/測量方案1.編制依據《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》（GB50308-1999）《廣州軌道交通施工測量管理細則》《城市測量規范》（CJJ8-99）《工程測量規范》（GB50026-93）《新建鐵路工程測量規范》（TB10101-99）《建筑變形測量規程》（JGJ/T8-97）2.工程概況2.1工程位置分別見圖1成都地鐵1號線規劃圖，圖2線路平面示意圖。圖1成都地鐵1號線規劃圖圖2線路平面示意圖本標段工程由【人民北路站~文武路站區間】、【文武路站~騾馬市站區間】和【騾馬市站~天府廣場站區間】盾構隧道構成，全長4799.09單線延米，為雙孔圓形隧道；主要附屬工程包括3個聯絡通道(2個含泵房)、14個洞門。盾構區間隧道線路間距為11m～15m，隧道埋深15～20m，左線長2390.316m，右線長2407.774m。其中人～文，區間里程范圍為Y(Z)CK5+664.400～Y(Z)CK6+796.600，隧道左線長約1137m，右線長約1132m；文～騾區間里程范圍為Y(Z)CK7+254.900～Y(Z)CK7+704.640，隧道左線長約442m，右線長約450m；騾～天區間區間隧道左右線設平面曲線各4個，累計共8個。最小曲線半徑400m。本區間附屬工程3個聯絡通道（2個含泵房），14個洞門。2.2.地形地貌本區間段線路呈南北向縱貫成都市區，穿越府河、西御沿街人防通道、天府下穿隧道。線路區域地處成都平原岷江沖洪積扇狀平原的南東邊緣，其東為位置相對較高、地形起伏相對較大的成都市東部臺地。區內地形較平坦，地勢受扇狀平原的限制，總體上西高東低，北高南低。沿線地面高程于497.7m～506m，相對高差8.3m，由于后期人類工程活動，原始地形已不甚清晰。線路邊緣多為高層建（構）筑物和商業街道，道路管線縱橫，人流擁擠，交通繁忙，地面施工條件干擾嚴峻。2.3.線路平面布置左線：本區間左線有4個曲線段ZJD8(ZDK6+271.232~ZDK6+528.864),曲線半徑450m;長鏈5.5mZJD9(ZDK7+309.778~ZDK7+609.152),曲線半徑400m;短鏈8.637mZJD10(ZDK8+062.894~ZDK8+296.003),曲線半徑500m;ZJD11(ZDK8+325.961~ZDK8+645.984),曲線半徑500m;長鏈2.485m右線:本區間右線有4個曲線段YJD8(YDK6+268.482~YDK6+526.114),曲線半徑450m;YJD9(YDK7+317.338~YDK7+616.713),曲線半徑400m;YJD10(YDK8+074.723~YDK8+307.833),曲線半徑500m;YJD11(YDK8+337.224~YDK8+657.246),曲線半徑500m;3.限制測量方案大體設計3．1．地面限制測量3．1．1．接樁和復測我們已經接到樁位并對樁點進行了復測，復測成果已經上報監理、設計單位和業主。復測結果顯示業主所交樁位無誤。復核業主供應的平面和高程限制點無誤后，在沿線布設加密附合導線網和加密附合水準路途，保證在始發井旁邊都分別至少有3個精密導線點和3個精密水準點；3．1．2．地面導線限制測量地面平面限制測量接受四等導線測量，在始發井旁邊布設附合導線網,技術要求：測角中誤差≤±2.5″，測回數Ⅱ級全站儀為6測回，方位角閉合差5√n,每邊測距中誤差≤±6mm，測距相對中誤差≤1/60000，全長相對閉合差≤1/35000，相鄰點的相對中誤差≤±8mm。所用儀器是徠卡的TCR1201型1″級全站儀進行測角和測邊，該儀器的主要技術指標是測角精度±1″，測距精度是1mm±2ppm。圖3始發井地面加密導線測量示意圖3．1．3．地面高程限制測量地面高程限制測量接受城市水準二等水準，在始發井旁邊分別加密布設成附合水準路途，保證始發井至少有3個城市二等水準點。其技術測量要求：視距≤60m，前后視距差≤1.0m，前后視距累計差≤3.0m，基輔分劃度數差≤0.5mm，基輔分劃所測高差之差≤0.7mm，上下絲讀數平均值和中絲讀數之差≤3.0mm，間歇點高差之差≤1.0mm，來回較差、符合閉合差為±8√Lmm,每千米高差中數中誤差±2mm。所用儀器是蘇州一光儀器有限公司生產的DSZ2精密自動安平水準儀配因瓦尺和測微器，架設偶數站，來回各觀測一次，在不超限的狀況下取其平均值。3．2．聯系測量3．2．1.豎井定向測量在始發井的5次聯系測量中,我部擬接受聯系三角形一井定向投點測量5次。分別導入平面坐標及方向，每次至少導入4個導線點,構成兩條始發邊,盡量拉大始發邊距離；分別于始發和隧道掘進150m、300m、掘進至單向長度的1/2處（即1000m）和距貫穿面150m～200m(即2000m)時進行一次，共5次。取5次測量成果的加權平均值，指導隧道平面貫穿。豎井地面趨近導線布設成符合導線，如下圖（始發井地面區趨近導線測量示意圖—），符合在加密導線點D1、D2上。近井點J1、J2和D1、D2通視良好，并使聯系三角形定向具有最有利的圖形。圖4始發井地面趨近導線測量示意圖3．2．2.一井定向在始發井通過聯系三角形定向測量把地面坐標和方向傳遞到洞內。由于豎井定向的精度干脆確定了地鐵的貫穿精度，要保證地鐵的貫穿，須要在地面和洞內建立統一平面坐標系統。因為始發井在區間上，完全可以保證兩懸吊鋼絲間距遠大于5m，所以完全可以通過聯系三角形定向把地面的坐標和方位導入井下，簡潔保證精度。同時保證定向角接近零；距離比值達到最佳；用聯系三角形傳遞坐標方位角時，選擇經過小角的路途。角度觀測接受徠卡TCR1201型全站儀（測角精度±1″），用全圓測回法觀測六測回，測角中誤差在±2.5″之內。邊長測量接受全站儀測量反射貼片的方法。每次獨立測量三測回，各測回較差在地上小于0.5mm，在地下小于1.0mm。地上地下測量同一邊的較差小2mm。圖5一井定向聯系測量示意圖3．2．3．高程傳遞測量接受鋼尺法導入高程，每次至少導入3個水準點。分別于始發和隧道掘進150m、300m、掘進至單向長度的1/2處（即1000m）和距貫穿面150m～200m(即2000m)時進行一次，共5次。取5次測量成果的加權平均值，指導隧道高程貫穿。在始發井通過高程傳遞把地面標高傳遞到洞內。高程傳遞測量包括地面趨近水準測量及豎井高程傳遞測量，地面趨近水準測量符合在地面相鄰城市二等水準點上。其測量的技術要求同城市二等水準測量。通過懸吊鋼尺的方法進行高程傳遞測量，地上和地下安置兩臺水準儀同時度數，鋼尺上懸吊和鋼尺檢定時相同質量的重錘。每次獨立觀測三測回，每測回變動儀器高度，三測回測得地上和地下水準點的高差小于3mm時，取其平均值作為該次高程傳遞的成果。所用儀器是蘇州一光儀器有限公司生產的DSZ2精密自動安平水準儀結合因瓦尺和50m鋼尺。圖6鋼尺導入法傳遞高程3．3.地下限制測量3．3．1.地下施工限制導線測量在洞內，左、右洞分別布設導線網。在線路中線兩側平移確定距離的管片底部布設一般導線點，在管片拱腰位置安裝牽制對中托架布置強制對中導線點。導線網布設成若干個彼此相連的帶狀導線環。在直線段保證平均邊長在150m，曲線上也不少于60m，角度觀測接受徠卡TCR1201型全站儀（測角精度±1″），按四等導線的技術要求施測，網中全部邊和角都全部觀測，接受嚴密平差方法計算。這樣可以提高精度并有檢核條件。每次延長施工限制導線測量前，對已有的施工限制導線前三個點進行檢測，無誤后，再向前延長。施工限制導線在隧道貫穿前測量5次，其測量時間和豎井定向同步。當重合點重復測量的坐標值和原測量的坐標值較差小于10mm時，接受逐次的加權平均值作為施工限制導線延長測量的起算值。并且在掘進1000m和2000m時，加測陀螺方位角加以校核。圖7洞內限制導線點布置示意圖3．3．2.地下高程測量地下限制水準點的布設利用地下的施工限制導線點。起先接受支水準路途向前延長。在聯絡通道打通后，通過聯絡通道，把左、右洞水準點連接起來，形成附合水準線路。其中地下限制水準測量所用儀器照舊是蘇州一光儀器有限公司生產的DSZ2精密自動安平水準儀配因瓦尺和FS1測微器，按城市二等水準測量的技術要求施測。地下限制水準測量在隧道貫穿前獨立進行5次，并和地面對下傳遞高程同步。重復測量的限制水準點和原測點的高程較差小于5mm時，并接受逐次水準測量的加權平均值作為下次限制水準測量的起算值。圖8洞內水準點測量示意圖4.施工放樣及測量本標段施工放樣主要是始發托架和接收托架以及聯絡通道和中間風井的施工放樣、盾構隧道的施工導向、管片檢測和各種結構定位的放樣和測量等等。4.1.內業資料復核和計算施工放樣前，復核設計圖紙的線路坐標值和高程值、平曲線要素值、豎曲線要素值、里程和斷面尺寸、各種結構位置和限制尺寸等。復核無誤后再進行詳細放樣數據的計算。4.2.隧道掘進限制由于本標段主要是接受盾構法施工，其隧道掘進過程中主要施工測量包括盾構機的始發測量、盾構機姿態的人工檢測和襯砌環片測量等。4.2.1.始發和接收測量：在始發前利用聯系測量導入的限制點測設出線路中線點和隧道中線點及軌面線標高，限制始發托架的位置。始發托架要比設計要適當調高，接收托架要比設計適當調低。盾構機拼裝好后，接著進行盾構縱向軸線和徑向軸線測量，主要測量刀口、機頭和盾尾連接點中心、盾尾之間的長度測量，盾構外殼的長度測量，盾構刀口、盾尾和支承環的直徑測量。反力架的圓環中心要在盾體縱軸的延長線上。同時反力架的支撐面和盾體縱軸的延長線垂直。4.2.2.導向測量：我部盾構機的導向系統接受德國VMT公司開發的SLS-T系統，該系統為使TBM沿設計軸線掘進供應全部重要的數據信息，同時該系統還能供應在隧道施工過程中的完整備檔文件。SLS-T系統功能完備，操作簡潔。后視靶的吊籃可以設計成干脆安裝在管片螺栓上，不須要電鉆打眼安裝。每次移站時把吊籃安裝在盾構機的尾部，激光站的吊籃安裝在離盾頭20米的距離。由于激光站旁邊的管片還不是很穩定，激光站可能移動，所以要經常做后視方位檢測。假如超限，必需做人工復測激光站和后視靶的坐標，重新定向。特殊是在盾構機出洞前50米更要加強激光站的方位檢測和人工復測。4.2.3.盾構姿態的人工復測：通過測量盾構機上的參考點來計算盾構機的姿態和盾構機導向系統VMT顯示的姿態是否一樣。通過測量3個參考點，即可以計算。為了提高精度，通常測量4~6個參考點，而且各個點的距離盡量拉大。盾構姿態的人工復測定期進行，特殊是在隧道貫穿前更要加大檢測頻率。4.2.4.襯砌環片檢測：在襯砌環片時，剛好測量襯砌環的姿態。每天測量一次，必要時每天測量兩次,保證每環都能測到，剛好駕馭管環的位移狀況,同時也是對導向系統的較核。相鄰襯砌環測量時重合測定約10環環片，環片平面和高程限制在±10mm之內。襯砌環片檢測接受鋁合金尺，通過測量鋁合金尺的中心坐標來推算管環中心的坐標，測量時，鋁合金尺確定要通過水平尺置平。計算管環中心偏離隧道軸線時，在直線上可以通過建立施工坐標系，通過測量出來的施工坐標就可以干脆推斷管環中心的位置，假如是在曲線段時，可以通過測量出來的管環中心的大地坐標，然后在CAD里，通過作CAD里事先繪出的隧道軸線（空間）的垂線就可以計算出管環中心的偏差。5.竣工測量5.1．貫穿測量利用吊出井貫穿面兩側的平面和高程限制點進行隧道的縱向、橫向和方位角貫穿誤差測量以及高程貫穿誤差測量。其中平面貫穿誤差的測量利用兩側限制導線測定貫穿面上同一臨時點的坐標閉合差確定，把把閉合差分別投影到線路中線以及線路中線的法線方向上；方位角貫穿誤差利用兩側限制導線和貫穿面相鄰的同一導線邊的方位角較差確定；高程貫穿測量由兩側限制水準點測定貫穿面旁邊同一水準點的高差較差確定。5.2.竣工驗收測量5.2.1.限制點坐標假如隧道貫穿誤差不超限，則利用兩側的限制導線點重新平差計算，求出線路導線限制點的新的坐標，把新的坐標值作為竣工驗收的依據；同時利用兩側的限制水準點高程平差計算，求出全線限制水準點新的高程，并以此作為竣工驗收的依據。5.2.2.斷面測量點位對于區間隧道，按圓形隧道測量。測量點位包括左上、左中1、左中2、左下、右上、右中1、右中2、右下及頂點和底點共10個點位。詳細測量點位位置由5號線的隧道斷面測量要求施測。5.2.3.測量儀器和測量精度平面測量接受天寶602型全站儀（測角標稱精度±2″，測距標稱精度±2㎜）和TCR1201（測角標稱精度：±1″，測距標稱精度±2㎜）。高程測量同樣接受以上兩臺儀器接受三角高程測量。測量斷面點的里程誤差在±50㎜之內，斷面測量點位誤差為±10㎜。5.2.4.測量和計算方法把全站儀置鏡在貫穿測量平差后的限制點上，設好站。前視測工把圓棱鏡頭靠在隧道內壁斷面點上，干脆測量圓棱鏡頭中心的坐標。首先計算出所測管環的里程從而求出該里程的線路中線坐標，然后通過所測棱鏡頭中心的坐標求出棱鏡頭偏離線路中線的距離，最終加上圓棱鏡頭的改正值0.04m，最終求出斷面點偏離線路中線的距離。圖9斷面測量示意圖6.貫穿誤差預料（以隧道右線為準）6.1．平面貫穿誤差分析6.1.1.平面貫穿誤差的主要來源由于本標段是主要是盾構施工，其貫穿誤差是指盾構機頭中心和預留門洞中心的偏差值。橫向貫穿誤差的主要來源是下列五道測量工序的誤差：=1\*GB3①是地面限制測量誤差；=2\*GB3②是始發井聯系測量的誤差；=3\*GB3③是地下導線測量誤差量誤差；=4\*GB3④是盾構姿態的定位測量誤差；=5\*GB3⑤吊出井聯系測量的誤差6．1.2.引起平面貫穿誤差的各項誤差的詳細分析（1）地面限制測量誤差：地面導線測量對橫向貫穿的影響是測角誤差和測邊誤差的共同影響。導線測角誤差引起的橫向貫穿中誤差為myβ=mβ″/ρ″*√∑RX2式中mβ—導線測角中誤差，以秒計；∑RX2—導線測角的各導線點至貫穿面的垂直距離的平方和，單位m2；ρ—206265導線測邊誤差引起的橫向貫穿中誤差為myS=mS/S*√∑ｄｙ2式中mS/S—導線邊長相對中誤差；∑ｄｙ2—導線各邊長在貫穿面上投影長度的平方和，單位m2；兩者共同的影響為ｍ＝±√myβ2+myS2由于地面導線測量還沒有做，還不能按上述計算公式推算，所以只能參考洞內導線。本區間洞內地下導線測量誤差預料mm，因此地面限制測量誤差短暫預料mm。事實上，由于地面測量條件大大優于洞內，地面限制測量誤差應當比洞內小。（2）始發井聯系測量誤差：由于本標段是在始發井通過聯系三角形定向的方法導入地面坐標和方向。通常聯系三角形定向的定向誤差要求都在2～4″，由于本標段始發井在區間，做聯系測量布網時，可以保證聯系三角形的圖形到達特殊有利的條件，這樣就可以大大減小了定向誤差。現在利用一般的定向誤差值3″，推算一次定向誤差對橫向貫穿誤差的影響為m橫2=ma/206265*L=3*3041/206265*1000=±44mm(其中此處的L是盾構施工段線路長3041m)，而鋼絲投點的點位中誤差借鑒閱歷值10mm，假設此誤差完全傳遞給橫向貫穿，則聯系三角形投點的點位中誤差影起的橫向貫穿誤差為m′橫2=±10mm。假設投點的坐標誤差和定向誤差都獨立的，則聯系測量影起的橫向貫穿誤差為m橫2=±√（44*44+10*10）＝±45.12mm：由于在貫穿前我們將在始發井獨立作5次聯系測量，則定向誤差m橫2=45/=±20mm。事實上由于我們做聯系測量的三角形的圖形條件可以特殊有利，完全可以大大提高定向精度，也就大大減小了對橫向貫穿誤差的影響。（3）地下導線測量誤差：地下導線測量誤差主要是由角度測量誤差引起，我們在洞內沿線路布置導線網，按等邊直伸符合導線的貫穿來估算。等邊直伸符合導線的終點的橫向中誤差計算為：m橫=L*ｍβ/206265*在本標段，從始發井到吊出井L=3041m，現在借用精密導線的技術要求來計算：地下的導線平均邊長為150m，則全線來回的總測站數為n=20；測角中誤差為2.5″，則m橫=L*ｍβ/206265*±mm。由于我們在貫穿前總共要做5次聯系測量,洞內的導線測量也須要做4次,所以洞內導線的測量誤差m橫3=33/=±17mm事實上我們還要在隧道掘進1000m和2000m處再通過陀螺經緯儀來定向訂正偏差，這樣橫向貫穿的精度是可以保證的。（4）盾構姿態的定位測量誤差：盾構機姿態測量誤差可以借鑒《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》（GB50308-1999）盾構機姿態測量誤差技術要求，m橫4接受其允許的平面偏離值5mm即m橫4=±5mm。（5）吊出井聯系測量的誤差：由于本標段要在吊出井通過聯系三角形定向的方法導入平面坐標。鋼絲投點的點位中誤差借鑒閱歷值10mm，它也會影起貫穿測量誤差。假設其誤差完全傳遞給貫穿誤差，則吊出井聯系測量鋼絲投點的坐標誤差影起貫穿測量誤差m橫5=±10mm。6.1.3.綜合分析各項測量誤差引起平面貫穿測量誤差假設上述五項誤差對貫穿誤差的影響是獨立的，則由它們共同影起的貫穿測量誤差為：m橫=±±30mm。《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》（GB50308-1999）中規定暗挖隧道橫向貫穿中誤差應在±50mm,所以滿足規范要求，事實上我們在始發井和吊出井做聯系三角形測量時，有足夠的寬度來保證三角形的圖形達到最佳，這樣就可以大大提高聯系測量的精度；還有在做1000m和2000m兩井定向聯系測量時,可以通過中間風井大大拉大鋼絲間距,大大提高聯系測量的定向精度；在洞內布設的是四等導線網，按四等導線網的要求施測和計算，其精度比符合導線的精度更高。還有在隧道掘進1000m和2000m時，用陀螺經緯儀來復核其方位。還可以通過在聯絡通道來檢測左、右線的導線點。全部的這些都可以把精度提高，使其有足夠的精度來保證線路的橫向貫穿。6.2．高程貫穿誤差分析6.2.1.高程貫穿誤差的主要來源由于本標段是主要是盾構施工，高程貫穿誤差的主要來源是下列五道測量工序的誤差：=1\*GB3①是地面高程限制測量誤差；=2\*GB3②是始發井高程傳遞測量中誤差；=3\*GB3③是地下水準路途測量中誤差；=4\*GB3④是盾構姿態的定位測量中誤差；=5\*GB3⑤吊出井高程傳遞測量中誤差。6.2.2.引起高程貫穿誤差的各項誤差的詳細分析（1）地面高程限制測量的誤差由于全線全長3401m,依據《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》（GB50308-1999）中的規定，每公里高差中誤差為±2mm，于是有地面高程限制測量中誤差為3401/1000*（±2）=±6.8mm；（2）始發井高程傳遞測量中誤差始發井高程傳遞測量中誤差姑且取地鐵測量的閱歷值±5mm，在隧道貫穿前獨立做5次，則由此引起的高程貫穿測量中誤差為5/＝±2.2mm。（3）地下水準測量中誤差本標段盾構機在文武路站吊出，從始發井到文武路吊出井總長1009m，文武路到人民北路站吊出井1156m。我們仍按精密水準測量的要求施測，引起的高程貫穿測量誤差為1156/1000*（±2）=±2.3mm。（4）盾構機姿態定位測量中誤差由盾構機姿態定位測量中誤差引起的貫穿測量誤差取其盾構機姿態測量誤差技術要求規定的±5mm。（5）吊出井高程傳遞測量誤差由吊出井高程傳遞測量誤差引起的隧道貫穿誤差也取閱歷值±5mm。6.2.3.綜合分析各項測量誤差引起高程貫穿測量誤差假如把上述各項誤差對隧道貫穿測量誤差的影響都認為是獨立的，則各項誤差對隧道高程貫穿中誤差的影響為m橫=±±10.314mm，小于《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》（GB50308-1999）中規定的隧道高程貫穿中誤差±25mm。7.測量人員和儀器的配置7.1.為滿足現場施工測量和放樣的須要，項目部主要測量人員如下。表1測量班工作人員及分工姓名年齡學歷職稱備注孫宏偉27中專測量工程師測量主管劉洪濤30中專高級測工測量班長馬超24大專助理工程師VMT組長鄧思剛44中專技師地面監測組長李慶偉33中專高級測工管片監測組長蘇萍萍24大專助理工程師資料員王贊余43中專技師測工袁存防