于原一期航線終點站。二期道路總長約8.01km（右線），采取全地下化鋪設(shè)方法，設(shè)站臺5 座，包括換乘站1 座，最高站間距約2.39km，最小站間距約1.02km，平均站間距約1.65km。12 號線北延伸平面示意圖如圖1 所示。

圖1 深圳市城市軌道交通12號線北延伸平面示意圖

本工程完成的工作量如下：全線12.87 公里地鐵線路的施工控制網(wǎng)測量，衛(wèi)星定位二等網(wǎng)測量18點，精密導(dǎo)線測量13.2 公里，軌道交通一等水準(zhǔn)測量10.426 公里，完成1 ∶500 地形測量2.559 平方公里，1∶1000 地形圖修測2.744 平方公里，1 ∶2000 地形圖縮編10.034 平方公里；完成地下管線探測總面積為1334037 平方米，探測總長度為370.42 公里，完成8 公里重要建（構(gòu)）筑物調(diào)查。

3.2 技術(shù)難點

（1）測量條件復(fù)雜：地鐵線路長度約8 公里，與地鐵6 號線、11 號線三線相交，測量條件復(fù)雜。

（2）技術(shù)要求高：需要布設(shè)首級GPS 網(wǎng)、精密導(dǎo)線網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)，起算點稀少且分布不均，需兼顧換乘站既有控制點的聯(lián)測，對選點埋石、觀測和數(shù)據(jù)處理水平要求較高。

（3）觀測條件不利：地鐵線路主要穿越深圳市寶安中心區(qū)大片的建筑物密集地區(qū)，精密導(dǎo)線觀測受外界大氣和光線環(huán)境的影響，儀器經(jīng)常出現(xiàn)無法觀測的情況。

（4）水準(zhǔn)通過困難：深圳大部分區(qū)域都處于建設(shè)階段，地形地貌幾乎天天都在發(fā)生變化，水準(zhǔn)路線通過困難。

（5）工期緊迫：全線地形測量和地下管線探測分為兩個階段進行，內(nèi)外業(yè)作業(yè)時間為15 個月，需多次進場并集中投入大量的人力物力。

（6）地下管線復(fù)雜：有多條大口徑原水管、高壓電力、電力隧道、供水隧道、次高壓燃?xì)獾戎匾芫€。

（7）后期服務(wù)要求高：地鐵線路設(shè)計周期長，在具體的設(shè)計服務(wù)過程中存在很多影響因素，特別是地形地貌和地下管線發(fā)生變更等，因此管線施工對后期服務(wù)有較高要求，需要不斷地完善和優(yōu)化以呈現(xiàn)良好的服務(wù)效果。

4 城市軌道交通工程地下管線測量

4.1 地下管線測量依據(jù)及作業(yè)流程

城市軌道交通工程地下管線測量的主要技術(shù)依據(jù)為 ：《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》（CJJ61-2003）；《城市測量規(guī)范》（CJJ8-99）；《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》（CJJT73-2010）；《1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖圖式》（GB/T20257.1-2007）。地下管線測量作業(yè)流程如圖2 所示。

圖2 作業(yè)流程

4.2 地下管線測量方法

城市地下管線測量需要在不同層次的監(jiān)控軸線基礎(chǔ)上完成，全方位檢測通過全站儀完成，地面平整度檢測通過極坐標(biāo)完成，高程檢測利用電磁波三角法完成，實際測量通過中干法完成。地下管線測量對于數(shù)據(jù)和精度的要求都非常高，因此，在具體檢測工作開展之前，工作人員需要充分熟悉與掌握整個地下管線的情況，并針對不同的測量問題，選取對應(yīng)的測量方法，確保高質(zhì)量完成測量工作?，F(xiàn)場勘測如圖3 所示。不同的地下管線數(shù)據(jù)要求有不同的測量方法，主要包含以下幾個方面：

圖3 現(xiàn)場勘測

（1）地下管道外業(yè)檢測采用專業(yè)的檢測軟件完成。

（2）應(yīng)用解析法：按數(shù)值成圖條件，以電子全站儀觀察，用電子記載手簿記載。

（3）圖根導(dǎo)線監(jiān)測：利用管區(qū)內(nèi)存在的圖根首級控制軸線，首先對一、二圖根導(dǎo)線控制點進行增設(shè)，再增設(shè)圖根控制點，滿足管線監(jiān)測和細(xì)帶地形圖觀測的基本要求。高度通過電磁波測距的三角高度加以表示，并和導(dǎo)線測試一起進行，其儀高和鏡高均通過已測試好的鋼尺完成高度量取，最終將數(shù)據(jù)取至毫米[2]。

（4）地下管線點測量：①地下管線點的平面方位聯(lián)測宜采用電子全站儀或?qū)崟r測距經(jīng)緯儀，以導(dǎo)線串測或極坐標(biāo)法進行。②測量時，儀表須嚴(yán)密整平于正中，對中桿上的小圓水泡形成處必須居中，以棱鏡最高量測至毫米。

（5）測量精度按照《城市建設(shè)地下水管道測量施工技術(shù)管理規(guī)程》及相關(guān)細(xì)則進行：現(xiàn)實地底管道線位與相鄰地上建(構(gòu))筑物，在道路中心線與相鄰管道之間的距離中偏差，不能超過圖紙上0.5mm。

4.3 地下管線測量精度要求

（1）控制測量精度要求

對于不同的導(dǎo)線類型，有不同的測量儀器和精度控制要求。例如一級導(dǎo)線、二級導(dǎo)線、三級導(dǎo)線之間的技術(shù)要求完全不同。導(dǎo)線之間的閉合差也不同，一級導(dǎo)線的相對閉合差為1/14000，二級導(dǎo)線的相對閉合差為1/10000，三級導(dǎo)線的相對閉合差為1/6000。控制測量精度要求如表1 ～表4 所示。

表1 等級導(dǎo)線的主要技術(shù)要求

表2 電磁波測距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求

表3 三角高程測量的主要技術(shù)要求

表4 重直角觀測的技術(shù)要求

（2）地下管線點的測量精度

平面位置測量中誤差不得大于±5cm（相對于鄰近控制點），高程測量中誤差不得大于±3cm（相對于鄰近控制點）。

4.4 地下管線測量結(jié)果的數(shù)據(jù)整理

城市軌道交通工程地下管線測量意義重大，根據(jù)不同的施工環(huán)節(jié)和測量數(shù)據(jù)要點需要選擇不同的施工方法。在前期數(shù)據(jù)測量完成后，地下管線測量結(jié)果的數(shù).4據(jù) 地處下理管主要線包測含量以結(jié)下果步的驟數(shù)：據(jù)第整一，理前期通過專業(yè)的測量方法得到測量數(shù)據(jù)后，需要對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行判斷和檢驗，確保數(shù)據(jù)符合統(tǒng)計學(xué)原理。第二，數(shù)據(jù)檢驗合格后，對數(shù)據(jù)進行數(shù)字化分析。數(shù)字化分析是將前期的檢測數(shù)據(jù)進行可視化分析，對前期調(diào)研數(shù)據(jù)進行歸納總結(jié)，明確城市軌道交通鋪設(shè)前期地下構(gòu)筑物、高程、地下水流向、地下土質(zhì)等情況，為后期地下軌道的施工提供數(shù)據(jù)支撐和理論參考[4]。第三，數(shù)據(jù)分析完成后，需要將測量數(shù)據(jù)形成圖紙，便于后期城市軌道交通的設(shè)計。在地圖中，以單實線表示連接線，而對于實際間距超過0.5 米的管線則以實4 虛1 雙虛線表示實寬，通過專業(yè)的繪圖軟件將地下測量數(shù)據(jù)整理輸出為圖紙。數(shù)據(jù)處理流程如圖4 所示。

圖4 數(shù)據(jù)處理流程

5 結(jié)語

以深圳市城市軌道交通12 號線二期工程為例，介紹了地下管線測量的流程和主要內(nèi)容，即確定地下管線測量方法、明確地下管線測量精度要求、完成地下管線測量的數(shù)據(jù)整理等，并分析了該工程在地下管線測量時存在的技術(shù)難點，為我國城市軌道交通地下管線測量提供了理論基礎(chǔ)和實踐參考。