城市地铁施工测量控制因素及精度分析1

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1、城市地铁施工测量控制因素及精度分析李强中铁四局五公司江西九江332000摘要：以沈阳地铁一号线暗挖区间施工控制测量及贯通测量的数据为实例，阐述了地面控制测量、竖井联系测量及地下控制测量是引起城市地铁暗挖区间贯通误差的三大测量控制要点，并根据误差合理配赋的原则，对三个环节的控制测量方法及注意点进行了优化分析。关键词：地铁测量控制因素误差分析1引言随着城市经济的迅猛发展，人口不断增多，城市地铁建设已成为大中城市基础建设的一个重要发展方向。分析地铁施工测量的控制因素，并采取有效的措施提高测量精度，确保地铁区间精确贯通，一直是施工单位探讨的一项重要课题。2地铁测量控制因

2、素地铁施工主要包括地铁车站和地铁区间两部分，车站及明挖区间施工测量主要是利用地面控制点直接对车站的各关键部位、区间的控制中线进行放样，所引起的测量误差主要是地面控制点的精度。而地铁暗挖区间施工往往是要通过已施工好的车站、竖井、盾构井、或通过地面钻孔把地面（井上）控制点的坐标、方位及高程传递到地下（井下）,从而将地面和地下控制网统一为同一坐标系统,作为地下导线的起算坐标、起始方位角和起始高程基准,依此指导和控制地下区间隧道开挖并保证正确贯通，因此地铁暗挖区间施工产生的测量误差除地面控制点的精度引起外，还包括井上与井下联系测量误差以及区间隧道施工控制测量误差。故地面

3、控制测量、联系测量及区间隧道施工控制测量是地铁施工测量的三个关键因素，也是直接影响地铁贯通精度的关键控制点。3误差分配及测量方法根据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》要求，暗挖区间的横向贯通中误差应不超过±50mm，竖向贯通（高程贯通）中误差不超过±25mm。采用不等精度分配方法，将横向贯通误差配赋到影响地铁横向贯通误差的三个主要测量环节：地面平面控制测量中误差，联系测量中误差，地下控制导线测量中误差。同样采用不等精度分配方法，高程贯通误差的合理配赋为：地面高程控制测量中误差为±16mm，向地下传递高程测量中误差为±10mm，地下高程控制测量中误差为±16mm。

4、3.1地面控制测量：城市地铁地首级控制一般采用B级及以上等级GPS网，控制整个地铁线路的走向。因GPS测量是接收空中卫星所发出的信号，利用这些信号来进行定位的，要求GPS点位上空高度角10°范围内不能有成片的摭挡物，故控制城市地铁的首级GPS点大都埋设在高层建筑物顶上。为了便于车站及竖井的施工测量，还应在首级GPS网基础上布设地面精密导线网。因此地面控制网一般按两级布设，则对点位总的误差影响为：Mp2=MG2+MT2（1）竖进联系测量中所利用的地面控制点一般为竖井施工口附近相邻的二个或三个精密导线点，作为估算要便于安全，为此地面控制测量误差常采用最弱点的点位中误

5、差和相邻点的相对点位中误差来进行计算，并且用（1）式中点位中误差MP来代替地面控制测量横向中误差，以便于优化GPS和精密导线的测量。9式中MG------GPS网中所有GPS点平均点位中误差(mm)MT-----地面精密导线点的平均点位中误差(mm)n-----精密导线所观测的测站数-----精密导线相邻点的相对点位中误差(mm)-----GPS网中相邻点的相对点位中误差(mm)沈阳地铁一号线一期工程线路全长22.141km，全部为地下线路。全线共设18座车站。根据地面控制测量横向中误差及误差合理配赋原则，共布设首级GPS点6对，GPS网平均边长为2000m，复

6、测方法采用了Trimble5800双频机进行静态观测，按同步图形扩展式中的边连式结构图形，每个同步图形观测120分钟，每个GPS点至少观测2个时段。利用TGO软件对GPS网进行约束平差，最弱点GPS011点位中误差为14mm，根据公式（2）可推算与GPS011相邻的GPS012点的相对点位中误差为：=9.9mm。而张士站与沈新路站区间，正好利用了这一对GPS点布设了精密导线网，导线网平均边长为350m，如下图（一）：要满足地面控制测量中误差不大于25mm，根据公式（4），精密导线网最弱点JM7点位中误差应控制在20mm之内。根据公式（3）可推算出与之相邻点JM6

7、的相对中误差。由以上数据分析可得：只要首级GPS控制网相邻点的相对中误差在±10mm之内，最弱点位中误差在±14mm之内，精密导线相邻点的相对中误差在±8mm之内，点位中误差在±20mm之内，便能保证地面控制测量对暗挖区间隧道横向贯通误差的影响值控制在±925mm的要求。导线点位中误差是由测角误差和测距误差共同引起的，故精密导线相邻点的相对点位中误差又可由以下公式计算：（5）（6）（7）式中------测距相对中误差(mm)------测角中误差(″)S------导线平均边长（m）---206265要满足导线相邻点的相对点位中误差在±8mm之内，根据上述公式可

8、计算得导线测角的测角中误