盾構(gòu)法隧道施工測量經(jīng)驗(yàn)交流會匯報材料

盾構(gòu)法隧道施工測量

經(jīng)驗(yàn)交流會匯報材料中國水利水電第八工程局有限公司深圳地鐵7號線7303標(biāo)項(xiàng)目部2014年6月

深圳

測量是隧道施工的導(dǎo)航燈，它直接關(guān)系到整個工程質(zhì)量的優(yōu)劣。由于車站區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，隧道一次成型，隧道施工過程中產(chǎn)生的超限偏差無法再行補(bǔ)救，所以盾構(gòu)掘進(jìn)的導(dǎo)向，必須具有高精度和高可靠性，以保證隧道能按照設(shè)計的線路掘進(jìn)和準(zhǔn)確貫通。引言項(xiàng)目簡介盾構(gòu)法隧道施工測量7303標(biāo)承擔(dān)車～上區(qū)間、上沙站、上～沙區(qū)間、沙尾站、沙～石區(qū)間、石廈站及石～皇區(qū)間（3站4區(qū)間）的施工工作，區(qū)間由9#、10#、11#三臺盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行區(qū)間盾構(gòu)作業(yè)，目前上～沙區(qū)間已雙線貫通。項(xiàng)目簡介7303標(biāo)車站區(qū)間線路圖7303標(biāo)區(qū)間長度統(tǒng)計表（右線）區(qū)間里程長度施工工法備注車～上區(qū)間DK13+618.9011124.749全盾構(gòu)法

DK14+727.445短鏈2.555DK14+730.000DK14+746.205

上～沙區(qū)間DK15+040.575545.813全盾構(gòu)法

DK15+586.388沙～石區(qū)間DK15+813.4881153.719全盾構(gòu)法

DK16+304.000DK16+304.000礦山法（盾構(gòu)空推）286.000DK16+590.000DK16+590.000全盾構(gòu)法

DK16+967.207石～皇區(qū)間DK17+145.458410.655全盾構(gòu)法

DK17+299.995短鏈0.005DK17+300.000DK17+556.118

合計3234.936

區(qū)間隧道長度統(tǒng)計表已貫通（橫向7mm，縱向11mm）7303標(biāo)區(qū)間長度統(tǒng)計表（左線）區(qū)間里程長度施工工法備注車～上區(qū)間左DK13+550.3681189.371全盾構(gòu)法

左DK13+993.534短鏈6.466左DK14+000.000左DK14+746.205

上～沙區(qū)間左DK15+040.575546.503全盾構(gòu)法

左DK15+400.690長鏈-0.69左DK15+400.000左DK15+586.388

沙～石區(qū)間左DK15+813.4881142.666全盾構(gòu)法

左DK16+285.394左DK16+285.394礦山法（盾構(gòu)空推）

左DK16+448.947短鏈11.053左DK16+460.000左DK16+760.000463.553左DK16+760.000全盾構(gòu)法

左DK16+967.207石～皇區(qū)間左DK17+145.458410.658全盾構(gòu)法

左DK17+299.998短鏈0.002左DK17+300.000左DK17+556.118

合計3289.198

已貫通（橫向6mm，縱向5mm）盾構(gòu)法隧道施工測量盾構(gòu)法隧道施工測量包括：地面控制測量、聯(lián)系測量、地下控制測量、掘進(jìn)施工測量、貫通測量和竣工測量。深圳地鐵建設(shè)工程平面與高程貫通誤差限差表

一、地面控制測量1、地面平面控制測量衛(wèi)星定位控制網(wǎng)精密導(dǎo)線網(wǎng)（第三方測量單位建網(wǎng)）2、地面高程控制測量二等水準(zhǔn)網(wǎng)衛(wèi)星定位控制網(wǎng)及二等水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測,該項(xiàng)工作由北京城建勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司（第三方測量單位）及BT指揮部測量中心實(shí)施。二、、聯(lián)聯(lián)系系測測量量為使使地地面面和和井井下下測測量量控控制制網(wǎng)網(wǎng)采采用用同同一一坐坐標(biāo)標(biāo)系系統(tǒng)統(tǒng)，，需需將將地地面面平平面面坐坐標(biāo)標(biāo)系系統(tǒng)統(tǒng)和和高高程程系系統(tǒng)統(tǒng)傳傳遞遞到到井井下下，，需需進(jìn)進(jìn)行行聯(lián)聯(lián)系系測測量量。。聯(lián)聯(lián)系系測測量量包包括括：：地地面面近近井井導(dǎo)導(dǎo)線線測測量量和和近近井井水水準(zhǔn)準(zhǔn)測測量量；；通通過過豎豎井井、、深深基基坑坑的的定定向向測測量量和和傳傳遞遞高高程程測測量量；；地地下下近近井井導(dǎo)導(dǎo)線線測測量量和和近近井井水水準(zhǔn)準(zhǔn)測測量量等等。。地面面近近井井點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)聯(lián)測測示示意意圖圖定向向測量量定向向測量量主主要要有有聯(lián)聯(lián)系系三三角角形形法（一一井井定定向向））、、兩兩井井定定向向、、鉛鉛垂垂儀儀陀陀螺螺經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀聯(lián)聯(lián)合合定定向向、、導(dǎo)導(dǎo)線線直接接傳傳遞遞法法、、投投點(diǎn)點(diǎn)定定向向法法等等幾幾種種方式式。。用用導(dǎo)導(dǎo)線線定定向向精精度度最最好好且且最最方方便便，，但但是是用用導(dǎo)導(dǎo)線線定定向向受受始始發(fā)發(fā)井井的的長長度度和和深深度度制制約約，，一一般般也也很很少少用用。。所所以以一一般般都都采采用用聯(lián)聯(lián)系系三三角角形形法（一一井井定定向向））或或兩兩井井定定向向。。聯(lián)系三三角角形形法二井井定定向向根據(jù)據(jù)施工工現(xiàn)現(xiàn)場場實(shí)實(shí)際際情情況況，我們們采用用的是是兩井定定向向的的方方法法進(jìn)進(jìn)行行聯(lián)聯(lián)系系測測量量。。與與一一井井定定向向相相比比，，由由于于兩兩鋼鋼絲絲間間的的距距離離大大大大增增加加了了，，因因而而減減少少了了投投點(diǎn)點(diǎn)誤誤差差引引起起的的方方向向誤誤差差，，有有利利于于提提高高地地下下導(dǎo)導(dǎo)線線的的精精度度。。其其次次是是外外業(yè)業(yè)測測量量簡簡單單，，占占用用基基坑坑的的時時間間較較短短。兩井定向時，利利用地面上布布設(shè)的近井點(diǎn)點(diǎn)采用精密導(dǎo)導(dǎo)線測量的方方法測定兩鋼鋼絲的平面坐坐標(biāo)值。在基基坑中，將已已布設(shè)的地下下導(dǎo)線與豎井井中的鋼絲聯(lián)聯(lián)測，即可將將地面坐標(biāo)系系中的坐標(biāo)與與方向傳遞到到地下去，經(jīng)經(jīng)計算求得地地下導(dǎo)線各點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)與導(dǎo)導(dǎo)線邊的方位位角。傳遞高程測量向地下傳遞高程一般般采用懸掛鋼鋼尺的方法，，加溫度和尺尺長改正，才才能保證導(dǎo)入入井下的水準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)的精度。。如果有斜井井或通道，也也可以用水準(zhǔn)準(zhǔn)測量的方法法向井下傳遞遞高程。如果果全站儀的仰仰俯角不大（小于30°）的話還可以直直接用光電測距三角高程的辦辦法傳遞高程程。懸掛鋼尺法經(jīng)基坑傳遞高高程采用懸吊吊鋼尺，每次次錯動鋼尺3~5cm，施測三次，，高差較差不不大于3㎜時，取平均值值使用，當(dāng)測測深超過20m時，三次誤差差控制在±5㎜以內(nèi)。聯(lián)系測量及地地下控制測量量過程及成果果報告第三方測量單單位現(xiàn)場檢測測檢測報告三、地下控制制測量地下控制測量量地下控制測量量包括地下平平面控制測量量和地下高程程控制測量。。地下平面控制制測量地下平面控制制測量一般采用支導(dǎo)線的的形式向里傳傳遞。但是支支導(dǎo)線沒有檢檢核條件，很很容易出錯。我們采用主、副導(dǎo)線（雙支導(dǎo)線）的的方法，即在在隧道中心偏1.5m位置附近用膨脹螺栓布布設(shè)副導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)(與水準(zhǔn)共點(diǎn))，在管片拱腰位位置安裝強(qiáng)制制對中托架布布置強(qiáng)制對中主導(dǎo)線點(diǎn)。。主、副導(dǎo)線線每前進(jìn)一段交交叉一次。每每一個新的施施工控制點(diǎn)由由2條路線傳算坐坐標(biāo)。當(dāng)檢核核無誤,最后取平均值值作為新點(diǎn)的的測點(diǎn)數(shù)據(jù)。盾構(gòu)施工控制測量最大大特點(diǎn)是所有有的導(dǎo)線點(diǎn)和和水準(zhǔn)點(diǎn)均處處運(yùn)動狀態(tài)（（即由于控制制點(diǎn)均布設(shè)在在管片上，而而管片不是穩(wěn)穩(wěn)定的）,所以盾構(gòu)施工工測量中導(dǎo)線線的后延伸測測量和水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)的復(fù)測顯得得尤為重要，不定期地多對隧隧道內(nèi)的控制制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測測。洞內(nèi)主、副導(dǎo)導(dǎo)線布置示意意圖點(diǎn)號導(dǎo)線點(diǎn)大致坐標(biāo)導(dǎo)線中測角的各導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的垂直距離導(dǎo)線各邊長在貫通面上投影長度XYRi^2(Ryi^2)Li^2（Δxi^2）SSZ8（1）17688.975112251.8101135666

CSR117788.280112107.13287264713495CSR217898.911112009.5626449854586CSR318031.228111941.1864331381165CSR418173.991111890.091257280220CSR518313.994111807.5041234392120CSR618431.945111755.85150340458CSR718549.262111731.1131093221合計3528425.92522064.898隧道貫通精度度估算=√((2.5^2*3528425.925/206265^2+(1/60000)^2*22064.898))=23mm<30mmmβ——導(dǎo)線的測角中中誤差，以秒秒為單位；ΣR2y'——各導(dǎo)線點(diǎn)至貫貫通面的垂直直距離的平方方和；ρ——取206265＂；Ms/S———導(dǎo)線邊的相對對中誤差；Σdx'2——各導(dǎo)線邊在貫貫通面上投影影長度平方的的總和若測角精度按按1″計算，則貫通通精度可達(dá)9.4mm洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)*采用強(qiáng)制對對中的控制點(diǎn)點(diǎn)，測量起來非常常方便，減少儀器及棱棱鏡基座等的的安置時間，，大大提高了了作業(yè)效率，，且可以提高對對中精度，還還不受洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)挠绊?。地下高程控制制測量地下高程控制測量量采用二等水水準(zhǔn)測量方法法施測。隧道掘進(jìn)過程程中，需臨時時傳遞高程時時，宜采用不測儀器高和和覘標(biāo)高的中中間設(shè)站式三三角高程的辦法傳遞高程。注意的是前后視采用同一根棱棱鏡桿，鏡高要不變。中間設(shè)站式三三角高程測量量二等水準(zhǔn)測量量四、盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)施工測量主要包括托架測量（移站測量）、管片測量、、人工姿態(tài)復(fù)復(fù)核等。這個工作主要要就是為了保保證我們VMT導(dǎo)向系統(tǒng)的正正常運(yùn)行，為為隧道掘進(jìn)提提供準(zhǔn)確的方方向。激光導(dǎo)線系統(tǒng)統(tǒng)主要硬件托架測量（移站測量））導(dǎo)向系統(tǒng)需要要2個托架，一個個托架安置全全站儀、一個個托架安置后后視棱鏡，托托架是固定在在管片右上方方的位置（和和導(dǎo)向系統(tǒng)激激光靶同向））。托架坐標(biāo)標(biāo)是導(dǎo)線系統(tǒng)統(tǒng)的基準(zhǔn)，直直接關(guān)系到導(dǎo)導(dǎo)向系統(tǒng)顯示示盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)進(jìn)姿態(tài)的準(zhǔn)確確與否。為保證托架坐標(biāo)標(biāo)的準(zhǔn)確性，，定期對托架架坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)復(fù)測，通常情情況下，每搬搬兩次站或者者掘進(jìn)距離超超過150米時，就要檢檢查托架的坐坐標(biāo)。測量的的方法和精度度，應(yīng)符合精精密導(dǎo)線網(wǎng)測測量要求。直接使用地下下導(dǎo)線點(diǎn)檢核核托架坐標(biāo)導(dǎo)線點(diǎn)若托架與地下下導(dǎo)線點(diǎn)不通通視，可以采采用后方交會會的方法檢核核托架坐標(biāo)及及移站托架坐標(biāo)復(fù)核核依據(jù)管片連接接螺栓孔及螺螺栓制作的托托架，不是很很穩(wěn)固，且拆拆卸螺栓費(fèi)時時費(fèi)力。采用在管壁打打孔的方式制制作的托架，，穩(wěn)固，安置置位置可選范范圍廣。移站測量當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)了足足夠遠(yuǎn)的距離離后，全站儀儀所發(fā)出的激激光已經(jīng)不足足以在激光標(biāo)靶感光面上獲得得偏角數(shù)據(jù)，，這時候就需需要將全站儀儀以及后視棱棱鏡前移至新新的基座。另外，在曲曲線隧道中掘掘進(jìn)的時候，，隨著盾構(gòu)的的偏轉(zhuǎn)，激光光與激光標(biāo)靶靶的夾角不斷增大，可可能超出偏航航角測量的最最大限值，甚甚至于標(biāo)靶被被隧道邊壁所所遮擋，全站儀無法照準(zhǔn)，這這個時候也需需要移動全站站儀來重新對對準(zhǔn)標(biāo)靶。移動全站儀之之前，需要在在新基座上安裝棱鏡，通通過全站儀測測量新基座的的坐標(biāo)值，然后將全全站儀安裝在在新基座上，，后視棱鏡也也相應(yīng)前移，，與此同時更更新全站儀與與后視點(diǎn)的坐坐標(biāo)參數(shù)。這這一過程稱之之為移站。安置在攪拌箱箱附近，這里里離盾尾鉸接接油缸有一段段距離，相對對穩(wěn)定，且這這里有爬梯，，可以方便進(jìn)進(jìn)行作業(yè)移站完成后，，重新將全站站儀對準(zhǔn)后視視進(jìn)行定位，，就可以開始始新的測量及及指導(dǎo)盾構(gòu)掘掘進(jìn)了。標(biāo)準(zhǔn)移站過程程*一般采用VMT輔助程序完成成，使用VMT輔助程序移站站數(shù)不超3次，以免累計計誤差過大。小半徑曲線段段移站過程采用VMT輔助程序直接接移站托架坐標(biāo)檢核核后移站需要注意的是，一一般來說前置置的棱鏡基座座與標(biāo)靶棱鏡鏡相對于全站站儀來說處于于大概相同的的角度方位上上，為了防止止全站儀將標(biāo)標(biāo)靶棱鏡誤判判為前置棱鏡鏡，移站時需需要將標(biāo)靶棱棱鏡遮住。在進(jìn)行移站時時，要記錄當(dāng)當(dāng)前的盾構(gòu)姿姿態(tài)，如果發(fā)發(fā)現(xiàn)移站后的的盾構(gòu)姿態(tài)發(fā)發(fā)生突變應(yīng)找找出原因，重重新進(jìn)行移站站工作，直到到合格。搬站前姿態(tài)搬站后姿態(tài)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控控或其他通訊訊工具實(shí)時把把握盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)進(jìn)度及狀態(tài)態(tài)，提前做好好相關(guān)準(zhǔn)備工工作（工器具具準(zhǔn)備、托架架安置等）。。做好上述相關(guān)關(guān)工作，就可可以在管片拼拼裝的時間內(nèi)內(nèi)（50分鐘左右）完完成移站測量量過程，不影影響盾構(gòu)施工工及掘進(jìn)工作作。與測量監(jiān)理、、兄弟單位盾盾構(gòu)測量人員員一道探討盾盾構(gòu)測量相關(guān)關(guān)問題管片測量由于在盾構(gòu)掘掘進(jìn)過程中，，剛拼裝的管管片還沒有來得及及注入雙液漿漿加固，因此此還不穩(wěn)定，，經(jīng)常發(fā)生管管片位移現(xiàn)象。有有時位移量很很大，特別是是上浮，位移移量大常常引引起管片限界超限。因因?yàn)榈罔F施工工中規(guī)定，拼拼裝好的管片允許最大限界界值是±10㎝。為了防止止管片的侵限，我們們首先是提高高控制測量的的精度外，其其次是提高導(dǎo)導(dǎo)線系統(tǒng)的精精度，最后就就是通過每天天的管片測量，實(shí)測出出管片的位移趨勢，，采取措施盡盡量減小位移移量。當(dāng)然，，管片測量還起到復(fù)復(fù)核導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)的作用。管片測量概述根據(jù)管片的內(nèi)徑是2.7米,采用鋁合金制制作一鋁合金金尺,鋁合金尺長3.6米（可根據(jù)實(shí)際際情況調(diào)整長長度）。在鋁鋁合金尺正中中央，貼上一一個反射貼片片。根據(jù)管片、鋁合金尺、反反射貼片的尺尺寸，就可以以計算出實(shí)際際上的管片中心與鋁合金尺上上反射貼片中中心的高差。測量時，每環(huán)都測量,并測定待測環(huán)環(huán)的前端面。。首先用水平尺把鋁鋁合金尺精確確整平，然后后用全站儀測測量出鋁合金金尺上反射貼貼片中心的三三維坐標(biāo)，就就可以推算出出實(shí)際的管環(huán)環(huán)中心的三維維坐標(biāo)。每次管片測量時，應(yīng)重疊2～３環(huán)，這樣就可以以消除測錯錯的可能。管片測量方法管片測量示意圖圖管片中心標(biāo)高推推算示意圖圖坐標(biāo)管片環(huán)數(shù)里程邊樁寬度(L-R+)偏移量（Z-Y+）軌面高程線元類型轉(zhuǎn)向圓心高程注漿后管片姿態(tài)XYH隧道中心相對于線路中心水平偏差（mm)垂直偏差（mm)17989.8091111960.9964-14.4209第275環(huán)DK14+331.546-0.062-0.097-16.300圓曲線左偏-14.44035-1917991.1570111960.3724-14.4091第276環(huán)DK14+330.061-0.053-0.097-16.292圓曲線左偏-14.43244-2317992.5493111959.7538-14.4038第277環(huán)DK14+328.537-0.063-0.097-16.283圓曲線左偏-14.42334-1917993.9186111959.1245-14.4043第278環(huán)DK14+327.030-0.050-0.097-16.274圓曲線左偏-14.41447-1017995.3014111958.5288-14.3930第279環(huán)DK14+325.524-0.069-0.097-16.266圓曲線左偏-14.40628-1317996.6936111957.9015-14.3772第280環(huán)DK14+323.997-0.060-0.097-16.257圓曲線左偏-14.39737-2017998.0699111957.2979-14.3767第281環(huán)DK14+322.494-0.061-0.097-16.248圓曲線左偏-14.38836-1217999.4364111956.6869-14.3671第282環(huán)DK14+320.997-0.049-0.097-16.240圓曲線左偏-14.38048-1318000.8015111956.0943-14.3644第283環(huán)DK14+319.509-0.049-0.097-16.231圓曲線左偏-14.37148-718002.2977111955.4544-14.3625第284環(huán)DK14+317.881-0.054-0.097-16.222圓曲線左偏-14.36243118003.5890111954.9196-14.3593第285環(huán)DK14+316.484-0.070-0.097-16.214圓曲線左偏-14.35427518004.9752111954.3277-14.3462第286環(huán)DK14+314.976-0.068-0.097-16.205圓曲線左偏-14.34529118006.3582111953.7491-14.3339第287環(huán)DK14+313.477-0.073-0.097-16.197圓曲線左偏-14.33724-318007.8439111953.1242-14.3239第288環(huán)DK14+311.865-0.071-0.095-16.187緩和曲線左偏-14.32724-418009.1107111952.6011-14.3187第289環(huán)DK14+310.494-0.075-0.093-16.180緩和曲線左偏-14.32018-118010.5077111952.0289-14.3178第290環(huán)DK14+308.984-0.080-0.090-16.171緩和曲線左偏-14.31110718011.9067111951.4473-14.3037第291環(huán)DK14+307.469-0.074-0.088-16.162緩和曲線左偏-14.30214118013.7889111950.6817-14.2821第292環(huán)DK14+305.437-0.076-0.085-16.151緩和曲線左偏-14.2919-818014.6980111950.3226-14.2650第293環(huán)DK14+304.459-0.084-0.083-16.145緩和曲線左偏-14.285-1-2018016.0854111949.7339-14.2617第294環(huán)DK14+302.952-0.057-0.080-16.136緩和曲線左偏-14.27623-1518017.4606111949.1791-14.2509第295環(huán)DK14+301.469-0.054-0.078-16.128緩和曲線左偏-14.26824-1718018.8553111948.6177-14.2416第296環(huán)DK14+299.966-0.048-0.076-16.119緩和曲線左偏-14.25927-1818020.2326111948.0620-14.2345第297環(huán)DK14+298.481-0.039-0.073-16.111緩和曲線左偏-14.2