测量方案22.docx
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测量方案22
福州市轨道交通1号线工程06标段
测量方案
编制：
审核：
审批：
中铁十局福州市轨道交通1号线工程06标段项目经理部
二〇一一年五月
目录
1工程概述2
2编制依据3
3管理机构3
3.1测量队的人员组成和仪器配备3
3.2测量队的工作职责和日常管理4
4测量精度5
4.1精密导线点复测及加密精度要求5
4.2二等水准点复测及加密精度要求5
4.3施工放样5
5测量方案6
5.1控制点复测及加密6
5.1.1平面控制点复测及加密6
5.1.2高程控制点复测及加密8
5.2联系测量11
5.2.1地面近井导线测量11
5.2.2地面近井水准测量12
5.2.3联系三角形测量12
5.2.4高程联系测量14
5.2.5准备工作15
5.2.6定向时的安全措施15
5.3地下控制测量16
5.3.1地下平面控制测量16
5.3.2地下高程控制测量18
5.4施工测量19
5.4.1施工导线及施工高程测量19
5.4.2明挖车站施工测量20
5.4.3盾构区间隧道施工测量21
6贯通误差测量24
7竣工测量25
8测量保证措施25
福州市轨道交通1号线06标段
测量方案
1工程概述
福州市轨道交通1号线工程06标段位于福州市台江区达道路至茶亭。
本工程建设单位为福州市城市地铁有限责任公司，设计单位为上海市隧道工程轨道交通设计研究院，监理单位为四川铁科建设监理有限公司。
本标段包括一站一区间，即：
区间（茶亭站～达道站）、达道站，区间上行全长1230.139m，区间下行全长1231.839m，线路平面最小平面曲线半径R-299.851m，线路纵断面均呈“V”字型，最大坡度25‰，采用盾构法施工。
车站主体长约142m，宽20.5m，为地下三层结构，其中一、二层为明挖顺作，地下三层为盖挖逆作。
本工程测量工作较复杂，要进行地面控制测量、地面定线测量、联系测量、地下控制测量、地下施工测量，测量精度要求高。
2编制依据
（1）《城市轨道交通工程测量规范》GB50308—2008；
（2）《工程测量规范》BG50026—2007；
（3）《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006；
（4）《福州市轨道交通1号线工程06标段设计图纸》；
（5）设计交桩资料。
3管理机构
3.1测量队的人员组成和仪器配备
为确保地铁建筑物空间位置及几何尺寸的准确性，将误差控制在规定范围之内，保证施工测量的精度，我项目部安排了有地下工程测量经验的测量工程师和测量人员组成专业测量队，负责施工测量工作。
并根据工程项目需要的规范要求标准配备测量仪器，用于现场施工测量。
测量队人员组成见下表。
测量队人员组成
序号
姓名
职务
学历
专业
工作年限
1
黄顺佩
测量队长
大学本科
土木工程
15年
2
双帅
测量员
大学本科
土木工程
6年
3
化利国
测量员
大学本科
土木工程
6年
4
王帅博
测量员
大学本科
土木工程
3年
测量仪器清单见表
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
全站仪
徕卡TS02
台
1
水准仪
苏州一光DSZ2
台
2
测微器
苏州一光
台
1
钢卷尺
50m
把
3
铟瓦水准尺
3m
把
2
温度计
个
1
气压表
个
1
3.2测量队的工作职责和日常管理
1）测量队的工作职责:
测量队执行技术责任制，并对项目总工程师负责。
⑴负责各控制网点的接收、管理和对控制网点的复测；
⑵负责布设施工用加密控制网，并组织复测；
⑶负责配合业主及监理有关测量复测及检查工作，负责向监理书面申报测量实施方案及测量成果，并对所报资料的完整性、正确性负责；
⑷对施工作业队的测量工作进行检查、指导；
⑸负责内外业施工测量资料的编制、收集和整理工作，保证资料的规范性、完整性、连续性，并为竣工资料的编制和组卷作好资料积累；
⑹负责本标段隧道的贯通测量，作好工程竣工测量及交验工作；
⑺负责测量仪器检验、标定工作，保证仪器的良好状态。
2）测量工作的日常管理
本项目测量工作采用二级分工技术负责制。
项目部设专业测量组，负责本项目施工范围内的控制测量、地面地下定线测量、贯通测量、竣工测量及对施工放线进行检查复测，并对施工队测量组工作指导、检查、督促；车站施工队和区间施工队各设一个测量组，各施工队测量组负责日常施工放线、放样测量工作。
项目总工程师指导和检查测量工作。
各项测量工作严格执行复核制度，未经复测的桩点、未经复核的内业资料绝不使用，未经复核的测量成果不得用于上报资料或现场交底。
为确保施工控制点的稳定可靠，与相邻标段测量点连网测闭合，对地面首级和二级控制网点进行同等精度的复测工作。
4测量精度
4.1精密导线点复测及加密精度要求
各角度测回数：
6个测回；
测角中误差：
≤±2.5″；
方位角闭合差：
；
导线全长相对闭合差：
≤1／35000；
测距中误差：
≤±4mm；
测距相对中误差：
≤1／60000。
4.2二等水准点复测及加密精度要求
观测次数：
往返测各1次；
往返测闭合差：
≤
；
4.3施工放样
施工放样内容包括主体结构纵横轴线、基坑开挖线及高程、围护结构纵横中心线。
限差见表4.1。
表4.1放样各项限差要求
围护结构
主体结构
测量内容
临时结构轴线
永久结构轴线
立柱
主体结构中线
中误差
±50mm
±20mm
/
/
允许误差
/
/
±3mm
±5mm
5测量方案
5.1控制点复测及加密
5.1.1平面控制点复测及加密
对地面上设计院所交平面控制点复测及加密同时进行，既能满足测量规范要求又能提高工作效率。
为便于线路的地面定位及地表沉降观测，平面控制点沿线路方向布设成附合导线。
具体布设方式根据现场实际情况确定。
选择导线点时应符合下列要求：
（1）附合导线的边数宜少于12个，相邻边的短边不宜小于长边的1/2，个别短边的边长不应小于100m；
（2）导线点的位置应选在施工变形影响范围以外稳定的地方，并应避开地下构筑物、地下管线等；
（3）相邻导线点间以及导线点与其相连的卫星定位点之间的垂直角不应大于30°，视线离障碍物的距离不应小于1.5m，避免旁折光的影响。
（4）在线路交叉及前、后期工程衔接的地方应布设适量的公用导线点。
（5）充分利用现有城市控制点标石。
导线测量前对仪器进行常规检查和校正。
控制点按下图形式埋设，埋设结束后绘制点之记。
图5.1精密导线标石埋设（单位：
㎜）
1—盖；2—砖；3—素土；4—标石；5—冻土线；6—混凝土
精密导线测量主要技术要求如下：
表5.1精密导线测量主要技术要求
平均边长（m）
附合导线总长度
（km）
每边测距中误差
（㎜）
测距相对中误差
测角中误差（″）
水平角测回数
边长测回数
方位角闭合差（″）
全长相对闭合差
相邻点的相对点位中误差（㎜）
350
3～4
±4
1/60000
±2.5
6
往返测距各2测回
1/35000
±8
注：
n为导线的角度个数，一般不超过12。
导线测量中水平角观测应符合以下要求：
（1）采用左、右角观测，左、右角各观测三测回，左、右角平均值之和与360°的较差小于4″；
（2）前后视边长相差较大，观测需调焦时，宜采用同一方向正倒镜同时观测法，此时一个测回中不同方向可不考虑2C较差的限差；
（3）水平角观测一测回内2C较差为13″。
同一方向值各测回较差为9″。
在附合导线两端的卫星定位控制点上观测时，宜联测两个卫星定位控制点方向，夹角的平均观测值与卫星定位控制点坐标反算夹角之差应小于6″。
精密导线网测距时除应符合表5.1的要求外，还应符合下表要求：
表5.2距离测量限差技术要求（㎜）
全站仪等级
一测回中读数间较差
单程各测回间较差
4
6
注：
一测回指照准目标一处读数4次。
具体施测方法为：
使用徕卡全站仪边长往返观测各测两测回。
每测回间重新照准目标，每测回读数四次。
一测回四次读数的较差小于4mm，测回间平均值的较差小于6mm。
精密导线网计算应采用严密平差方法，其精度应符合表5.1的规定。
精密导线测角中误差（
）按下式计算：
式中
——附合导线的方位角闭合差；
——附合导线的角度个数；
——附合导线的个数。
精密导线网测量结束后应保留下列资料：
（1）导线网示意图；
（2）外业观测记录；
（3）导线点点之记；
（4）导线点坐标及其精度评定成果表；
（5）技术总结。
5.1.2高程控制点复测及加密
高程复测及水准点加密同时进行。
使用苏州一光精密自动安平水准仪及配套铟瓦水准尺，按二等水准精度进行观测，往返较差、附合水准路线闭合差应小于
（L为往返测段、附合水准路线长）。
精度满足要求后，作为首级控制点使用。
水准点利用本标段平面控制点及现有城市控制点标石，同时水准点应选在施工影响的变形区域以外稳固、便于寻找、保存和引测的地方。
竖井附近水准点布设数量不少于2个。
表5.3水准网测量的主要技术要求
水准测量等级
每千米高差中数中误差
（㎜）
附合水准路线平均长度
（km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差、附合水准路线闭合差
（㎜）
偶然中误差
M△
全中误差
Mw
与已知点联测
附合水准路线
二等
±2
±4
2～4
DS1
铟瓦尺
往返测各一次
往返测各一次
注：
L为往返测段、附合或环线的路线长（以km计）。
具体施测方法如下：
作业前，应对所使用的水准测量仪器和标尺进行常规检查和校正。
二等水准测量仪器i角应小于或等于20″。
二等水准网测量的观测方法为：
（1）往测奇数站上：
后——前——前——后
偶数站上：
前——后——后——前
（2）返测奇数站上：
前——后——后——前
偶数站上：
后——前——前——后
由往测转向返测时，两根水准尺必须互换位置，并应重新整置仪器。
水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度应符合表5.4的规定。
表5.4水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度的要求（m）
等级
视线长度
前后视距差
前后视距累计差
视线高度
仪器等级
视距
视线长度20m以上
视线长度20m以下
二等
DS1
≤60
≤2.0
≤4.0
≥0.4
≥0.3
水准测量测站观测限差应符合表5.5的规定
表5.5水准测量的测站观测限差（㎜）
等级
上下丝读数平均值与中丝读数之差
基、辅分划读数之差
基、辅分划所测高差之差
检测间歇点高差之差
二等
3.0
0.5
0.7
2.0
往返两次测量高差超限时应重测。
重测后，二等水准应将重测成果与原测成果比较，其较差合格时，取其平均值。
水准测量的内业计算，应符合下列规定：
（1）计算取位，高差中数取至0.1㎜；最后成果，二等水准取至1.0㎜。
（2）水准网的数据处理应进行严密平差，并计算每千米高差中数偶然中误差、高差全中误差、最弱点高程中误差和相邻点的相对高差中误差。
（3）水准测量每千米的高差中数偶然中误差（MΔ）按下式计算：
——每千米高差中数偶然中误差（㎜）；
L——水准测量的测段长度（km）；
——水准路线测段往返高差不符值（㎜）；
——往返测水准路线的测段数。
测量结束后应保留下列资料：
（1）水准网示意图；
（2）外业观测记录；
（3）点之记；
（4）高程成果表及精度评定资料；
（5）技术总结。
5.2联系测量
联系测量包括：
地面近井导线测量和近井水准测量；通过竖井的定向测量和传递高程测量；地下近井导线测量和近井水准测量。
5.2.1地面近井导线测量
为满足联系测量的要求，在竖井附近设置近井点。
根据现场设计控制点布设情况，测定近井点的坐标，可采用极坐标法或导线测量法。
（1）极坐标法测定近井点
当竖井附近的设计控制点能够直接测定近井点时，可利用设计控制点采用极坐标法直接测定近井点坐标。
为保证测量精度，此时应进行双极坐标测量，即独立进行两次极坐标测量。
近井点的点位中误差应在±10㎜以内。
（2）导线测量方法测定近井点
采用导线测量方法测定近井点时，以设计控制点为起算数据，在其间加密近井导线，并形成附合路线，近井点要纳入近井导线中。
近井导线测量按精密导线测量的技术要求施测，最短边长不应小于50m，近井点的点位中误差应在±10㎜以内。
在必要的情况下，可在竖井口附近测设两个近井点，连接成双导线形式。
近井点位置处在施工影响的变形区内，因此每次进行联系测量时都要重新对近井点进行复测。
地面近井点与精密导线点应构成附合导线或闭合导线，并按精密导线网测量的技术要求施测。
近井导线总长不超过350m，导线边数不超过5条，最短边长不应小于50m。
5.2.2地面近井水准测量
高程近井点利用设计水准点直接测定，并构成附合或闭合水准路线。
高程近井点按二等水准测量技术要求施测。
5.2.3联系三角形测量
联系三角形定向测量亦称一井定向测量。
一井定向是在一个竖井中悬挂两根钢丝，在地面，近井点与钢丝组成三角形，并测定近井点与钢丝的距离和角度，从而算得两钢丝的坐标以及它们之间的方位角。
在井下，同样井下近井点也与钢丝构成三角形，并测定井下近井点与钢丝的距离和角度，由于钢丝处在自由悬挂状态，可认为钢丝的坐标和方位角与地面一致，通过计算便可获得地下导线起算点的坐标和方位角，这样就把地上的导线传递到了地下。
图5.2一井定向示意图
图5.3联系三角形定向测量示意图
联系三角形设置时需满足以下几点：
（1）竖井中悬挂钢丝间的距离C应尽可能长；
（2）联系三角形锐角γ、γ`应小于1°，呈直伸三角形（即C、C`在O1、O2延长线附近设置）；
（3）a/c及a`/c应小于1.5（有条件时应小于等于1）；
测量精度为：
（1）测角中误差≤2.5″；
（2）联系三角形定向推算的地下起始边方位角的较差应≤12″，方位角平均值中误差≤8″；
（3）联系三角形边长测量各测回较差≤1㎜，地上与地下丈量的钢丝间距较差应小于2㎜。
具体施测方法如下：
联系三角形边长测量采用全站仪配合反射片测距和经检定的钢尺丈量相结合的方法。
每次独立测量三测回，每测回读数三次，每测回较差应小于1㎜。
地上与地下丈量的钢丝间距较差应小于2㎜.钢尺丈量时施加钢尺检定时的拉力，并进行倾斜、温度、尺长改正。
角度观测采用方向观测法观测六测回，测角中误差应在±2.5″之内。
同时测角精度应满足下表：
表5.6方向观测法水平角观测技术要求（″）
全站仪的等级
半测回归零差
一测回内2C较差
同一方向值各测回较差
级
8
13
9
联系三角形测量所需仪器设备：
TS02全站仪（莱卡2″）并配反射片；10㎏重锤2个；Ф0.3高强钢丝80m；小绞车、导向滑轮；机油2桶（作为阻尼液）；经过比长的钢卷尺等。
内业计算：
在进行内业计算前，应对全部记录进行检查。
内业计算分为两部分：
解算连接三角形各未知要素及其检核；按一般导线方法计算各边的方位角与各点坐标。
（1）三角形的解算及平差
①根据a、b、c、γ求β，即sinβ=bsinγ/a；
②c的计算值：
c算=bcosγ+asinβ；
③c的不符值：
h=c算-c；
④a边改正值：
Δa=-h/4,
b边改正值：
Δb=-h/4,
c边改正值：
Δc=h/2。
以改正后的边长a、b、c为平差值，按正弦定理计算出α、β，即为平差后的角值。
γ改正很小，仍采用原测角值。
采用上述方法可计算出井下三角形平差后的边角a`、b`、c`、α`、β`。
γ`改正很小，仍采用原测角值。
坐标和方位角传递计算：
已知A点坐标为XA，YA，DC方位角为D0。
根据平差后的三角形边角进行计算。
（1）C`D`方位角D`0
DC方位角为D0，CO1方位角为D1=D0+180+ω，O1O2方位角为D2=D1+180-β，O2C`方位角为D3=D2+180+β`，C`D`方位角为D4=D3+180+ω`。
（2）C`点坐标
XB=XA+bcosD1+ccosD2+b`cosD3
YB=YA+bsinD1+csinD2+b`sinD3
联系三角形测量，每次定向应独立进行三次，三次的较差及平均值中误差满足要求时，取三次平均值作为定向成果。
5.2.4高程联系测量
高程联系测量采用在竖井内悬挂钢尺的方法。
测量时地上和地下安置的两台水准仪应同时读数，并在钢尺上悬挂与钢尺鉴定时相同质量的重锤。
图5.4高程传递示意图
传递高程时，每次独立观测三测回，测回间变动仪器高，三测回测得地上、地下水准点间的高差较差应小于3㎜。
高差进行温度、尺长改正。
一井定向因工作环节多，测量精度要求高，同时又要缩短占用井筒的时间，所以须有很好的工作组织，才能圆满的完成定向工作。
5.2.5准备工作
（1）选择连接方案，作出技术设计；
（2）定向设备及用具的准备；
（3）检查定向设备及检验仪器；
（4）预先安装投点设备和将所需用具设备等送至定向井口和井下；
（5）确定井上下的负责人，统一负责指挥和联络工作。
5.2.6定向时的安全措施
由于竖井较深，在进行联系测量时，应特别注意安全，否则极易产生意外事故。
为此，必须采取下列措施：
（1）在定向过程中，劝阻一切非定向工作人员在井筒附近停留；
（2）提升设备应稳固、牢靠；
（3）井盖必须结实可靠的盖好；
（4）对定向钢丝必须事先仔细检查，放提钢丝时，应事先通知井下，只有当井下人员撤出井筒后才能开始；
（5）垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒；
（6）下放钢丝时应严格遵守均匀慢放的规定，切忌时快时慢和猛停，因为这样极易使钢丝折；
（7）向参加定向工作的全体人员反复进行安全教育，以提高警惕。
在地面工作的人员不得将任何东西掉入井内，在井盖工作的人员均应配带安全带；
（8）定向时，地面井口自始至终不能离人，应有专人负责井上下联系。
5.3地下控制测量
隧道内的施工测量控制网是地下隧道掘进测量、设备安装测量和竣工测量的基础。
地下控制测量包括地下平面和高程控制测量。
地下控制测量以联系测量传递的地下近井点为测量起算点。
5.3.1地下平面控制测量
进行地下平面控制测量前，首先对地下近井点进行检核，当确定其稳定可靠后方可以这些点作为起算点进行地下平面控制测量。
5.3.1.1导线布设形式
地下平面控制点分两级布设成支导线形式。
在隧道掘进初期，由于距离短，不宜布设地下控制导线，但为了满足隧道施工需要，需布设施工导线，以便指导施工。
施工导线边长一般为25～50m。
当隧道直线段每掘进200m或曲线段每掘进100m时，布设地下平面控制点，并进行地下平面控制测量。
隧道曲线段控制点间距不应小于60m。
当隧道掘进到相邻竖井时，将地下控制导线构成符合导线形式，以增强控制网强度。
5.3.1.2导线点埋设
隧道内导线点埋设在隧道结构的底板上，采用20㎝×10㎝×1㎝规格的钢板，钢板与结构底板的钢筋焊接在一起，并用混凝土将其浇筑在底板内。
在钢板上钻小孔并镶上铜丝作为导线点标志。
有条件时，可借助管片的螺栓，安装强制对中托架，既可以提高对中精度又不影响洞内运输，此时导线点埋设在边墙附近。
控制点要避开强光源、热源、淋水等地方，控制点间视线距隧道壁要大于0.5m。
图5.5隧道底板上施工控制导线点或线路中线点钢板标志
注：
标志以用20㎝×10㎝×1㎝规格的钢板和钢筋焊接而成，钢板与结构底板的钢筋焊接在一起，浇筑在底板混凝土中。
在钢板上钻小孔并镶上铜丝作为导线点标志。
图5.6隧道边墙施工控制导线点固定标志
1—标志点
5.3.1.3测量方法
地下平面控制测量采用导线测量方法，测量采用莱卡TS02（2″）全站仪施测，左右角各观测两测回，左右角平均值之和与360°较差应小于4″；边长往返观测各两测回，往返平均值较差应小于4㎜。
测角中误差为±2.5″，测距中误差为±3㎜。
控制点点位横向中误差应符合下式要求：
mu≤mФ×（0.8×d/D）
式中mu——导线点横向中误差（㎜）；
mФ——贯通中误差（㎜）；
d——控制导线长度（m）；
D——贯通距离（m）。
由于盾构区间施工过程中控制点易受施工的影响，地下导线点有可能发生位移。
控制点在隧道贯通前应至少测量三次，分别在隧道掘进至全长的1/3处、2/3处和距贯通面小于100m时，对地下控制点进行同精度全面复测，以确定其正确可靠。
地下控制点除在上述三阶段进行全面复测外，可视情况需要时在施工过程中随时进行复测。
并应与竖井定向同步进行。
重合点重复测量坐标值的较差应小于30×d/D（㎜），其中d为控制导线长度，D为贯通距离，单位为米。
满足要求时，取逐次平均值作为控制点的最终成果指导隧道掘进。
作为地下平面控制测量的支导线不可能一次布设完成，而是随着隧道的不断延伸，在一定距离后一个点一个点的逐步布设。
每次延伸控制导线前，应对已有的控制导线点进行检测，并从稳定的控制点进行延伸测量。
5.3.2地下高程控制测量
进行地下高程控制测量前，首先对地下近井点进行检核，当确定其稳定、可靠后方可以这些点作为起算点进行地下高程控制测量。
5.3.2.1水准点布设形式
在隧道底板埋设水准点或利用导线点，条件允许时利用盾构区间管片上安装连接的底部螺栓作为水准点。
选择水准点的位置时，要注意能使水准尺直立。
水准点每隔200米左右布设一个。
5.3.2.2测量方法
地下高程控制测量采用二等水准测量方法，以地下近井点作为起算点，采用往返观测的方法施测。
测量方法及精度要求详见5.1.2节。
地下高程控制点测量在隧道贯通前至少进行三次，分别在隧道掘进至全长的1/3处、2/3处和距贯通面小于100m时，并与高程联系测量同步进行。
重复测量的高程点间的高程较差应小于5㎜，满足要求时，取逐次平均值作为控制点的最终成果指导隧道掘进。
相邻竖井间隧道贯通后，地下高程控制点构成附合水准路线。
5.4施工测量
区间隧道施工测量包括施工导线测量、施工高程测量、车站施工测量、区间隧道施工测量和贯通误差测量等。
施工测量前，熟悉并掌握设计图纸，检核设计数据，并对测量资料进行核对。
隧道掘进初期，施工测量应以联系测量成果为起算依据，进行地下施工导线和施工高程测量，测量前对联系测量成果进行检核。
5.4.1施工导线及施工高程测量
施工导线边数不应超过3条，总长不应超过180m。
地下平面控制点布设完成后，利用地下控制点指导施工。
表5.7施工导线测量技术要求
仪器等级（全站仪）
测角中误差
测距中误差
测回数
Ⅱ
±6
±5
1
地下施工高程测量采用不低于DS3级水准仪及区格水准尺，采用水准测量方法，并按城市四等水准测量技术要求进行往返观测，其闭合差为
㎜（L以千米计），水准点每50m左右设置一个。
5.4.2明挖车站施工测量
明挖车站施工测量包括基坑围护结构、基坑开挖和
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