地铁14号线测量方案Word下载.docx
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12.4.仪器检验制度19
13测量质量保证措施19
1.编制依据
《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
《北京市工程测量技术规程》（DB11/T339—2006）；
《工程测量规范》（GB50026-2007）；
《北京市轨道交通新建线路控制测量总体技术要求》（京轨建工程字[2004]40号）；
《北京市轨道交通新建线路施工测量管理细则》（京轨建工程字[2004]47号）。
2.工程概况
2.1工程概况
北京地铁十四号线东管头站～丽泽商务区站区间，起止桩号为：
左K13+265.717--左K13+746.477，区间隧道全长480.76m，线路呈东西走向。
在左线K13+546.800处设置1座临时施工竖井，由竖井向北开掘一条通道，作为区间隧道的施工通道，施工通道施作二衬后兼作联络通道。
区间隧道采用矿山法施工。
区间隧道主要穿越卵石、圆砾层，隧道顶面覆土为11m～13.9m。
线路纵向呈V字坡，纵向最大坡度0.3%。
临时施工竖井位于丽泽路南侧，并采用倒挂法施工。
竖井断面呈矩形，断面净空尺寸4.6X8m，采用喷锚支护结构。
施工通道采用直边墙马蹄形断面，复合衬砌结构。
2.2工程地质
（1）人工堆积层
粉土填土
层：
黄褐色，稍密，湿～稍湿，局部为粉质粘土填土，含砖、灰渣，植物根；
杂填土
1层：
杂色，稍密，稍湿～湿，含砖块、灰渣、碎石。
该层厚度变化较大，一般厚度1.40～3.90m，土质不均，工程性质差。
（2）新近沉积层
粉土②层：
褐黄色～褐黄（暗）色，中密，湿～稍湿，压缩模量Es100＝7.1～10.3MPa，属中～中高压缩性土，局部粉质粘土夹层，含云母、氧化铁；
粉质粘土②1层：
褐黄～褐黄（暗）色，很湿～湿，可塑～硬塑，压缩模量Es100＝6.0～10.1MPa，属中高～中压缩性土，含云母、氧化铁；
粉砂、细砂②3层：
褐黄色，中密～稍密，湿，标准贯入击数N＝14～22，属中高压缩性土，局部粉土、中砂夹层，含云母、氧化铁；
圆砾、卵石②5层：
杂色，中密～密实，湿，重型动力触探击数N63.5＝19～60，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分：
D大＝8cm，D长＝10cm，D一般＝3～5cm，亚圆形，级配一般，含中、粗砂约30%。
该大层层顶标高约40.02～42.54m。
（3）第四纪沉积层
卵石⑤层：
杂色，密实～中密，湿，重型动力触探击数N63.5＝38～100，属低压缩性土，钻探揭露卵石：
D大＝10cm，D长＝12cm，D一般＝3～5cm，亚圆形，级配较好，含中砂约30%；
中砂、粗砂⑤1层：
褐黄色，密实，湿，标准贯入击数N＝20～44，属低压缩性土，局部细砂夹层，含云母，局部含圆砾。
该大层层顶标高34.55～38.78m。
粉质粘土⑥层：
褐黄色，很湿，可塑，属中高压缩性土，局部粘土夹层，含云母、氧化铁。
该大层层顶标高25.26～25.64m。
卵石⑦层：
杂色，密实，湿～饱和，重型动力触探击数N63.5＝43～100，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分：
D大＝12cm，D长＝14cm，D一般＝4～6cm，亚圆形，级配较好，含中砂约30％；
中砂、粗砂⑦1层：
褐黄色，密实，湿～饱和，属低压缩性土，局部细砂夹层，含云母及圆砾；
粉土⑦3层：
褐黄色，密实，很湿，属中压缩性土，含云母、氧化铁。
该层层顶标高23.56～26.59m。
本标段区间隧道穿越地层主要为⑤卵石—圆砾、⑦卵石—圆砾层。
2.3水文地质
本段主要位于古永定河故道和古漯水河故道，地层勘察范围内赋存一层地下水，地下水类型为潜水
（一）：
含水层岩性主要为卵石⑦层、卵石⑨层，水位随基岩埋深起伏而变化，水位标高为19.44～41.08m，水位埋深为16.3～26.2m，该层透水性好，主要接受大气降水及侧向径流补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给、人工开采的方式排泄。
地下水水质对钢结构有弱腐蚀性，对混凝土结构无腐蚀性，但在干湿交替条件下对钢筋砼结构中的钢筋具有弱腐蚀性。
在长期浸水的情况下，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。
3.测量的基本内容
根据本工程的特点，主要的测量内容有地面控制网的检测，施工控制网加密，联系测量，初衬施工测量，隧道内控制导线延伸，贯通测量，中线测量，断面测量，结构施工测量等
4.地面控制网的检测
为满足工程施工的需要,在接桩后及时对业主提供的精密控制导线点和精密水准点进行检测，保证控制点的精度满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-2008）技术要求。
并作为各项测量工作的起算依据。
地面控制网（点）是各项施工测量工作的重要依据，在施工前和施工中定期地对地面控制点进行检核，确保控制网（点）的准确性。
5.施工控制网加密
在业主交予的地面控制网（点）检测无误后，依据地面控制网（点），进行平面控制点和高程控制点的加密测量，以保证日后的施工测量及隧道贯通测量的顺利进行。
5.1平面控制网加密测量
通常地面精密导线点的密度及数量都不能满足施工测量的要求，因此根据现场的实际情况，进一步进行施工控制网（点）的加密，以满足施工放样、竖井联系测量、隧道贯通测量各项工作的需要。
在施工现场布置三个永久控制点，观测按照一级精密导线的要求进行，加密点布置在施工影响区域外，各点间通视良好，便于使用和保护。
（1）精密导线点的埋设
精密导线点用φ20钢筋，埋设深度为1.2米，钢筋顶部低于地面5cm,加盖用以保护。
在钢筋露头中间锯“十”字丝，作为测量标志。
（2）观测方法及技术要求
测量观测在精密导线点稳定后进行。
施工平面控制网采用Ⅰ级全站仪进行测量，水平角观测4测回，左、右角各2测回，左、右角平均值之和与360°
的较差应小于4″。
水平角观测一测回内2C互差为13″，同一方向值各测回较差为9″。
如果前后视边长相差较大，观测需调焦时，宜采用同一方向正倒同时观测法，此时一个测回中不同方向可不考虑2C较差的限制。
测边往返观测各二测回，测边时要设定温度，并在不同时间段测量。
同一测回中读数次数不少于4次，读数间较差小于3mm，单程各测回间较差小于6mm，在测量时要严格按照测量规范作业，超标时必须重测，直至符合要求为止。
在观测过程中，每2～3测回将仪器和目标重新对中一次。
这样做会使方向观测值中包含仪器和目标对中的误差，因而在各测回同一方向值互差中，比不重新对中更容易超限。
但将各测回的同一方向取平均值后，能减弱仪器对中误差和目标偏心差的影响，从而最终提高了方向的观测精度。
（3）平差计算
在对外业观测记录审核无误后，并符合相应技术要求，方位角闭合差应小于±
5″
（n为测站数），便可进行测量平差。
测量平差利用测量软件进行。
平差后，相邻点的相对点位中误差小于±
8mm。
导线全长相对闭合差应小于1/35000。
平差后的成果可作为各项测量工作的依据，同时也可作为施工监测工作的依据。
5.2高程控制网加密测量
（1）精密水准点埋设
本工程在施工现场加密三个水准点（与精密导线点同点布设），与业主交予的水准控制点布设成附和水准线路。
（2）精密水准观测方法及技术要求
加密水准点的测量用二等精密水准测量方法施测。
在水准点埋设稳定后，可以进行水准网观测，水准网观测应进行往返观测，往返较差及环线闭合差应在±
8
mm（L为水准路线长，以km计）以内。
观测方法应符合下列规定：
表1高程控制测量技术要求
等级
每千米高差全中误差（mm）
水准
仪的
型号
水准尺
观测次数
附和
闭合差
与已知点联测
附和路线
二等
±
4
DS1
铟瓦尺
往返各一次
8√L
注：
L为往返测段，附和水准线路的长度（以千米为单位）
表2水准观测的主要技术要求：
等级
视线
长度（m）
前后视较差（m）
前后视累积差（m）
视线离地面最低高度（m）
基本分划﹑辅助分划读数较差（mm）
基本分划﹑辅助分划所测高差较差（mm）
≤60
≤1
≤3
0.5
0.7
5.3.施工控制测量成果的检查和检测
为了确保设计的净空限界和正确的线路方位，必须有严格的检查和检测制度。
施工控制测量成果，经自检和驻地监理审批，向施工监理部提出检测申请（申请单与成果）。
由施工监理部通知测量监理工程师进行施工控制测量成果的检查：
检查起始数据的正确性，避免用错数据；
（1）变换计算方法重新计算；
（2）依据测量规范的要求检查原始记录；
（3）控制测量成果的检测要求重新组织人员，变换测量仪器，改变测量路线和测量方法对控制测量成果逐一进行检测，避免抽测；
（4）检测均按照规定的同等级精度作业要求进行，及时地提出成果报告，检测互差小于2倍中误差时，用原测成果，若大于该值或发现粗差，由监理会同监理部采取专项检测来处理；
（5）检测导线的坐标互差≤±
12mm，＜±
20mm；
检测地高程点的高程互差≤±
3mm，≤±
5mm；
检测导线起始边（基线边）方位角的互差≤±
10″；
检测相邻高程点的高程互差≤±
3mm；
检测导线边的边长互差≤±
8mm；
检测区间左右线中线点坐标的互差≤±
16mm：
检测经竖井悬吊钢尺传递高程的互差≤±
3mm。
6.联系测量
联系测量是将地面测量数据传递到井下，以此作为隧道掘进及贯通各项测量工作的依据。
联系测量包括地面近井导线测量和近井高程测量，竖井定向测量和高程导入测量以及井下近井导线测量和井下高程测量。
联系测量工作不应少于3次观测，宜在隧道掘进到50m、100m以及距贯通面150m时分别进行一次，当井下起始边方位角较差小于12″时，可取各次观测成果的平均值或加权平均值作为后续测量的起算数据指导隧道施工。
井下隧道掘进是以支导线指导施工的，为保证贯通横向50mm、竖向25mm的贯通精度,在进行联系测量时必须认真细致一丝不苟，保证测量精度，正确指导施工。
在竖井施工到设计基底后要及时进行联系测量，以保证后续施工测量的需要。
6.1基本要求
（1）采用联系三角形定向的方法进行井下导线点的投测；
（2）高程采用钢尺导入法。
6.2联系三角形定向
竖井定向的方法采用联系三角形法：
在竖井中悬挂两根细钢丝，为了减小钢丝的振幅，需将挂在钢丝下边的重锤浸在液体中以获得阻尼。
阻尼用的液体黏度要恰当，使得重锤不能滞留在某个位置，也不因为粘度小而振幅衰减缓慢。
当钢丝静止时，钢丝上的各点平面坐标相同，据此推算地下控制点的坐标。
如下图6-1所示，A、B为地面控制点，其坐标是已知的，C、D是地下坐标点。
为求C、D两点的坐标，在竖井上方O1、O2处悬挂两条细钢丝，由于悬挂钢丝点O1、O2不能安置仪器，因此选定井上、井下的连接点B和C，从而在井上、井下组成了以O1、O2为公用边的三角形ΔO1O2B和ΔO1O2C。
一般把这样的三角形成为连接三角形。
图b）所示的便是井上、井下连接三角形的平面投影。
图6-1联系三角形法竖井定向示意图
由图可知，当已知A、B两点的坐标时，即可推算出AB边的方位角，若再测出地面上ΔO1O2B中的∠O1BO2=ɑ和三边长a、b、c及连接角∠ABO1=δ，便可用三角形的边角关系和导线测量计算的方法，计算出O1、O2两点的平面坐标及其连线的方位角。
同样在井下，根据已求得的O1、O2坐标及其连线方位角和测得井下ΔO1O2C中的∠O1BO2=ɑ′,及三边长a′、b′、c′，并在C点测出∠O2CD=δ′，即可求得井下控制点C及D的平面坐标及CD边的方位角。
洞内导线取得起始点C的坐标及起始边CD边的方位角以后，即可向隧道开挖方向延伸，测设隧道中线定位。
（1）联系三角形的最有利形状
α角和α′角接近于零的延伸三角形是最有利的连接图形，具体要求如下：
1）两垂线间距离a或a1大于5米；
2）三角形锐角α和α′应尽量小，最大不超过1°
；
3）b/a或b1/a1的值一般以1.5左右为宜；
4）传递方位角时应选择经过小角β的路径；
5）连接角δ的边长AB，δ′的边长CD宜大于20m。
（2）测量方法和有关技术要求
1）测角：
使用Ⅱ级全站仪，以方向观测法分别在井上井下连接点B，测δ、δ′、α、α′角，（Ⅱ级全站仪6个测回）。
各项限差见下表（″）。
仪器
光学测微器两
次重和读数差
半测回
归零差
同一方向各测回
两倍视轴互差（2c）
同一方向各测
回方向值互差
DJ1
1
6
9
DJ2
3
13
2）为了减少测δ、α角时对中误差的影响，仪器应对中3次。
每次对中将照准部或基座位置变换120°
，也可用两架经纬仪分别置于A、D两点进行观测或采用三联观测法及强制对中措施以减少对中误差的影响。
3）量边：
井上井下连接三角形使用全站仪测量两个边长，利用两边和夹角计算出第三边。
同一边长的各次观测值不得大于2mm，取平均值作为测量结果。
完成以上边、角测量为一组，边、角测量的组数应根据测量设计的不同精度要求确定。
每组之间将钢丝垂球仪置移动1～2cm，测量方法不变。
（3）定向误差估算及平差方法
井下定向边定向中误差:
井下基点距贯通面距离（m）
50
100
200
300
400
1000
井下定向边定向中误差
100″
50″
26″
17″
13″
平差方法
对于延伸三角形：
Sinβ算=b测•Sinα测/a测
Sinγ算=c测•Sin测/a测
C算=b测Cosα测+a测Cosβ算，
再求不符值fs=C算－C测
再按下式求各边长改正数:
（a）=－fs/4
（b）=－fs/4
（c）=＋fs/2
以改正后的各边再一次按正弦定律算得β、γ角，即为平差后的角值。
α角不加改正，仍用原测角值。
另外两直线间距a、a1除直接丈量外，尚需用余弦定律计算其长度检核，二者之差不应超过2mm。
a的计算式如下：
a2=b2+c2-2bcCosα
a12=b12+c12-2b1c1Cosα1
6.3竖井传递高程
将绕在井架上的长钢尺的零端放入井中，并在该端悬挂一重锤（10Kg）。
井上井下各安一台水准仪，分别读取立于水准点A、B上的水准尺，读数a、b及钢尺读数M（m）、N（m）。
读取井上井下M、N时应同时进行，以免受钢尺上下弹动的影响。
变更仪高，并将钢尺升高或降低一些后，重复测量一次，并在井筒的上下口测量钢尺温度t上、t下。
钢卷尺导入法传递高程如下图6-2所示：
图6-2竖井高程传递示意图
井下水准点B的高程：
HB=HA—h
h=（M+m）－（N+n）+b－a+ΣΔL
ΣΔL=ΔL1+ΔL2+ΔLt+ΔLk
式中：
M和N分别为井上、井下直接读取的长钢尺整数读数；
m和n分别为井上、井下水准仪在钢卷尺的度数；
ΣΔL为钢卷尺的改正数，包括比长、温度、拉力、自重等改正数。
钢卷尺自重伸长改正数：
ΔL1=
·
或
L2/2
L—应计算改正数后一段钢卷尺的长度（cm）
L=（M+m）－（N+n）
W—L长的一段钢尺质量的一半（Kg）
E—钢的弹性系数，采用1.96×
105MPa
F—钢卷尺的横截面积（cm2）
r—钢的单位体积的质量，7.8g/cm3
钢卷尺加重伸长改正数：
ΔL2=L（Q－Q0）/EF
Q—重锤质量（Kg）
Q0—钢卷尺检定时加重的质量（Kg）
钢卷尺的温度改正数：
ΔLt=αL（t平－t0）
α—钢尺线性膨胀系数，取0.000012
t平—井筒内的平均温度（℃）
t0—钢尺检定时温度（℃）
钢卷尺比长改正数：
ΔLk=k·
L
k为钢卷尺每米的比长改正数
7.施工测量
本工程施工测量主要有竖井施工测量、横通道施工测量及暗挖区间施工测量。
7.1竖井施工测量
土方开挖测量：
依据设计总平面图﹑定位图及施工设计方案,采用极坐标法用全站仪标定锁口梁的四个角点。
竖井施工过程中，及时向竖井内导入高程，高程点布置在竖井的四周侧墙上，水准测量依据《工程测量规范》四等水准测量进行。
在竖井挖到设计底板高程后标设通道马头门。
7.2横通道及区间隧道施工测量
依据井下控制导线，测设横通道和区间隧道的施工导洞的中心线。
中心线每30米在导洞的顶板上测设1组，每组3个点，点间距50cm。
导洞内水准点测设在隧道两侧墙上，每间隔5米布设一对高程控制点，
中心线、水准点的测量误差不超过3mm.
随着隧道的向前掘进及时地向前延伸中心线、水准点，以指导施工。
8.井下控制测量
为了确保控制导线点和高程控制点的成果准确，随着掘进工作面的向前推进，及时进行井下控制测量。
井下控制测量包括平面控制测量和高程控制测量两方面的内容。
井下平面控制测量采用精密导线测量方法进行，高程控制测量采用水准测量方法进行。
井下平面控制测量和高程控制测量起算点应利用直接从地面通过联系测量传递到井下的近井点。
导线测量和水准测量应在隧道贯通前进行三次，并与联系测量同步进行。
重合点的重复测量坐标值的较差应小于30*d/D（mm）,其中D为控制导线长度，D为贯通距离，单位均为米。
重复测量的高程点间的较差应小于5mm.满足要求时，应取逐次平均值作为控制点的最终成果指导隧道掘进。
8.1井下平面控制测量
井下平面控制测量采用精密导线测量方法进行。
隧道内控制点间直线平均边长150米左右，曲线平均边长60米左右，导线点布设在隧道的底板上，采用钢板与钢拱架焊接在一起，在钢板上设置测量标志。
8.2井下高程控制测量
隧道内水准测量点设置在底板上，采用二等精密水准测量方法进行。
8.3井下平面控制及高程控制测量方法、技术要求及数据处理
井下平面控制及高程控制测量方法、技术要求及数据处理与地面加密控制相同。
8.4结构施工测量
在进行隧道结构二衬测量前应进行贯通测量，相邻车站或竖井间的地下控制导线和水准线路形成附合导线并进行严密平差。
隧道二衬结构施工测量应符合下列要求：
（1）以平差后的地下控制点作为二衬施工测量依据，进行中线和高程控制线测量；
（2）在隧道未贯通前必须进行二衬施工时，应采取增加控制点测量次数（联系测量和控制点复核）、钻孔投点以及加测陀螺方位等方法，提高现有控制点的精度，并以其调整中线和高程控制线。
同时预留不小于50m长度的隧道不得进行二衬施工，作为贯通误差调整段。
待预留贯通段后，应以平差后的控制点为依据进行二衬施工测量。
9.贯通测量
9.1贯通误差预计和校验
（1）贯通误差的主要来源为地面控制导线的测量误差（M1）和井下施工测量的误差（M2）及联系测量的误差（M3）；
（2）井下施工测量采用全站仪，测角一测回，测角中误差≤±
5"
，边长±
120m，边长相对中误差为1/20000，则测定点位误差M2为:
M2≤±
M2≤±
7mm；
（3）联系测量的误差≤±
（4）M=±
=±
12.45mm
（5）M<
贯通相临地铁隧道贯通中误差±
25mm。
9.2隧道贯通测量
隧道贯通误差测量包括隧道的纵横向和方位角贯通误差测量以及高程贯通误差测量。
隧道的纵横向贯通误差可根据两侧控制点测定贯通面上同一点的坐标闭合差，并应分别投影到线路和线路法线方向上确定。
方位角贯通误差可利用两侧控制点测定同一导线边的方位角较差确定。
高程贯通误差应由两侧高程控制点测定贯通面附近同一水准点的高程较差确定。
隧道贯通后应进行贯通测量，并对井下导线进行导线平差及精度评定。
其成果可作为后续中线测量、断面测量及其它测量的依据。
10隧道净空断面测量
以测定的中线点为依据，每间隔20m布设1个断面（视地质条件可增加）,断面测量可采用全站仪进行施测，也可用断面仪测量。
测定断面里程误差允许±
50㎜，断面测量精度允许误差为±
10㎜。
断面测量成果要提交设计部门，作为线路是否调整的依据。
11测量报验流程
测量任务完成后经检查无误，应及时编制测量资料。
对需由专业测量队检测的测量工作，施工单位测量队应根据工程进展需要及时完成相关工作，经自检合格后上报驻地监理审批。
驻地监理审批合格后，通过业主转发至专业测量队。
专业测量队收到报验资料后应及时安排工作人员进行检测，并在规定时间内向业主递交检测报告。
检测报告最终由驻地监理转发至施工单位测量队，施工单位测量队根据检测结果进行下一步测量工作。
需要专业测量队检测的点主要包括竖井地上控制点、井下投测点、缓直点、隧道预贯通、隧道起止点里程和竣工测量。
若现场具备检测条件，收到报验资料后，专业测量队应及时安排检测工作，并在完成检测工作后七个工作日内提交检测报告。
对于急需检测的测量工作，施工单位测量队可通过电话方式于专业测量队联系，并将施工单位报验资料在驻地监理签字后传真至专业测量队，专业测量队应及时进行检测，并在两个工作日内提供检测数据中间成果。
报验资料流程图如下图9-1所示：
图9-1施工测量报验流程图
12.测量管理与组织机构
12.1主要测量仪器配备
这要测量设备配置见表3-1所示。
表9-1主要测量仪器配备表
序号
名称
型号
精度
数量（台）
全站仪
莱卡A1201+
测距2±
2PPM测角1"
2
水准仪
天宝DINI03
K=1
水准尺
珠峰5m
0.12mm
激光标线仪
莱赛LS603
30m
5
钢卷尺
得力50m
精密水准仪
AT-G2
0.7mm/km
7
珠峰
1对
12.2测量人员的主要职责
（1）对甲方交付的原始平面控制点和高程控制点进行复测；
（2）对图纸中的坐标（X，Y）和高程（Z）进行验算；
（3）对施工测量放线的数据进行验算；
（4）对施工放线进行复核
（5）依据甲方交付的控制点及现场情况进行控制点（平面控制点和高程控制点）加密；
（6）监督施工队对控制点的保护，对被破坏的控制点及时﹑准确地进行恢复；
（7）测设重要控制轴线；
通过竖井将平面坐标和高程传递到井下和施工洞中；
（8）
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