地铁测量基准的建立与应用

刘玉强

摘 要：随着经济社会的不断发展进步，交通事业的繁荣，城市地铁这种现代化交通工具已经成为缓解城市交通压力，解决城市交通拥堵问题的首选轨道交通方式。目前新的测绘技术在我国地铁建设领域应用广泛，因此，对地铁施工建设过程中的测量内容及方法进行全面总结，使测量成果及时、全面、系统、准确可靠，成为保证地铁建设顺利贯通的关键。本文对构建地铁工程测量基准控制网的必要性进行了阐述，并结合实际分析了地铁测量基准控制网的现状和存在问题，对地铁测量基准网的应用和维护进行了总结，以期为我国城市轨道交通工程建设提供决策依据。

关键词：地铁 测量基准 建设 应用 网型结构

中图分类号：U231.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0037-02

本文从构建地铁工程测量基准控制网的必要性、地铁测量基准控制网的现状和存在问题以及地铁测量基准网的应用和维护进行了分析和阐述，以期为我国城市轨道交通工程建设提供一些参考借鉴。

1 构建地铁测量基准控制网的重要意义

一是构建地铁测量基准控制网可以有效改善多线路连接问题。我国目前的地铁测量基准控制网主要通过分期建设方式进行，同一线路的延长以及一些新建线路控制网需要利用前期坐标系进行各线路的连接，形成对原有控制网的扩展。这种将工程测量基准控制网中所有测量数据纳入到同一坐标系中，并根据坐标系中的情况来对线路进行连接的方式，能够有效避免坐标转换时存在的差异，增强各线路中坐标的相似性，完善了控制网多线路的连接问题，从而降低了整个工程施工的难度。

二是构建地铁测量基准控制网可以完善控制网的管理机制。要按照轨道交通建设与其他市政工程衔接的需要来构建地铁测量基准控制网，在施工过程中，施工单位要以后接前的原则来对地铁线路进行勘测、设计和施工。并采取一些保护控制测量标志的措施，对控制网进行复测，发现问题及时解决，从而有效改善地铁测量基准控制网的对接问题，促进地铁工程建设的发展。

2 地铁施工测量内容

地铁施工测量内容主要分为地上、地下及联系测量3个主要部分。地面控制测量是指建立适合于地铁施工的测量控制系统，为其他测绘工作提供起算数据，从而保证地铁分段施工后的整体性，减少后续测量误差。地面控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量是按地铁工程建设规划网中各条线路建设的先后次序，沿线路走向独立布设，它一般由首级控制网卫星定位控制网和次级网精密导线网两个等级组成。要根据线路延伸和交叉地段的具体情况，保证有两个以上控制点相重合。高程控制测量一般分为与城市二等水准精度要求相同的水准网和加密水准网两个等级。联系测量作为将地面控制测量的空间三维信息传递到地下控制测量的重要纽带，对地下控制测量的精准度具有决定作用。它也分为平面测量和高程测量两个部分，如定向测量、近井导线测量、近井水准测量、传递高程测量等。地下控制测量由地下平面控制测量和地下高程控制测量两部分组成，它的精准度能够有效保证地铁施工的顺利进行。地下平面控制测量一般以导线测量方式进行，而高程控制测量则采取二等水准测量的方式施测。

3 目前地铁测量控制网存在的问题

3.1 地铁测量控制网中多阶段控制测量数据存在不一致现象

在地铁施工建设中，要进行环境勘察、工程设计等多个环节，这些环节相互关联，因此，地铁测量数据可以影响到施工的各个环节。由于这些环节具有明显的差异性，因而对数据的要求也有一定的不同。在工程施工建设中，往往利用现有的地形图、城市控制点等来收集获取相应的数据，但这些工具的性能与比例的不同也使得所获取的数据在时间和精度等方面存在明显差异。

3.2 在地铁施工过程中对测量控制网还不足以重视

作为地铁设计和施工的依据，测量控制网对工程质量及进度具有决定性影响。在施工过程中，测量数据会受到车辆碾压、撞击等对点位破坏的影响，而使测量结果出现偏差，因此要制定统一的控制网复测方案，在施工期间要进行定期复测和维护，来保证测量数据的准确性。作为一项系统性、持续性的工作，控制网的建设要根据地区差异，按照城市独立坐标系放样，并根据实际情况，做好多个坐标系统之间的衔接工作，以保障施工的顺利进行。

4 地铁测量控制网的构建与应用维护

4.1 地铁测量控制网的构建方法

4.1.1 平面控制网的布设

平面控制网的布设要按照《卫星定位城市测量技术规范》（CJJT 73—2010）中相应的标准，严格进行框架网的建设。在建设过程中要对控制网点参数进行合理的选择，要保证每条线路中网点要大于3个，以为不同线路的坐标转换连接奠定良好的基准，做好相应的准备工作。在具体工程建设中，要从地铁建设的实际出发，执行相关规范和标准，优先选择与线路相近的控制网点，充分收集其他相关规划、设计资料，对平面框架网进行优化设计和补充，同时加强联测，以确保其具有良好的可行性和现势性。例如，天津地铁7号和11号线建设，两条线路同期建设，按照线路延伸和其他線路交叉的具体情况，布设2个以上的控制点重合，并选择地铁10号线、1号线东延工程控制点和市测绘院收集三角点，以这5个点作为地铁骨架网，实行整网统一联测，按照国家规范要求建立转换关系，以后所建立的网就以其中两点作为起算点，其余点作为检核点，进行整网约束平差，建立相应线路的平面控制网，根据变形限制要求进行分带以及坐标转换。

4.1.2 高程控制网构建

高程控制网的建立，首先要与城市现有的高程系统相同，并与国家高程基准联测，还要注重对现有高程控制网的联测和数据分析，确保所有网点达到使用的要求。其次是为了保证高程控制网的性能，要选择稳定性、持久性强的网点，在进行控制网的布设时要严格按照相关标准进行，确保整个测量控制网达到当前测量控制网的要求，实现各个高程控制网的有效衔接。以西安地铁高程控制网为例，现有张家堡和杜陵原深层水准点作为起算基准点，在1号线、3号线两端以及1、2、3号线交叉处建立分布均匀、稳定的深层水准点，进行整网严密平差计算并进行分析。

4.2 地铁测量控制网的应用维护

地铁是一项建设周期长、易受城市地面沉降和建设影响的工程，一般地铁线平面控制网是在开工前的半年左右建立，在工程建设期间需要按照规定加强检测，开工时必须按原精度、原网型的原则进行同精度复测，以后每隔一年至少复测一次，分析原网的可靠性和稳定性，直到工程完工，以确保满足工程建设的需要。对于相邻同时在建的施工标段，控制网复测要统筹考虑，共同协商并现场确认交界处附近的同一对平面控制点和同一个水准点作为搭接和公共点进行复测，使其参与构网和平差，从而全面提高网形强度和网的可靠性。由于在不同施工地区存在地面沉降不均匀的情况，需要对控制网进行加密网的复测和检核，建设覆盖整个城市地铁网络的深埋水准点高程控制网。

5 结语

总之，地铁作为重要的城市轨道交通工程对社会与经济发展具有重要意义，测量控制网的建立与应用为地铁工程建设和发展提供了重要的技术保障。测量工作贯穿于建设施工的各个环节，及时、全面、系统、准确可靠的测量成果有效保证了地铁建设的顺利贯通。

参考文献

[1] GB 50308-2008，城市轨道交通工程测量规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 唐红军.地铁测量基准的建立与应用及对测量工作的思考[J].都市快轨交通，2012（6）：100.