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轨道交通工程联系测量方法的应用
[摘 要] 结合北京城市轨道交通建设中测量的实际经验, 通过对联系测量应用实例的介绍和隧道贯通测量数据的统计, 对影响隧道工程安全贯通的重要环节—联系测量的方法和手段进行了总结, 供测量工作者参考。
[关键字] 轨道交通工程;联系测量;隧道贯通
城市轨道交通工程对隧道贯通有较严格的要求, 为确保隧道安全贯通, 城市轨道交通工程的测量工作, 从首级控制网的建立到地上地下联系测量以及地下控制测量等各环节均作了误差估算和精度分析。通过实践我们不难发现, 使地上地下坐标统一起来的联系测量, 是影响隧道贯通的主要误差来源之一, 同时也是由地上到贯通面整个测量工作中最难控制的环节。因此, 对城市轨道交通工程测量中有瓶颈效应的联系测量的方法研究与经验总结非常重要, 尤其是对新开展轨道交通工程建设的地区或城市, 显得更为必要。
1 地下隧道工程联系测量精度设计
联系测量是一项综合测量工作, 它是将地面坐标、方位和高程传递到地下隧道, 作为地下控制测量起算数据的一组测量工作的统称, 是实现地下隧道工程贯通控制的核心与关键。
联系测量精度的确定, 首先依据《地下铁道工程施工及验收规范》确定贯通测量误差的允许值(88.3mm), 然后再根据测量误差的主要来源进行误差配赋, 从而进行联系测量精度的设计。
经推导, 地面 GPS 控制网点位测量中误差为±20mm; 地面精密导线和近井导线测量中误差为±15mm; 联系测量中误差为±20mm; 地下控制导线最远点点位中误差为±30mm。
2 隧道工程联系测量方法与实例
依据施工场地环境和测量条件, 联系测量可选择联系三角形法、陀螺经纬仪与铅垂仪(钢丝) 组合法、导线直接传递法、投点法。
2.1 联系三角形法
联系三角形法是一种传统方法, 在采矿业中广泛应用, 适合于井口小且深度大的竖井联系测量。虽然其作业工作量较大, 但其精度稳定, 因而国内地铁工程中许多单位在使用该法。
北京地铁 5 号线雍和宫盾构试验段盾构始发井采用联系三角形法, 悬挂 0.5mm 钢丝、施挂10kg 重锤并浸放在乏油阻尼液中。采用 LeicaTC2002 全站仪及配套觇板, 利用反射片测距(钢尺量边进行校核)。每次独立测量三测回, 每测回三次读数, 各测回较差小于 1mm; 地上与地下丈量的钢丝间距较差小于 2mm; 角度用方向观测法观测六测回, 测回间角度较差小于 6″。
2.2 全站仪、陀螺经纬仪、铅垂仪组合法
全站仪、铅锤仪和陀螺经纬仪联合定向方法, 与传统的联系三角形法相比, 克服了施工场地狭窄限制图形强度的提高、占用竖井时间过长等缺点, 其灵活快捷和多检核等特点更能适应轨道交通工程的环境条件, 因此在北京、广州等地广泛应用。
北京地铁复 ￣ 八线区间隧道联系测量, 采用Leica2002 全站仪 +NL1/20 万铅垂仪传递坐标, 利用 GAK1(±20″)+DCCSF 定向系统进行联系测量。
施工平面控制测量布置见下图。联系测量以施工竖井为测量单元, A、B 点为铅垂仪投测点,Y、Z 点分别为至隧道贯通方向的陀螺方位角测站点。
铅垂仪(A、B)标志点观测, 水平角四测回, 测回间互差小于 6″; 距离测量三测回(棱镜沿 120°位置互换), 每测回三次读数, 测回间较差小于1mm。
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