中鐵一局四公司精測分公司盾構法隧道施工測量目錄1、盾構法隧道測量簡介6、工作中常見測量問題7、盾構法隧道施工測量中控制指標5、盾構法隧道施工測量主要環節8、測量檢核原則3、盾構法隧道測量工作分解結構2、盾構自動測量導向系統說明4、盾構法隧道測量貫通誤差分配盾構法隧道測量具有如下特點——系統性；盾構法隧道測量包括，地面控制測量、聯系測量、地下控制測量、導向系統測量、人工復測等一系列的測量活動，是一項系統性很強的專門技術工作。

——精確性；掘進中要求管片安裝偏差控制為：高程和平面±50mm，成型隧道中線允許偏差為：高程和平面±100mm。

——實時性；盾構機在推進的過程中，要求實時地反映盾構機的姿態。1、盾構法隧道測量簡述1、盾構法隧道測量簡述

盾構法隧道測量的步驟如下地面控制網測量聯系測量地下控制導線測量導向系統測量人工復核測量施工方法測量儀器測量方法測量分工控制原理處理措施礦山法常規測量儀器地面控制測量+洞內控制網。放樣測量：采用傳統的全站儀水準儀，對掘進和襯砌分次放樣。地面控制網和洞內控制網均由處專業測量隊實施，放樣測量由項目測量組實施。控制流程：導線網→線路中線→隧道二襯限界。主要通過導線控制測量來控制隧道貫通精度，而二襯后施做，襯砌限界容易滿足要求。可以對貫通誤差進行調整。由于二襯后施做，用導線網控制隧道中線，如果發現個別地方二襯厚度不夠，可以很容易在二襯前處理。盾構法常規測量儀器+導向系統地面控制測量+聯系測量+地下控制導線。放樣測量：采用導向儀對掘進和管片拼裝一次“放樣”。地面控制網由處精測隊實施；聯系測量和地下控制導線，以及導向儀測量，人工復核測量，全部由項目測量組實施。控制流程：導線網+導向儀→盾構機姿態→管片位置→成型隧道限界。主要通過導線網和導向系統來確定盾構機姿態，用盾構機姿態控制的管片位置反推隧道中線，由此與導線網控制的隧道中線比較，看是否滿足限界要求。不可以對隧道貫通誤差進行調整。由于襯砌是預制管片，一旦隧道超限，很難處理，只有通過調線、或者廢棄，或者通過降速來降低限界指標來處理。1、盾構法隧道測量簡述1、盾構法隧道測量簡述結合上表比對分析，盾構法隧道測量相較礦山法隧道測量具有如下特點：

——測量內容更多；增加了聯系測量、導向系統測量與跟蹤式人工復測。

——測量時間更短；盾構法隧道中，管片拼裝與掘進同時進行，復核糾錯的時間少之又少（不存在掘進放樣與襯砌放樣的時間差）。

——后臺支持更少；盾構法隧道中，由于時間緊迫，聯系測量、地下控制測量與導向系統測量大多由現場測量組獨立完成，相較于礦山法隧道，所獲取后方精測隊的支持極為有限。所以，盾構法隧道測量所呈現的復雜性和難控性，是由多方面的因素所影響而形成的。2、盾構自動測量導向系統說明

盾構自動測量導向系統：是一種集測量、儀器儀表和計算機軟硬件技術于一體，具有對盾構掘進姿態進行動態測量功能的系統。硬件負責獲得數據，與之配套的軟件則負責處理數據，導向系統則在盾構推進的過程中實時測量，并把信息及時反饋給工作人員。按實現的技術原理分為：激光靶導向系統技術原理、棱鏡法導向系統技術原理。激光靶導向系統原理棱鏡法導向系統原理2、盾構自動測量導向系統說明盾構導向系統組成2、盾構自動測量導向系統說明激光靶全站儀黃盒子激光靶系統工業電腦后視棱鏡盾構自動測量導向系統常見類型力信RMS-D英國ZED日本演算工坊德國VMT2、盾構自動測量導向系統說明采用工作分解結構（WBS）工具將盾構法隧道測量主要涉及的20個三級過程所用到的作業進行了系統梳理和工作結構分解,清單如下：3

盾構法隧道測量工作分解結構序號二級三級編號序號二級三級編號11.1策劃準備1.1.1方案確定DGCL-1-1-1111.3盾構始發測量1.3.3盾構導向系統計劃線數據DGCL-1-3-321.1.2資源配置DGCL-1-1-2121.3.4盾構機零位姿態校核DGCL-1-3-431.2聯系測量1.2.1地面控制網復測DGCL-1-2-1131.4洞內控制測量1.4.1地下導線平面控制測量DGCL-1-4-141.2.2地面平面近井點測量DGCL-1-2-2141.4.2地下導線+陀螺定向平面控制測量DGCL-1-4-251.2.3地面高程近井點測量DGCL-1-2-3151.4.3地下高程控制測量DGCL-1-4-361.2.4一井定向（聯系三角形測量）DGCL-1-2-4161.5盾構掘進測量1.5.1移站測量DGCL-1-5-171.2.5兩井定向DGCL-1-2-5171.5.2管片姿態人工測量DGCL-1-5-281.2.6高程傳遞及地下近井點高程測量DGCL-1-2-6181.5.3盾構機姿態人工測量DGCL-1-5-391.3盾構始發測量1.3.1洞門鋼環位置復測DGCL-1-3-1191.6盾構接收測量1.6.1盾構接收前測量DGCL-1-6-1101.3.2盾構始發臺架測設DGCL-1-3-2201.6.2盾構接收測量DGCL-1-6-2規范規定：地鐵隧道橫向貫通中誤差≤±50mm，高程貫通中

誤差≤±25mm。

盾構法隧道施工橫向貫通誤差的構成和普通的山嶺隧道有差別，各個環節分配的原則：

地面控制測量分配中誤差25mm（規范要求）

聯系測量分配中誤差20mm（規范要求）

地下控制測量分配中誤差29mm（規范要求）

導向系統測量分配中誤差5mm（規范未要求）

盾構機姿態控制分配中誤差15mm（規范未要求）

管片拼裝分配中誤差20mm（規范未要求，統計得出）

作為后續測量工作控制指標確定的依據4、盾構法隧道施工貫通誤差分配5盾構法隧道測量重要環節（1）聯系測量目的獲取準確的地下近井點的平面坐標及高程方法一井定向、兩井定向和高程傳遞測量數據處理流程地面近井點核對角度、距離、高差測量數據檢查和計算、分析成果比對及確定重點說明1、每次定向測量應獨立進行三次，取三次平均值作為定向成果；2、比較本次聯系三角形定向推算的地下起始邊方位角，其較差小于限差8″時，采用平均值作為本次定向結果，否則應查明原因，補測至滿足要求；3、隧道貫通前的聯系測量工作不應少于3次，當地下起始邊方位角較差小于8″時，可取各次測量成果的平均值作為后續測量的起算數據指導隧道貫通；4、采用在豎井內懸掛鋼尺的方法進行高程傳遞測量時，地上和地下安置的兩臺水準儀應同時讀數，并應在鋼尺上懸掛與鋼尺鑒定時相同質量的重錘；5、傳遞高程時，每次應獨立觀測三測回，測回間應變動儀器高，三測回測得地上、地下水準點間的高差較差應小于3mm。（1）聯系測量聯系測量的頻次！！5盾構法隧道測量重要環節5盾構法隧道測量重要環節（2）盾構機計劃線數據目的準確將計劃線數據文件正確錄入導向系統方法復核平曲線、豎曲線；利用軟件計算生成固定格式的計劃線數據文件，經復核、比對、審核、導入、導出檢查，保證錄入正確數據處理流程平、豎曲線復核計劃線計算、復核計劃線計算、復核數據導出檢查重點說明1、隧道設計軸線(DTA/CL)應考慮減震段，長短鏈、特殊線型的變化，還必須考慮計劃線與線路中線、內軌頂面設計高與隧道圓心高之間的相對關系；2、計劃線數據由不同人員采用導向系統自帶軟件和其他軟件獨立計算，并對計算全過程進行獨立復核，核對無誤后保存記錄，并報上級單位審批；3、將經兩級復核后的計劃線數據文件導入導向系統，再由項目總工（或其委托人）見證下將其導出，進行最終復核確認；5盾構法隧道測量重要環節（3）盾構機零位姿態校核目的始發前檢查盾構機導向系統激光靶（棱鏡）與盾構機的三維關系，校準盾構機姿態方法標志點棱鏡法、導向系統法、直接法數據處理流程地下控制點核對測量盾構機姿態姿態比對，評判確定姿態參數重點說明1、盾構機姿態包括：平面偏差、高程偏差、俯仰角、方位角、滾轉角、切口里程；2、盾構導向系統全站儀設站殘差按照坐標偏差4mm，高程偏差7mm來控制；3、導向系統法與標志點棱鏡法測量盾構機姿態比對，平面、高程偏差均小于10mm時，視為工作正常，采用導向系統原參數，否則重新測量確定；4、由項目總工把關。5盾構法隧道測量重要環節（4）移站測量目的隨著盾構機的掘進，設置短暫停機點（2h以內），將導向系統的設站點、后視點向前搬移，為導向系統持續提供準確的方向控制數據。方法1、盾構機停機，進入導向系統的移站模式；2、測量擬設站點、擬后視點的三維坐標；3、搬移全站儀、后視棱鏡；4、將新的坐標成果錄入導向系統；5、開啟導向系統，經檢查后，確認導向系統為正常工作狀態；6、盾構機重新開始掘進。數據處理流程盾構機姿態數據記錄保存控制點三維坐標復核原設站、后視點坐標較差檢查擬設站、后視點三維坐標計算設站及殘差校核導向系統移站前姿態比對導向系統數據的更改與復核導向系統實測坐標與設計坐標核對移站示意移站前移站后5盾構法隧道測量重要環節重點說明1、移站測量要求移站前，對盾構機姿態參數截屏保存；移站結束，導向系統開機正常工作后，再次記錄移站后的機器姿態并截屏保存；對比移站前后盾構姿態數據，如果各項偏差小于限差15mm，則說明移站成果合格；否則應查找原因，必要時重測。2、移站間隔和頻次：移站距離以后視點不脫出最后臺車為宜，一般宜為30~40米；3、掘進過程中導向系統盾構機姿態按照糾偏要求控制，平面、高程偏差不超過姿態目標值±15mm為宜。4、每次移站都要通過傳遞測量從平面導線控制網獲取數據，不建議使用盾構導向系統“自動設站功能”。（4）移站測量6.1測量儀器配置宜配置全站儀1臺（

1″,2mm+1.5ppm）及配套棱鏡

，DS1級水準儀1臺及配套水準標尺，50米大鋼尺，專用U盤，測量計算軟件，其他配套附件和辦公設備。

常見問題：工作中存在儀器沒有檢定，且存在校準證書中指標超過儀器標稱精度，不能確定儀器是否合格，能否用于施工測量？

按照測量質量檢驗要求，只要測量儀器沒有檢定，測量成果質量就按照不合格處理。6、常見測量問題6、常見測量問題6.2、測量方案測量方案應符合規范要求，測量方法正確，指標明確，內容全面，測量人員應掌握其內容。常見問題：

測量方案未按照規范要求編制；

無盾構導向系統的測量及復核內容；

個別測量方案無審批程序等；

測量方案未進行現場交底；下圖是一家單位的兩個方案的內容，指標都不一致。6、常見測量問題6.3、現場點位埋設6.3.1、地面近井點

地面近井點包括平面和高程近井點；應埋設在井口附近便于觀測和保護的位置，并標識清楚，最短邊長不應小于50m；高程近井點應利用二等水準點直接測定，并應構成附合、閉合水準路線。常見問題：點位不固定，隨用隨測6.3.2、地下近井點

地下定向邊不應少于2條

地下近井高程點不應少于2個，地下近井點宜采用強制對中架。常見問題：經常被碰撞6.3.3、地下洞內控制點

隧道內控制點間平均邊長宜為150m，曲線隧道控制點間距不應小于60m，控制點間視線距隧道壁應大于0.5m。常見問題：點間視線距隧道壁小于0.5m。6、常見測量問題6.4、控制網測設6.4.1、衛星定位控制網、精密導線網、二等水準網復測對復測成果進行分析評定，合限采用原成果，超限應同步內插更新。

常見問題：限差指標不明確，超限點未同步內插更新。6.4.2、地面近井點測量

（1）

地面近井點可直接利用衛星定位點和精密導線點測設；需進行加密時，應構成附合導線或閉合導線。近井導線總長不宜超過350m，邊數不宜超過5條。按規范中精密導線網測量的技術要求施測，導線點上只有兩個方向時，應采用左、右角觀測，方向數超過3個時宜采用方向觀測法。距離采用對向觀測。（2）高程近井點應構成附合、閉合水準路線，按規范中二等水準測量技術要求。

（3）

成果達到規定精度后，與上次測量成果比對，合限后取均值作為最終成果。常見問題：沒有利用多次測量成果，不利精度提高。6、常見測量問題6.5、聯系測量6.5.1、平面聯系測量無論采用何種聯系測量方法，一次均應進行2-3組測量，每組獨立計算地下近井點成果，比較每組地下定向邊方位角差值，合限后，對坐標取平均值，獲得本次測量成果。比較本次與上次的地下定向邊方位角差值，合限后，再次對本次與上次坐標取平均值，獲得最終使用成果。使用成果作業前應對地下定向邊間和高程點間的幾何關系進行檢核。

常見問題：一次聯系測量未進行多組測量，數據處理的流程和使用結果的確定不正確。6.5.2、高程聯系測量

采用懸掛鋼尺的方法進行高程傳遞測量時，地上和地下安置的兩臺水準儀應同時讀數，并應在鋼尺上懸掛與鋼尺鑒定時相同質量的重錘。每次高程傳遞時應獨立觀測三測回，測回間應變動儀器高，三測回測得地上、地下水準點間的高差較差應小于3mm。高差應進行溫度、尺長改正。常見問題：一次聯系測量未進行多組測量，未進行大鋼尺的溫度、尺長改正。

6、常見測量問題6.6、盾構機計劃線數據導入

對線路的平曲線、豎曲線進行復核；依據復核無誤的平曲線、豎曲線參數，利用軟件計算生成固定格式的計劃線數據文件，經復核、比對、審核、導入、檢查導出文件等程序，保證錄入導向系統的計劃線數據正確。（1）平、豎曲線數據應由不同人員采用獨立的方式獲得，無誤后方可作為計劃線計算的依據。（2）在計算隧道設計軸線(DTA/CL)數據時應考慮減震段，長短鏈、特殊線型的變化，還必須考慮計劃線與線路中線、內軌頂面設計高與隧道圓心高之間的相對關系。（3）不同的導向系統對計劃線數據類型的要求有所區別。如VMT計劃線數據計算內容為水平元素、垂直元素及逐環三維坐標（后期復核使用），演算工坊、ZED導向系統計劃線計算數據內容為逐環三維坐標。（4）將經兩級復核后的計劃線數據文件導入導向系統，再由項目總工（或其委托人）見證下將其導出，進行最終復核確認。常見問題：未進行獨立復核，上級單位未審核，未進行導出復核6、各環節要求及常見測量問題6.6、盾構機計劃線數據導入對計劃線數據進行了項目復核、公司級審核、局級審核。計劃線數據計算、復核、專用U盤存儲6、常見測量問題6.7、盾構機導向系統零位姿態校核采用分中法、橫尺法、側邊法、測量標志點法獨立獲得盾構機始發姿態；然后架設始發激光站，啟動調試導向系統，導向系統此時顯示的盾構機姿態與獨立獲取的姿態值之差符合規定值，判定始發激光站與激光靶建立的關系（初始參數）正確，導向系統工作正常。（1）

設站前應對測距模式、棱鏡類型、溫度、氣壓、數據傳輸等設置進行檢查。（2）對于棱鏡類型導向系統，確認傾斜傳感器工作方向的正確（3）將“兩個”盾構機姿態比對，平面、高程偏差均小于10mm時，視為工作狀態正常，采用導向系統原“初始參數”，否則應重新測量，也可邀請廠商到現場進行技術服務。（4）是否對導向系統的初始參數進行重置，由項目總工決定。常見問題：初始參數隨意調整，未進行零位姿態校核導向系統零位姿態校核的目的？6、常見測量問題6.7、盾構機導向系統零位姿態校核6、常見測量問題6.8、地下洞內控制測量

平面控制測量應采用導線測量等方法，導線測量應使用不低于Ⅱ級全站儀施測，左右角各觀測兩測回，左右角平均值之和與360°較差應小于4″，邊長往返觀測各兩測回，往返平均值較差應小于4mm。測角中誤差應為±2.5″，測距中誤差應為±3mm。

重合點重復測量坐標值的較差應小于30×d/D（mm），其中：d—控制導線長度，D—貫通距離，單位均為米。滿足要求時，應取逐次平均值作為控制點的最終成果指導隧道掘進。洞內高程按照二等水準要求測量，單獨埋設

水準點時宜每200m一個，水準測量應在隧道貫通前進行三次，并應與傳遞高程測量同步進行。重復測量的高程點間的高程較差應小于5mm，滿足要求時，應取逐次平均值作為控制點的最終成果指導隧道掘進。

常見問題：重合點重復測量成果未比較，且成果取舍不對。6、常見測量問題6.9、移站測量

（1）關閉導向系統，同時記錄移站前盾構機姿態并截屏保存；（2）利用經過復核的控制點（洞內至少3個）向前傳遞坐標及高程；并復核原盾構機設站、后視點三維成果，移站測量結束，導向系統開機正常工作后，再次記錄移站后的機器姿態并截屏保存；（3）對比移站前后盾構姿態數據，移站斷差取15mm，則說明移站成果合格；否則必須查找原因，必要時重測。

（4）掘進過程中導向系統盾構機姿態按照糾偏要求控制，平面、高程偏差不超過姿態目標值±15mm為宜。常見問題：使用控制點未檢核，移站斷差未嚴格控制，更改移站數據未復核。6、常見測量問題6.10、管片姿態測量

（1）在盾構管片拼裝過程中，結合盾尾間隙、管片姿態、盾構機姿態匯總分析，發現問題時及時查明原因，確定糾偏指標并及時糾偏。

（2）每隔10環，采用橫尺法人工測量一次管片姿態，既要與管片的理論姿態對比，也要與之前盾構后點通過該里程時的姿態對比，當水平及豎向較差小于20±15mm時（20mm為管片與盾尾不同軸所產生的“固定偏差”，15mm為拼裝管片時的隨機偏差），即可認為導向系統的精度處于可接受狀態，否則應分析原因。

（3）利用實測數據分析得到的管片與盾構機后點通過該里程的姿態關系，調整盾構機控制方案。常見問題：未分析姿態關系，未修正盾構機姿態控制方案。始發平臺、洞門鋼環復測、接收測量在此不討論7、盾構法隧道施工測量中控制指標序號測量內容資料名稱比較指標限差合限處理超限