作者：解冰冰
摘要：測量在建築工程施工過程中的應用，已經算是非常成熟和完善，測量技術也越來越先進、測量精度也越來越高。但在地鐵車站暗挖施工環境中，由於受到現場施工條件的限制，一些先進的儀器無法使用，或使用之前的測量技術達不到我們所需要的精度要求。
這樣我就要在現有的條件下，採取一些必要的措施，盡量提高測量精度，以達到施工所需的條件。
前言 地鐵工程施工測量中，必須使橫向誤差和高程誤差控制在限值範圍內。根據《城市軌道交通測量規範》（gb50308-2008）中的規定，聯絡測量角度觀測，測角中誤差應在±2.5″之內；地下起始邊方位角的較差應小於12″，方位角平均值中誤差為±8″。
但在地鐵工程施工中，因施工工序較多、工序轉換頻繁、洞內導線點使用周期短，難以進行長期檢驗，故對測量精度提出了更高的要求。
地鐵暗挖工程測量關鍵點主要是在聯絡測量和洞內導線測量上，因地鐵車站暗挖工程，相對鐵路隧道、公路隧道等，洞內空間更為狹小，測量導線長度短，誤差大，給測量工作帶來更大的困難。
聯絡測量和控制測量是地鐵測量工程中最重要的兩個環節，聯絡測量將地面座標系轉入地下，然後通過控制測量將座標系延伸至各導洞內，聯絡測量的資料是否準確，直接關係到主體結構的尺寸是否準確。所以如何做好聯絡測量是地鐵暗挖工程施工測量工作成敗的關鍵。
聯絡測量主要是通過豎井將地面和地下控制網聯絡在統一座標系統中的測量工作。把地面上控制點的座標、方位角和高程傳遞到地下導洞中去，作為地下導線的起算座標和起始方位角，依次指導地下工程的施工，並保證正確貫通。
豎井聯絡測量包括平面聯絡測量和高程聯絡測量兩部分。平面聯絡測量可採用：聯絡三角形法，鉛垂儀法、陀螺經緯儀聯合定向法，鑽孔投點定向法以及雙井定向等方法；高程聯絡測量包括：
鋼尺（鋼絲）法，水準測量法，光電測距三角高程測量法等。
聯絡三角形法是一種傳統的豎井聯絡測量方法，也是一種比較有效的測量方法，該方法是通過從豎井上部懸掛至底部的兩根鋼絲，形成聯絡三角形來進行座標和方位傳遞的。操作較為簡單，但程式較多，工作時間較長。
陀螺儀定向是用陀螺經緯儀測定某控制網邊的陀螺方位角，並經換算獲得此邊真方位角的測量工作。測出陀螺方位角，從陀螺儀子午線（測站上通過假想的陀螺軸穩定位置的子午面，即陀螺儀子午面與地平面的交線）北方向順時針量至某定向邊的水平角。採用陀螺儀定向精度高，但是儀器**昂貴，定向工作需要時間長，對操作人員要求也比較高。
兩井定向是通過兩個豎井進行的豎井定向測量。是在兩個有巷道連通的豎井井筒內，各懸掛一根ф0.3鋼絲並上下都貼上反光片（懸掛方法和聯絡三角形法一樣），根據地面控制網測定兩根鋼絲中心的平面座標，並在隧道內用導線對兩鋼絲上反光片中心進行聯測，從而將地面控制網的平面座標和方向，傳遞給井下的控制點和導線邊。
導線測量法主要適用於井口很大且較淺，仰俯角小於30°。操作簡單，但是對於場地有很大的限制，對於暗挖地鐵車站幾乎不適用。
鑽孔投點法具有時間短、測量精度高、簡單直觀、容易操作等特點。該方法是一種適合於淺埋、礦山法施工地段豎井平面聯絡測量方法。但鑽孔投點的缺點是要在隧道上鑽乙個以上測量井。
由於地鐵施工工程大都位於交通繁忙地段，鑽井手續審批麻煩、鑽井和測量作業對交通影響大，且費用較高，一般難以採用。
（具體比較見表1）
表1 平面聯絡測量方法總結比較表
內容1.大連地鐵工程對聯絡測量的一些規定
1、聯絡測量方法
（1）鑽孔投點法：在橫通道或正線上方鑽孔投點，與豎井投點形成兩井定向（兩鋼絲間距離應大於60m，特殊情況不得小於30公尺，邊長小於60m時，相應測角及測距測回數應增至規範規定的1.5-2倍）。
（2）聯絡三角形法：採用聯絡三角形法（吊鋼絲），夾角和邊長比應滿足規範要求（夾角應小於1°，近井導線點至懸掛鋼絲的最短距離與兩根鋼絲間距離的比值宜小於1.5），鋼絲間距應大於4公尺，上下鋼絲之間的距離較差小於2mm。
（具體後面詳細講解）
（3）陀螺儀等組合定向法：採用陀螺經緯儀、鉛垂儀（鋼絲）組合定向測量。
2、聯絡測量要求
（1）不允許採用從豎井口用垂準儀投兩點座標的方法進行井上、井下聯絡測量。此種做法不滿足規範要求。
（2）第一次豎井聯絡測量資料只能用於指導隧道掘進（含橫通道）直線100公尺（曲線60公尺）以內的隧道掘進（超過上述長度就必須測設首條控制邊）。
2. 大連地鐵工程對區間地下導線首條控制邊的測量方法及要求
1、地下導線首條控制邊測量方法
（1）利用鑽孔投點，進行座標傳遞，測設地下導線首條控制邊。具體做法有：投通視的一對點；投單點，和豎井投點形成兩井定向。座標傳遞採用鋼絲（貼反光片）或投點儀完成。
（2）左、右線各測設一條陀螺方位邊，作為地下導線首條控制邊。
（3）完全按規範各項技術指標要求，採用聯絡三角形法（吊鋼絲）作業，通過邊角傳遞做出地下導線首條控制邊。
圖1 大連地鐵103標西安路站億達井聯絡測量示意圖
2、首條控制邊測量要求
（1）通過區間豎井聯絡測量控制的隧道掘進，若隧道掘進（含橫通道）超過直線100公尺（曲線60公尺），則需測設首條控制邊（100公尺以上）。
（2）各標段具體採用哪種首條控制邊測量方法，根據現場條件和區間長短等因素確定。
3、具體測量時間及報檢時間的要求
表2 控制測量及重要環節測量報審
3.聯絡測量具體操作方法
1.測量依據
《城市軌道交通工程測量規範》gb 50308-2008
《工程測量規範》gb50026-2007
《大連市地鐵工程施工管理辦法（試行）》大地發[2010]43號
《大連市地鐵工程施工測量管理辦法（試行）》補充規定（一）
《大連市地鐵工程爆破、測量管理要點》2023年10月
2.近井導線測量（精密導線測量）
2.1作業前準備
1、 仔細閱讀儀器裝置使用說明書，熟悉儀器裝置效能，做到熟練操作。
2、認真研讀作業指導書，嚴格按照相關規定和操作方法作業。
3、檢查儀器及各配件（全站儀主機、電池、三角架、基座、稜鏡、覘牌闆、對講機、記錄本等）
2.2作業要求
規範要求：符合導線的邊長宜少於12個，相鄰邊的短邊不宜小於長邊的1/2，個別短邊的邊長不應小於100m。由於城市測量環境較為複雜，規定地面導線最短不能小於50m，洞內導線不能小於60m。
表3 精密導線主要技術要求
2.3精密導線水平角觀測
1、應採用左、右角觀測，左、右角平均值之和與360°較差應小於4″；
2、前後視邊長相差較大，觀測需要調焦時，要對採用同一方向正倒鏡同時觀測法，此時乙個測回中不同方向可不考慮2c較差的限差；
3、水平角觀測一測回內2c較差，ⅰ級全站儀為9″，ⅱ級全站儀為13″。同一方向各測回較差，ⅰ級全站儀為6″，ⅱ級全站儀為9″。
2.4精密導線距離觀測
1、精密導線網的邊長觀測時，取往返測平均值為最終結果。測距長度應考慮氣象、常數及投影改正，氣象資料取測站上的觀測值，氣象觀測時待氣壓計、溫度計與周圍環境一致後，才正式測記氣象資料，氣壓計、溫度計避免受日光暴曬和直射。氣象資料、常數直接輸入全站儀自動改正。
採用觀測垂直角直接計算平距。垂直角≤4°時，觀測1測回。4°＜垂直角≤8°時，觀測2測回；垂直角＞8°時，觀測4測回。
2、距離測量除要符合精密導線測量主要技術要求外，還要符合表4規定。
表4 距離測量限差技術要求（mm）
注：（a+bd）為儀器標稱精度，a為固定誤差，b為比例誤差係數，d為距離測量值（以千公尺計）。
2.5精密導線短邊測量
如果在現場條件比較特殊必須存在短邊（小於50m）的情況下，除了使用上述前後視邊長相差較大，觀測需要調焦時，要對採用同一方向正倒鏡同時觀測法，還應先觀測長邊後觀測短邊。同時建議使用三聯腳架法即一站觀測完畢，保持本測站和前視方向站的三腳架和基座不動 ，儀器和稜鏡在基座上互換，進行下一站的角度和距離測量。
2.6注意事項
1、全站儀一定要在使用前充好電，以免影響測量工作。
2、應檢查地面已知控制點的穩定情況堅持「先檢核後利用「的原則。
3、導線測量的仰俯角不宜大於30°。
4、導線測量使用的儀器、基座、腳架各個部位應檢查是否有自然鬆動，發現後要及時擰緊。
圖2 大連地鐵103標西安路站億達井近井點導線測量示意圖
3.近井水準點測量（精密水準測量）
3.1作業前準備
1、 仔細閱讀儀器裝置使用說明書，熟悉儀器裝置效能，做到熟練操作。
2、認真研讀作業指導書，嚴格按照相關規定和操作方法作業。
3、檢查儀器及各配件（電子水準儀主機、電池、三角架、水準尺、尺墊、對講機、記錄本等）
3.2作業要求
1、精密水準應沿線路附近布設成符合路線、閉合路線。
2、水準測量的主要精度要求如下：
表5 水準觀測的視線長度、視距差和視線高度的要求
表6 水準測量精度的要求（mm）
注：l為符合線路長度，單位為千公尺。
3.3外業操作要求
1、觀測時儀器設定水準線路測量（以timbile dini03 電子水準儀為例），測量模式選擇「abffb「模式，並把奇偶站交替也選擇上，往測的測量次序是：奇數站後前前後，偶數站前後後前，返測測量次序是：奇數站前後後前，偶數站後前前後。
觀測應遵守三固定原則，即固定儀器、固定觀測人員、固定路線。
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