张虎 甘善文

摘要：本文主要介绍了地铁施工阶段的测量特点和要求，并以此为依据，重点探讨了地铁施工阶段测量控制要点，同时分析了常用措施与技术。

关键词：地铁；施工测量；控制

引言

施工测量是在工程施工阶段进行的测量工作，它不仅是工程测量的一个重要部分，也是保证工程质量和工程进度的必要阶段。近年来，随着公共交通系统的蓬勃发展，地铁工程任务越来越重。由于地铁工程面对的环境复杂，因此对工程技术的要求较高，地铁施工阶段的测量任务难度也较大。因此，在施工测量任务中掌握要点，关注细节，十分必要。

一、地铁施工阶段的测量

1.地铁施工测量特点

地铁工程面对的环境和要求特殊，因此，其施工测量任务有以下特点：

（1）工程规模大，工程周期很长，但是工程往往需要分段进行，测量工作涉及整个建设过程，任务零碎繁琐；

（2）地铁工程面对的地质条件和环境条件十分复杂，周边建筑和自然环境复杂，地下管网众多，只能使用三维坐标法放点；

（3）地质条件稳定性差，地表沉降发生可能性较高，因此，地铁施工难度和風险很高，监测任务重；

（4）工程形式多样，施工条件复杂多变，对设备和工人素质要求很高，需要专用控制网；

（5）内轨道采用整体设计，为提高安全性，且降低成本，要降低限界误差，提高工程精度；

（6）控制站点众多，且站点使用频繁，因此测量任务繁重。

二、测量精度要求

值得注意的是，地铁测量的首要任务是保证隧道贯通，在此基础上保证定线、放样等施工过程的精度要求。目前，工程中一般依据铁道部《新建铁路工程测量规范》中的测量贯通误差要求，来规定隧道贯通误差及其允许值。一般认为，地铁贯通测量误差主要来源于两个方面，包括设计所给定的限界误差（安全空隙）和隧道结构联结处的允许偏差。贯通误差的大小直接影响地铁质量和造价，一般地铁设计所给定的限界误差为100mm。

以挖掘隧道的一般技术——盾构挖掘技术为例，地面控制测量误差不能超过11.4mm，洞口中心测量误差不能超过11.4mm，竖井联系测量误差不能超过22.8mm，可见，地铁工程施工测量的精度要求极高。

三、施工阶段测量控制

1.测量误差来源

地铁施工阶段的测量误差通常来自于系统因素和人为因素。

我们知道，在地铁工程施工测量的过程中，需要考虑到地铁工程的特征、施工方案、施工技术、设备安装精度、贯通距离以及测量仪器设备本身的精度等诸多因素。地质环境的变化，施工方法和施工设备的选择，施工过程中与工程结束后轨道的变形，测量工具和测量技术的准确度及可靠性，这些都对测量的误差有一定程度的影响。这些误差是系统误差，只能尽可能地避免而不能消除。

还有部分影响来源于人为因素。测量方案的设计，施工工人的技术水平和设备使用的熟练程度，监理人员和管理人员的素质，这些同样对测量的结果带来了可能的误差，这些误差通过合理的方式能够降至最低甚至完全避免。

2.控制要点

地铁施工测量过程的控制要点应该集中在带来误差的主要工程流程上，如定向、放样、控制网、竖井联系测量、断面测量、暗挖等。

3.技术应用

传统的测量技术，如经纬仪、投点仪技术等早已广泛应用在地铁工程施工测量中。而随着计算机、卫星、定位、互联网等各个领域先进技术的发展，交叉学科和交叉技术应用于施工测量的方面越来越多。陀螺仪技术、gps定位技术等新兴技术也大大提高了施工测量的精度。

4.可行措施举例

针对施工测量控制要点，利用多种测量设备进行测量，能够对施工实现准确可靠的指导与监测。本节重点以其中几类要点为例，讨论对地铁施工阶段测量的控制。

（1）平面控制网

在工程的施工阶段，要想保证工程进行的安全性和可靠性必须依靠平面控制网的完整。平面控制网分两个等级，一等为卫星定位控制网，二等为精密导线网。当下，平面控制网主要以gps网和精密导线网为重要架构。这种控制网的基本原理是利用地铁的gps网得到其与城市的定位网的关系，从而进行定位。搭建网格的过程中，应在每个车站设一个gps点，每个点有两个以上的通视方向。

（2）地下导线测量

搭建平面控制网首先要搭建地下导线网。在管片顶部的仪器台上建导线点。为了确保仪器的稳定性，仪器采用强制归心，测量人员可在吊篮上观测并与仪器台完全分离。

（3）竖井联系测量

竖井联系测量通常有两种方式，一是投点仪方法，二是陀螺仪定向法。

投点仪方法的基本原理是利用车站两端竖井，在两个井端各加一个观测台，利用地面导线测量这两个观测台的方位，将井上观测台的坐标投影到井下，投影点的坐标和方位就是地下导线的起始点。本法的工作条件是：井上井下通视条件良好，并且井下可直接通向隧道方向。

陀螺定向法是采用光学垂准仪（或重锤球）投出井上、井下在同一铅锤线上的点位，根据井上、井下陀螺定向成果，求算投点在空间的平面夹角，使得井上、井下的导线连成一体，把井上导线坐标、方位传递到井下导线。定向时采用逆转点法进行。对一条边定向时，完成一端定向为半测回，完成两端定向为一测回。

（4）断面测量

地铁隧道的断面形式有6种包括：直墙拱形、圆形、传统形、矩形、椭圆形、变截面等。直线段和曲线段的断面测量要求是不一样的，直线段要求每12米、曲线段要求每6米测量一个断面。由于地铁隧道的断面形式是多样化的，因此测量时首先在断面上选择行车的常用位置，然后测定该位置与线路中线的距离。近年来施工单位采用的断面测量系统多由计算机、觇牌、全站仪和数据采集器等组成。

常用的断面测量的方法有二种。一种方法是在隧道内的任意位置都可以安置全站仪或战牌，采用这种测量方法，测量仪器不一定在线路中心进行测量。首先确定安置仪器的点与线路的关系。然后通过计算机确定断面里程和议程，从而进行断面测量。另一种是将全站仪和觇牌安置在隧道中线点上，测量仪器在线路中心进行测量。首先，测量置镜点至欲测断面中线点的高程和水平距离，然后就可连续依次测量多个断面测量点水平角和垂直角信息。测量的信息会自动传输到数据采集器之中，并通过计算机运算既可求出待测点与中线距离。

本文讲述的两种断面测量方法使用方便，速度快，而且可以充分利用本单位现有测量仪器设备。因此这两种方法具有非常可观的社会效益和经济效益。

结束语

地铁施工测量是保证地铁安全性和使用年限的重要条件。因此，施工方案中需要详细科学地计划测量方案与测量手段，依据实际情况实施测量。作为地铁施工测量的必要因素与基础，测量技术与测量工具需要投入更多的人力物力进行研究，以保证能够适应日益复杂的地质条件和环境条件。总的来说，在施工过程中，利用先进技术，关注要点，注意细节，按照计划进行测量，这样才能有效保证地铁工程的进度和质量。

参考文献：

[1]李顺平，简议测量在地铁施工阶段控制要点及新技术应用[j]，城市建设，2010（4）

[2]郑件，地铁施工阶段测量控制要点与新技术引用[j]，中小企业管理与科技，2009（13）

[3]高阳，建筑施工测量控制要点分析[j]，科技·向导，2012（29）

[4]丁纯刚、李雅文，地铁施工技术要点分析[j]，城市建筑，2013（18）

[5]潘国荣、车建仁，城市地铁建设中的测量技术[j]，江西科学，2006，24（4）