2306标区间施工测量方案.docx
《2306标区间施工测量方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2306标区间施工测量方案.docx（48页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2306标区间施工测量方案
东莞市城市快速轨道交通R2线2306标
【鸿福路站～西平站盾构区间】
土建工程施工项目
施工测量方案
编制：
审核：
审定：
中铁三局
【东莞市轨道交通R2线2306标】项目经理部
二○一一年四月
一、工程概况
1.1工程概述
东莞市城市快速轨道交通R2线2306标段区间由两条圆形盾构隧道及相关附属工程组成，起于西平站，止于鸿福路站，区间里程范围如下：
左线里程范围为：
ZDK15+825.062～ZDK17+635.892，全长1811.210m（长链0.38m）。
其中ZDK16+218.0～ZDK16+670.0、ZDK17+198.0～ZDK17+269.0、ZDK17+587～ZDK17+635.892段采用矿山法开挖初支盾构拼装管片施工，分别长452m、71m、48.892m；
右线里程范围为：
YDK15+825.062～YDK17+635.892，全长1810.830m，其中YDK16+210.0～YDK16+542、YDK17+195.0～YDK17+296段采用矿山法开挖初支盾构拼装管片施工，分别长332m和101m。
盾构施工安排两台盾构机在西平站始发，向鸿福路站方向掘进，在期间盾构拼装管片穿过已经初支好的矿山段隧道，最终到达鸿福路站贯通，盾构机解体吊出。
本区间线路纵断面为V形坡，最大坡度为16‰，线路埋深15.5m～28.0m，隧道顶覆土10.5m～23.0m，区间隧道主要穿行于<6-6>硬塑状砂质粘性土、<10-1>全风化混合片麻岩和<10-2>强风化混合片麻岩，局部通过<6-5>可塑状砂质粘性土、<10-3>中风化混合片麻岩和<10-4>微风化混合片麻岩。
本区间附属工程包括：
3个联络通道（一个兼废水泵房），埋深20.0m～25.5m，均布置于东莞大道下方。
洞门共有4个，其中西平站和鸿福路站各2个洞门，区间路线概况示意图见图1.1-1。
图1.1-1区间路线概况示意图
1.2水文地质、周边环境和线路参数
地质情况
鸿福路站～西平站盾构区间位于东莞断陷盆地东南部边缘。
本区间范围内无明显的构造痕迹，下伏为震旦系大绀山组（Zd）混合片麻岩，地质构造简单。
测区地震动反应谱特征周期0.35s，地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。
主要地层为可塑状砂质粘土层<6-5>、硬塑状砂质粘土层<6-6>、全风化混合片麻岩<10-1>、土状强风化混合片麻岩<10-2>、碎块状强风化混合片麻岩<10-2-1>、中等风化混合片麻岩<10-3>、微风化混合片麻岩<10-4>。
水文情况
区间范围内无地表水系。
地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。
第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂层（粗砂<3-11>、中砂<3-10>、细砂<3-9>）中。
地下水位埋深1.6～22.6m，以孔隙潜水为主。
人工填土层（填砂、填石）中存在上层滞水，残积土孔隙水含水层性质为砂质粘性土，透水性和富水性均较弱。
基岩裂隙水主要赋存于岩石强风化带的下部及中等风化带中。
区间范围内冲洪积砂层分布范围较小，砂层总厚度大体在0.9～5.2m，埋深5.0～15.1m，主要分布于段内YDK15+856～YDK16+065、YDK17+618～YDK18+633之间，成层分布，富水性及透水性较强，含水量较丰富；粉质粘土及砂质粘性土富水性及透水性较差，含水量较小，为相对隔水层。
局部地段含水层与相对隔水层交错分布，因此在区间范围地下水局部具有微承压性。
周边环境
地面主要为东莞大道及绿化带，道路交通繁忙。
区间隧道线路沿东莞大道从东北往西南方向前进，先后通过阳光路口、元美中路口、稻花路口、四环东莞大道立交桥和新中路口后进入位于西平二路与东莞大道路口的西平站，地面环境为双向八车道的道路，道路中央与两侧绿化带均宽阔，隧道范围控制性建（构）筑物有阳光路口处过街通道和四环东莞大道立交桥、人行天桥桥桩。
本区间线路基本沿直线前进，最小曲线半径为R＝2000m，总体场地条件较好。
其中1#竖井紧邻东莞市轨道交通有限公司办公大楼，2#竖井位于绿化带内。
本标段区间线路参数左、右线一致，具体参数如表1.2-1所示：
表1.2-1本标段盾构区间路线参数概况表
平曲线段数
（最小曲
线半径）
竖曲线段数
（最小曲
线半径）
最小（最大）
线间距
最大
纵坡
最大覆土深度
（里程）
最小覆土深度
（里程）
2段
（2000m）
5段
（4000m）
16.0（19.0）
16‰
23.0m
（YDK16+564）
10.5m
（YDK15+898）
1.3施工测量方案的编写依据
1、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）
2、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）
3、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）
4、《城市测量规范》（CJJ8-99）
5、《工程测量规范》（GB50026-2007）
6、《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）
7、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）
8、《东莞市轨道交通施工测量管理细则》（G-024-JG-201006）
9、国家现行其他测量规范、强制性标准
二、施工控制测量
2.1施工测量程序
施工测量程序如下图
2.2施工控制测量主要工作内容
本区间土建工程施工控制测量主要有以下几部分
2.2.1交桩控制点复核
在业主交桩后，立即组织项目部测量班，对业主提供的平面和高程控制点按《城市轨道交通工程测量规范》要求的精密导线和精密水准施测要求进行复测，测量成果经三级复核必须符合相关测量规范要求，同时须报测量监理审核，审核无误才能在下一道工序中使用。
2.2.2地面施工控制网加密测量
为了便于联系测量和高程传递测量，必须在车站、竖井周边地面合适位置布设加密控制点。
2.2.2-1地面趋近导线引测
在首级控制点复核满足施工测量规范要求后，通过导线引测，在盾构施工场地周围布设趋近导线，趋近导线施测技术要求按精密导线施测要求执行。
由首级控制点上向施工场地引测近井点时，在每个井端头附近至少埋设3个导线点，形成三角形闭合导线网，以便检核。
2.2.2-1地面趋近水准引测
利用首级的水准控制网，将水准点引测至井端头附近，趋近水准施测技术要求按精密水准施测要求执行。
每个井端头附近至少埋设2个趋近水准点，以便相互校核。
2.2.3施工竖井联系测量
为了指导地下隧道工程按照设计的正确位置施工，必须采用竖井联系测量方法将地面的坐标和方向传递到井下，建立地下的坐标和方向控制系统。
根据施工要求，单线隧道一井定向或两井定向分别于盾构始发前、掘进150m、300m、掘进至单向长度的1/2处和距贯通面150m～200m时各进行一次，共计5次。
取5次测量成果的加权平均值，指导隧道平面贯通。
根据《东莞市轨道交通施工测量管理细则G-024-JG-201006》中第四章，第十五条，第
（二）部分，第2点中第（7）款的规定：
若单向掘进长度超过1500m时,掘进至600m后每500m须增加一次包括联系测量在内的地下导线及水准，并加测陀螺定向以校核坐标方位；
2.2.4施工竖井高程传递
地下高程控制采用水准仪+悬挂钢尺的高程传递方法向竖井底板导入高程，每次至少导入3个水准点。
根据施工要求，单线隧道于始发前、隧道掘进150m、300m、掘进至单向长度的1/2处和距贯通面150m～200m时各进行一次，共5次。
取5次测量成果的加权平均值，指导隧道高程贯通。
根据《东莞市轨道交通施工测量管理细则G-024-JG-201006》中第四章，第十五条，第
（二）部分，第2点中第（7）款的规定：
若单向掘进长度超过1500m时,掘进至600m后每500m须增加一次包括联系测量在内的地下导线及水准，并加测陀螺定向以校核坐标方位；
2.2.5隧道施工地下控制测量
在隧道内，左、右线分别布设导线网，导线网布设成若干个彼此相连的带状导线环，采用严密平差方法计算，以提高精度。
隧道内水准测量初始采用支水准,在联络通道贯通后，把左、右隧道水准点联测，形成附合水准线路。
2.2.6贯通测量
在隧道贯通后，及时进行隧道贯通测量，将隧道内的控制导线通过两个车站联测至地面控制导线上，成果经过严密平差后用于后续的隧道断面和竣工测量。
2.3控制测量施测要求和精度控制及成果处理
2.3.1平面控制点施测方法和精度控制
①测量方法：
平面控制点采用导线测量方法施测。
②边长测量往返观测，正倒镜各测4次，俯仰角小于30°，测量过程中根据现场天气情况进行温度和气压改正。
③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360°的较差应小于±4″。
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，盘左短边不调焦的观测顺序进行观测。
在附合精密导线两端的GPS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，应该适当增加测回数。
导线测量精度控制要求：
表2.3.1-1精密导线测量主要技术要求
平均
边长
（m）
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
（″）
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
（m）
Ⅰ级
全站仪
Ⅱ级
全站仪
350
3-5
±6
1/60000
±2.5
4
6
5
1/35000
±8
注：
n为导线的角度个数。
2.3.2高程控制点施测方法和精度控制
①测量方法：
高程控制点测量采用精密水准观测要求组织施测，使用徕卡NA2水准仪加GPM3平行玻璃板测微器和2米铟瓦合金标尺；
②视线长度小于50米，前后视距差≤1.0米，前后视距累计差≤3.0米；视线长度大于20米时，视线高度应高于0.5米；
③测站观测限差：
基辅分划读数差≤0.5mm，基辅分划所测高差之差≤0.7mm。
④精密水准测量的观测方法如下：
往测奇数站上为：
后——前——前——后；偶数站上为：
前——后——后——前
返测奇数站上为：
前——后——后——前；偶数站上为：
后——前——前——后
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，两根标尺必须互换位置。
精密水准测量精度控制要求：
表2.3.2-1精密水准测量主要技术要求
每千米高差
中数中误差（mm）
附合水
准线路
平均长
度（km）
水准仪
等级
水准尺
观测次数
往返较差、附合
或环线闭合差（mm）
偶然中误差M△
全中误差
Mw
DS1
铟瓦尺
与已知点
联测
附合或
环线
平坦地
山地
±2
±4
2-4
往返测
各一次
往返测
各一次
±8
±2
注：
L为往返测段、附合或环形路线的长度（以km计）；N为单程测站数。
2.3.3控制测量成果处理
控制测量成果平差计算采用清华三维的《NASEW95》软件进行严密平差（图2.4-3）：
图2.4-3清华三维工程测量控制网微机平差系统
2.4地面控制测量
2.4.1交桩控制点复核
在业主测量队对我项目部的交接桩完成之后，我部及时组织了对控制桩的导线和水准复测工作，平面控制测量我部使用了徕卡1201R400全站仪（测角精度为1″，测距精度为1mm±1.5ppm）及配套的反射棱镜组施测，水准测量使用徕卡精密水准仪NA2（精度：
0.3mm/每公里，最小读数0.01mm）、精密水准铟瓦尺施测。
1、平面测量
精密导线以GPS17-GPS18为已知起始边经点GPS18、D053、D052……D039、D038做附合导线闭合到已知边D038-D037，将本标段车站及区间囊括在内，具体布置形式见图2.4.1-1。
因点D042与点D041不通视，所以在点D041和点D043之间加一转点ZD，取消D042号点。
水平角观测使用徕卡1201R400全站仪（测角精度为1″,测距精度为1mm±1.5ppm），采用全圆测回法，只有两个方向时，按左、右角观测四个测回，每测回间重新照准目标，每测回二次读数。
测回间角度互差≤±5″，左右角平均值之和与360°的较差小于4.0″，精度合格时取平均值作为观测成果，取位到0.1″。
测距往返各测4测回（正倒镜分别两测回，照准1次、测距2次称为1测回）,每测回间均重新照准目标再进行观测。
测距时现场量测气温、气压，输入仪器自动对距离进行气象改正，一测回三次读数较差小于3mm、测回间平距均值较差小于3mm、往返测平均值较差小于5mm，精度合格时取往返测平距平均值为观测成果，取位到0.1mm。
2、水准测量
高程复测一段以JBM9做为固定起始点，经加密点D041、D043、D044、D045、D047、D048符合至JBM10号点，全程高程闭合差-5.7mm，全程测量路线长度为2.228km，闭合差满足规范一等水准测量要求。
另一段以JBM9做为固定起始点，测至BM16后，再返测闭合至JBM9，全程高程闭合差为+0.5mm，计算得BM16点高程为13.587，与业主交桩高程13.598相比低了11mm，超出一等水准测量限差要求，因此判断BM16号点沉降超限。
外业施测使用徕卡精密水准仪NA2（精度：
0.3mm/每公里，最小读数0.01mm）和精密水准铟瓦尺进行观测。
3、交桩复测线路图
图2.4.1-1附合导线测量线路图
图2.4.1-2附合水准测量线路图
4、复测结论：
外业数据经过控制网平差与优化软件进行严密平差后，平差结果如下表所示：
（A）、导线平差网形及精度统计表
工程名称：
东莞城市轨道交通R2号线施工06标
项目
单位
数据
备注
平面已知点数
个
4
平面未知点数
个
15
方向观测设站数
站
18
方向观测总数
个
37
边长观测数
条
17
最大边长
m
628.646
GPS17--D48
最小边长
m
149.851
D46--D47
验后平面单位权中误差
0.3428
先验误差预计偏大
验后测角中误差
秒
0.8570
最大平面点位中误差
mm
4.85
点名：
D43
最大平面相邻点间误差
mm
3.04
GPS17--D48
最大方位角误差
秒
0.89
D45--D46
最大边长误差
mm
2.39
GPS17--D48
最大边长比例误差
1/79115
D46--D47
导线段闭合差
序号
角度数
Wa"
限差"
Wx（mm）
Wy（mm）
Ws（mm）
总长（m）
全长相对闭合差
1
17
-3.35
20.62
-5.19
-13.61
14.57
4477.3
1/307376
备注
测角中误差=0.81"
（B）、水准平差
水准网闭合差统计表
环号
闭合环线
闭合差（毫米）
限差（毫米）
水准线路长（公里）
1
JBM9-D041-......-D048-JBM10
－5.7
±5.97
2.228
2
JBM9-BM16-JBM9
＋0.5
±4.63
1.343
注：
一等水准测量闭合差计算公式为：
4√L（L为水准线路长）
水准网平差成果
工程名称:
水准网平差
软件单位:
徕卡中国软件开发中心
观测日期:
2011-04-28
点号
高程（米）
中误差（米）
固定
JBM9
10.4128
Y
D041
9.907
0.002
N
D043
14.800
0.003
N
D044
18.302
0.003
N
D045
18.924
0.003
N
D047
16.300
0.003
N
D048
13.753
0.003
N
JBM10
11.5922
Y
BM16
13.587
0.011
Y超限
闭合差限差（毫米）=4√L（公里）
由平差结果可知，导线测角中误差为0.81〞，全长相对闭合差为1/307376，水准线路闭合差为-5.7mm，小于限差要求，各项复测成果符合规范要求，满足《城市轨道交通工程测量规范》GB50308—2008和《东莞市轨道交通施工测量管理细则》（G-024-JG-201006）中的要求。
业主提供的首级精密导线点和水准点可用于之后的施工控制测量。
2.4.2地面控制网加密测量
在车站主体结构完成后再进行盾构区间隧道施工。
车站围护结构施工前，在车站施工场附近布设加密控制点。
加密控制点在首级控制网的基础上布设成导线网或三角网。
（1）平面控制网布设：
采用导线网时，如图2.4.2-1所示，控制点应与GPS点或精密导线点通视，每个导线点最好能有两个以上的后视方向。
根据设计图纸，便于后续车站施工测量的需要，可将导线布设成与结构控制轴线平行或成一定几何关系。
点位埋设使用砼包钢筋头，然后在钢筋头上嵌铜丝表示点位中心。
点位布设应避开施工可能影响的范围，选在避开热体、强电磁场干扰且方便使用利于长期保存的位置。
相邻点间的视线不受旁折光影响，控制相邻边之间的边长比例，既保证边长长度满足要求，又要减小和消除方向观测时长短边调焦误差。
在车站施工场附近至少布设3个以上的平面控制点，具体布设情况将在施工前根据现场条件进行。
平面控制网定期检测，保证点位正确和精度可靠。
图4.3.2-1车站施工地面加密控制导线平面示意图
（2）施测方法：
导线测量方法，使用徕卡TCR1201加配套棱镜进行外业观测。
（3）精度控制：
按本方案2.3.1节《平面控制点外业施测方法和精度控制》的技术要求施测。
（4）数据处理：
使用清华三维《NASEW95》软件进行数据平差计算。
（5）成果复核：
测量成果经公司三级复核必须符合相关测量规范要求，同时报测量监理复核，复核无误后才能在之后的工序中使用。
2.4.3地面高程控制网加密测量
（1）高程控制网布设：
加密高程控制点在施工前根据现场条件进行布设。
高程控制点应在首级水准点的基础上布设成附合水准线路或水准网。
车站最少布设3个以上加密水准点，并与城市二等水准点形成附合或闭合水准线路。
点位应埋设在施工场地变形区外稳固的地方，受施工和交通干扰少且能方便使用利于长期保存。
为了便于车站和盾构施工需要，可将部分高程点布设在平面控制点上，便于车站施工放样。
高程控制网定期检测，保证高程的正确和精度可靠。
（2）施测方法：
采用水准测量方法，使用徕卡NA2+GMP3、铟钢尺进行外业观测。
（3）精度控制：
按本文2.3.2节《高程控制点外业施测方法和精度控制》技术要求施测。
（4）数据处理：
使用清华三维《NASEW95》软件进行数据平差计算。
（5）成果复核：
测量成果经公司三级复核必须符合相关测量规范要求，同时报测量监理复核，复核无误后才能在之后的工序中使用。
2.5竖井联系测量
2.5.1一井定向联系测量
（1）施测方法：
施测前首先复核首级控制点和车站施工控制网内控制点是否稳定可靠。
然后在地面井口支起两根悬挂重锤的垂线（一般为0.3mm粗细的钢丝）至竖井底板，将重锤放入装满稳定液（废机油等液体）的桶内，利用稳定液稳定重锤，使垂线受铅垂重力牵引自然稳定垂直。
调整垂线支架，使垂线与地面趋近导线点和井下导线点通视，垂线与导线点组成符合规范的几何三角形，在趋近导线点和井下导线点同时联测垂线的角度和距离，通过三角形几何关系解算井下导线点的坐标，由此计算获得地下控制测量导线的基线边。
定向时，设计好趋近点与垂线、井下控制点与垂线间距离，控制两者之间的边长比例，既保证边长长度满足要求，又要减小和消除方向观测时长短边调焦误差。
在车站底板，每次联测车站底板四个控制点，保证底板两端都各有两个控制点。
每次联系测量投点时都联测到这些点上，取多次联系测量的加权平均值作为最终测量成果。
（2）仪器设备：
使用徕卡TCR1201全站仪、徕卡配套反射棱镜和反射片。
（3）精度控制：
按本方案2.3.1节《平面控制点外业施测方法和精度控制》的技术要求施测；井上、井下联系三角形应满足下列要求：
①两垂球线的间距不应小于5米；
②定向角α应小于1°；
③a/c或aˊ/cˊ≤1.5倍；
④井上、井下同时测量两垂球线间距较差≤±2mm；
⑤井上、井下同时用I级全站仪进行测量，测角6测回，测边往返各测4测回，测边相对中误差≤±1/60000。
每次定向测量独立进行3次，取3次平均值为一次定向成果，点位中误差≤±10mm，测角中误差≤±2.5″；
⑥根据本标段线路长度，在整个盾构施工过程中，竖井定向测量需进行5次，
详见图2.5.1-1一井定向联系测量示意图。
图2.5.1-1一井定向联系测量示意图
（4）数据处理：
使用清华三维《NASEW95》软件进行数据平差计算。
（5）成果复核：
测量成果经公司三级复核必须符合相关测量规范要求，同时报测量监理复核，复核无误后才能在之后的工序中使用。
2.5.2两井定向联系测量
（1）施测方法：
根据车站地竖井观测条件，如果有两个以上个井口具备投点条件，则采用两井定向，两井定向施测与一井定向相似。
定向时，设计好趋近点与垂线、井下控制点与垂线间距离，控制两者之间的边长比例，既保证边长长度满足要求，又要减小和消除方向观测时长短边调焦误差。
在车站底板，每次联测四个控制点，保证底板两端都各有两个控制点。
在盾构施工过程中，竖井定向测量需进行至少5次，每次联系测量投点时都联测到这些点上，取多次联系测量的加权平均值作为最终测量成果。
如下图所示：
图2.5.2-1两井定向示意图
（2）仪器设备：
使用徕卡TCR1201全站仪、徕卡配套反射棱镜和反射片。
（3）精度控制：
按本方案2.3.1节《平面控制点外业施测方法和精度控制》的技术要求施测。
（4）数据处理：
使用清华三维《NASEW95》软件进行数据平差计算。
（5）成果复核：
测量成果经公司三级复核必须符合相关测量规范要求，同时报测量监理复核，复核无误后才能在之后的工序中使用。
2.6竖井高程传递测量
（1）施测方法：
高程传递测量包括地面趋近水准测量和车站竖井高程传递测量。
施测方法如下（如图2.5-1示）：
在井口和车站基坑边支架上固定经检定合格的钢卷尺一端，尺带另一端悬吊一10KG重锤延伸至竖井底板上方，使其自然铅垂，在井上和井下各安置一台水准仪，按二等水准观测要求同时读取井上井下悬吊钢尺和铟瓦尺刻度三次，每次独立观测一测回，每测回改变仪器高，三测回测得地上和地下水准点的高差较差小于3mm，取三次平均值作为高程传递成果。
整个区间施工中，高程传递至少进行5次。
井上、井下高程传递时应满足下列要求：
①井上、井下同时用徕卡NA2精密水准仪加铟瓦尺进行观测；
②导入标高的钢尺通过鉴定合格；
③钢尺改正的温度取上下温度的均值；
④钢尺的加重为鉴定时的重量。
图2.5-1钢尺导入法传递高程示意图
（2）仪器设备：
徕卡NA2+GMP3、铟钢尺、检定钢尺。
（3）精度控制：
按本文2.3.2节《高程控制点外业施测方法和精度控制》技术要求施测。
（4）数据处理：
使用清华三维《NASEW95》软件
升级会员 