地铁施工测量精度的影响因素及技术应用

地铁施工测量精度的影响因素及技术应用

彭琛

上海勘察设计研究院（集团）有限公司华南分公司广东佛山528000

摘要：目前地铁已成为人们的主要交通方式之一，相比地上交通方式而言，又环保又经济，速度快耗时短。然而地铁的建设风险大且难度高，再加上地铁的设计与施工大多是在城市发展到一定阶段后再进行的，除了地理环境因素外，还将面对复杂的地埋管线以及其他的人工建筑物。为了顺利地完成地铁隧道的贯通，同时也为了降低地铁施工对环境的影响，需切实保障地铁施工测量安全，这也是最基本的施工管理要求。也是为了后续发展做基础，有数据可查时，方便以后再建，少了很多不必要的麻烦。

关键词：地铁施工；工程测量；安全监测

引言

因为地铁日益成为人们生活和工作中必不可少的交通工具之一，所以地铁的建设质量成都密切关系到人们的生命健康和安全问题，然而在城市轨道交通建设中，施工测量的准确性与有效性将直接关系到地铁建设的质量与安全。然而，在我国城市轨道交通建设中，施工前的测量与管理工作仍有许多不足，这些缺点和不足将直接影响到地铁建设的工期和费用。所以，如何提高城市轨道交通建设中的测量控制因子，并对其进行准确的分析，是目前地铁建设管理部门亟待解决的一个重要课题。

1地铁施工测量的基本特点

在我国城市轨道交通建设中，隧道长度与建设规模持续扩张，各种新的设备加工技术也逐渐得到应用，再加上地下工程的复杂环境，对建筑测量技术的需求是更高的精度和可靠性，才能满足地铁工程测量的精确性和安全性，这不但促进了精密定向测量技术的发展，而且使工程测量的特性更加突出。一方面，为适应城市轨道交通建设的需要，地铁隧道建设多采用分段施工。在建设过程中，要有大局观，保证工程进度，做好计划线路的衔接工作。而地铁工程的测量与检测工作，从项目的研究、施工、施工、运营等各个阶段都与施工测量有联系。

2地铁施工测量精度的影响因素

2.1测量技术因素

隧道贯通工程，为确保工程测量的安全，建筑测量中的误差要特别重视，井下导线测量、地面控制测量、联系测量等技术的应用，这将对地铁项目的安全性有必然影响。（1）井下导线测量。在盾构推进时，需要跟踪测线，但是由于井下环境的制约，难以保证测线的精确度，而且测点误差会累积，导致盾构测点所用的导线精度不够，从而危及到施工过程中的安全性。（2)地面控制测量。在真正施工时，主要是“三网”的布局，需要在轨道交通的地面上进行，并按照相关的技术标准进行，从而为地下工程的建设提供参考。但在实际工程中，由于GPS网、水准网、导线网等不同位置的设置，会对地铁项目进程带来或多或少的不利影响，从而生成偏差，影响地铁工程的测量准确度。（3)联系测量。在盾构建设过程中，为准确指导工作，需要适时地将地表和地下测量系统统一起来，采用传递高程和定向法进行﹐但这种方法一般都是从地表传送到地下，同时还会产生一些误差，因此，要对联系测量的误差进行必要的调整,以免影响到地铁项目的检测与实际测量[1]。

2.2测量管理因素

目前隧道工程的测量与管理的实际情况，采取一般的施工测量方案存在的问题。工程勘察工作基本上涵盖了三个层次，真正参与到地铁工程的测量和复测工作中，需建立了一套严密的测量管理体系。一方面，由于地铁工程测量的误差不是单一的，在测量过程中施工监理忽略了，给个环节测量误差的全面分析，导致测量数据出现偏差。另外，由于施工现场的工作复杂、测量难度大，导致进度较慢，为了保证测量过程中各个环节测量的准确性，通常会邀请一些具备很强专业技术知识的专家来指导工程的测量，从而把控测量环节中的误差的把控，也节省点因测量不准导致工程返工耽误的时间以及成本的浪费。

3地铁施工测量技术的应用

3.1联系测量技术

为实现井上井下坐标的统一，对盾构施工的正确引导，通过连接测量，将已经建立的地面坐标系统导入到地下，为了给盾构施工提供精准资料，必须在始发井完成后才能进行下一项。联络测量工作一般是由施工单位来完成，再通过三个小组进行复测，以保证测量结果的准确性。在实践中，经常采用两种方法进行连接测量：（1）定向测量，其主要内容有：透点定向、两井定向、三角形联系等；（2）高程传递测量，一般采用将高程传输到井下，一般采用水准测量、光电测距法等。

3.2三维激光扫描技术

在地铁隧道施工过程中，一般的工程测量设备，例如全站仪、反射棱镜装置、计算机设备、检测设备及施工仿真技术等，只能显示出一些离散的坐标，虽然可以用于地面控制监测、断面测量、高程传递测量等技术，但是由于数据需要精细分析，把控误差，使得工程的测量工作进度缓慢。因此，利用三维激光扫描技术进行测量，其测量精度高、速度快、可实现大规模、高精度、无接触测量[2]。本系统分为固定和移动两种类型，适用于隧道断面检测、病害检测、限界分析为地铁工程测量工作提供了很好的参考。

3.3断面测量技术

在隧道施工中应用断面测量技术，可显著改善取样的测量准确度和监督运算的效率，保障检验的可靠性，有效地克服了传统手工作业方法存在的诸多不足，避免在隧道施工初期出现不必要的返工，从而提高工程效率，有利于施工环节的合理分配，降低建设成本，测量精度的误差也能得到有效把控。在隧道施工过程中，采用这种方法可以有效提高整个工程的进度，缩短工程工期。传统的测量方法在测量精度上存在一些缺陷，而横截面法可以有效地改善测量的准确性，在采用剖面测量技术时，应适当引进全自动反棱镜装置、计算机测量设备等测量技术，，同时也能大大减少工程测量工作的难度，从而提高地铁工程测量进度

[3]。

3.4定向测量技术

合理运用定向测量技术可以确保盾构掘进的顺利进行，并充分利用定向测量技术的优越性，对工程现场进行科学的引导，能够对开挖过程中的轴点位偏差值进行监测，当出现偏差时，可及时采取相应的措施，防止偏差值过大，从而大大减少了垂直方向法的施工误差，从而有效地保证了施工的准确性[4]。在地铁施工过程中，采用顶管自动导引测量系统，可有效改善人工测量误差大的缺点，并可大大缩短地铁施工时间。工人可通过遥控进行现场施工，利用测量机器人的资料进行安全风险分析，能有效地减少地下管道工程事故的发生，同时也避免了一些未知的风险，工人作业更安全，施工更有保障。

结束语

在整个地铁工程中，存在着大量的工程测量工作，因此，只有科学合理运用工程测量技术，才能提高工程建设的质量，从而保证地铁工程的安全进行。由于轨道交通工程的严密精准性，施工测量中测量的精确性，直接关系到隧道的贯通和周边建筑物的安全，因此必须从安全监测、测量技术入手，控制好施工测量安全影响因素。特别是在轨道交通建设中，要大力推广三维激光扫描、测量机器人等先进测量技术，为地铁施工测量和安全监控工作提供技术支持，保障地铁建设和运营的安全，促进城市轨道交通建设的健康发展，促进美好社会的到来。

参考文献：

[1]陈邦铎.城市地铁工程施工的定向测量和变形监测技术[J].工程机械与维修,2021(6):270-271.

[2]刘宏.地铁盾构长大隧道测量施工技术研究[J].铁道建筑技术,2021(2):115-118.

[3]张文涛,肖茜.地铁车站基坑监测工程优化探究[J].四川建筑,2019,39(5):67-68,72.

[4]王.城市地铁隧道事故案例统计分析与风险评价方法研究[D].北京:北京交通大学,2018.