城市地铁施工测量控制因素及精度分析

摘 要 随着城市现代化进程的加快，城市人口极度膨胀，交通环境日益恶化，修建城市地铁是缓解路面交通拥挤现状，改善城市交通状况，促进城市交通建设可持续发展的重要途径。全国大型城市相继兴建地下铁道，测量工作在地铁建设过程中起着至关重要的作用，贯穿于整个施工过程。为了提高城市地铁施工的质量，延长其使用寿命，就需要在实际的施工中做好测量工作，控制好测量精度，为后期的施工建设提供准确可靠的参考数据。本文针对城市地铁施工测量的平面控制因素以及测量方法进行了详细分析，并且探讨了影响测量误差的原因以及优化策略。

关键词 城市地铁;施工测量;控制因素;精度

1城市地铁施工测量控制因素

地铁施工主要包括地铁区间（高架段和地下隧道）和地铁车站两部分。车站和高架段的施工测量主要是利用地面控制点直接对车站区间的各关键部位进行放样，这时的测量误差主要来源于地面控制点的精度。地铁地下隧道施工产生的测量误差除地面控制点的因素外，还包括井上与井下联系测量误差以及地下隧道施工控制测量误差。地铁地下隧道施工往往是要通过已施工好的盾构井、车站端头口、竖井，作为地下导线的起算坐标、起始方位角和起始高程基准，从而将地面和地下控制网统一为同一坐标系统，依此指导和控制地下区间隧道开挖并保证正确施工。故地面控制测量、联系测量及地下隧道施工控制测量是直接影响地铁施工精度的关键，也是地铁施工测量的三个关键因素[1]。

2城市地铁施工测量方法及误差分析

2.1 地面控制测量

地面控制测量最主要的工作是控制网的测量。这种测量方法先借助相应的测量仪器设备进行地面高程测量与平面控制测量，然后遵循相应的测量规定与标准进行地面点线的布设，最终形成完整的地面控制网。只有保证有效、合理的地面控制网，才能顺利地进行地铁施工测量，准确地对地铁车站及附属、隧道洞口进行定位。地面控制网一般按三级布设，在实际测量中分两级测设，一等网为全市轨道交通控制网，采用卫星定位测量，一次全面布设;二等网为线路加密控制网，采用全站仪测量。卫星定位测量控制点位中误差仪器的精度和测量方法及投影长度变形等共同引起的;加密控制网导线点位中误差是由于测角误差与测距误差共同引起的。

2.2 地下隧道控制测量

地下隧道施工控制测量主要包括地下控制导线测量和地下施工放样，导线的起算数据是直接从地面通过联系测量传递到地下的控制点，当把起算数据作为起始点和定向边。当隧道掘进深入时，地下应开始布设地下施工控制导线，指引隧道的施工，地下控制导线网采用全站仪测量。由于隧道结构在施工初期非常不稳定，因此，埋设在隧道结构上的测量标志难免发生变化，同时由于施工单位不慎，将测量标志碰到和损坏也是屡见不鲜。地下隧道控制点位精度由于导线网测角误差与测距误差共同影响，控制点稳定可靠与否，更是直接影响隧道后期施工精度。

2.3 联系测量

联系测量包括地面近井导线测量、近井水准测量以及通过竖井、斜井、平垌、钻孔的定向测量，根据现场条件，可采用一井定向、两井定向、陀螺全站仪和铅垂仪组合定向、导线直接传递测量和投点定向法等方法展开测量，保障地面测量点与地下测量点的一致，将误差降到最低。联系测量作为地下各项测量工作起算的一项综合测量工作，是隧道控制测量的重要环节，其精度对隧道施工误差影响很大。

3误差产生的原因与影响

3.1 人為因素

在地铁施工测量中人员是最为主要的因素，也是产生误差的原因之一。由于地铁施工的难度较大，涉及的专业较多，工程量比较大，因此对测量人员也提出了更高的要求。然而在实际工作中却存在着以下问题：第一，地铁工程具有很大的流动性，因此，无法保障测量人员的专业能力与职业素养。很多测量人员都是临时招聘，没有根据当地的实际情况以及地铁施工项目的要求，就展开测量工作。第二，在地铁施工测量中需要采用精准、高效、先进的仪器设备，才能提高测量精准度。然而很多测量人员的思想观念比较落后，对测量工作不够重视，仍旧使用传统、陈旧的测量仪器，导致测量工作的误差较大。此外，没有展开反复核实与记录，导致存在的问题较多。第三，施工单位没有为测量人员提供相应的教育培训，导致测量人员的专业技能、思想意识、工作经验、职业素养等相对较低，在操作中存在着很多不规范的行为，无法保障测量精度。

3.2 控制测量因素

由于地铁工程大多数都在地下施工，因此，地面控制测量因素也是影响误差产生的主要原因。测量人员使用的测量仪器、测量方法都会影响最终的测量精度。此外，在地面控制测量中还会受到自然天气、地质地形等因素影响，无法保障测量的连贯性与有效性，在最终的施工中就会导致地面与地下的测量控制点存在着较大的差异。当存在地面控制测量的影响后，就无法形成准确、有效的控制网与坐标系，无法将车站区间与隧道洞口的位置准确呈现，导致最终的施工与实际存在很大的差异，严重影响后期的使用质量与寿命。

3.3 其他因素

控制点的设置不够规范，施工人员的施工方法，竖井联系测量等也都影响着误差的产生，这样就会导致地铁施工无法形成一个有机的整体，各个部门与人员的配合力度较差，在数据共享与交换中存在障碍。地铁的走向、区间的间隔距离、隧道的平整度都会受到相应的影响。

4控制措施与精度分析

为了提高测量精度，就要针对以上问题与原因提出相应的控制措施来将误差降到最小。第一，需要提高测量人员的综合素质。首先，需要制定相应的制度体系，规范测量人员的测量方法以及测量仪器，要求每一位测量人员认识到自身工作的重要性。能够加强与各个部门、各个人员之间的互动交流，定期对测量仪器展开检修，认真对待测量工作的开展，严格遵循相应的标准与要求。其次，要为测量人员提供教育培训的机会。由于影响误差出现的原因较多，因此，就要鼓励测量人员积极主动参与到教育培训中，完善自身的理论知识，强化自身的专业技能，丰富自身的工作经验，能够针对各种问题提出相应的解决策略。还要积极借鉴与学习国内外先进的技术与方法，结合地铁工程的实际情况进行优化细化，做好测量工作。第二。融入GPS技术。要想有效控制测量精度，还要积极借助现代化信息技术。GPS技术的出现与应用为地质勘查测量工作的开展带来了很大的价值与便利，因此在今后的测量中，就可以将GPS技术高效应用其中。首先，利用GPS技术准确、全面接收地面的数据信息，然后将其传输到计算机平台与系统中进行精准计算与确定，来提高地面控制点的精度。这样就可以避免受到树木、建筑物等物体的遮挡，导致测量精度较低的情况。其次，在使用中要对周围情况展开调研，将影响GPS技术信号发射与接收的干扰因素有效排除，如电子设备、建筑物等。在信号的实际计算中，还要对实际情况进行核实，将误差降到最低。此外，在GPS技术的应用中，受到的外界环境因素与天气因素影响较小，测量的精准度与效率也得到了很大程度的提高。第三，借助全站仪和垂准仪等先进测量仪器。传统的测量方法不仅误差较大，而且耗时较长。随着社会经济的高速发展，就需要将先进的科学技术应用到实际测量中，通过仪器与测量人员的高效配合来准确把控各个测量控制点。比如在竖井联系测量中，就可以借助全站仪和垂准仪，这样就可以有效避免因空间因素的限制而导致误差的出现。通过全站仪和垂准仪设备，可以根据地面测量控制点的位置，准确得知地下测量控制点的位置，加大的缩短了测量时间，提高了工作效率。第四，还可以借助导航设备测量以及钻孔定向控制法。这两种测量方法都是以先进的仪器设备为依据，通过分级测量的方法，一步步确定测量控制点。这样就可以先通过整体布局的确定，在确定两级测量点，然后根据相应的测量标准将其误差进行平分，来降低误差。钻孔定向是指在地面进行孔洞的钻取，将地面的测量控制点直接引入到地下，这样就可以避免因为人为以及操作因素，导致控制点的不精准现象。第五，改良测量方法，地下隧道导线布设成多边闭合环，每个环由4～6条边构成，长隧道宜布设成交叉双导线形式，以增加网的内部检核条件提高网的可靠性，提高点位精度。

5结束语

综上所述，在地铁施工中测量精度将决定着后期的施工质量与效率，为了提高施工质量与效率，就需要提高测量精度，确定测量工作中的控制因素。还要针对现阶段测量中存在的问题，分析影响产生误差的原因，最终制定相应的解决策略来提高测量精度，保障地铁工程的有序施工，从而能够有效地将工程建设测量工作推向更加广大的发展空间。

参考文献

[1] 王志新.浅谈城市地铁施工测量精度[J].大科技，2019（16）：32.

作者简介

尹观峰（1977-），男，湖南株洲人;毕业院校：湖南工业大学，专业：土木工程，学历：本科，职称：工程师;现就职单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司，研究方向：测绘工程。