地铁工程测量标准化建设与研究

宋超

北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京， 100101

[摘要] 随着社会科学技术的发展，测绘仪器、测绘软件、测绘技术方法也日新月异，地铁建设阶段大力采用和推广测绘新技术、新方法和新工艺，以提高测绘产品的质量水平和工作效率，并不断总结，将应用成熟的测绘新技术、新方法和新工艺充实到标准化作业过程中。

[关键词]工程测量；标准化建设；技术研究

1引言

测量工作在城市轨道交通建设全过程中都起着非常重要的作用。在设计阶段，测绘工作为设计提供基础的地形、管线等资料，这些资料是一切设计工作的基础。同时测量人员将初步设计的线路在实地进行放样，以验证初步设计的正确性。在施工阶段，测量人员需要建立全线的平面和高程测量控制网，为所有施工放样工作提供统一的测量基准，这样才能保证分段、分期施工的工程按照设计的位置准确就位，正确衔接。有时测量人员还需要对首级控制网进行加密，在隧道工程中还需要将地面的坐标、方位角以及高程传递到地下，以满足施工放样的要求。在工程竣工后需要进行竣工测量，竣工测量的成果是工程验收的重要技术资料；另外还需要进行结构位移和沉降监测 ，掌握结构的沉降变形情况以保证运营阶段的安全。

目前，各地轨道交通测量主要以国标《城市轨道交通工程测量规范》为主要技术依据，并出台了具有各地管理特色的测量管理办法和文件。本文将对地铁工程测量标准化建设进行介绍。

2作业依据与基准

作业依据为《城市轨道交通工程测量规范》（GB/T 50308-2017）和《工程测量标准》（GB 50026-2020）。平面坐标系统采用2000国家大地坐标系；高程系统采用1985国家高程基准。应遵循“从整体到局部，先控制后加密，由高级到低级，步步有检核”的原则。

3地面控制测量

地面控制测量包含平面控制网测量、高程控制网测量。平面控制网包括一、二等卫星定位控制网，三等线路加密控制网。高程控制网包括一、二等高程控制网。

控制点命名包括点名和编号两种方式，点名命名规则为按点位的所在地命名，例如：“LYSS”，表示“六药宿舍”；编号命名规则统一为五位：例如：“G0102”，其中“G”表示卫星定位控制点，“01”表示地铁1号线，“02”表示点位顺序号。

1外业观测

（1）作业前应对仪器进行常规检查，包括数据采样间隔设置、卫星高度角设置、内存容量、电池电量等，并进行通电检查，查看卫星接收情况及数据记录情况是否与设置一致。

（2）编制作业计划表，过程中严格按照统一开关机时间进行观测。

（3）点位对中误差小于2mm。每个时段观测前、后各量取天线高一次，两次互差应小于3mm，取均值作为最后结果。

（4）观测过程中应注意仪器的记录状态，不得在测站使用手机及对讲机。

2数据处理

（1）将原始观测数据下载，存储至计算机中，采用随机商用软件进行导入处理。

（2）编辑原始数据的点号、天线高并选择天线类型，将原始数据转换成RINEX格式数据方便采用其他软件进行复核解算。

（3）设置坐标系统、投影参数、控制网等级、仪器标称精度、卫星高度角、数据采样间隔。

（4）通过删减卫星、修复周跳、提高卫星高度角等方式实现基线的精化处理。

4联系测量

联系测量一般在车站、区间竖井、高架桥等部位进行，联系测量方法有陀螺定向、一井定向、两井定向、区间钻孔投点、导线直接传递等。

1铅垂仪(钢丝)+陀螺经纬仪组合定向

铅垂仪(钢丝)+陀螺经纬仪组合定向时，地面、地下近井导线测量观测技术要求同精密导线。投点测量使用Wild NL 1/20万投点仪和不低于（2″，2mm+2ppm）的全站仪，水平角观测三测回，边长观测两测回，两次投点误差不大于±3mm，传递到隧道内坐标误差相对于地面近井点不大于±5mm。

悬吊钢丝测量在竖井口悬吊二根钢丝，井上、井下同时对钢丝进行观测。全站仪水平角观测四测回，边长一测回。

陀螺经纬仪定向测量，按3-3-3-3方法测量——测前、测后在地面已知边上各测定三测回陀螺常数，在竖井内定向边上进行六测回定向测量(如有两条定向边时，每边各定向三测回，一条边时对向各定向三测回)。

2一井定向

采用一井定向方法时，地面、地下近井导线测量观测技术要求同精密导线测量记录要求。在同一竖井内悬挂二根钢丝组成联系三角形，如有条件时悬挂三根钢丝组成双联系三角形。每次定向应独立进行三次，取三次平均值作为定向成果。

联系三角形边长测量可采用光电测距或经检定的钢尺丈量，每次应独立测量三测回，每测回三次读数，各测回较差应小于1mm。地上与地下丈量的钢丝间距较差应小于2mm。钢尺丈量时应施加钢尺检定拉力，并应进行倾斜、温度、尺长改正。角度观测应采用不低于II级全站仪，用全圆测回法观测六测回，测角中误差应在2.5之内。

3联系测量次数

由于联系测量精度与竖井位置、定向基线边的长短关系密切，它的好坏将直接影响隧道贯通精度，而测量次数是提高联系测量精度和可靠程度最有效的方法之一。因此测量次数根据竖井所处位置、定向基线边的长短及隧道贯通距离长短的实际情况确定，一般情况下基线边较长时隧道施工到150m、150～200m、贯通前150～200m处，在同一条基线边上各进行一次联系测量，三次测量的加权平均值作为隧道施工开挖和贯通的基线方位。

4地下测量

地下控制测量包括平面和高程控制测量，按照与地面控制测量统一的坐标系统，建立地下控制网。进行地下控制测量时,应利用通过联系测量传递到地下的控制点作为测量起算点。

车站平面控制点与高程控制点一般共用点位，控制点埋设在底板上，间距不应小于60m，左、右线至少各3个，现场应设置标志标牌。点位以车站名进行统一编号，例如：“DTL01”，其中 “DT”表示“大通湖站”字母缩写取前两个字；“L”表示左线、“R”表示右线；“01”表示点位顺序号。控制埋设完成后应安装标志标牌或按要求喷涂标识。

（1）隧道内控制点间平均边长宜为150m，曲线隧道控制点间距不应小于60m。超过1000m的隧道，应布设成双导线锁或结点网提高导线精度。

（2）隧道掘进距离满足布设控制点时应及时布设地下平面控制点，并应进行地下平面控制测量。

5竣工测量

竣工验收测量与验收主要内容包括：车站、车辆段和附属结构竣工验收测量与验收；区间隧道竣工验收测量；区间风井竣工验收测量；出入段线竣工验收测量；主变电站的竣工验收测量。电缆通道等结构的竣工验收测量。

以铺轨基标、人防隔断门或地铁精密导线点、加密控制点等为起算数据，各级平面控制点最弱点点位中误差相对于起算点不得超过±5cm，各级高程控制点最弱点的高程中误差，相对于起算点不得超过±2cm；采集地铁各要素细部点坐标精度及高程精度按上述指标控制，作为规划监督测量的首级控制。

（1）建（构）筑物内外轮廓线的测量

测量建（构）筑物外轮廓线、规划许可证附图中标注坐标的建（构）筑物外轮廓细部点位。对于地下建筑物，测量建（构）筑物内轮廓线，并根据设计的结构厚度推求外轮廓线。建（构）筑物外轮廓线的测量采用双极坐标法，两次极坐标测量的坐标较差应小于±50mm，成果取用平均值。

（2）四至距离的测量

四至边界应与规划许可证附图中所示的四至边界一致。四至距离可以使用钢尺或手持测距仪在现场实际丈量，丈量应独立进行两次并取平均值作为最终成果。也可以将所测的条件点和验测点展绘在电子图中进行量取。展绘和量取过程必须经过复核。

（3） 建（构）筑物的高度测量

建（构）筑物的净空高度使用钢尺或手持测距仪进行量取，也可采用全站仪三角高程法测量，楼高测量应独立进行两次并取平均值作为最终成果。

5结束语

随着地铁建设步伐的加快, 工程测量标准化起着至关重要的作用。通过本文的测量实践和经验总结，相信对其他地铁建设有一定的指导和借鉴意义。

参考文献

[1] 秦长利.城市轨道交通工程测量[M].北京:中国建筑工业出版社，2008.

[2] 马全明.城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究[J].测绘通报,2010(11):41-45.