盾构测量总结.docx

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盾构测量总结

盾构施工测量作业总结

一工程概况

轨道交通7号线西西区间隧道采用盾构法施工，隧道由两分离单洞组成，隧道结构采用两个单线圆形衬砌形式。

区间左线里程为DK0+600.000〜DK2+283.587,长度1662.078m（含长链5.838m,短链27.347m）;右线里程为DK0+558.426-DK2+304.987,长度1752.073m（含长链5.512m）,区间总长度为3414.151m。

二基本概念

1、桩号：

沿着道路前进方向，起点处的桩号是DK0+000每隔一定距离（如100米）做1桩号标记，并在相应有需要的地方进行标记，但应以设计图纸上标明的为准。

2、断链：

指的是因局部改线或分段测量等原因造成的桩号不相连接的现象。

桩号重叠的称长链，桩号间断的称短链。

3、缓和曲线：

指的是平面线形中，在直线与圆曲线，圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。

缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。

4、坡度：

是地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度H和水平距离L

的比叫做坡度。

5、竖曲线：

在线路纵断面上，以变坡点为交点，连接两相邻坡段的曲线称为竖曲线。

6、方位角：

是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。

是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。

三联系测量

联系测量是将地面坐标系统和高程系统传递到地下，确定地下控制点、控制边，作为地下控制导线的起算数据，这一过程测量工作叫做联系测量。

将地面平面坐标系统传递到地下的测量称为平面联系测量，简称定向。

将地面高程系统传递到地下的测量称高程联系测量，简称导入高程。

联系测量工作应包括地面导

线测量水准测量、通过竖井通道的定向测量和传递高程测量以及地下导线测量地下水准测量。

（本次以西西区间右线贯通前联系测量为例。

）测量控制网如图1-1

3.1导线联系测量

将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线，其控制点称为导线点。

导线测量就是依次测定各导线边的长度和夹角，根据起算点的坐标和方位角推算各边的坐标和方位角。

导线布设有三种形式：

闭合导线、附和导线和支导线，根据施工现场条件以及精度要求选择埋设不同形式的导线点。

导线联系测量包括地面导线测量、双井定向坐标传递和洞内导线测量。

3.1.1地面导线测量

地面导线测量一般采用附和导线形式，以保证地面控制点的精度。

以西西区间右线贯通前联系测量地面控制网为例，采用武汉大学平差软件科傻输入相应的外业测量数据计算出控制点坐标及相对精度。

编写数据结构如下：

方向中误差，测距固定误差，距离比例误差

已知点名，X坐标，丫坐标

测站点

照准点，标识符，观测值

输入文件：

0.54,1,1

G705,24540.6321,104008.0547

G706,24084.6461,104199.9395

D7-011,24827.8073,104414.9140

D7-009,24940.2479,104529.4545

G706

G705,L,0

G705,S,494.7154

XLJ2丄,278.5242

XLJ2,S,93.977025

XLJ2

G706,L,0

G706,S,93.9753875

XLJ1,L,309.2008625

XLJ1,S,87.38485

XLJ1

XLJ2,L,0

XLJ2,S,87.385725

D7-014,L,163.2405

D7-014,S,271.783925

D7-014

XLJ1,L,0

XLJ1,S,271.783525

D7-013,L,173.4747375

D7-013,S,382.99465

D7-013

D7-014,L,0

D7-014,S,382.99695

D7-011,L,257.454425

D7-011,S,212.849925

D7-011

D7-013,L,0

D7-013,S,212.84925

D7-009,L,145.1032625

D7-009,S,160.5067

计算得到平差坐标：

G705

24540.6321

104008.0547

G706

24084.6461

104199.9395

D7-011

24827.8073

104414.9140

D7-009

24940.2479

104529.4545

XLJ2

24062.0016

104108.7327

XLJ1

24140.9456

104146.2058

D7-014

24409.5354

104187.7587

D7-013

24792.1410

104205.0735

平面闭合差计算结果

导线线路号:

1

线路点名：

D7-009D7-011D7-013D7-014XLJ1

XLJ2G706G705

角度闭合差：

-7.5（Sec）X坐标闭合差：

-0.0037（M）

丫坐标闭合差：

0.0012（M）

总长度：

1.0490（KM）

相对精度：

1:

270473

3.1.2双井定向联系测量

结合地铁工程中地下铁道本身的特点采用两井定向传递平面坐标。

两井定

向就是在两井筒中各挂一根垂球线，如图1-2所示。

此两垂球线在地面上下连线的坐标方位角保持不变，如通过地面测量确定此两垂球线的坐标，并计算其连线的坐标方位角后，再在井下通道中，用经纬仪导线对两垂球线联测，取一假定坐标系来确定地下两垂球线的假定方位角，然后将其与地面上确定的坐标方位角相比较，其差值便是地下假定坐标系统和地面坐标系统的方位差，这样便可确定地

下导线在地面坐标系统中的坐标方位角。

图1-2两井定向示意图

（一）两井定向的外业

两井定向的外业包括投点和连接测量两部分。

根据现场实际情况，分别在车站右线的盾构始发井及其左线接收井处各投挂一根钢丝，采用单荷重投影法，在

每根钢丝上下两端适当位置上粘贴棱镜片，分别为A、B。

在车站附近的加密导线点XLJ1、XLJ2上架设全站仪，测出两根钢丝到导线点的角度和距离，从而计算出1、2的坐标。

如图1-1所示，注意投点时先在钢丝上挂以较轻的荷重，徐徐将其下入井中，然后在井底换上作业重锤，放入盛有机油或阻尼液的桶内，但不能与桶壁接触。

桶在放入重锤后须加盖，以防滴水冲击。

在车站底板适当位置上埋设了两个个比较稳固的控制点，分别为1、2。

井下连接的任务是测设导线，目的是测定井下两个导线点1、2的坐标和所构成边的方位角，此两点即为盾构掘进的平面控制的依据。

（详见控制网布设图形）地面上测角和测距以及地下的导线测量均按精密导线测量的技术要求执行。

（二）两井定向的内业

以下为计算原理：

1、根据地面连接测量的成果，计算两垂球连线的方位角及长度，算出两垂球线的坐标XY沧、Yb，根据算出的坐标，计算AB的方位角及长度：

2、根据假定坐标系统计算井下连接导线

假设A为坐标原点，A1边为X'轴方向，即X=Ya'=0，A1'=90°00'00〃

AB=

3、测量的计算和检验

用比较井上与井下算得的两垂球线间距离c和c'进行检查，由于两垂球的

向地心性，差值

式中H――井筒深度;

R——地球的曲率半径

应不超过井上、下连接测量中误差的两倍

式中——井上、下连接导线的测角中误差；

井上、下连接导线各点（不包括近井点到结点）到AB连线的垂

直距离；

――井上、下连接导线各边（不包括近井点到结点）的量边误差；

――井上、下各导线边与AB连线的夹角。

4、按地面坐标系统计算井下导线各边的方位角及各点的坐标

若为负数则应加360°

其他边的方位角为：

式中——该边在假定坐标系中的假定方位角

5、测量和计算的第二个正确性的检验

将井下连接导线按地面坐标系统，由A算出B点的坐标与按地面连接算得的B点坐标的相对的闭合差符合井下所采用的连接导线的精度时，则井下连接导线的

测量和计算正确，闭合差按与边长成比例分配（只对井下导线的坐标加以改正）。

6、两井定向应独立进行两次，其互差不得超过T

按规定，两井定向必须独立进行两次，两次求得的起始边方位角互差不得超过

1'，取两次独立定向计算结果的平均值作为两井定向井下连接导线的最终值。

7、使用软件计算：

实际计算中使用科傻软件输入相应测量数据进行计算，计算方法与地面导线测量计算方法相同。

3.1.3洞内导线测量

隧道洞内控制测量的目的：

在洞外控制测量基础上，保证隧道相向开挖的工作面能按规定的精度正确贯通，并使隧道内管片按设计位置和形状修建，不侵入规定限界，符合验收精度要求。

计算方法与地面导线测量计算方法相同。

3.2高程联系测量

高程联系测量应包括地面近井水准测量、高程传递测量以及地下近井水准测

测定近井水准点高程的地面近井水准路线，应附合在地面二等水准点上。

近

井水准测量示意图如图1-3近井水准路线示意图所示。

图1-3近井水准路线示意图

近井水准测量完成后，需将高程传至井下，西西区间采用的方法是在竖井内悬挂钢尺的方法进行高程传递测量时，应在钢尺上悬挂与钢尺鉴定时相同质量的重锤。

在地面和竖井内各安置一次水准仪，如图1-4所示，设地面安置仪器时对A点水准尺上的读书为a1,对钢尺的读书为b1;在竖井内安置仪器时，对钢尺的读书为a2，对B点水准尺上的读书为b2。

传递高程时，每次应独立观测三测回，测回间应变动仪器高，三测回测得地上、地下水准点间的高差较差应小于

3mm

高差应进行温度、尺长改正，当井深超过50m时应进行钢尺自重张力改正影响钢制卷尺的测量精度的三个因素：

温度、尺带的张力、尺带吊在半空测量时，因尺带的本身重力而引起的误差。

由此计算公式为：

误差补正

温度的误差补正计算方法

计算式：

因温度发生误差=实测距离X尺带膨胀系数x（使用温度—20C）

张力的误差补正计算方法

计算式：

因张力产生的误差=（实际测定张力一标准张力）X实测距离*（伸缩弹性力X尺带截面面积）

因尺带自重张力引起的误差补正计算方法

计算式：

因尺带重力面引起的误差=（—）｛（尺带单位重量X实测距离）2X实

测距离｝-（24X实测时张力2）

高程联系测量求解举例（右线贯通前）：

高程联系测量记录表

執詁

HXX

近井点水准点蛊程

9-6396B

现刻员

*-ira

IgjKW

温盛

30

曰期

>015.02.（k

质像

DmiO3

0.D00015

尺带单位重望H/wn

0.000194

水准尺读載

替注

地面水准

后视

1.5752

1.57179

1.5887

地上

谨

祸尺读数

鬲差

高差改正值

改正后商差

第一剩回

13-2619

地下高程传谨

第一测回

0.7569

12.5D5Q

D.OO2T7

12.50777

第二则回

13.2586

第二测回

0.7673

12.4913

0.00277

12.49407

第三劃回

13-2753

第三别回

O.1SO9

12.4944

D.0U277

12.49717

改正后高差平均倩

水准尺读敕

AT*准

后視

高程

1.46592

-2.T5B90

1.47S39

-2.T5908

1・48989

-2,T68T7