地铁施工测量论文(一井定向)

地铁施工测量论文（一井定向）

莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及精度研究

莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技

术的应用及精度研究

何小照

摘要：文章主要介绍了运用高精度全站仪（Leica TS30）进行竖井三角形法联系测量以及使用清华三维软件NASEW V3.0对测量数据的处理和相关精度的评定；并从地下铁道工程测量精度设计的原则和要求、定向测量、GPS控制网测量、地下精密导线测量等方面，论证了提高地下工程施工精度和施工质量的新途径。

关键词：竖井；联系三角形；测量；新技术；精度研究

Shaft contact triangulation application of new technologies and accuracy of orientation survey of Guanhui inter-city rail transit project

He xiao zhao

Abstract: This paper describes the use of high-precision total station (Leica TS30) for contact measurement of shaft triangle method and the use of three-dimensional software NASEW V3.0 Tsinghua measurement accuracy of data processing and related

assessment; and measurement accuracy from the underground railway engineering design principles and requirements

for directional measurement, GPS control work measurement, precision ground wire measurement, etc., demonstrated improved accuracy of underground construction and construction quality of new ways. Keywords: shaft;

contact triangle; measurement; new technologies; accuracy of

一、地下铁道工程测量精度设计的原则和要求

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。目前在地下铁道测量中使用

的测量贯通误差要求，大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》，它是根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。该指标应用在主要采用盾构

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莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及

精度研究

和喷锚构筑法进行隧道施工的地下铁道中，广泛应用于城市地铁，是否科学值得商榷。一般认为地下铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量(安全空隙)和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素来确定，当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。如设计一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm，则这100mm的限界裕量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。

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：

其中：地面高程控制测量中误差：±12mm 高程传递测量中误差：±8mm 地下高程测量中误差：±12mm 则高程贯通测量中误差mh为：mh=±18.8mm＜±25mm 二、联系三角形法定向测量

联系三角形法是一种传统的竖井联系测量方法。联系三角形法导线布设方式如图3所示。

1、作业实施（1）导线布设

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精度研究

导线布设情况如图3。垂线1、垂线2是通过竖井绞车及导向滑轮悬挂并吊有垂锤的高强钢丝，钢丝直径为0.5mm，并将垂锤放在机油或者阻尼液中，以减小垂锤的晃动而带来测量误差。Z、A 为已知的地面导线点,B、G为待求的井下导线点,井下、井上三角形布设时应满足下列要求:

①、垂线边距a、a′应尽量布置长些;

②、 e、f、e′、f′角度应尽量小,最大不应大于1°;

③、 b/a、b′/a′'之比值应尽量小,最大值不应大于1.5。

（2）、三角形测量

①、测量e、f、e′、f′角度；②、测量b、c、b′、c′边长。（3）、坐标计算

计算软件：坐标的平差计算使用清华三维NASEW v3.0进行平差。此软件界面如下：

2、三角形联系法测量的技术要求

（1）、定向联系测量定向原理:测量仪器是全站仪+反射片，在整个施工过程中，坐标传递4次。井上、井下联系三角形满足下列要求:

①、两悬吊钢丝间距处不小于5m。

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精度研究

②、定向角f,f′应小于1°。

③、 b/a及b′/a′的比值小于1.5倍。

（2）、联系三角形边长测量，每次独立测量3测回，每测回往返3次读数，各测回较差在地上小于0.5mm，在地下小于

1.0mm。地上与地下测量同一边的较差小于2mm。角度观测用2″级以上全站仪按方向观测法观测4测回，测角中误差在±4″之内。各测回测定的地下起始边方位角较差不大于20″，方位角平均值中误差应在±12″之内。联系三角形一次定向独立进行3测回，每测回后，变动2个吊锤位置重新进行定向测量，共有3套不同的完整观测数据。

3、联系三角形法测量的特点

联系三角形法是一种传统的竖井几何联系测量方法,存在设备笨重、工序繁多、工作时间长、劳动强度大等不足,与其他方法相比已显得比较落后。只是在不具备其他方法作业条件的情况下,可采用此法进行竖井联系测量。三、实例计算例：在莞惠城际进行了一井定向联系测量的实验，在地面上模拟竖井联系测量，所做的地下导线长度分别为40m、80m，首先根据地面导线测量出M80和M40的坐标，然后用联系三角形一井定向的方法测量出M80和M40的坐标，将两组数据分别计算出结果进行比较。