地鐵工程測量技術分析

1、地鐵工程測量技術分析    摘要：隨著交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，地鐵線路的增加，在施工中測量控制非常重要，關系到施工安全。GPS測量技術在地鐵項目中的發(fā)揮著作用，精準，方便是GPS測量技術的代名詞。本文根據(jù)測量經驗，對地鐵工程測量控制進行探討。 關鍵詞：地鐵項目；測量技術 中圖分類號：U231文獻標識碼： A 文章編號： 前言 經濟的快速發(fā)展，物質要求的提高，人們的主要交通工具再也不是兩個輪子的自行車，而是變成了四個輪子的轎車。隨著道路上車輛的越來越多，城市地面上的交通呈現(xiàn)嚴重擁擠的狀態(tài)。為了緩解道路交通的壓力，許多大型城市開始效仿國外，相繼興建地下地鐵。而在

2、建設地鐵時，測量跟施工是有著相輔助作用，精準的測量技術能讓地下工程施工進行得更為順利。 一、GPS控制網(wǎng)測量 （一）GPS控制網(wǎng)的布設 某地鐵項目全部為地下工程，全長22 km，根據(jù)實地踏勘、收集到的城市等GPS點及該線路沿線周邊建筑物等情況，沿線路走向進行GPS點的選埋工作。以車站附近盡可能布設一個GPS控制點為原則，每隔12km布設一個控制點，車站附近的GPS控制點盡可能有兩個通視方向；采用邊連方式布網(wǎng)，并由獨立基線邊構成閉合環(huán)，每個閉合環(huán)的邊數(shù)不大于5條 盡量聯(lián)測其他軌道工程與該線換乘處的測量控制點，確保軌道工程精確對接。 （二）GPS外業(yè)觀測 采用天寶5700、天寶5800、天寶R8三

3、種型號共7臺GPS接收機按靜態(tài)相對定位模式進行同步作業(yè)，觀測前利用隨機軟件，根據(jù)GPS網(wǎng)圖、觀測要求、重復設站數(shù)、各點的觀測環(huán)境、交通狀況等因素制定詳細的作業(yè)調度表。為了保證外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質量，對GPS觀測進行了嚴格控制，主要采取了以下措施：觀測前對GPS接收機、對點器、量高尺等儀器進行檢校；平面控制網(wǎng)外業(yè)測量采用7臺雙頻接收機同步進行，每天測量前，先編制作業(yè)調度計劃表 各觀測人員嚴格遵守調度命令，按規(guī)定的時間、地進行同步作業(yè)架設好天線后，在天線間隔120°方向上分別量取三次天線高，三次量取結果互差小于2mm，取其平均值記入測量手薄，并在觀測結束后再量取一次天線高以作檢校；檢查確認接收

4、機各電纜連接無誤后方可開機，開機后檢查指示燈顯示是否正常，發(fā)現(xiàn)異常時，作好記錄，并立即向調度員報告；測站信息記錄規(guī)范、整潔，觀測過程中避免陽光直接照曬接收機，確保接收機正常工作；觀測員細心觀測，觀測期間防止接收機震動，同時防止其他人員或其他物體碰動天線或阻擋信號；同一觀測時間段不重新啟動接收機，不改變天線位置；在進行觀測時，手機、對講機通話時均遠離站點，不在惡劣天氣情況下（如炎熱、潮濕、雷電天氣)進行了GPS測量；對每天的觀測數(shù)據(jù)及時進行處理，統(tǒng)計同步環(huán)、異步環(huán)和重復基線的閉合差，對不合格或超限的基線根據(jù)情況及時安排重測。 （三）GPS控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理 采用Trimbie公司提供的隨機軟件包Tr

5、imbie Geomatics Office1.63進行基線解算和自由網(wǎng)平差計算。 （1）基線向量解算 使用廣播星歷進行基線解算。在控制網(wǎng)中選擇一個設站時間較長的測站單點定位WGS-84系的坐標作為起算值，按單基線模式解算，采用符合要求的雙差固定解作為基線解算的最終結果，數(shù)據(jù)采用率達90%以上。 （2）基線數(shù)據(jù)質量檢核 為保證GPS觀測數(shù)據(jù)的精度與可靠性，及時發(fā)現(xiàn)粗差，在基線解算結束后，對同步環(huán)、異步環(huán)的坐標閉合差及重復基線的長度較差進行檢查計算。 同步環(huán)檢核?；€解算后，對同步觀測時段，檢查由合格基線組成的同步環(huán)閉合差，同步環(huán)坐標閉合差的限差按下式計算： 每一個觀測時段統(tǒng)計一個同步環(huán)，共統(tǒng)計

6、15個同步環(huán)，同步環(huán)的檢核，結果最大為1/188萬均滿足規(guī)范要求(規(guī)范要求1/33萬)。 表1 同步環(huán)環(huán)線全長相對閉合差統(tǒng)計表 最簡異步環(huán)檢核。為反映GPS基線向量的精度和發(fā)現(xiàn)基線向量粗差，對由獨立基線組成的最簡異步環(huán)坐標閉合差進行檢查。異步環(huán)坐標閉合差的限差按下式計算： GPS控制網(wǎng)74條獨立基線組成55個最簡基本異步環(huán)。最簡異步環(huán)的檢核情況見表2。 表2GPS異步環(huán)閉合差統(tǒng)計表 重復基線長度較差的檢核。共組成重復基線57對，重復基線的長度較差限差按下式計算。 重復基線的長度較差分布情況見表3 表3重復基線長度較差精度統(tǒng)計表 從同步環(huán)、最簡異步環(huán)、重復基線的檢核結果來看，同步環(huán)閉合差、異步環(huán)

7、閉合差、重復基線較差均滿足規(guī)范限差的要求，GPS外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質量和基線解算精度較高。 （3）GPS控制網(wǎng)平差 無約束平差。為了檢驗GPS基線向量網(wǎng)本身的內部符合精度以及基線向量之間有無明顯的系統(tǒng)誤差和粗差，首先對基線向量網(wǎng)進行無約束平差。無約束平差網(wǎng)參與因子為1.00，X平方檢測通過（置信度：95%），自由度為135。觀測值改正數(shù)全部通過了t檢驗，基線向量中末發(fā)現(xiàn)粗差觀測量。 約束平差。采用商用軟件Cosa GPS2000V3.0進行GPS約束平差處理。本項目GPS控制網(wǎng)共聯(lián)測4個等GPS點（WR1062、WR1549、WR2025、WR2238），在進行約束平差前，對這4個等GPS點進行了符

8、合性檢驗：以WR1062、WR1549為起算點，求解WR2025、WR2238兩個點的坐標，將檢核坐標與原坐標進行比較，較差數(shù)據(jù)見表4。 表4起算點符合性檢查表 從表4中檢核坐標與原坐標的較差均小于50mm，符合規(guī)范的規(guī)，4個等GPS點的符合性較好，可作為本GPS控制網(wǎng)的起算控制點。 二、精密導線測量 （一）精密導線布設 精密導線以GPS控制網(wǎng)為基礎，布設成附合導線、閉合導線或多個結點的導線網(wǎng)，精密導線起閉于GPS控制點；精密導線點的位置選在施工變形影響范圍以外的地方，在建筑物密集區(qū)，導線點布設在建筑物樓頂，其它區(qū)域設布設在地面。地鐵線路交叉處布設了適量的共用導線點。 （二）精密導線點標志埋設

9、 精密導線點標石中心均設有中心標志，中心標志用清晰、精細的十字絲相交刻成直徑小于1mm的中心點，精密導線點按兩種形式埋設，分別為樓頂標石和混凝土地面標石。 樓頂標石為鋼芯砼標，標石高10mm，標石 面為250mm×250mm的正方形。 混凝土地面標石使用鉆機在地面直接鉆孔，鉆頭直徑為10mm，孔深80mm，鉆孔完畢后，用水清洗鉆孔再將不銹鋼螺桿標芯插入鉆孔中，再用水泥漿填充。以標芯為中心，用切割機切割邊長為200mm×200mm的正方形，刻以點號，以紅漆涂字。 （三）精密導線觀測 測量儀器。采用索佳SET220K（標稱精度：2"，2mm+2ppm）和尼康DTM35

10、2(標稱精度：2"，2mm+2ppm)全站儀進行觀測。導線測量前對儀器進行常規(guī)檢查與校正，同時記錄檢校結果。 水平角測量。精密導線水平角測量符合表5規(guī)定。 距離測量。精密導線距離測量符合表6規(guī)定。 表5水平角觀測技術要求（"） 表6 距離測量限差技術要求（mm） 注：（a+b·D）為儀器標稱精度，a為固定誤差，b為比例誤差系數(shù)，D為距離測量值（以千米計）。 各外業(yè)觀測數(shù)據(jù)準確、清晰、工整記錄在手薄上。外業(yè)觀測完成后，對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進行檢查 對各項精度指標進行統(tǒng)計，各項精度指標均滿足規(guī)范的要求。 （四）精密導線數(shù)據(jù)處理及精度評價 觀測數(shù)據(jù)內業(yè)處理采用導線測量平差軟件進行平差處理。精密導線網(wǎng)計算采用嚴密平差。共5分個導線網(wǎng)和7條單導線處理所有數(shù)據(jù)。 精密導線嚴密平差后的精度情況如下：相鄰點的相對誤差最大為3.5mm，最小為0.0mm，允許值為±8.0mm;最弱點（D906)點位誤差9.0mm；最弱邊（D997-D903，邊長171.496米）邊長相對精度：1/63萬；導線全長相對閉合差最小為1/55.4萬、最大為1/5.8萬，允 值為1/3萬。全測區(qū)測角中誤差1.5秒，允許值為2.5秒，各項精度指標符合規(guī)范要求。 與其它軌道交通線路的控制點聯(lián)測。聯(lián)測其它軌道交通線路控制點11個，最大較差25mm（D2-58）