城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究探究

叶洪剑

【摘要】本文针对精密施工测量技术的应用原则展开分析，内容包括合理性原则、经济性原则、先整体后局部原则等，结合精密施工测量技术的应用要点，通过研究做好仪器调试工作、加强测量人员管理、建立测量数据库等内容，其目的在于提升技术应用水平，加快城市轨道交通工程作业速度。

【关键词】精密施工测量技术;经济性原则;合理性原则

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.181

1、精密施工測量技术的应用原则

1.1合理性原则

在技术应用过程中，首要遵循的应用原则便是合理性原则，具体体现在以下几点：第一，设备合理性，根据城市轨道工程的作业规模、区域地形变化等资料，选择恰当的测量设备参与到活动当中，从而得到真实有效的测量数据。第二，监测点合理性，在布设监测点时需要根据测量区域的地形变化、透视性等内容来完成监测点的合理布设，而且也需要做好监测点的保护工作，为监测工作的有序进行奠定基础。

1.2经济性原则

进行城市轨道交通工程作业活动时，其涉及到许多的工作内容，所需要消耗的时间成本、人力成本较高，为了降低最终的成本支出，需要做好各环节成本控制，满足经济性原则要求。在具体应用中，体现在以下几点：第一，设备成本管控，结合工程作业期限、施工单位资质等内容，选择租赁或购买的方式来引入测量设备，减少该环节的成本支出。第二，人员成本控制，在实际应用中，需要选择执行能力强、综合水平高的测量队伍，同时也需要兼顾成本支出情况，使该环节成本能够调控在合理范围内，从而加快各项作业活动的有序进行。

1.3先整体后局部原则

除了上述应用原则外，在技术具体的应用过程中，还需要注重先整体后局部原则，即技术在应用时需要先做好整体规划，随后再做好局部规划，在确保数据采集完整性的同时，也为数据分析工作的有序展开奠定基础。在具体实践中，需要在前期做好轨道工程沿线资料的调查工作，如已有建筑数量、在建建筑数量、沿线地形变化情况、区域气候条件等，以此来拟定整体测量计划，将区域划分为若干个测量区域，随后再拟定细部测量方案，做好层次数据的采集工作，提升最终测量结果的可靠性。

2、精密施工测量技术的应用要点

2.1设置平面控制测量网

2.1.1首级平面控制网

在所有类型的平面控制网当中，首级平面控制网属于应用稳定性较强、精准度较高的控制网类型，同时该控制网也是其他控制网顺利应用的基础条件。在具体的应用过程中，所应用到的控制桩点便是首级控制点，在布设过程中需要和城市轨道交通工程方向保持一致，而且在应用过程中，也需要兼顾控制点的覆盖范围，需要所设置控制点能够完全覆盖作业区域，对区域设备安全情况、结构沉降状态、结构变形情况等内容做好分析，从而为后续精密测量工作的开始奠定基础。

2.1.2二级平面控制网

在对二级平面控制网进行优化设计时，需要提前将控制点围绕施工现场进行布置，总结以往应用经验，其位置一般会布设在作业区域边缘距离100m～200m的位置，受到作业期间施工现场运输车辆、机械设备工作、土方开挖等工作内容的影响，使得二级平面控制网中的监测点经常被破坏，对此也需要提前做好相应的保护工作，而且在间隔一段时间后，需要对监测点进行复核，并且也需要做好及时的修正处理，确保所监测数据的精准度。另外，在二级平面控制网应用过程中，也需要将导线网作为主要载体，搭配全站仪来完成数据测量，得到可靠的测量数据。

2.1.3三级平面控制网

完成前两级平面控制网布设之后，进入到三级平面控制网的布设环节中，为了提升采集数据的精密性，一般会分为两个阶段进行布设。在第一阶段的布设环节中，其位置在建筑物基础底板位置处，此时结构初始标高在±0.000m 以下，利用控制网进行细部放线。第二阶段则是在结构标高超过±0.000m之后，将三级平面控制网转移到结构内部，采用竖向投测的方式来完成结构细部测量。一般情况下，所使用的三级控制网精准度在1mm～2mm，而且建筑物内部所设置的控制点很容易受到到建筑物沉降的影响，这也是控制点布设过程中需要重点关注的内容，以提升测量数据的可靠性。

2.2进行高程测量

高程控制网较之平面控制测量相对比较简单，高程控制网分二级布置。首级高程控制网以建设单位提供的高程控制点为基准建立，布设在视野开阔、远离施工现场的稳定可靠处，按二等精密水准测量的精度进行测设。二级高程控制网以首级高程控制网为依据创建，布设在施工场内，按四等水准的精度进行测设。两级高程控制网布设与首级和二级平面控制网一致，共用同一点位。由于随着时间的推移与超高层建筑的不断升高，建筑物自重荷载不断增加，建筑物会产生沉降。因此，平均每月一次复测高程控制点，并及时进行修正。

2.3竖向传递测量

2.3.1平面传递测量

城市轨道交通工程在修建过程中，会存在平面坐标传递的情况，这也是作业时需要重点关注的内容。在具体的传递测量环节中，经常使用到的传递测量方法包括激光铅直内控法、修正处理方法、后方交会处理法、轴线投测作业法等。以轴线投测作业法为例，在实际应用中，会在工程主轴线的延长线方向上进行全站仪设备的架设，随后利用仪器将所需要的施工轴线投射到作业层，为了提升轴线投测结果的可靠性，纵向和横向上的轴线数量不小于2组，这也是进行数据校核时的基础条件。

2.3.2高程传递测量

城市轨道交通工程在修建过程中，也需要进行高程坐标传递，这也是作业时需要重点关注的内容。在具体的传递测量环节中，经常使用到的传递测量方法包括钢尺、天顶测距法（全站仪）、水准点引测等。以天顶测距法（全站仪）为例，在实际应用中，其是将全站仪作为传递测量载体，在实际应用中，会提前将全站仪安装到初始基准点位置处，设置好仪器标高数据之后，将全站仪的望远镜垂直向上，激光束此时会沿着垂直方向到达待测层上，根据得到的高差测量数据，得到传递的高程数据。

2.4细部施工测量

2.4.1平面细部测量

进行精密性测量时，需要加强平面细部测量，一般情况下，所需要测量的区域总面积相对较小，此时进行细部测量时，可以选择“全站仪+钢尺”法来完成测量工作。在具体的测量过程中，需要将全站仪摆放在顶模的平台上，依次进行工程角度闭合性、结构边长距离等内容的质量复核，确定各项内容没有问题后，将钢尺作为辅助工具，依次完成结构细部轴线的放样工作，做好数据记录和整理工作，为后续作业活动的开奠定基础。

2.4.2標高细部测量

进行精密性测量时，同样额需要加强标高细部测量，一般情况下，所需要测量的区域范围比较固定，而且测量高度存在一定落差，此时进行细部测量时，可以选择“水准仪仪+钢尺”法来完成测量工作。在具体的测量过程中，需要将全站仪摆放在结构顶端，搭配着钢尺结构来完成标高参数的采集，做好数据记录和整理工作，为后续作业活动的开奠定基础。部分地区进行水准仪架设的难度较高，此时需要提前在结构处预埋托架结构，为测量工作的顺利进行奠定基础。

2.5控制点复核

施工单位接桩后，对测量桩点采取有效保护措施，严禁碰撞、毁坏。同时，测量人员对控制桩点进行复测，复测精度不低于钉桩精度。平面坐标的复测方法采用 GPS 静态测法，GPS 静态控制测量技术要求。具体做法是，用四台 GPS同时架设在四个控制点上，联测 40 分钟以上，以长边两个控制点为基准，解算另外两个控制点的坐标，与其已知坐标进行对比，计算坐标偏差△X、△Y ，若计算结果数值在±1mm以内，那么平面坐标复测精度合格。

2.6形变监测测量

2.6.1结构沉降测量

在形变监测数据整理过程中，结构沉降测量属于基础性的工作内容，在实际应用中，第一，做好监测点的布设工作，选择4-8个基准点来组成闭合导线，同时也需要将基准点和导线点关联在一起，为基准点破坏后的顺利恢复提供保障。第二，在具体的监测过程中，需要确保水准尺的水平状态，而且应确保每次监测时的监测点位置不变，得到统一的监测数据。第三，进行数据信息处理，校核数据准确性之后，绘制沉降曲线，若沉降速度超过安全值，需要及时进行报备，拟定可靠的处理方案，确保工程作业环境的安全性。

2.6.2弹性形变测量

在弹性形变测量过程中，第一，做好监测点的布设工作，沿着垂直方向选择4-8个监测点，同时也需要将监测点设置在同一铅垂线上，以采集到可靠的监测数据。第二，在具体的监测过程中，需要确保棱镜的的稳定状态，而且应确保每次监测时的监测点位置不变，得到统一的监测数据。第三，进行数据信息处理，校核数据准确性之后，绘制弹性变化曲线，若形变速度或累计形变值超过安全值，需要及时进行报备，拟定可靠的处理方案，确保工程作业环境的安全性。

2.6.3动态形变测量

除上述内容外，还需要做好动态形变的测量工作，在具体的测量过程中，第一，做好监测点的布设工作，在作业区域周围布设不少8个监测点，同时也需要将监测点组成一个闭环，以采集到可靠的监测数据。第二，在具体的监测过程中，合理应用引测的方法，丰富采集到的数据种类和总量。第三，进行数据信息处理，校核数据准确性之后，绘制变化曲线，若曲线变化趋势接近危险区域，需要及时进行处理，以提升作业过程的安全性。

2.7采集数据整理

对于已经采集到的数据信息，也需要做好相应的处理工作，具体要点如下：第一，进行数据准确性校验，检查所采集数据的完整性和准确性，确定没有问题后可以将其录入到软件中进行下一阶段的处理。第二，进行数据曲线的绘制，将得到的变形类监测数据，利用数字化技术处理之后，生成相应的曲线图，而坐标数据则会借助三维软件来完成建模处理，借此来提升采集数据的可视化。

3、精密施工测量技术应用时的注意事项

3.1做好仪器调试工作

通过做好仪器调试工作，可以降低采集数据的误差范围，提升采集数据的使用价值。在具体的应用过程中，需要拟定可靠的设备采购计划，而且采购计划中需要明确仪器的各项参数指标，确保采购仪器的合规性。在仪器正式使用前，还需要对仪器进行调试，如调整其水平状态、是否对准基准点、数值偏差情况等，在完成合理调试后再进行使用。另外，在仪器完成使用后，还需要做好仪器保养工作，使其能够恢复到初始状态，以延长仪器的使用寿命。

3.2加强测量人员管理

通过加强测量人员管理，能够加快测量活动的开展速度，减少人为因素带来的干扰性。在具体应用中，需要做好以下两方面内容：一方面，做好测量人员的选拔工作，选择综合实力较强，执行力强、学习能力强的员工组成测量队伍，提升初始状态下测量队伍的综合能力水平。另一方面，在日常工作中也需要做好测量人员的培训工作，提升员工理论和实践能力，而且在工作期间还需要做好能力考核，淘汰不合格成员，提升员工的危机意识，重视培训工作，确保培训课程的开展效果。

3.3建立测量数据库

通过建立测量数据库，可以积累有效的测量数据，同时也能够为管理体系的完善提供数据支持。在实际应用中，可以利用数据库技术来建立数据库，数据库中还包含了许多分类模块，如形变监测数据、坐标数据等，定期进行数据汇总整理。而且在数据库中的数据也会做好关键词标记，如“某某段某某监测点”，并且利用时间来划分同类型监测数据的层次，这样在后期数据提取时，可以更加方便快捷地获取到所需数据，进而提升监测数据的使用价值。

3.4控制测量误差

通过控制测量误差，能够提升数据采集结果的可靠性，为方案优化提供可靠支持。在实际应用中，所需要面临的误差主要包括系统误差和偶然误差。前者主要是设备因素、人为因素、观测条件影响结果准确性，可以通过规范操作行为、做好设备调试来规避。后者则具备了较强的不确定性，为更加接近测量真实值，可以利用多次测量的方式来缩小误差范围，依提升测量结果的准确性。

结语：

综上所述，做好仪器调试工作，可以降低采集数据的误差范围，加强测量人员管理，能够加快测量活动的开展速度，建立测量数据库，可以积累有效的测量数据，控制测量误差，能够提升数据采集结果的可靠性。采取合理措施来提升精密测量技术的应用效果，对于提升测量数据应用价值，促进工程有序开展有着积极地意义。

参考文献：

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