浅谈地铁施工测量
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精确铺轨要求的测量作业,重点是控制铺轨基标测设来保证轨道的设计位置和线路参数，同时亦保证行车隧道的限界要求。地面测量控制网的检测、施工平面控制网的加密、施工高程控制网的加密、地面到隧道的联系测量（包括竖井定向测量、高程传递测量）、地下施工控制量、放样盾构机始发相关测量、掘进测量、隧道贯通测量。
表3.3 精密水准测量主要技术要求，应符合下表规定
图3.1 联系三角形定向测量示意图
利用业主及监理批准的测量成果书，以离盾构井最近的导线点为基点，引测1～3个导线点至每个端头井附近，布设成三角形，形成闭合导线网。近井点应与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。除近井点设置固定标志外，其它地面趋近导线点均设置临时标志。地面趋近导线全长不宜超过350m，平均边长60m，最短边长应大于30m。采用精密导线精度测量，进行严密平差，并近井点的点位中误差控制在±10mm以内。
西安是闻名世界的古都，如何确保地铁工程建设不破坏文物古遗是此次地铁建设的关键之一。此次轨道1、2、3号线主要涉及的文物古迹为明城墙和钟楼，护城河的深度为12—15米，城墙基础只有3—5米，而地铁线路埋深在20米以下，并且穿越位置避开了城墙的变形敏感区；通过钟楼时则进一步采用了绕避方式。同时，采用先进的施工方法及严密科学的施工保护与监测措施，确保施工中对文物主体不产生影响；通过减震降噪道床等设计保证运营期间文物的安全。另一方面，专家认为，城市快速轨道交通的建成可以减少地面道路修建规模，减轻老城区交通压力，改善人居环境，为传统民居和历史文化街区内的文物保护留出了足够空间，有利于历史文化名城环境风貌和古城格局的保护，符合文物保护原则。
对有关设计图纸认真会审，特别是曲线线路部分，经核算其曲线要素、某些特征点的坐标和高程，确保定位条件的准确可靠。图纸会审后，到现场进行实地查看放线条件、隧道经过沿线的地面建筑物、地下管线位置。
依据施工测量方案和设计图纸计算测放数据，并绘制草图。所有数据与草图均独立校验，并及时整理成册，妥善保管。
3地铁施工测量的内容
表3.4 精密水准测量测站观测限差应符合下表规定
基辅分划读书差（mm）
基辅分划所测高差之差（mm）
上下丝读数平均值与中丝读数之差（mm）
检测间歇点高差之差（mm）
0.5
0.7
3.0
1.0
3.3
隧道的定向测量是控制挖掘仪器的方向，直接影响隧道的贯通精度。现在多采用陀螺经纬仪进行定向，北京地铁曾采用GAK—1陀螺经纬仪，标称精度为一次定向中误差为±20mm，实际作业时考虑定向边的陀螺方位角和其改正数的测定误差，则定向边陀螺方位角误差可达到±8″。在实际工作中也可引进GAOS自动陀螺经纬仪定向系统，不仅操作方便，定向成果可靠，更提高了定向精度。
随着我国地铁、轻轨等交通事业的迅速发展，工程测量得到了长足的进步，工程测量是各项建筑工程设计、施工及设备安装的必要工序，城市地铁由于其在建筑物、构筑物稠密地区修建，精度要求较高，施工线路长、施工单位多，给工程测量增加了工作难度，新的测量仪器及新的测量方法正普遍运用在地铁施工中。本文就当前地铁工程测量的现状和主要技术方法，结合实地生产实践，作一些介绍和论述。文章介绍了当前地铁工程测量的一些新技术和方法。并从地铁工程测量精度设计的原则和要求、定向测量、GPS控制网测量、铺轨基标测量等方面，探讨提高地铁施工精度和施工质量的新途径。
1
地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的，它不仅要保证隧道和线路贯通，而且要满足线路定线和放样的精度要求。
地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通，因此在地下铁道工程测量精度设计中，合理地规定隧道贯通误差及其允许值，是地下铁道测量的一项重要研究任务。根据铁道部《新建铁路工程测量规范》，目前在地下铁道测量中使用的测量贯通误差，限界裕量每侧为100mm，主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进行隧道施工的地下铁道中，也适合应用于城市地铁。地铁给定的高程安全裕量比较大，一般为70—100mm，因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差，很容易满足贯通误差设计要求，但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求，高程贯通测量误差确定为±25mm.同样采用不等精度分配方法，将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节：
水准尺
水准型号
视线长度（m）
前后视较差（m）
前后视积累（m）
视线离地面最低高度（m）
视线长度20cm以上
视线长度20cm以下
因瓦尺
DS1
≤60
≤1
≤3
0.5
0.3
3.1.2
明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向。
明挖工程投点、定向比较简单，按常规的附合导线测量，也可以往返观测形成闭合导线。暗挖工程竖井投点、定向比较复杂，传统采用悬吊钢丝的联系三角形法，利用检测三角形边长和方位角闭合差，来确定各条边的方位角，进而依据较长边的方位来确定整个竖井的起始方位。通过竖井悬挂两根钢丝由近井点测定与钢丝的距离和角度，从而算的钢丝的坐标以及它们的方位角，然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知，通过测量的计算便可以得到地下导线坐标与方位角，这样就把地上与地下联系起来。现在，在地铁中，采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向克服了受城市地铁施工场地狭窄制约，图形强度不易提高，占用井筒时间过长等缺点，而且采用双投点，双定向的方法，大大增加了测量检核条件，又提高了定向精度。
每千米高差中数中误差（mm）
线路长度（km）
水准仪型号
水准尺
观测次数
往返较差、闭合或环线闭合差
偶然中误差（mm）
全中误差（mm）
与已知点联测
附和或环线
平地（mm）
山地（mm）
±2
±4
2~4
DS1
因瓦尺
往返各一次
往返各一次
±8√L
±2√2
注：1、L为往返测段、附和或环线的线路长度（以km计）。2、n为单程的测站数。
3.1基本控制测量
3.1.1地面控制测量
目前我国城市基本控制网多采用GPS控制网。考虑到地铁测量误差分配到GPS测量的误差精度要求（相邻点位中误差小于±10mm），为加强控制网整体强度，常采用一次布设，两级观测、整体平差的原则设计和布设GPS网，.一级网由两个重叠的大地四边形组成，二级网为一级网下加密的三角锁。例如早在1990年5月北京地铁复八线就采用GPS进行首级控制测量，控制网由10个点组成，布设成单三角锁形式，该网采用两台WM100单频接收机观测，异环闭合差为1.73ppm—2.89ppm，边长中误差为±2.1mm，点位中误差为±3.5mm.。1994年由于城市建设的影响，原有GPS控制点有的被破坏，有的发生变形，需要对原控制网进行扩充，并对原控制点的稳定性进行评价。为此，在原GPS控制网的基础上进行扩充 ，新网共选设了13个点，其中3个点为一等点，7个点为旧点，新增6个点。
+1mm
调配转入
正常使用
电子经纬仪
DJD2A-1
2”
调配转入
暂停使用
水准仪
DSC432
+1mm
调配转入
暂停使用
按《计量法》的规定进行测量仪器的检定和校验，具有有效地合格证书。若检定合格后经过长途运输或存放3个月以上的仪器，使用前应按精度要求自行检校。
2.2完成设计图纸审核和现场踏勘
北起建设中的郑州至西安高速铁路西安北客站，向南沿未央路、北关正街至北门外，穿越古城墙北门后，沿北大街至钟楼，绕钟楼后沿南大街至南门里，穿越古城墙南门后，沿南关正街、长安路、小寨、纬一街至国际会展中心站。线路全长26.4千米，设车站20座。
浅谈地铁施工测量
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学号：*******
专业班级：工程测量与监理394404
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摘 要
西安地铁，是中国陕西省西安市的城市轨道交通系统。1994年，西安市人民政府在《西安城市总体规划（1995—2010年）》中，首次正式提出兴建4条城市轨道交通线路，长度73.17公里。这项规划于1999年获得国务院的批复。2004年2月，在重新编制的《西安市城市快速轨道交通线网规划》中，市政府将轨道交通线网的远期规划，增加到6条线路，总长251.8公里。首条开通线路，2号线于2011年9月16日正式通车试运营。
西安市城市快速轨道交通线网规划方案由6条主线和1条支线组成，线网总长251.80km。西安市城市轨道交通线网规划采用棋盘加放射状格局，便于拉大城市骨架，利于发展外围新区、降低中心密度、保护古城风貌，有助于城市总体规划的尽快实施。计划近期先建设轨道2号线、1号线和3号线，总里程94.6km，计划总投资超过300亿元人民币。总体建设目标为:2015年形成城市中心区基本骨架网，2020年充实和形成骨干线网，2050年形成完整的城市轨道交通网。
3.2施工及放样测量
施工测量中主要利用徕卡TC802全站仪，使用坐标法进行精密导线复核、导线点的加密，利用瑞得RTS-822R全站仪进行施工测量定位点的测量放样，桩位放样，利用经纬仪进行各建筑的轴线放样。二等水准点的复合利用DS05水准仪进行，其它的高程测量利用南方水准仪。
建筑物、构筑物的结构和装修工程放样，设备、管网安装工程放样，包括暗挖法为施工导向，盾构机定位、纠偏和装配式量
控制明挖地下中桩体系，控制暗挖地下主导线，控制明、暗挖工程地下主水准网，进行分段贯通测量，平差地下平面、高程主控制网，考虑各段工程间的衔接。贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。
地下导线测量按Ⅰ级导线精度要求实施，采用左右角观测，测角中误差≤±2.5″，导线全长闭合差≤1/35000。在隧道贯通面附近≤±25mm，盾构法隧道单项掘进超过1.5Km时，过1000m后≤±20mm。盾构始发前、开挖至隧道全长1/3处时、2/3处时、和距贯通面50m～100m时，分别对地下导线按Ⅰ级导线精度要求进行复测，根据复测结果及时修正控制点数据，确保隧道贯通精度。在施工过程中，导线点要完全按照导线点要求制做，并对导线点加以保护，防止导线点的损坏，移动，测量队不定时对已有导线点进行复测，保证导线精度。
表3.3 精密水准测量主要技术要求，应符合下表规定
图3.1 联系三角形定向测量示意图
利用业主及监理批准的测量成果书，以离盾构井最近的导线点为基点，引测1～3个导线点至每个端头井附近，布设成三角形，形成闭合导线网。近井点应与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。除近井点设置固定标志外，其它地面趋近导线点均设置临时标志。地面趋近导线全长不宜超过350m，平均边长60m，最短边长应大于30m。采用精密导线精度测量，进行严密平差，并近井点的点位中误差控制在±10mm以内。
西安是闻名世界的古都，如何确保地铁工程建设不破坏文物古遗是此次地铁建设的关键之一。此次轨道1、2、3号线主要涉及的文物古迹为明城墙和钟楼，护城河的深度为12—15米，城墙基础只有3—5米，而地铁线路埋深在20米以下，并且穿越位置避开了城墙的变形敏感区；通过钟楼时则进一步采用了绕避方式。同时，采用先进的施工方法及严密科学的施工保护与监测措施，确保施工中对文物主体不产生影响；通过减震降噪道床等设计保证运营期间文物的安全。另一方面，专家认为，城市快速轨道交通的建成可以减少地面道路修建规模，减轻老城区交通压力，改善人居环境，为传统民居和历史文化街区内的文物保护留出了足够空间，有利于历史文化名城环境风貌和古城格局的保护，符合文物保护原则。
对有关设计图纸认真会审，特别是曲线线路部分，经核算其曲线要素、某些特征点的坐标和高程，确保定位条件的准确可靠。图纸会审后，到现场进行实地查看放线条件、隧道经过沿线的地面建筑物、地下管线位置。
依据施工测量方案和设计图纸计算测放数据，并绘制草图。所有数据与草图均独立校验，并及时整理成册，妥善保管。
3地铁施工测量的内容
表3.4 精密水准测量测站观测限差应符合下表规定
基辅分划读书差（mm）
基辅分划所测高差之差（mm）
上下丝读数平均值与中丝读数之差（mm）
检测间歇点高差之差（mm）
0.5
0.7
3.0
1.0
3.3
隧道的定向测量是控制挖掘仪器的方向，直接影响隧道的贯通精度。现在多采用陀螺经纬仪进行定向，北京地铁曾采用GAK—1陀螺经纬仪，标称精度为一次定向中误差为±20mm，实际作业时考虑定向边的陀螺方位角和其改正数的测定误差，则定向边陀螺方位角误差可达到±8″。在实际工作中也可引进GAOS自动陀螺经纬仪定向系统，不仅操作方便，定向成果可靠，更提高了定向精度。
随着我国地铁、轻轨等交通事业的迅速发展，工程测量得到了长足的进步，工程测量是各项建筑工程设计、施工及设备安装的必要工序，城市地铁由于其在建筑物、构筑物稠密地区修建，精度要求较高，施工线路长、施工单位多，给工程测量增加了工作难度，新的测量仪器及新的测量方法正普遍运用在地铁施工中。本文就当前地铁工程测量的现状和主要技术方法，结合实地生产实践，作一些介绍和论述。文章介绍了当前地铁工程测量的一些新技术和方法。并从地铁工程测量精度设计的原则和要求、定向测量、GPS控制网测量、铺轨基标测量等方面，探讨提高地铁施工精度和施工质量的新途径。
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地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的，它不仅要保证隧道和线路贯通，而且要满足线路定线和放样的精度要求。
地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通，因此在地下铁道工程测量精度设计中，合理地规定隧道贯通误差及其允许值，是地下铁道测量的一项重要研究任务。根据铁道部《新建铁路工程测量规范》，目前在地下铁道测量中使用的测量贯通误差，限界裕量每侧为100mm，主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进行隧道施工的地下铁道中，也适合应用于城市地铁。地铁给定的高程安全裕量比较大，一般为70—100mm，因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差，很容易满足贯通误差设计要求，但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求，高程贯通测量误差确定为±25mm.同样采用不等精度分配方法，将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节：
水准尺
水准型号
视线长度（m）
前后视较差（m）
前后视积累（m）
视线离地面最低高度（m）
视线长度20cm以上
视线长度20cm以下
因瓦尺
DS1
≤60
≤1
≤3
0.5
0.3
3.1.2
明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向。
明挖工程投点、定向比较简单，按常规的附合导线测量，也可以往返观测形成闭合导线。暗挖工程竖井投点、定向比较复杂，传统采用悬吊钢丝的联系三角形法，利用检测三角形边长和方位角闭合差，来确定各条边的方位角，进而依据较长边的方位来确定整个竖井的起始方位。通过竖井悬挂两根钢丝由近井点测定与钢丝的距离和角度，从而算的钢丝的坐标以及它们的方位角，然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知，通过测量的计算便可以得到地下导线坐标与方位角，这样就把地上与地下联系起来。现在，在地铁中，采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向克服了受城市地铁施工场地狭窄制约，图形强度不易提高，占用井筒时间过长等缺点，而且采用双投点，双定向的方法，大大增加了测量检核条件，又提高了定向精度。
每千米高差中数中误差（mm）
线路长度（km）
水准仪型号
水准尺
观测次数
往返较差、闭合或环线闭合差
偶然中误差（mm）
全中误差（mm）
与已知点联测
附和或环线
平地（mm）
山地（mm）
±2
±4
2~4
DS1
因瓦尺
往返各一次
往返各一次
±8√L
±2√2
注：1、L为往返测段、附和或环线的线路长度（以km计）。2、n为单程的测站数。
3.1基本控制测量
3.1.1地面控制测量
目前我国城市基本控制网多采用GPS控制网。考虑到地铁测量误差分配到GPS测量的误差精度要求（相邻点位中误差小于±10mm），为加强控制网整体强度，常采用一次布设，两级观测、整体平差的原则设计和布设GPS网，.一级网由两个重叠的大地四边形组成，二级网为一级网下加密的三角锁。例如早在1990年5月北京地铁复八线就采用GPS进行首级控制测量，控制网由10个点组成，布设成单三角锁形式，该网采用两台WM100单频接收机观测，异环闭合差为1.73ppm—2.89ppm，边长中误差为±2.1mm，点位中误差为±3.5mm.。1994年由于城市建设的影响，原有GPS控制点有的被破坏，有的发生变形，需要对原控制网进行扩充，并对原控制点的稳定性进行评价。为此，在原GPS控制网的基础上进行扩充 ，新网共选设了13个点，其中3个点为一等点，7个点为旧点，新增6个点。
+1mm
调配转入
正常使用
电子经纬仪
DJD2A-1
2”
调配转入
暂停使用
水准仪
DSC432
+1mm
调配转入
暂停使用
按《计量法》的规定进行测量仪器的检定和校验，具有有效地合格证书。若检定合格后经过长途运输或存放3个月以上的仪器，使用前应按精度要求自行检校。
2.2完成设计图纸审核和现场踏勘
北起建设中的郑州至西安高速铁路西安北客站，向南沿未央路、北关正街至北门外，穿越古城墙北门后，沿北大街至钟楼，绕钟楼后沿南大街至南门里，穿越古城墙南门后，沿南关正街、长安路、小寨、纬一街至国际会展中心站。线路全长26.4千米，设车站20座。
浅谈地铁施工测量
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学号：*******
专业班级：工程测量与监理394404
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摘 要
西安地铁，是中国陕西省西安市的城市轨道交通系统。1994年，西安市人民政府在《西安城市总体规划（1995—2010年）》中，首次正式提出兴建4条城市轨道交通线路，长度73.17公里。这项规划于1999年获得国务院的批复。2004年2月，在重新编制的《西安市城市快速轨道交通线网规划》中，市政府将轨道交通线网的远期规划，增加到6条线路，总长251.8公里。首条开通线路，2号线于2011年9月16日正式通车试运营。
西安市城市快速轨道交通线网规划方案由6条主线和1条支线组成，线网总长251.80km。西安市城市轨道交通线网规划采用棋盘加放射状格局，便于拉大城市骨架，利于发展外围新区、降低中心密度、保护古城风貌，有助于城市总体规划的尽快实施。计划近期先建设轨道2号线、1号线和3号线，总里程94.6km，计划总投资超过300亿元人民币。总体建设目标为:2015年形成城市中心区基本骨架网，2020年充实和形成骨干线网，2050年形成完整的城市轨道交通网。
3.2施工及放样测量
施工测量中主要利用徕卡TC802全站仪，使用坐标法进行精密导线复核、导线点的加密，利用瑞得RTS-822R全站仪进行施工测量定位点的测量放样，桩位放样，利用经纬仪进行各建筑的轴线放样。二等水准点的复合利用DS05水准仪进行，其它的高程测量利用南方水准仪。
建筑物、构筑物的结构和装修工程放样，设备、管网安装工程放样，包括暗挖法为施工导向，盾构机定位、纠偏和装配式量
控制明挖地下中桩体系，控制暗挖地下主导线，控制明、暗挖工程地下主水准网，进行分段贯通测量，平差地下平面、高程主控制网，考虑各段工程间的衔接。贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。
地下导线测量按Ⅰ级导线精度要求实施，采用左右角观测，测角中误差≤±2.5″，导线全长闭合差≤1/35000。在隧道贯通面附近≤±25mm，盾构法隧道单项掘进超过1.5Km时，过1000m后≤±20mm。盾构始发前、开挖至隧道全长1/3处时、2/3处时、和距贯通面50m～100m时，分别对地下导线按Ⅰ级导线精度要求进行复测，根据复测结果及时修正控制点数据，确保隧道贯通精度。在施工过程中，导线点要完全按照导线点要求制做，并对导线点加以保护，防止导线点的损坏，移动，测量队不定时对已有导线点进行复测，保证导线精度。
