地铁隧道贯通测量.doc

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1、地铁隧道贯通测量林正庆 上海地铁一号线纵贯市区，全长14.7km，是上海目前较大的市政施工项目之一。上海隧道一号线全线采用盾构机械施工，施工时要进行跟踪测量，即贯通测量。隧道贯通测量精度指标有多种，其中横向和竖向精度指标最为重要，是衡量隧道掘进的准确程度的标准。贯通测量指导盾构到达竖井预留门洞，要求准确贯通，因此贯通测量在盾构施工中起到很重要的作用。地铁隧道贯通测量的目的，是使盾构准确地沿着设计轴线开挖推进，并进入接收井的预留门洞。盾构机头中心与预留门洞中心的偏差值称为贯通误差。预留门洞的大小，应该是盾构内径、隧道内衬管径厚度、施工误差、测量误差这四个方面的总和。测量误差如能达到设计所要求的

2、±5cm，就能达到贯通测量规定的要求。但一般情况下，建设单位为了保证质量起见，对测量精度提出更高的要求。上海地铁一号线平面首级控制为四等空中导线，一般点位设置在区间隧道附近较稳定的高大建筑物上，观测视线由空中传递，并采取强制归心测角测距。高程控制点为二等几何水准网进行联测，点位远离施工区，较稳定。地面坐标传递到进下隧道的方法，一般采用方向线法、投点法两种；高程控制传递至井下采用钢尺悬挂观测法进行。常熟路站至陕西南路站区间隧道工程，由于受施工现场条件的限制，采用常规的地面坐标传递到井下的方向线法和投点法已不能保证精度，而采用经纬仪加光电测距仪直接进行传递，这是首次。1工程概况地铁一号线常熟路站

3、至陕西南路站区间隧道工程全长742m，为上、下两平行隧道，位于淮海中路下面。该区间隧道采用逆向施工技术进行掘进，先埋设地下管线，在隧道轴线上预留门洞，再进行路面铺装，而后进入地下施工。两车站各预留施工沉井，井口边长仅8m，且偏离隧道轴线设置。沉井深15m，施工出土、进料都由井口通过。同时控制点受施工现场限制，控制点所在的建筑物在施工区沉井旁，建筑物沉降使控制点产生位移，由此给确保隧道贯通测量的精度带来很大难度。隧道贯通测量误差，是指纵、横向和竖向误差。纵向误差影响掘进长度，横向、竖向误差则影响贯通的准确性。2横向贯通测量横向贯通测量一般包括：地面控制测量；竖井联系测量；井下导线测量。如图1，

4、Ⅳ424甲控制点设置在常熟路附近建筑物上，距井口170m。Ⅳ423在瑞金路比较稳定的建筑物上，距井口约180m。这两点是该地铁区段上、下行线隧道贯通测量的起始点。              图1控制点分布图2.1误差源（1）Ⅳ424甲~Ⅳ423方向与隧道轴线近似平行，故起始边长度误差对横向贯通误差的影响可忽略不计。Ⅳ423设置在稳固的建筑物上，点位误差可不计。关键是Ⅳ424甲因施工现场条件限制，所在的建筑物旁是正在施工的车站出入口沉井，建筑物的沉降可能产生控制点位移，控制点复位后的坐标与初始坐标点位误差M1=±10mm。（2）传递至沉井口控制点的点位中误差式中ms=±12mm，mβ=±2.5

5、″，S=180m（3）井下导线实际为一支导线，其终点横向点位中误差为：式中mβ=±2.5″，[S]=742mm，n=8（4）进洞时的联系测量，常规方向线法、投点法在施工现场不宜采用，故采用经纬仪配测距仪，使用直接传递法进行进洞联系测量。建设单位要求测量贯通中误差为：M横=±25mm偏差值分配：联系测量的允许测角中误差：式中[S]=742m。井口的联系（图2）情况为            图2井口联系测量●测角照准外面为长边，进洞为短边；●测站—1至0号点垂直大于30度；●测站—1至0号点传递距离方向大致垂直于隧道轴线，所产生距离误差对横向精度产生影响。这三种因素使贯通精度锐减。2.2针对误差

6、来源采取的对策（1）各控制点均为强制归心的金属墩或砖砌标，井下导线点在隧道管片壁上双层吊篮内设置，一层为观测人员站，另一层为经纬仪设站，设站为强制归心，以消除对点误差。（2）为了监测Ⅳ424甲控制点稳定性，并可恢复原有坐标值，同时为保持与原地铁控制点系统的连贯性，在远离施工区较稳定的建筑物上设置Ⅲ504、Ⅳ425、Ⅳ431等三个控制点，与Ⅳ424甲点构成大地四边形边角控制网（图1），按《城市测量规范》三等控制测量精度规格要求进行施测。施测中采用WILDT2经纬仪测角9测回，用DI2002红外测距仪，标称精度（1mm+ppm·D）作对向测距。表1网的精度和Ⅳ424甲坐标变化 日期 测角中误差（

7、″） 最弱边相对中误差 X（m） Y(m) 93.2.11 93.7.6 93.9.16 94.2.17 1.12 1.13 1.54 0.72 1/36万 1/28万 1/20万 1/38万 27756.1981 .2000 .1983 .2112 12978.3654 .3848 .3919 .3776控制点监测安排在盾构机掘进之前、盾构机出洞之前的井下导线最后一次施测之前以及洞门中心坐标施测之前进行。每