轨道交通地下控制测量与偏差

摘要：在城市轨道交通工程中，对于地下控制测量是工程建设的开端和基础。创建施工测量控制网于隧道中，不仅对地下隧道掘进的测量提供了可靠保证，同时也是设备安装测量以及竣工测量等的重要基础。地下平面测量以及高程控制测量是地下控制测量的主要测量内容。本文讲述地下控制测量的同时，对隧道防偏、纠偏措施和方法进行讨论。
关键词：轨道交通；地下控制测量；纠偏

1、工程概况

某工程设计的起点里程为K14+150.674，设计的终点里程为K15+800，区域长度左线和右线分别为1233.499米、1225.812米。长链是6.018米。区间隧道断面为单洞单线的圆形断面，平面分别是R=400m与R=850m的缓和曲线。采用的是广泛应用的盾构法施工，线与线之间的最小间距为13米。线路在纵向上为“人”字型坡，其最大坡度为—7％。隧道的上半断面通过粗砂层土中，砂砾层中主要是下半断面，大概有14米厚度的洞顶覆土。受地形地貌的影响，本工程勘察现场具有较大的地形起伏。其地面标高在40.33至49.94范围内，地表相对高差为1

1.25米。

2、误差分析

此工程的轨道交通施工主要包括区间隧道与车站两部分。区间隧道测量主要包括地面控制测量、地下控制测量以及井上、井下联系测量等三个阶段的测量，在操作过程中，将地面方向以及高程传输给井下，用以指导盾构掘进。

2.1平面控制网加密测量

一般情况下，隧道的纵向贯通误差只会对隧道的长度造成影响，对整个工程的质量影响较小。而隧道的长度直接与工程量、工程投资成本造成直接影响。因此，有效解决工程测量中横向贯通误差十分重要。按照精密导线相关的作业要求，对某工程的平面控制网交桩首级点GPS207、GPS208以及精密导线点D237、D238进行了复测。对于水平角的测量，采用的是方向观测法，对四个测回、导线的左右角进行观测，发现左右角的平均值相加值O 之差低于6”测角中误差不高于±2.5”。其最弱点中误差应不高于±15毫米，相邻点的相对中误差应为±7毫米。边长应取四个测回观测值的平均值，在仪器中直接输入气压、温度值，进行气压修正。根据相关的导线标准形式，采取平差处理的方式处理内业资料，处理完毕后，设置基线边与基准点，进行近井点铺设。
2,2高程贯通误差
与平面控制测量的误差传递一样，高程误差传递也分为三个阶段，分贝是地下高程测量、井上、井下的联系测量以及地面高程测量。将高程误差设置为mH 2:
mH 2=mhs2+mhd2+mhx2，mH 小于等于±25
在该式中，mhs表示地面高程控制允许的测量误差，mhx表示地下高程控制测量所允许的误差大小，mhd表示地下与地面高程联系测量允许的误差范围。在隧道高程的井下、井上联系测量过程中，通过采取端头井悬吊钢尺的措施，使得水准仪能够同时读取数据，采用水准仪方式实现高程传递。因此，盾构隧道施工产生的高程误差来源主要是由仪器、钢尺的精度以及工作人员目测读数产生的。
此工程的高程控制网是在±8√Lmm(L表示水准路线长度)的相关精密标准要求下，采用的精密水准仪的测量方法进行测量的。首先根据精密要求，对交桩点吉祥鸟往返复测，其闭合差取值应控制在小于或等于±8√Lmm数值内。观测的视线长度不高于50米，中丝读数与上下丝平均值读数的差值应小于或等于3毫米。如果观测出现两次高差超限时，应重新测量。如果测量成果与原来测量成果之间的差值在规定范围内，应取其三次的平均值。当平差数值处于规定要求范围内，便可选择水准基准点，开始下一道工序。

2.3井下控制点测量

井下导线是将D238、D237作为起算点，设立站点在D237，然后观测D238，对其左右角进行两次测回测量，实测出近井点，通过近井点将方位和地面坐标传送至井下。在隧道两侧的衬砌环壁上布置洞内控制导线，并保证其与标致准确对正，在通视情况允许的条件下，根据测量管理条例实施布点。将竖井定向创建的极限作为方位角以及坐标，根据观测情况，进行导线点测量。二测回进行测边往返观测，四测回测角。将这两点的坐标与方位实测出来以后，采取支导传递的方法将其传送到隧道，将此作为隧道掘进的依据。由于井下导线点与水准点的测量受隧道掘进的影响，随着其长度的增加而增加，因此，对于曲线隧道的导线，其平均变长应控制在70米左右，直线隧道应保持在160米左右，水准点的间距设置应按照200米参数设立。如果在实际操作中增加了新的点为，在及时施测的同时，还应与上级管理部门及时联系。

3、隧道掘进防偏纠偏措施

在工

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程隧道的掘进过程中，应设置专门测量的测量机构，同时还应严格培训和管理掘进班组，委派专门的技术人员到现场进行跟班监督。为了降低和避免掘进偏差，保证掘进质量，在施工时应注意以下几方面：
第一，必须通过项目总工签发掘进指令后才能开始施工，及时下发交接班通知到各个施工班组内，管片拼装人员与盾构操作人员应根据掘进指令，严格规范操作，派遣专职测量人员到掘进现场进行不定期测量，及时汇报测量数据值。
第二，对于每一环循环推进的偏转角与偏离量的参数应精确、仔细计算，科学调节推进油缸的分区、推力及组合的方法。
第三，当盾构自动测量系统进行数值测量后，应根据其结果进行分析，为下次推进油缸的组合运用方法以及纠偏量做好预定准备。并定期测量盾构机的状态，保证其运作的正常稳定性。
第四，为了避免管片移动出现错位现象，应尽量减小油缸推力，同时对同步注浆液的凝胶时间尽量减少。为了保证曲线推进效果的良好性，还应随时维护管片，防止其损坏或变形。在进行曲线推进过程中，应保持盾构所在的位置点与远点之间的连线处于与设计曲线相切的形态，其纠偏幅度应小于或等于4毫米。在动态管理掘进参数时，为了降低偏差，应根据开挖面的具体地层情况，合理调整掘进参数。
第五，在施工过程中，由于盾构曲线走形归集所导致的建筑孔隙高于正常的正常推进值，因此，在进行区县推进时，应进一步加大注浆量，科学选择压注点，同时做好盾尾密封措施。如果盾构与曲线的设计路线相偏离时，容易产生管片损坏、接头部件受损、盾构滚动幅度大、管片拼装困难、呈蛇形状等情况，对工程的进度造成严重影响，因此，为了避免这些现象的发生，应及时停止使用盾构推进，同时选择合适的解决方法进行纠偏处理。
第六，还应进一步加强监控量测工作，将监控信息及时反馈到相关部门，便于工作人员及时调整和优化施工方案。在盾构掘进时，应定期或不定期的对隧道轴线、盾构状态以及管片状态进行测量与复核，如果发现偏差，应及时采取措施纠正。
4、结语
本文是在测量环境政策的前提下进行的误差分析。在实际的隧道施工中，受到其他因素的影响不可避免。因此在实际的轨道交通地下控制测量时，为了达到交通贯通的目标，应对误差分配进行科学调整，不断改进测量方法，进一步提高仪器精度以及各个控制点的精度。
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