目录
1、工程概况 (1)
2、测量方案编制和测量仪器的要求 (1)
3、测量方案编制总原则 (2)
4、测量技术方案的制定 (4)
5、隧道内控制测量 (7)
5．1、隧道内平面控制测量 (7)
5．2、高程控制测量 (7)
5．3、隧道洞内的施工测量 (8)
5．4、盾构机始发初始状态的测量 (8)
5．5、盾构机姿态、管片测量 (9)
5．6、测量质量的保证措施 (10)
5．7、投入本工程项目的测量仪器设备及人员 (10)
1、工程概况
本工程为天津轨道交通1号线东延伸段洪泥河桥站~李楼站区间工程。本线路为单洞图形区间隧道，设计起始里程为：右DK35+025.475，终点里程为：右DK34+051.725。起止区间里程为973.750米。其中在右DK34+536.909处设联络通道;在左线右DK34+247.740处和规划轨道交通Z1号线斜交;右线右DK34+274.02处和规划轨道交通Z1号线斜交。采用盾构法施工，盾构管片内径为5500mm，管片外径为6200mm，环宽1500mm，管片厚度为350mm，分为6块。工程地理位置见图1-1
图1-1洪泥河桥站~李楼站地理位置图
2、测量方案编制和测量仪器的要求
（1）编制测量方案的主要依据和参照天津市地铁土建工程建设工程测量管理办法，及业主提供的测量方面的相关要求：
隧道在任何贯通面上的贯通中误差：M横≤±50mm，M竖≤±25mm；
路面、管线、建筑物的沉降与隆起限值：≤-30/+10mm；
相邻点的沉降值：≤±0.002mm.
（2）地铁施工测量主要参照、执行的规范如下
〈〈地下铁道、轻轨交通工程测量规范〉〉（GB50308—1999）：
〈〈城市测量规范〉〉（CJJ8—99）
〈〈新建铁路工程测量技术规范〉〉（TB10101—99）
〈〈工程测量规范〉〉（GB50026—93）
〈〈建筑变形测量规程〉〉（JGJ/T8—97）
〈〈全球定位系统（GPS）测量规范〉〉（GH2001—92）
国家其它测量规范，强制性标准。
（3）测量方案
方案包括：控制网的布设；控制网最弱点测量精度预估、复测频率和测量方法；仪器型号及数量；控制网测量成果和放样成果的保证措施；测量和放样原始记录的方法；人员配备等详细资料，方案报监理工程师审核批准后实施。
（4）平面控制网测量、复测和平面点放样必须使用不低于（2+2ppm,2"）等级的全站仪；高程控制网测量、复测必须使用精密水准仪和铟钢水准尺，高程放样可使用S3级水准仪加普通水准尺。
3、测量方案编制总原则
（1）依据甲方提供的“平面、高程控制点成果”进行本工程的施工测量工作。
（2）进场后10天内对控制点成果进行复测，其后每两个月复测一次。其平面精度要求见图3-1；其高程精度要求见图3-2:
图3-1洪泥河桥站~李楼站平面测量精度要求
图3-2洪泥河桥站~李楼站高程测量精度要求
如较差超限立即以书面形式上报监理工程师确认。由监理工程师及时会同甲方和控制测量单位研究解决，其整个过程按如下框图所示程序进行：
满足
开工前交接桩与复测程序框图
（3）施工控制网
①、将施工所需的平面、高程控制点尽量设置在施工影响范围外，其中平面点设置固定观测平台，原始点能满足二等水准测量的要求，所以布设的点必须实地注记并落实保护措施。
②、建立地下平面、高程控制网、将地面控制点坐标和高程引测至地下控制网，以此作为盾构推进导向和衬砌的三维位置测定的依据。
③、盾构法施工测量的重点是控制地下平面、高程控制网中最远点误差，其中最远处平面控制点沿轴线横向误差≤±25mm；最远处高程控制点≤±25mm.
④、使用的测量仪器必须按国家测量规范的要求做好仪器的检验校正工作，测量仪器必须由国家计量局授权的测量仪器鉴定单位出具的检定报告方有效，并将校正的有关资料和检定报告报监理工程师。根据测量仪器指标和鉴定报告指标由监理工程师书面确认测量仪器的使用范围。
⑤、平面控制测量必须进行左、右角观测，本道工序结束后需由监理工程师书面确认合格后方可进行下道工序的施工。
⑥、地下平面、高程控制点的修正成果，需由监理工程师确认后方可使用。
⑦、为其他复测单位提供复测条件。
⑧、测量的过程资料和成果必须由专人保管。
4、测量技术方案的制定
根据工程的施工工序，测量工作分为三个阶段：盾构机掘进前的准备工作，地面控制测量和竖井联系测量；盾构机掘进过程中的施工控制测量；隧道贯通后的贯通测量和竣工测量，隧道贯通误差的测定和隧道断面净空限界的测量。
（1）盾构机掘进的前期准备工作，首先对业主提交的平面和高程控制网的控制点进行复测，建立施工控制网，加密施工控制点。其主要工作内容是地面上平面和高程控制测量、竖井的联系测量
（2）业主提交首级平面控制点、精密导线点。对业主提交的控制点均需按同精度进行复测，检测限差必须满足三等导线规范要求。
（3）建立施工测量导线控制
①、在业主提交的GPS网和精密导线网的基础上建立施工导线控制，施工导线控制网按三等导线设计，施测导线的技术要求：测角中误差≤±1.8″，测距中误差≤±20mm，方位角闭合差≤±3.6√n，n为测站数，导线全长相对闭合差≤1/55000。
②、点位埋设：用砼包钢筋头，然后在钢筋头上刻十字表示点位，导线边长300~400m，布设成符合导线或导线网，必须符合在两个GPS点或精密导线点上。
③、测量方法：用徕卡802全站仪（标称精度2″）观测6个测回，左、右角各3个测回，左、右角平均值之和与360°的差≤±5″，导线边长采取对向观测各6测回，为了减少仪器的对中误差，采取变换180°位置对中整平；为了保证前、后视的对点精度和测角的精度，前、后点均采用基座置棱镜。
④、内业资料的计算：计算时用南方软件进行平差处理。
（5）高程控制网
①、水准路线布设成符合水准路线，每200m左右设一个固定水准点。按城市二等水准测量的技术要求进行施测，精度指标每千米全中误差不大于±2mm/km，往返观测高差较差不大于4√L，L为往返测段的水准路线长度。
②、点位的选择离施工区域较近，不易受变形稳固的地方，或选择在永久性建筑物上。水准点点位的选定便于寻找、保存和引测。平面和高程控制网应进行定期检测，以保证点位的正确性及测量精度。
③、测量方法：用LEICA-NA2/NAK2光学水准仪配苏光-FS1测微仪测量，两次变换仪器高大于10cm以上，前后视距大致相等，前后视距累积差不大于3m。
④、内业资料计算按水准路线计算机程序进行严密平差。
（6）联系测量
①、针对我项目部的工程情况，盾构机始发在洪泥河桥站内，盾构机始发采用两井定向。
②、盾构机始发定向
a.盾构机由洪泥河桥站始发，通过1个联络通道到李楼站。盾构机始发定向利用洪泥河桥站两端盾构预留井按两井定向来测量盾构机的始发方位角。
b.利用设计院提供的导线点来测量近井点，按精密导线同等精度来测量近井点坐标。在车站盾构预留口和铺轨预留口分别进行联系三角形测量，同时测定地下同一条起始边的方位角。两个预留井的间距在200m左右，充分利用这一优势来测量盾构机始发定向。
c.按联系三角形测量的技术要求进行测量，使用徕卡802型全站仪（标称精度2″）角度观测6个测回，距离测量在钢丝上贴反射片测量距离6测回，每测
正确贯通。
③、联系高程测量：联系高程测量主要内容是将地面的高程系统传入井下的高程起算点上。用悬挂钢尺的办法，钢尺需经检定合格，在地面上选好挂钢尺的固定位置系好钢尺，在钢尺的下端挂上钢尺在检定时的标准拉力的重物，井上和井下各安置一台水准仪同时读取在钢尺上的读数。在进行高程传递的过程中每测回均独立观测，测回间应变动仪器高度不小于10cm，每次应观测三测回，三测回测得地上和地下的高程之差不大于3mm。三测回测定的高差应加入钢尺的温度
5．1、隧道内平面控制测量
①、洪泥河桥站至李楼站盾构区间路线长度973.75m，隧道内平面控制按等边直伸形支导线控制，导线平均边长200m。
②、使用徕卡802全站仪（标称精度2″）进行施测，为了减少仪器的对中误差，导线点采用观测桩强制对中。
③、点位埋设：在隧道内的一侧埋置观测桩。用砼包钢筋头，砼尺寸为下部30×30cm，顶部20×20cm，高度25cm。点位埋设在隧道的两侧不受车辆和施工的影响，保证点位的稳定性。沿隧道布成直伸形的闭合导线，导线转角近180°导线平均边长180m，最短不小于140m。
④、控制网的精度按三等导线技术要求进行施测，角度测量6测回，边长对向观测6测回，边长测距较差≤3mm，测角中误差≤±4″。
⑤、测量方法：前后视点均采用基座置棱镜对点，用徕卡802全站仪（标称精度2″）观测6个测回，左、右角各3测回，左、右角平均值之和与360°的差≤±5″，导线边长采取对向观测各4测回，为了减少仪器的对中误差，采取每三测回变换180°方向重新对中整平进行测量，以提高测角精度。
⑥、内业资料处理用计算机程序进行严密平差。
5．2、高程控制测量
①、地下水准点的布设因环境条件狭小，运输车辆干扰大，因此水准点的布
设与导线点重合，导线点的钢筋头打磨成半圆球形，便于水准标尺的设立。
②、地下水准控制点用NA2/NAK2光学水准仪加FS1测微仪配铟钢尺进行施测，按三等水准测量标准进行控制。
③、洞内水准点每90米布设一个点，测量精度指标要求：每千米全中误差≤±6mm/km，往返观测高差的较差≤±12√L，L为往返测段的水准路线长度。5．3、隧道洞内的施工测量
①、施工控制导线的延伸的原则是：先检测后延伸，当检测的角度差值≤±20″，前后视的距离相对中误差≤1/5000时，才能向前延伸。
②、施工控制导线点应定期检测，保证控制网的精度和点位的稳定性，隧道掘进50m、100~150 m和接近贯通面150~200m时必须进行一次包括联系测量在内的全面检测。
③、施工水准用NA2/NAK2光学水准仪水准仪施测，往返闭合差≤±20√L。
④、水准控制点应定期进行检测，施工水准向前延伸必须先检测后延伸，检测点的高程与原高程之差≤±3mm。
⑤、高程传递用悬挂钢尺的方法，钢尺须检定合格，钢尺的下部挂上检定时的标准拉力的重物，上、下各安置一台水准仪同时观测钢尺上的读数。高程传递时独立观测三测回，每测回间仪器变动高差大于100mm，三测回测得的高差较差≤3mm。高差测定后加入温度和尺长改正。
5．4、盾构机始发初始状态的测量
①、盾构机初始状态测量的主要内容是：水平偏移、俯仰角、扭转角的测量。测量的目的是确认盾构机在掘进过程中是否沿隧道的设计中心线掘进。
②、盾构机姿态测量的原理：盾构机作为一个近似的圆柱体，在开挖掘进过程中我们不能直接测量其刀盘的中心坐标，只能用间接法来推算出刀盘中心的坐标。在盾构机的机壳体内适当位置选择测量的观测点就成为非常重要的工作，所选观测点既要有利于观测，又利于点位的保护，并且相对位置不能发生变化。
为盾构机的中心轴线，由A、B、C、D、四点构成一个四面体，测量出每个角点的三维坐标（xi, yi, zi）,根据四个点的三维坐标（xi, yi, zi）分别计算出LAB, LAC, LAD, LBC, LBD, LCD, 四面体中的六条边长，作为以后计算的初始值，在盾构机掘进过程中Li是不变的常量，通过对B、C、D三点的三维坐标测量来计算出A点的三维坐标。同理，B、C、D、E四点也构成一个四面体，相应地求得E 点的三维坐标。四A、E两点的三维坐标和盾构机的绞折角就能计算出盾构机刀盘中心的水平偏航，垂直偏航，由B、C、D三点的三维坐标就能确定盾构机的扭转角度，从而达到检测盾构机的目的。
③、盾构机姿态测量的误差分析：由于盾构机的结构原因，B、C两点的间距2m左右，AB、AC 的水平距离4m左右，测站点至B、C点的距离5m左右，由B、C点来推算A点的坐标，B、C两点的中误差传递给A点，由误差椭圆的原理可知它产生的纵向误差对里程有影响，产生的横向误差是很小的，横向误差的产生主要是测角的影响。用徕卡TCA1800型1″级全站仪进行角度、距离测量可以将A点的横向点位误差控制在10mm内。
5．5、盾构机姿态、管片测量
①、用徕卡TCRA802型2″级全站仪测定在盾构机壳内的B、C、D三点的三维坐标后，反算出刀盘中心A点的三维坐标和盾尾中心E点的三维坐标，由A、E两点的坐标计算出盾构机在掘进过程中瞬时的水平方向和垂直方向的偏离值，与自动导向系统所显示的相关数据进行比较就可以知道自动导向系统是否正常工作。
②、托架的制作和安装：托架底板采用400×400×10mm钢板，四角上用50×50角钢焊接，内侧长400mm，外侧长750mm，中心焊上仪器连接螺丝的桩头长10mm，观测时采取强制对中，减少仪器对中误差。安装在隧道顶部不受行车的影响和破坏的地方,用管片螺丝固定。
③、测量方法：从隧道内主控制导线点引测至托架上，引测至托架上时仰角不大于8°，高程全站仪加钢尺测量，采取正、倒镜读数，消除仪器竖直度盘指标差的影响。独立测量三次，测得的高差较差≤±5mm。
④、隧道环片测量：用铝合金型材加工长水准尺，规格50×50×3000mm、50×50×4000mm，在中部安装水准汽泡，并以汽泡零点左、右刻出刻度线，水准尺的校正用水准仪进校正。
⑤、测量方法：按环片的直径计算出弦长3米或4米的矢距，水准测量出环片底部的高程，环底高程加上矢距即为水平尺的高程，用经纬仪大致定出一个方向线，计算出方向线与隧道中心线的偏移量，量取方向线与水平尺零点的偏移值，用水平尺上的偏移值减去计算出的理论偏移量即为环片中心与隧道中心线的偏移值，测量位置在每环接缝处。
⑥、测量环片的旋转：用水平尺放置在环片内，水平尺水平时量出环片两端接缝与水平尺的高差，经内业计算出环片的旋转角。环片接缝齐整，水平方向顺直，利用盾构机的正、反旋转来调整，以达到隧道内环片接缝整齐、美观。5．6、测量质量的保证措施
①、对参加本工程项目的测量人员必须经过技能培训，并获得技能鉴定证书才能上岗。上岗前加强工作责心和施工安全的教育。
②、实行三级测量复核制：现场测量技术人员对现场测量的内、外业资料认真全面自检。项目部测量技术人员对现场测量的内、外业资料认真全面复核。公司测量队对关键的测量项目和重要技术方案进行审核，测量内、外业的全面复核。
③、业主、监理的审核制度：所有的内外业测量工作和测量资料都必须接受和配合业主和监理的监控检查，以及现场测量的旁站和复测。重要的测量技术方案，测量资料必须上报业主和监理审核批准后方可遵照执行。
5．7、投入本工程项目的测量仪器设备及人员
①、测量仪器配备：
徕卡TCRA???全站仪标称精度：1″ 1+2ppm；
NA2/NAK2光学水准仪
FS1测微仪
铟钢尺
②、测量人员
盾构施工时将测量人员配备到6名，分成二个小组，第一小组（4人）一组主要负责盾构掘进的施工控制测量及施工放样，第二小组（2人）主要负责盾构自动系统的操作与维护。