地铁工程施工测量技术.ppt

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地铁工程施工地铁工程施工测测量量技技术术前言随着我国地铁、轻轨等交通事业的迅速发展，工程测量得到了长足的进步，工程测量是各项建筑工程设计、施工及设备安装的必要工序，城市地铁由于其在建筑物、构筑物稠密地区修建，精度要求较高，施工线路长、施工单位多，给工程测量增加了工作难度，因此我们必须熟练掌握施工测量技术以及每一个阶段测量所带来的测量误差值。

施工控制测量按照测量工作应遵循的按照测量工作应遵循的“先整体后局部，先控制后碎先整体后局部，先控制后碎部部”的原则，本工程的施工测量首先要进行施工控制的原则，本工程的施工测量首先要进行施工控制测量作业，来控制、指导后续工作的顺利进行。

施测量作业，来控制、指导后续工作的顺利进行。

施工控制测量成果必须申报给监理及业主，经审批同工控制测量成果必须申报给监理及业主，经审批同意后，方可进行细部放样测量、竣工测量和其它测意后，方可进行细部放样测量、竣工测量和其它测量等作业。

施工控制测量的内容主要有：

接桩与复量等作业。

施工控制测量的内容主要有：

接桩与复测，地面控制测量，联系测量测，地面控制测量，联系测量11地面控制网测量地面控制网测量地面控制网测量地面控制网测量1.11.1地面平面控制网复测地面平面控制网复测地面平面控制网复测地面平面控制网复测城市地铁工程控制网地面平面控制网采用城市地铁坐标系统，城市地铁工程控制网地面平面控制网采用城市地铁坐标系统，分两级布设：

首级分两级布设：

首级GPSGPS控制网和精密导线控制网。

盾构施工控制网和精密导线控制网。

盾构施工前应进行地面控制网的全面复测，以便将可靠的平面基准引前应进行地面控制网的全面复测，以便将可靠的平面基准引入地下。

入地下。

1.1.1GPS1.1.1GPS网介绍网介绍网介绍网介绍11）GPSGPS网以城市二等三角点为基础，布设成闭合或附合路线。

网以城市二等三角点为基础，布设成闭合或附合路线。

沿地铁线路布设沿地铁线路布设GPSGPS控制点，平均边长控制点，平均边长1km1km，原则上每个车，原则上每个车站至少站至少22个点。

每个个点。

每个GPSGPS点至少应与两个相邻点至少应与两个相邻GPSGPS点直接通视，点直接通视，便于常规方法检测及使用；便于常规方法检测及使用；22）GPSGPS网最弱点点位中误差不大于网最弱点点位中误差不大于1212，最弱边的相对中误，最弱边的相对中误差差不大于不大于1/800001/80000，相邻点的相对点位中误差，相邻点的相对点位中误差1010；33）观测要求及数据处理均按相关）观测要求及数据处理均按相关GPSGPS测量规范要求进行。

测量规范要求进行。

3.1.23.1.2精密控制网测量精密控制网测量精密控制网测量精密控制网测量（11）导线控制点位布设要求）导线控制点位布设要求）导线控制点位布设要求）导线控制点位布设要求精密导线点应沿线所经过的实际地形选定，以精密导线点应沿线所经过的实际地形选定，以GPSGPS网为基础网为基础布设成附合导线、闭合导线或结点网。

导线点点位可充分布设成附合导线、闭合导线或结点网。

导线点点位可充分利用城市已埋设的永久标志，或按城市导线标志埋设，点利用城市已埋设的永久标志，或按城市导线标志埋设，点位可选在楼房上。

位于车站地区的导线点必须选在施工范位可选在楼房上。

位于车站地区的导线点必须选在施工范围之外，稳定可靠，而且应能与附近的围之外，稳定可靠，而且应能与附近的GPSGPS点通视。

具体点点通视。

具体点位要求如下：

位要求如下：

点位附近不宜有散热体、测站应尽量避开高压电线等强电磁点位附近不宜有散热体、测站应尽量避开高压电线等强电磁场的干扰。

场的干扰。

相邻点间的视线距离障碍物的距离以不受旁折光影响为原则。

相邻点间的视线距离障碍物的距离以不受旁折光影响为原则。

相邻边长不宜相差过大，个别边长不宜短于相邻边长不宜相差过大，个别边长不宜短于100100米。

米。

相邻导线点间高差不宜大于相邻导线点间高差不宜大于2525，特殊情况下也不宜大于，特殊情况下也不宜大于3030。

每个导线点应保证两个以上的后视方向，点位选择应能控制每个导线点应保证两个以上的后视方向，点位选择应能控制地铁线路和盾构始发、接受的车站位置，导线点埋设应避地铁线路和盾构始发、接受的车站位置，导线点埋设应避开施工可能影响的范围，导线点应方便使用，利于长期保开施工可能影响的范围，导线点应方便使用，利于长期保存。

存。

在盾构始发、接受的车站工作井附近，最好将点位布设成为在盾构始发、接受的车站工作井附近，最好将点位布设成为强制归心标的形式。

强制归心标的形式。

（22）导线网测量要求）导线网测量要求）导线网测量要求）导线网测量要求11、外业按四等网精度施测，可采用、外业按四等网精度施测，可采用22级仪器，水平级仪器，水平角方向观测角方向观测66测回测回（测角精度不低于测角精度不低于2.5）2.5），往返观测，往返观测距离，并加入气象、仪器加、乘常数改正，天顶距距离，并加入气象、仪器加、乘常数改正，天顶距观测一测回。

观测一测回。

22、当精密导线点上只有两个方向时，宜按左、右角、当精密导线点上只有两个方向时，宜按左、右角观测，左、右角平均值之和与观测，左、右角平均值之和与360360的较差应小于的较差应小于44。

33、水平角观测遇到长、短边需要调焦时，应采用盘、水平角观测遇到长、短边需要调焦时，应采用盘左长边调焦，盘右长边不调焦，盘右短边调焦，盘左长边调焦，盘右长边不调焦，盘右短边调焦，盘左短边不调焦的观测顺序进行观测。

左短边不调焦的观测顺序进行观测。

44、在附合精密导线两端的、在附合精密导线两端的GPSGPS点上观测时，应联测点上观测时，应联测两个高级方向，若只能观测一个高级方向，应该适两个高级方向，若只能观测一个高级方向，应该适当增加测回数。

当增加测回数。

55、精密导线测量的主要技术要求应符合表、精密导线测量的主要技术要求应符合表22中的规中的规定。

定。

（3）观测成果处理）观测成果处理1）附合导线或导线环的角度闭合差，不应大于下式计算的值。

W=2mn式中：

m测角中误差（）；n附合导线或导线环的角度个数。

2）导线网方位角闭合差计算的测角中误差应按下式计算：

M=（ff/n）/N式中：

f附合导线或闭合导线环的方位角闭合差；n计算f时的角度个数；N附合导线或闭合导线环的个数。

3）3）精密导线测距边的边长投影改正精密导线测距边的边长投影改正归化到地下铁道交通工程线路测区平均高程面上的归化到地下铁道交通工程线路测区平均高程面上的测距边长度，应按下式计算：

测距边长度，应按下式计算：

D=D01+D=D01+（Hp-HmHp-Hm）/Ra/Ra式中：

式中：

D0D0测距两端点的平均高程面上的水平距离测距两端点的平均高程面上的水平距离（mm）；）；RaRa参考椭球体在测距边方向上法截弧的曲率参考椭球体在测距边方向上法截弧的曲率半径半径,可取可取6371000m6371000m；HpHp测区的平均高程测区的平均高程（m）（m）；HmHm测距边两端点的平均高程测距边两端点的平均高程（m）（m）。

4）4）平差平差精密导线应采用严密方法平差，并分析点位误差椭圆及相对点位误差椭圆，为下一步区间测量设计提供基础数据。

1.21.2高程控制网复测高程控制网复测高程控制网复测高程控制网复测城市地铁工程水准网是附合在城市二等水准网基础上的精密水准。

城市地铁工程水准网是附合在城市二等水准网基础上的精密水准。

1.2.11.2.1水准点的选点布设水准点的选点布设水准点的选点布设水准点的选点布设1）1）精密水准网应沿工程线路布设成附合路线、闭合路线或结点网。

精密水准网应沿工程线路布设成附合路线、闭合路线或结点网。

车站附近应设置车站附近应设置22个以上水准点。

个以上水准点。

2）2）精密水准点应选在离施工场地变形区外稳固的地方，墙上水准精密水准点应选在离施工场地变形区外稳固的地方，墙上水准点应选在永久性建筑物上。

水准点点位应便于寻找、保存和点应选在永久性建筑物上。

水准点点位应便于寻找、保存和引测。

引测。

1.2.21.2.2高程控制网的观测高程控制网的观测高程控制网的观测高程控制网的观测

（1）

（1）精密水准测量的观测方法如下：

精密水准测量的观测方法如下：

往测往测:

奇数站上为：

后奇数站上为：

后前前前前后后偶数站上为：

前偶数站上为：

前后后后后前前返测返测:

奇数站上为：

前奇数站上为：

前后后后后前前偶数站上为偶数站上为后后前前前前后后

（2）

（2）每一测段的往测与返测，宜分别在上午、下午进行，每一测段的往测与返测，宜分别在上午、下午进行，也可以在夜间观测，由往测转向返测时，两根标尺必也可以在夜间观测，由往测转向返测时，两根标尺必须互换位置。

须互换位置。

（3）（3）精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高不应精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高不应超过表超过表22的规定。

的规定。

表表表表33精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（mm）标尺类型视线长度前、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20米以上视线长度20米以下因瓦DS160130.50.3（4）（4）精密水准测量测站观测限差不得超过表精密水准测量测站观测限差不得超过表33规定。

规定。

表表表表44精密水准测量的测站观测限差精密水准测量的测站观测限差精密水准测量的测站观测限差精密水准测量的测站观测限差（mm）（mm）基辅分划读数差基辅分划所测高差之差上下丝读数平均值与中丝读数差检测间歇点高差之差0.50.73.01.0（5）精密水准测量的主要技术要求应符合表4规定。

表表5精密水准测量的主要技术要求精密水准测量的主要技术要求每千米高差中数中误差（mm）附和水准线路平均长度（KM）水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附和或环闭合差（mm）偶然中误差全中误差与已知点联测附合或环线平坦地2424DS1因瓦往返各一次往返各一次8L注：

L为往返测段、附和或环线的路线长度（以KM计），N为单程的测站数（6）（6）两次观测高差超限时应重测。

当重测成果与原测两次观测高差超限时应重测。

当重测成果与原测成果比较，其较差均不超过限值时，应该取三次成果比较，其较差均不超过限值时，应该取三次成果的平均数。

成果的平均数。

1.2.3观测成果处理观测成果处理每千米水准测量的高差偶然中误差应按照下式计算：

M=（/L/（4N）式中：

M-高差偶然中误差（）L-水准测量的测段长度（Km）-水准路线测段往返高差不符值（）N-往返测的水准路线的测段数

（2）平差处理：

水准网的数据处理应采用严密平差，以深埋水准点作为已知点，采用强制附合平差，并应计算每千米高差偶然中误差、最弱点高程中误差。

2联系测量联系测量2.1概述概述联系测量是将地面坐标系统引测传递到地下。

主要工作包括地面趋近导线测量、趋近水准测量，通过竖井、通道的定向测量和传递高程测量，地下趋近导线测量、地下趋近水准测量。

平面定向常用方法：

（1）铅垂仪、陀螺仪联合定向

（2）联系三角形几何定向（目前广泛运用于城市地铁测量）（3）导线定向测量（4）钻孔投点定向（适用矿山法隧道）高程传递常用方法：

（1）

（1）悬吊钢尺（钢丝）法悬吊钢尺（钢丝）法

（2）

（2）水准测量水准测量（3）（3）光电测距精密三角高程测量光电测距精密三角高程测量在日常施工控制中在日常施工控制中,我们主要采用联系三角形几何定我们主要采用联系三角形几何定向和两井定向。

向和两井定向。

2.2联系三角形几何定向联系三角形几何定向联系三角形定向测量亦称一井定向测量。

一井定向测量是在一个竖井中悬挂两根0.5mm钢丝，钢丝下部配重为10Kg并置于废机油之中稳定。

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，