铁道工程测量工程篇1
关键词：地铁工程测量；联系测量；竖井测量；
Abstract:thecontactmeasurementisinordertomeetthehigheraccuracyofthepursuitofamethodofengineeringsurvey.InlightofthepresentconditionoftheincreasinglycrowdedurbangroundtransportationinChina,inordertorelievetrafficcongestionontheground,thecity'sundergroundrailwaymaintransportationinfrastructurehasbecomeacity,ismainlyreflectedintoday'sbigcitycompetitiveness,withthetechnologyleveloftheundergroundrailroadisacountryandthecity'seconomicstrengthandtheimportantofscienceandtechnologylevel.SomebigcitiesinChinahavebuilttheirownundergroundsubwaytraffic,relativelyordinaryrailwayengineering,undergroundrailwayintechnicalcontent,constructionengineeringstructurehasthespecialrequirementsofhigherquality.Therefore,theauthorexploredhowtomaximizeincontactinthesubwayengineeringmeasurementfunctions,toachievenewdevelopmentsubwayengineeringsurveytechnologyinChinalaythefoundation,butalsocreateconditionsforthesubwaydevelopmentinourcountry.
Keywords:thesubwayengineeringsurvey;Contactmeasurement;Shaftmeasurement;
中图分类号：U45文献标识码：A
联系测量是将地面的平面坐标和高程引人井下，使井上下具有相同的坐标系统[1]。在地铁修建过程中，当车站始发井施工完成后，要及时将地面的平面坐标及高程传递到始发井井下，以便指导盾构施工掘进[2]。地铁工程测量竖井下面的高程和平面高度的数据与地铁盾构施工原始数据要保持一致，其数据正确与否、结果精度高低直接影响着地铁工程隧道掘进方向，这直接关系到地铁工程施工安全性问题，也密切关系到地铁工程建设项目的进度和质量。联系测量技术的成功地使用解决了地铁工程测量的相关问题，联系测量取得的良好效果，为下一步的深入研究奠定了基础，对促进我国地铁工程测量的地面控制测量和顶井测量技术的研究具有划时代的意义。因此，联系测量的正确性在地铁工程测量中具有非常重要的作用。
一、联系测量在地铁工程测量中的应用
（一）地面控制与竖井联系测量的应用
测量工作不但要指导地铁隧道沿正确的方向掘进，而且还要对施工结构体和周边环境进行监测[3]。第一，地铁工程测量整体采用地面控制测量。联系测量的地面控制对其地铁设计和位置精确度的测量，要求地铁工程测量的结果作为方位度和具置精度的主要参考数值。联系测量的地面控制测量一般都会采用的边角网工程测量，这种联系测量在实际地铁操作中受到人为因素影响较小，进而造成的地铁工程测量的结果误差就非常小，尤其体现在地铁工程测量的方位角的测量上精度十分准确，地铁施工在要求高测量精度的同时，会对周边一定范围内的建(构)筑物造成影响[4]。第二，地铁工程测量在局部运用导线的联系测量。这中测量方式在地铁测量中应用比较广，具有灵活性，非常容易进行测量选点，但在同一条联系测量线上不宜选取多个测量点，这样有利于提高测量方位的精度。地面测量点一般选取在比较高的位置，这样可以与不同位置的测量形成测量网，但测量点要靠近施工，但又不能受到地铁施工的影响，这样可以防止测量点因施工而发生位置偏移。地面控制测量在地铁工程测量中应用只是为了选取一定的测量点，它主要是应用于地面以上工程测量较多。第三，竖井联系测量在地铁工程测量具有非常重要的地位，这种联系测量方式将地面上导线的坐标和方位角传递到地下导线中去，作为地下导线的起算坐标和起始方位角。起算点的坐标误差将直接传给终点的平移量，可以将其横向平移量为贯通误差。而测量的起始方位角误差会引起另一个地下导线发生角度变化，从而产生由测量方位发生变化而引起贯通误差。
（二）顶进联系测量的应用
地铁工程的顶管贯通测量中的地下铁路的主要测量线，这条测量线是必须按照顶管前端准确推进，这要求是必须十分精确。地下导线点一般都采取固定强制主观测台上，这个观测台起到一个测量点的固定作用，它可以固定在顶管的左右任何一端。而主观测台盾构每向前推进200m，井下延伸导线随着向前跟进。这就需要对跟进导线及时进行观测，更新推进后的导线数据，传人盾构指向系统，指导盾构沿设计方向掘进口[5]。当地铁施工过程中，顶管测量始终处于动态过程，这就要求顶进测量每一次都应该从竖井口传递并逐渐推进引测，一般都会有实际数据与原始设计数据存在一定偏差，这也要求准确地测量出二者偏差，这也需要地下导线及顶进测量具有快速、准确的优点。联系测量积极引入自动引导系统，这种测量技术是运用电子信息技术进行控制的，各测量点需要安装驱动型全站仪来实现测量，要求它们之间互相配合，相互补充。全站仪，即全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation）是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统[6]。电子信息技术能够根据设定的程序自动有序地测量各地导线点水平角度、垂直角度及边长因施工而变化偏差。地导线需要测站台的稳定性基于水平基座，角度及边长的测量结果都是通过全站仪的传输功能而自动传回计算机进行数据处理与保存，计算机显示相关水平角度、垂直角度及边长的测量结果，从而控制顶管周围因施工造成的测量误差，以有利于顶管测量前端沿设计位置逐渐前进。
结语
目前，我国地铁工程量逐年增大，地铁俨然已经成为我国交通基础实施不可缺少。但我国地铁工程问题时有发生，导致地铁工程故事发生主要原因在于我国地铁施工问题，而施工问题源于我国地铁工程测量的问题。文章基于我国地铁工程测量的现状，引系测量在地铁工程测量的应用，提出地面控制与竖井联系测量有效结合的测量应用和顶进联系测量的应用，指出地铁工程测量整体采用地面控制测量，部分地铁工程运用导线的联系测量的对策，以对我国地铁工程测量的发展有一定的借鉴意义。但随着我国城市工业化、城镇化步伐不断加快，要积极推进地铁工程测量技术的不断创新，但地铁工程测量问题仍然困扰着我国地铁工程的施工进程。联系测量在地铁工程测量中的应用是我国地铁工程测量的关键性技术以及提高我国地铁工程测量技术水平的必然要求，但目前我国地铁工程测量水平仍然处于较低层次水平。
参考文献
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[2]胡荣明,陈晓婚.远程城市地铁施工测量管理模式的研究[J].西北大学学报(自然科学版),2012,42(3):489-490.
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[4]骆建军,张顶立,王梦恕.地铁施工对邻近建筑物安全风险管理[J].岩土力学,2007,28(7):1477-1482.
铁道工程测量工程篇2
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。随着我国地铁、轨道交通事业的发展，工程测量也获得了长足的进步，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，又给工程测量增加了工作难度，因此，新的测量仪器及新的测量方法均在地铁施工中得到了应用。本文就当前地铁工程测量的现状和主要技术方法，由生产实践实际要求出发，作一些介绍和论述。
一、地下铁道工程测量精度设计的原则和要求
地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的，它不仅要保证隧道和线路贯通，而且要满足线路定线和放样的精度要求。
地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通，因此在地下铁道工程测量精度设计中，合理地规定隧道贯通误差及其允许值，是地下铁道测量的一项重要研究任务。目前在地下铁道测量中使用的测量贯通误差要求，大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》，它是根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进行隧道施工的地下铁道中，广泛应用于城市地铁，是否科学值得商榷。一般认为地下铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量（安全空隙）和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素来确定，当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。如设计一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm，则这100mm的限界裕量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。
地铁给定的高程安全裕量比较大，一般为70—100mm，因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差，很容易满足贯通误差设计要求，但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求，高程贯通测量误差确定为±25mm.同样采用不等精度分配方法，将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节：
其中：地面高程控制测量中误差±12mm
高程传递测量中误差±8mm
地下高程测量中误差±12mm
则高程贯通测量中误差mh为：
mh=±18.8mm＜±25mm
二、定向测量
在地铁中，采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向，该方法摆脱了传统悬吊钢丝的联系三角形法，不仅克服了受城市地铁施工场地狭窄制约，图形强度不易提高，占用井筒时间过长等缺点，而且采用双投点，双定向的方法，大大增加了测量检核条件，又提高了定向精度。在地铁复八线测量中所使用的GAK—1陀螺经纬仪标称精度为一次定向中误差为±20mm″，实际作业时定向边的陀螺方位角和其改正数的测定误差，则定向边陀螺方位角误差可达到±8″。在实际工作中我们又引进GAOS自动陀螺经纬仪定向系统，不仅操作方便，定向成果可靠，提高了定向精度。
当隧道埋深较浅时，则采用导线测量方法和向地下传统坐标和方向，同样布设双导线加强检核和提高精度。当隧道贯通距离较长时，还可采用在隧道上钻孔，通过钻孔投测坐标或测定投测点陀螺方位角的方法提高定向精度。
三、地下铁道GPS控制网测量
早在1990年5月北京地铁复八线就采用GPS进行首级控制测量，控制网由10个点组成，布设成单三角锁形式，该网采用两台WM100单频接收机观测，异环闭合差为1.73ppm—2.89ppm，边长中误差为±2.1mm，点位中误差为±3.5mm.
1994年由于城市建设的影响，原有GPS控制点有的被破坏，有的发生变形，需要对原控制网进行扩充，并对原控制点的稳定性进行评价。为此，在原GPS控制网的基础上进行扩充，新网共选设了13个点，其中3个点为一等点，7个点为旧点，新增6个点。
考虑到地铁测量误差分配到GPS测量的误差精度要求（相邻点位中误差小于±10mm），为加强控制网整体强度，1994年采用一次布设，两级观测、整体平差的原则设计和布设GPS网.一级网由两个重叠的大地四边形组成，二级网为一级网下加密的三角锁。
四、断面测量
在地铁隧道中断面形式多样（包括矩形、直墙拱形、椭圆形、传统形、圆形、变截面6种），一般要求直线段每12米，曲线段每6米测量一个断面，并根据隧道不同的断面形状，在断面上选择与行车密切相关的位置测定其与线路中线的距离。过去很多单位采用人工直接丈量的方法，精度低，速度慢，工作非常繁重。随着测量仪器和测量技术的发展，断面测量仪面世后，断面测量工作有了新的突破，但该仪器不能实行一站多断面测量，而且价格昂贵，很多单位无经济能力问津。
通过几年来的实践和应用，采用全站仪、数据采集器、计算机和觇牌组成断面测量系统进行断面测量，利用该系统进行断面测量的方法有二种，一种是将全站仪和觇牌安置在隧道中线点上，首先测量置镜点至欲测断面中线点的水平距离和高程，并将水平角置零，然后就可连续依次测量多个断面测量点水平角和垂直角信息，并自动传输到数据采集器之中，并通过计算机经运算既可求出待测点与中线距离。最终以数据表格和断面图形式输出观测成果。另外，为保证测量的断面垂直于中线，在觇牌上安置有简单照准装置和水平度盘装置，不管是直线、圆曲线还是缓和曲线段，都可以根据事先计算好的觇牌至仪器方向与断面夹角值标定出断面方向。另一种方法是将全站仪或觇牌安置在隧道内任意位置，即测量仪器或觇牌在非线路中心进行断面测量。该方法利用任意安置仪器或觇牌的点与线路关系，通过计算机确定断面里程和议程，从而进行断面测量。上述两种断面测量方法速度快，使用方便，而且可以充分利用本单位现有测量仪器设备，具有非常可观的社会效益和经济效益。
五、铺轨基标测量
铺轨基标是高标准轨道混凝土整体道床的轨道铺设控制点，精确地测设铺轨基标是保证轨道施工质量的关键。即将颁布实施的《地铁施工验收规范》中地铁轨道验收标准要求：平面上轨道中心线与基标中心线允许偏差为2mm，轨道方向在直线上要远视直顺，用10m弦量允许偏差1mm，在曲线上远视圆顺，用20m弦量正矢，根据曲线半径圆曲线，允许偏差为1—3mm，缓和曲线允许偏差为2—5mm，高程上轨顶标高允许偏差2mm左、右股钢轨顶面水平允许偏差为1mm，在延长18m的距离范围内，无大于1mm的三角坑，轨顶高低差目视平顺，用10m弦量不大于2mm；道岔精度除满足上述要求外，还要满足里程位置允许偏差2mm，导线及附带曲线允许偏差1mm，附带曲线用10m弦量，连续正矢允许偏差为1mm，轨顶标高允许偏差为2mm，全长范围高低不大于3mm.
从上述地铁轨道验收标准不难看出，由于为节省工程造价，地铁限界预留的安全裕量比较小，线路在隧道中调整空间受到很大制约，因此，地铁轨道验收标准主要对铺轨基标中线与指导隧道施工的线路中线或结构中线的偏差作出规定。同时，为使线路圆顺，对单位长度相邻铺轨基标间的相对精度也提出了要求。
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根据轨道验收标准，我们总结制定了铺轨基标测设精度要求和基本方法。
1.铺轨基标测设精度要求
为保证线路圆顺和基标相对精度，对控制基标和加密基标的测设精度制定如下要求：
（1）控制基标测设精度要求
两控制基标相邻边长间夹角平差后的值，对设计值而言误差不得超过6″，基标测设的角度测量中误差＜±3″；基标高程测量的水准路线闭合差小于8Lmm；距离测量误差直线段小于1*/5000；曲线段小于1*/1000.
（2）加密基标测设精度要求
直线段纵向误差每6m小于6mm，曲线段每5m小于5mm，偏离中线小于±1mm；相邻基标高差小于±2mm.
（3）道岔基标测设精度要求
道岔铺轨基标位置横向误差不大于±2mm，主线、侧线交角较差不大于±10″，高程误差同加密基标。
2.铺轨基标测设基本方法
由于地铁施工时车站控制点一般从地面直接投测，精度比较高，加之车站线路一般为直线，线路与站台间距限差要求很严，不易在车站进行线路调整。
（1）中线调整测量和精密水准测量
以“铺轨单位”两个车站中的中线控制点为起算控制点，与在区间隧道内的原有施工中线控制点布设通过左、右线的附合导线。如左、右隧道之间有联络线，则应布设结点网。平差后导线点坐标和原来坐标比较，当其较差不影响隧道限界时，即可用这些中线控制点进行下一步控制基标测量工作。如果影响隧道限界时，则应会同设计等有关人员改移或调整中线至允许误差内的合适位置上。
在“铺轨单位”中布设一条通过左右线的精密附合水准网，在区间埋设精密水准控制点（尽量利用施工水准点），水准点间距为100—200m，精密水准网按二等水准测量的技术要求施测，水准网闭合差小于8Lmm（L为水准路线长度，以千米计）。
（2）铺轨基标测量
控制基标的测设。利用调整后的中线控制点测设控制基标，控制基标分为初测、串线测量和调线测量三个步骤。
初测：根据事先计算的控制基标测设数据，用坐标法测至地面，并精确测定其位置。
串线测量：对“铺轨单位”中的控制基标进行串线测量，检测控制基标间角度、边长等几何关系是否满足设计精度要求。当控制基标间几何关系超限，并与线路存在较大偏差时应进行调线工作。
调线测量：调线前，先在室内计算控制基标间夹角实测值与理论值较差β，β值超过6″时，可根据β和控制基标间距计算出控制基标在垂直于线路方向的改正值δ，然后在现场对β超过6″时所涉及的控制基标进行归化改正。归化改正时要照顾到相邻基标改正值的相互影响，往往仅改正一个点就可使相邻点几何关系满足要求。
控制基标的高程则利用上述精密水准点测定，其观测方法和限差同精密水准测量。
控制基标测设往往进行多次，控制基标高程和其之间的角度与边长不能满足限差要求时，则应重新进行调线测量，直至满足要求为止。
加密基标的测设。在曲线段依据控制基标间的方向，按加密基标的间距，在控制基标间埋设加密基标。埋设时经纬仪定向、测距或在控制基标间张拉直线、以钢尺量距等方法确定各加密基标的位置。
在曲线段将仪器安置在控制基标或曲线元素点上用偏角量距等方法设置加密基标，加密基标高程依控制基标高程测量方法测定。
铁道工程测量工程篇3
引言
土建工程中地铁建设这一细化被现在的城市越来越多应用于生活交通中。保证地铁安全顺利运行的关键是对地下复杂情况的正确勘察。新测量仪器的出现和更适应时展新测量方法的运用让城市地铁精度高，施工情况复杂的难点变得可以被较好的解决。先提供一些工程测量方法和技术在地铁建设中的实践案例以供进行研究。
1土建工程以及工程测量
1.1什么是土建工程是土木工程和建筑工程的集合。指使用建筑材料和施工设备完成一切关于文化，水土有关的设计，建造和维修的生产活动和工程技术。土建工程涉及的领域有：房屋建筑、道路交通、水务渠务、防洪工程及城市规划等很多领域。即将为大家介绍的地铁建设就属于土建工程中的道路交通范畴。那么接下来讲土建工程要顺利进行的贯穿线——工程测量。
1.2工程测量它是为建设项目的勘测规划、动工安装、竣工监测以及营运管理等程序服务的所有测绘工作的统称。它为工程建设提供数据和图纸，控制建设过程中的整体方向，就好像一首交响乐的总指挥一样。工程测量目前主要应用于三路”工程、桥梁隧道工程、水理工程、建筑、海洋工程、军事、矿山等的测量。这里着重以地铁站建设方面为例对工程测量加以介绍。
2工程测量的方法和新技术技术
2.1工程测量的方法工程测量的方法众多每个领域的情况不同不能一概而论。就地铁而言包括定向测量，控制网测量，断面测量，轨面基标测量。
2.2工程测量的新技术新技术的推出伴随着科技的发展，其实质是采用一些先进的电子信息技术为施工过程提供更为精准有效的服务。主要有一下几种。（1）全球实时动态定位测量技术（gps-rtk）；（2）数字测量技术（dmt）；（3）遥感测量技术（rs）；（4）地理信息测量技术（gis）；（5）3s测量技术；（6）数字摄影测量技术。新技术的出现为复杂的情况做了更为全面系统的数据收集，对比，分析，综合和决策。
3工程测量在地铁中的实际应用案例
3.1定向测量在北京地铁复八线中的应用北京地铁复八线的中间段全长12.7千米，东西走向由复兴门至八王坟。其中地上线接近2千米，地底线十千米左右。地下线处地质情况复杂，有多层地下水分布，施工面临防水的挑战。这种情况下，进行竖井定向采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法可以提升图形清晰度，缩短占用井筒时间。而且采用双投点-双定向的方法的好处是对数据的检核条件进行了优化，也令测量定向精度有所提高。测量中所使用的陀螺经纬仪（型号gak—1）的一次定向中误差理论值为±20毫米′，实际作业时自动校对其定向边陀螺方位角误差可达到±8′。在工作推进中他们引进操作简便的智能陀螺经纬仪定向系统，保证了定向成果的可靠性。
遇到隧道埋深较浅的情况，灵活采用采用导线测量方法并布设双导线；当隧道贯通距较长时，使用钻孔投点法。利用钻孔投测坐标或者选择测定投测点陀螺方位角的方式，其目的都是用于提高定向精确度和加强检核能力。前面用到的导线测量法又叫直线导线法。适用于施工场地较开阔的车站地下定向，且地上地下通视度较高，并有较大竖井（盾构工作井）或预留孔。它的优点是简单明了，容易掌握。但检核条件相对高。后面提及的钻孔投点法则适用已有一定长度并且埋深较浅的隧道。优点是测量精度高，易上手，占用施工竖井时间少，对施工影响较小。缺点是测量钻孔较难（具体体现在垂直度高上），钻孔成本较高，审批程序相对繁琐耗时。实际工作中可采用强制观测墩作为地下导线点，但需要做好保护巩工作。
3.2北京地铁四号线gps控制网测量四号线的建设难点在于北京南站一段地处交通枢纽，车多客流量大，施工地有限且干扰大。车站周围建筑物布局集密存在民工互扰问题。采用盾构就要求施工配合度较高，因此必须加大工程测量的幅度。为满足盾构施工的需要，要对已提供的一级gps控制点、精密导线及精密水准点进行检测，保证各级控制点相邻点的精度分别小于±10mm，±8mm和±8mm（l为线路长度，以km计）（精密水准路线闭合差）作为盾构测量工作的起算依据。
由于这些点受施工和地面沉降的影响有可能发生数据改变，所以测量时和施工中需要先对地上控制点进行检测，确保控制网的可靠性。它包涵相应精密导线点的检测和高程控制点的检测等。地面控制网是隧道贯通的依据，必须加以重视。上述盾构数据的检核未来的替代技术就是gps-rtk。即在地铁站周围地面定点装入gps接收器，对载波相位的观测量进行采集，调至基准站电台载波上，再由基准站将信号发出。经由流动站对gps卫星进行观测，采集测量数据，同时接受基准站发射出的信号，解调后活的载波相位的观测量，最后确定厘米级精度。这种技术无需设置众多控制点，且能一次生成电子图，可搜集历史数据完成快速施工放样，是十分便利的。
3.3断面测量在天津1号曲线地铁中的运用全线浇钢筋混凝土箱型地下结构，总长218米，箱体最宽处28米，结构净高5.55米，双轨侧式站台，车站起/终点里程分别为k9+385.784和k9+603.500，主站段埋深10.039米，设出入口4个，风道2座，建筑总面积一万多平方米。全曲线站的铁道左右轨中线和地下结构中柱纵轴线都由圆曲线和缓和曲线构成。三条曲线元素互异即缓和曲线起终点不在同一里程，且圆心各异，半径不同箱体侧墙均为圆曲线并与同侧轨道中心线同心。由于墙体凹凸形成多种不同半径圆弧，增加了平面定位放线作业的难度。在仪器选列上承建标准要求导线精密测量相对点位中误差≤±；8mm；精密水准测量区间≤8mm符合路线闭合差。经过数学运算，选择二级全站仪、ds1精密水准仪进行控制测量。
3.4沈阳地铁铺轨基标测量中街站双层双跨岛式地下车站，车站有效站台中心处地面高程50.08米，轨顶覆土厚度8.56米，轨面轨底埋深分别为28.25米和26.49米。东北角车站设有风井，西北角设有施工竖井，需要时可以互换功能。共设东北、西北、西南三出入口，一个用于紧急疏散的安全通道和直升电梯，并预留将来进行升级的换乘通道。沈阳地铁量身制定了铺轨基标测设精度和基本方法经测定符合地铁轨道验收标准的要求。在控制基标的测设上分程序完成初测、串线测量和调线测量。
由于是中转换乘站，因此还特别增设了道岔铺轨基标的测设。对单开和交分道岔，交叉渡线道岔的测设数据比对基标图进行。测设时先对岔心、交点、主线和侧线进行数据采集和设计，再明确基标与中线交点的关系后采用控制基标直接测设，最后对高程的确定使用精密水准测量方法。未来这些数据可以运用数字摄影测量技术取得。它是利用数字影像和摄影原理，配合计算机技术，模式识别，数字影像处理等技术进行测量。运用在地籍测量和大面积地形测图中，近年向逐渐数字化和自动化发展。全数字系统的应用实现了影响由3d向4d的转化，为各个专业信息系统的建立提供了可靠数据。
铁道工程测量工程篇4
关键词：地铁施工；测量；技术
引言
近些年，地铁工程发展迅速，但是，由于地铁施工测量中发生的安全问题日益加剧。2007年3月，南京地铁在施工过程中燃气管断裂，引起燃气溢出并发生爆炸引发大火；同年北京地铁施工也致死6人；经济损失上最严重的应属上海地铁四号线事故，该事故导致逾六亿元人民币的损失。事实上，在隧道的施工过程中，几乎每条隧道都有伤亡现象发生。因此，随着现代化城市地铁建设逐渐加快，地铁施工测量安全不得不成为值得深入研究的问题。
1.地铁施工测量中的问题现状
随着各大中城市地铁建设的快速发展，施工测量安全问题越来越受到重视，就地铁隧道贯通测量技术而言，大多数研究仍然是针对于某一测量环节的研究，在地面控制测量中采用GPS的研究，联系测量中采用激光投点仪，地下导线采用双支导线，在理论方面，停留在采用不同的平差模型平差条件的研究，虽然，有些施工标段，对于比较长的区间在地下导线加测陀螺方位边进行复合检验，也只是导线边方位与陀螺方位的简单比较，缺乏更深的研究，对于隧道贯通，误差来源于地面控制测量、联系测量和地下导线测量的误差积累，大多数在做贯通误差预计的时候同时考虑三个方面的误差，但在实际测量过程中很少有人把这三个环节的误差综合起来分析研究。
2.地铁施工测量方法的技术改进
地铁施工测量安全的技术主要指地铁隧道的贯通测量技术，安全贯通保证了施工测量的安全，为了确保城市地铁隧道能够安全贯通所进行的测量工作主要包括地面控制测量、联系测量和井下控制测量。
2.1地面控制测量
地铁地面控制测量所布设的网通常称作三网，它是城市地铁施工的基本控制网，包括GPS网、精密导线网、精密水准网，GPS网一般在城市独立坐标系下建立C级GPS控制网，沿地铁线路每4公里布设一对GPS点；精密导线网是在每对GPS点之间布设平均边长350米的精密导线点构成导线网；精密水准网是沿地铁线路布设二等水准点构成水准网，在地铁施工前，首先要建立三网，为地铁施工建立测量和施工基准，随着施工工作的进行，隧道施工会对周边环境产生影响，有可能破坏之前布设的GPS点、导线点和水准点，为了保证其可靠性，需要对三网进行定期全面复测工作，将复测成果与建网成果进行对比，如果其变化满足施工要求可继续使用，如果三网基准数据变化超过了施工要求，则需要及时采取其他测量措施。
2.2联系测量
联系测量是将地面的平面坐标和高程引入井下，使井上下具有相同的坐标系统，在地铁修建过程中，当车站始发井施工完成后，要及时将地面的平面坐标及高程传递到始发井井下，以便指导盾构施工掘进，传递到井下的平面坐标和高程是地铁盾构施工的起算数据，成果的正确与否、精度高低直接关系到隧道的掘进方向，关系着施工的安全，因此，一般施工方施测完成后，由业主测量队独立进行复测，确保联系测量成果的正确性，在城市轨道交通工程中联系测量主要是通过定向测量和传递高程测量来完成的，目前，定向测量主要用陀螺经纬仪与铅垂仪组合法、联系三角形法、两井定向、导线直接传递法和透点定向法，传递高程测量主要用悬挂钢尺法、光电测距三角高程法和水准测量法，联系测量以地面近井点为依据，确定出了井下近井导线起算边的坐标方位角和起算点的坐标，井下导线边的坐标方位角误差将使地下导线各边的方位角偏向同一个误差值，由此引起导线各点的点位误差将随导线延长而增大，因此，怎样控制或减弱此误差的传播，直接影响到施工测量的安全。
2.3井下导线的延伸及复测
盾构每向前推进100m，井下延伸导线随之向前跟进，这就需要对跟进导线及时进行观测，更新推进后的导线数据，传入盾构指向系统，指导盾构沿设计方向掘进，由于隧道条件的限制，隧道内导线只能布设成支导线或双支导线，这样，所有地面控制测量误差、联系测量误差、井下导线的测量误差都将积累在隧道导线的最弱边上，而导线的最弱边始终是盾构指向系统的起始边，因此，井下这条边的精度直接关系着盾构的贯通安全，是地铁测量安全工作的核心所在。
3.地铁安全监测内容
城市地铁在施工期间对地铁结构工程及施工沿线周围重要的地下、地面建筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测，为施工提供及时、可靠的信息，用以评定地铁结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故及时、准确的预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发生。
城市地铁施工建设过程中由于对地下原有土层、岩石应力的破坏，为了达到新的平衡，被开挖隧道周边的土层、岩层会发生一定的移动，同时地下水平衡也发生变化，这样会对周边的建筑物、构筑物造成一定的影响，为了安全施工、预防灾害的发生，根据地铁工程的要求，需要做大量的监测任务，监测的内容有：建筑物的沉降、倾斜、裂缝观测及成因分析；地下水位监测：沿线重要设施，如桥梁、立交桥、人行天桥、铁路、高压铁塔、电视塔等沉降和倾斜监测；道路及地表沉降观测；地下管线沉降监测；车站基坑围护结构变形监测；矿山法施工隧道拱顶下沉和收敛监测；地裂缝监测。
结束语
本文提出了地铁施工测量中存在的一些问题，包括测量技术问题和检测技术问题，并提出了一些技术改进方法，希望能为设计者和施工者提供一些技术依据。
参考文献
铁道工程测量工程篇5
[关键词]穿越工程地铁隧道变性监测
中图分类号：U456.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）18-0319-02
地铁逐渐成了城市人们生活的一部分，越来越多的人出行的时候都会选择地铁这一交通工具，因为它虽然拥挤，但是它却有着其它工具不具有的特点，它的快速是公交不能比的，从不堵车也是打的不能比的，最重要的是他基本不会晚点，这是其它交工具都不能比的，越来越多的人乘坐地铁这也对地铁的安全保障提出了更高的要求。如果地铁的轨道一旦出现什么问题将会严重影响到地铁的安全行驶。
一、穿越工程队既有地铁的影响的划分
（一）限制类，这一类的影响指的是新建工程会对地铁的结构造成一定上的影响，而且这种影响通常是和剧烈的，可能导致地铁轨道的变形等。对于可能对地铁造成这样影响的施工必须从轨道的施工方法上采取有效的措施，并根据既有地铁隧道的强度、变形量等进行研究同时也要对既有隧道的结构和新建隧道的结构进行检测。
（二）注意类，这一类的影响通常较弱也不会对既有地铁隧道造成严重的影响，但是也许要对这一类的影响加以注意，因为有一些影响一旦变重那么就会变成限制类的影响，对于这一类的影响，要采用合理的施工办法，并根据既有地铁隧道结构的强度、变形量等来推定最大容许值，然后在通过对数据进行合理的分析决定是否采取其他措施，同时也要对既有隧道的结构和新建隧道的结构进行检测。
（三）无影响，此类可以不考虑，这一类指的是穿越工程在施工的过程中基本不会对既有地铁的轨道长生影响，虽然这里面是无影响的，但是我们要注意的是数据的准确性，不能因为数据的不准而把一些注意类的甚至限制类的划到了无影响类里面。
划分的依据主要是根据新建隧道和既有隧道结构件的最小间距离的大小。如下表中F是新建隧道外径，按照结构外轮廓的最大值进行计算有以下表。
二、穿越既有地铁隧道工程的技术流程
（一）“前评估”是指在施工之前对造成的影响进行评估，主要是对穿越工程的实施对既有地铁的影响的评估。评估的主要内容主要有结构的安全性、功能的完整性以及列车正常运行时的舒适程度。这里需要检测的项目有：车辆、设备和建筑界限；支护系统、结构构件、支护体统和连接结构；防水措施及等级，渗漏情况；混凝土的坚固情况等。“前评估”的目的是对既有地铁结构的承载安全性做出真确的评估同时给出允许的变形值的标准。
（二）“前加固”前加固是在进行前评估后要进行的操作，前加固是对“前评估”中已经超过控制指标的项目进行操作。它主要是对既有结构设施和松动的土地进行加固，重点在于加固变形裂缝、漏水的情况和承载能力。
（三）“后评估”是在结构稳定后进行的评估。主要是在结构稳定后对既有地地铁隧道的改变进行正确的评估主要包括：既有隧道的变形缝、裂缝既渗漏情况等。对隧道的承载力及变形能力进行后评估，分析穿越工程队既有地铁隧道造成的变形和破坏，计算隧道是是否可以正常使用以及长时间的正常使用，评估区间隧道在穿越工程结束后的安全性，对安全隐患做出真确的评估用以指导以后的加固工作。
（四）“后加固”指的是当隧道的一些数据超过监测的标准是要对既有隧道的设施进行加固工作。重点是，隧道的变形裂缝、漏水情况既隧道机构发生的沉降进行加固。把穿越工程队既有隧道的影响降到最低。
三、监测地铁隧道变形的方法
（一）沉降监测，沉降监测是对地铁是否发生沉降进行监测，主要采用水准测量，静力测量的方法对隧道进行监测。沉降监测的高程控制点不能少于3个。
（二）位移监测，位移监测方法主要有导线测量和视准轴线法等。这里面以视准轴线法为例。使用此发放必须设立检核点。水平位移监测的了控制点应该埋在发生变形区外，按照要求测量中可采用误差小于0.5mm的光学装置，下表示位移监测的主要技术指标。
（三）收敛检测，收敛检测主要用收敛尺、全站仪等设备对隧道的机构的手链进行检测。对铁变形监测精准度要求高，同时也要求检测的内容要全面，因此在收敛检测的时候一般采用自动检测与人工检测同步进行。这样做的目的就是使收敛的数据尽量的准确和全面，比较有代表性的是全站仪用于特点位检测，如下图。
四、对既有地铁隧道变形的分析和研究
变形分析是变形监测中最重要的一个环节，只有做好分析才能做好接下来的研究，如果分析都做错了那么接下来的研究也就都是错误的了。研究人员已经提出了一些变形监测数据分析和预报模型，应用多的是多元线性回归法。
（一）多元线性回归法其数学模型为
式子中I=1，2，3……….n，这里面n表示测量值的变量；代表测量误差，随机产生得误差符合正太分布；p表示原因量的个数。
在段元线性回归法中考虑了多个中外部原因。因此这种方法预测的可靠性很好，但要注意建立模型的外部因素的设定要真确。
五、对既有地铁隧道受施工扰动变形分析中的安全评估
对既有地铁受施工扰动变形分析中的安全评估方法有以下几种：
（一）定性分析法，定性分析法就是根据专家的经验，根据对已有隧道的数据的分析来对新建的隧道进行分析，这种依靠经验的分析有一定的误差性。
（二）定量分析法，定量分析法是通过实验和实验之间的对数据对比和分析，然后通过一定方法构建成属性模型从而进行评估，这种发放适用性广准确性更高。
（三）定性定量综合分析法是将定性分析和定量分析结合一种方法。主要有事故树法、决策树法、风险评价指数矩阵法等
结束语：穿越工程的施工对既有地铁隧道结构的变形有着极大的复杂性和不确定性，而穿越工程的修建也不是不可抗拒的，在穿越工程施工的同时要保证既有地铁隧道的安全就是我们现在必须要考虑和解决的问题。我们需要采用正确的方法进行安全评估，采用合理的方式使地铁隧道在受到穿越工程的影响的时候不会发生变形，这是一项长远的项目，不仅需要当专家的努力更加需要每一个对科研感兴趣的人的努力。
参考文献
[1]张志昊，陈雷.城市轨道交通安全问题探究[J].安全生产与监.2011
[2]邱冬炜，杨松林.城市地铁施工监测系统的探讨[J].测绘科学2010
铁道工程测量工程篇6
关键词:道路与铁道工程;GPS;航测遥感;GIS
一、勘测设计阶段3S技术已经得到广泛应用
(一)全球卫星导航定位系统的应用
全球卫星导航定位系统GNSS是指利用人造地球卫星进行导航或定位的技术系统。目前国际上全球卫星导航定位系统主要包括美国的GPS,俄国的GLONASS,欧盟的GALILEO等,我国也自主研制了“北斗”卫星导航广域增强系统。其中,GPS是目前应用最广泛的全球卫星导航定位系统,其技术的最新进展代表了全球卫星导航定位系统的主要发展方向[。
1.航测遥感技术的应用
利用航测遥感技术测绘大规模大比例尺(以1:2000比例尺为主)地形图,建立数字地形模型,已经成为新线铁路勘测设计的基础数据;遥感工程地质和水文地质综合信息填图已成为绕避地质灾害、确定铁路线路走向不可缺少的控制性因素。航测遥感技术取代了繁重落后的地面测图工作,改变了铁路勘测设计的程序,引起了铁路勘测设计发生了革命性飞跃,成倍地提高了铁路勘测的速度,大大缩短了勘测的周期,提高了铁路勘测设计的质量。
2.地理信息系统的应用
地理信息系统(GIS)是在计算机软件和硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统,在铁路和公路工程的勘测设计中正得到愈来愈多地应用。将GIS用于铁路和公路工程建设可以保持各种数据的统一、规范,便于提高工程建设的效率,GIS和RS结合,可以获得三维地理信息的遥感图像信息,并利用其进行纵横断面分析、坡度分析等工作,从而实现三维铁路和公路工程设计、桥梁设计、景观设计等。
二、施工阶段主要以GPS的应用为主
(一)采用静态GPS建立高精度平面工程控制网
在桥梁和隧道工程中,目前最为广泛的是应用GPS技术进行控制测量。杭州湾跨海大桥是当前世界第一长跨海大桥,跨海段长达31.5km,海上无任何自然岛屿,其平面控制采用静态GPS按B级精度的要求施测;乌稍岭隧道全长20km,是我国目前最长的铁路隧道,其洞外控制也采用GPS技术,现在该隧道已经全线贯通交付使用。这些大型工程的建设都说明,利用GPS技术进行大型工程的控制测量,不仅可以满足工程建设的精度需要,而且能够加快工程建设的进度。
(二)通过GPS高程拟合建立高程控制网
目前,GPS高程测量精度较低,主要原因是无法准确获取各点的大地高和高程异常值。较常用的计算高程异常方法是:利用测区里的若干个已知水准点,采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面,进而求出各点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明:在小范围的桥梁工程区域内,当地形较为平坦时,利用2~3h的GPS静态观测成果,经过拟合计算,可获得二等精度的高程成果;而利用1~2h的观测资料,可获得三、四等精度的高程拟合成果[9]。
(三)利用GPS-RTK技术进行工程放样
GPS技术在施工阶段的应用除了建立施工控制网外,近年来随着RTK技术的不断完善,在工程放样中也同样得到了广泛应用,从而大大降低了放样的计算工作量和外业观测强度,提高了作业效率。
在铁路、公路、桥梁、港口工程施工中,利用RTK技术直接放样点位已经被成功应用于定线放样、纵横断面测量、地形图测绘以及工程变形监控中。在杭州湾大桥、东海大桥和苏通大桥的施工中,施工单位采用RTK技术进行宽海域的桩基施工三维定位测量,不仅解决了超长距离施工定位的难题,而且提高了测量定位的精度,通过专门研制的海上GPS打桩定位系统,还可以实现测量定位的自动化,大大缩短施工工期。
(四)GIS在工程施工管理中得到初步应用
GPS在道路与铁道工程测量中的应用已很普遍,而遥感技术和GIS技术在施工阶段应用较少,但也有成功应用的实验。例如,以深圳地铁变形监测数据和各种图面资料作为信息源,利用GIS软件及二次开发工具,开发了基于GIS的地铁变形监测管理分析系统,并应用于地铁施工监测,取得了良好的效果。
三、运营管理阶段3S技术开始得到应用
(一)GPS技术在变形监测中正得到广泛的应用
大型工程结构的变形监测,一直是道路与铁道工程运营管理阶段的重要课题,目前,利用GPS技术正在成为变形监测的重要技术手段。例如,虎门大桥GPS(RTK)实时位移监测系统,能够实时监测整桥3个方同的x,y,z位移和大桥的扭转角,并能对各点的数据进行记录回放[11]。GPS监测大桥位移的实时性和高采样率的数据为大桥的状态分析提供了方便的条件,也为大桥的管理部门的决策提供了依据,使大桥的安全得到了保障。
(二)遥感技术开始得到深入认识并开展应用
目前我国已经利用航测遥感技术完成了大量的既有铁路复测和地质病害调查工作,对成昆、宝天、宝成等10余条地形地质条件复杂,路基、地质病害较严重的既有铁路重点区段和重要工程进行了遥感地质病害调查,从而为铁路工务管理提供了及时有力的信息保障。
(三)GIS在铁路公路的养护管理中正在起到越来越大的作用
近十年来,铁路部门先后完成了哈尔滨等多个铁路局20000多公里既有铁路复测和数字地形图测绘工作,建立了先进的工务综合管理信息系统,由铁道部电子计算技术中心研制的基于GIS的铁路工务管理信息系统,包含了铁路设备管理,管界图、综合图、速度图、大桥略图等17个子系统,涵盖了铁路工务部门的主要业务,目前已在乌鲁木齐、北京等多个铁路局得到推广应用,为工务系统现代化管理奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]宁津生,王正涛.测绘学科发展综述[J].测绘科学,第3l卷(l).
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