地铁精密工程测量方法与实施

地铁精密工程测量方法与实施

【摘要】本文主要分析了地铁精密工程测量的相关问题，具体论述了地铁精密工程测量的一些有效的方法，同时，本文还分析了地铁精密工程测量方法的具体实施过程，以期可以为地铁精密工程的测量提供参考。

【关键词】地铁；精密工程；测量；方法 一、前言

地铁建设的过程中，需要涉及到很多精密工程，这些精密工程的施工质量直接影响地铁建设的质量，所以，必须要提高地铁精密工程测量的准确度和施工的质量，提高地铁工程的整体施工效果。

二、地铁工程测量

1、地铁工程测量的特点

地铁工程常在地下管网繁多、建筑物稠密的城市环境中建设，其施测环境复杂，故不仅技术含量高、造价昂贵，而且精度要求相当高，必须精心施测并进行成果整理，其测量成果必须符合相关规范。在地铁工程建设和运营期间，其自身和环境的安全稳定对社会有一定影响，因此地铁建设的工程测量有特殊方法和要求，其测量特点有：

（一）地铁工程浩大，投资多、工期长。一个城市的地铁建设要根据近期、远期客流量进行总体规划，分期建设。因此测量工作不仅要考虑全局，也要顾及局部，不但沿每条线路独立布设控制网，而目在线路交义处要有一定数量控制点重合，以保证各相关线路准确衔接。

（二）地铁路线长，施工单位多，开工、竣工时间不一致，施工工艺复杂多样，隧道限界裕量小。为保证全线准确贯通，测量精度要求高。

（三）车站包括卞体结构、出入口和风道。采用明挖及盖挖顺作法施工方法，施工工艺复杂，工序转换快，地下施测条件差，测量工作量大。

（四）地面导线控制网和高程控制网由地面传递到地下，必须保证精度，且要布设形成检测条件并经常复测控制点、

（五）区间暗挖先通过竖井，再通过横通道分别进入左、右线隧道，并且曲线半径较小，造成了后视距离短、转角多，给正洞内导线延仲带来一定难度。

（六）地铁工程测量内容多，与地而既有建筑结合紧密，各测量体和线路连接密切。除了要进行施工放样、贯通测量以外，还要进行变形监测等项工作。

（七）地铁位于城市环境中，沿线高楼林立，车流密集，加之地铁施工沿线的地表沉降变形等对测量成果精度有较大的影响。

2、地铁工程测量的主要内容

地铁工程测量的主要任务涉及到规划设计、施工设计、施工、竣工和运营阶段的全部测绘工作。地铁测量工作除了提供各种比例尺、地形图与地形数字资料来满足规划、设计的需要以外，还要按设计要求标定地铁线路位置以指导施工，保证所有建、构筑物位置正确和不侵入限界，以及在施工和运营期间对线路、建筑结构、周围环境的稳定进行变形监测等。

根据地铁的赋存条件和施工工艺特点，地铁工程测量的主要工作内容有：地铁工程测量的主要内容包括设计阶段测量(地铁首级控制测量、线路带状地形图测量、专项调查与测绘、设计线路地面定线测量及拆迁线测量)、施工阶段测量(贯通测量、铺轨基标测量、设备安装及装修辅助测量方案、竣工测量)。

3、地铁工程测量精度设计的原则和要求

地铁工程测量的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度及贯通距离等诸多因素确定的，它即要保证隧道和线路贯通，又要满足线路定线和放样的精度要求。

地铁测量的首要任务是保证隧道贯通，故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。

三、地铁精密工程测量的实施过程

1、技术设计书的设计与编写

（一）铁路精密工程控制测量技术设计书，是指导精密工程控制测量的基础，也是指导后续工作的基础，因此必须编写的系统全面，特别是每个技术指标的制定，必须满足铁路的技术等级要求。编写前先要搜集过去工作资料，了解整个工程概况，包括工程所处的地理区域，过去工作的注意事项，工作方法及成果资料的精度指标。必须明确铁路的等级、设计时速及线路的设计资料，以此来确定铁路精密测量控制点的埋标等级，测量所用仪器方法，处理数据所用软件及成果资料达到的精度指标等。对于每个环节都要仔细斟酌，确保制定的测量方法及技术指标满足铁路设计要求，能够指导后续工作。

（二）坐标系统的设计：根据测区投影长度变形值的要求，采用任意带高斯正形投影抵偿坐标系进行坐标系分带设计。无碴轨道工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应尽量一致，而国家的3°带投影坐标，在投影带边缘的边长投影变形值达到22.5cm/km。因此采用工程独立坐标系，把边长投影变形值控制在一定范围内以满足施工测量的要求。德国高速铁路采用MKS定义的特殊技术平面坐标系统。MKS可根据需要把地球表面正形投影到设

计和计算平面上，发生的（不可避免的）长度变形限定在10mm/km的数量级上。参考国外先进的控制测量技术，规定投影长度的变形值一般不大于10mm/km。关于投影长度的变形值一般不大于10mm/km的坐标系统，可选择以下三种数学模型：抵偿坐标系统、任意中央子午线坐标系统、任意中央子午线的任意较窄宽度带坐标系统。

2、现场的选点埋标及测量工作

（一）选点工作

选点看起来是一项比较简单的工作，其实不然，无论GPS还是导线选点都要求有很高的技术水平的工作。如果点位选择不好，会给后续工作带来很大的麻烦。有时甚至因为点位的原因不能测量而必须重新选点。GPS点位要尽量选择在四周开阔的区域，在地面高度角15°内不应有成片的障碍物；点位应选择在交通方便，且利于安全作业的地方；点位附近不应有大面积水域或其它强烈干扰卫星信号接收的物体（如金属广告牌等）；点位须远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离均不得小于200m，离高压输电线距离不得小于50m；附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，尽量避开大面积水域。值得强调的是，点为要选在土质稳定，易于保存且容易到达的地方，尽量不要选在坎边、临时性的房屋顶上和距离线位太近的地方。实践证明，当有流动的物体经过GPS静态接收机附近时对信号的PDOP影响很大，因此也不要选在公路路边、铁路路基上，因为这样将会给后序的测量和数据处理带来很大的麻烦，有时甚至不得不重新选点测量。

（二）埋标工作

一般来讲选点和埋标工作最好同时进行，避免选好点时间台长标记丢失给后续埋标工作带来麻烦。埋标最基本原则是按照事先选好的位置和尺寸埋设，但如果发现选点的位置有问题，可以适当的调整，如发现选好的位置有地下水、土质不好有淤泥等情况，就要做调整。调整时要看事先计划好的通视情况进行，避免任何点都不通视的点存在。根据现场情况，保证现场点名和事先设计好的点名完全一直，在印完每个点名时都要认真核对核实并拍好招片，现场仔细绘制好点之记。

（三）测量工作

测量工作分为以下几个步骤。

（1）出工前的准备工作。

检查仪器检定证书是否在有效期内，仪器部件是否齐全，设备有无破损情况。最好进行实地测量，检查仪器是否能够正常。GPS测量最好用带有长水准气泡的基座，出工前要检校好每一个基座的对中器。基座检校是测量工作的基础，许多项目GPS测量返工大都由于基座问题造成了。基座检校主要是对中器，水准管

两方面检校，须由专业人员或者工作经验丰富的人员检校。

（2）现场测量工作。

通过京沪高速铁路、太中银铁路、京石客运专线等多个精密控制项目GPS测量工作发现，GPS基座的由于在运输过程中长途颠簸，对中器和长水泡经常发生问题，所以要求操作者对基座做经常性的检查校正，发现问题及时解决处理。铁路GPS测量多采用四台基站测量，因为这样做效率较高。

（3）测量方法。

3、数据整理工作及技术报告的设计与编写

（一）数据整理工作

（二）技术总结的编写工作

技术总结应该详实缜密全面，主要是对测量过程、测量方法及测量成果的结论，总结出经验以便别人借鉴。

四、精密导线的严密平差

在进行精密导线平差时要结合GPS测量情况进行平差的多方案比选,找出最优的平差方案。好的平差方案,在边角观测值相同的情况下,导线的全长相对闭合差比较小,根据闭合导线的角度闭合差和附合导线方位角闭合差计算的测角中误差、点位中误差和相邻点位中误差均较小、边角观测值和方位角的改正数较小,平差后方位角的中误差较小

五、结束语

综上所述，地铁精密工程测量的过程中，一定要掌握合理的测量方法，同时，针对测量过程中出现的问题，一定要及时的采取应对策略，提高测量的准确性和测量的效果。

【参考文献】

[1]苏全利.论高速铁路测量网布设技术[J].铁道勘察，2010（06）：34.

[2]夏季,应立军.高速铁路轨道精密工程测量[J].科技资讯，2010（18):25.

[3]梓德竹，张成成，李钢.基于GPRS的实时差分系统及其在铁路工程中的应用研究[J].测绘工程.2012，15（5）：65—69.