地铁盾构施工中的若干测量手段及方法

叶子青

摘 要 随着我国城市化建设的不断加快，地铁盾构施工技术凭借自身的高安全可靠性、能够在各种地层之间穿越的特点广泛地应用到地铁建设以及其他的城市建设当中去。文章将根据地铁盾构施工的特性，来对其测量手段以及测量误差作分析和探讨，以供相关人士参考、交流。

关键词 地铁盾构;施工;测量手段;方法

1盾构施工的概述分析

所谓盾构施工指的就是使用全断面的隧道挖掘方法，依靠旋转的刀盘推进隧道的工作，使得隧道内形成断面的成型，这是一种新型的地铁隧道施工方法。从该方法问世以来，其凭借自身的安全、可靠、保护环境的特点得到各个相关施工工程的广泛使用。我国国内的盾构施工使用时间还是较短的，所以在选择对隧道进行施工时，特别是一些较长较宽的隧道施工时，常常还是会选用常规的施工方式进行具体的施工。盾构施工法比一般的施工方式在使用过程中需要运用到更多的设备，在隧道内可视条件较差的情况下，该方法会给员工造成一定的阻碍。因此，想要运用该方法应当从施工状况的实际情况出发，选择合适的测量方式进行测量，才能保障盾构施工能够顺利进行[1]。

2地铁盾构施工的测量手段分析

（1）全站仪测量。全站仪的全称是全站性电子测速仪。其能够进行角度和距离的相关测量工作。并且对于所测量出来的数据显示其坐标和高程。该方法主要就是利用全站仪，实行对距离、角度、坐标等等相关数据的计算和测量。全站仪将电子经纬仪以及光电测距仪两个技术相融合，以做到以此能够获取多个数据的效果，将测量工作最大程度的简化，将测量工作的整体效率提高，为户外数字化测量提高了良好的条件[2]。

（2）GPS定位测量。GPS定位测量的全程是全球定位系统，其实一个精密的定位和导航系统。其特点在于技术自动化以及测量精度高，以此得到广泛的经济建设的运用。该技术与普通的测量技术相比具有成本小、测量速度快、测量效果不受天气影响的优势，并且整个测量设备体型轻盈、操作方便灵活，能够推动测量技术现代化发展进程。

（3）控制测量。控制测量具体又可以分为平面控制测量以及高程控制测量。平面控制测量主要是测量各个控制点的平面坐标点，将各个点组成具有连续性质的三角形，并且观测三角形内的角度以及测量三角形的边长，剩下的边长以及角度就可以根据正弦定理推算出来，之后在进行对原始控制键的平面坐标推算。高程控制测量法，则是利用三角高程测量方式，以测量各个水准点以及控制点的高程。

3地铁盾构施工的测量方法分析

（1）始发测量。①盾构机与反力架安装测量。在安装反力架的过程中，要认真做好测量工作，将反力架的安装误差控制在小于十毫米的范围内，高程的误差控制在五毫米的范围内，轴线方位角的误差则应当在1.5度的范围内。②导轨定位。进行导轨的定位，测量其目的在于对导轨的中线采取科学的控制，避免出现较大的误差，使得导轨的地面不平整。③姿态始测量。盾构机的姿态始测量，测量工作包含扭转角、俯仰角以及水平偏航角的测量。盾构机刀盘到达隧道的起始阶段时需要对于盾构机所处的位置进行反复的审核，要保障平面的位置、中轴线、坡度等等数据在误差所能够承受的范围内，这样才能进一步的保障施工的质量。对盾构机的姿态控制是能够直接影响隧道挖掘的精确程度的，对于隧道内管片的拼装也有不小的影响。倘若姿态控制不好，整体的施工质量都会受到不小的影响。

（2）掘进测量。掘进测量的目的主要是为了控制挖掘隧道过程中的方向，该测量主要依靠自动导航系统进行控制，以保障轴线的合理。该测量工作主要涉及以下两个方面：首先是平面测量。该测量通常会采用到三到四米长度的铝合金刮尺。在尺子的中心点放置反射片，将水品尺放在刮尺的中心，进行水平的控制后将刮尺放到需要测量区域的底部，利用全站仪在的导线点实现测量三维坐标的目的。第二是高程测量。可以先利用各种所测量到的数据，来帮助测量反射镜片到隧道底部或中心部分的尺寸，以此对管片的顶底部位进行高程计算。

（3）贯通测量。所谓贯通测量，就是在隧道贯通之前的大约五十米的距离进行高频率的测量，并且相对应的也要进行对盾构机姿态始测量的检测、TCL托架坐标的检测等等。倘若在反复测量中发现测量数据不符合标准，就应当立即做出对系统数据的及时调整，才能保障隧道的贯通。当隧道贯通后，还应当对于隧道两端的导线点进行误差测量，保障误差测量在安全标准范围内。测量时也要注意操作规范，以保障测量的可靠性，避免初夏误差或者边长过短、直角过大的问题。

（4）竣工测量。竣工测量分为两个方面：中线测量以及隧道净空测量。中线测量方法运用于直线路段时采用一百五十米的间距，在曲线路段时则采用六十米的间距，以进行对隧道管片的中心坐标测量。隧道净空测量则是将中线点作为参照点直线段只需要六米，曲线段四点五米包含要素点在内，得到一个横断面用全站仪进行测量，该测量的误差可以控制在十毫米的范围内。

4测量误差处理分析

地铁施工与地面施工相比，由于通视条件差、路面狭窄等原因常常无法测量较为精确的数据。这也就导致了误差较大的现象出现，并且通常情况下难以得到及时的发现和更正。一般只能等到隧道贯通后才能确认误差的多少，这样一来会严重地影响地铁施工的总体进度。为了能够进一步的提高施工过程中的测量精确程度，降低误差，对误差进行科学有效的处理是非常有必要的。盾构施工过程中的贯通误差就是施工过程中所有误差的总和。对贯通误差的处理主要应当在隧道尚未进行衬砌施工的区域进行。在隧道施工误差调整好后，在未进行衬砌的施工区域内要做好相对应的施工管理工作，保障施工的中线和高程参数确定，减少误差出现的次数。

5结束语

总的来说，社会城市化进行的速度加快，地铁工程内广泛使用盾构施工法。在使用该方法时相关工作人员要根据实際情况，做好测量工作，保障施工的开展和推进。

参考文献

[1] 高洪，李凯，孙丕川，等.移动三维激光测量系统在隧道病害检测中的应用[C].大交通工程勘测与风险管控学术研讨会暨第六届中国土木工程学会轨道交通分会勘测专业技术交流大会.大交通工程勘测与风险管控学术研讨会暨第六届中国土木工程学会轨道交通分会勘测专业技术交流大会论文集.北京：北京城建勘测设计研究院有限责任公司，2018：110-112.

[2] 马婷.基于地基注浆加固法在地铁盾构施工中对减少建筑物沉降分析[J].建筑工程技术与设计，2018（20）：1518-1519.