地鐵測量基準的建立與應(yīng)用

劉玉強

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展進步，交通事業(yè)的繁榮，城市地鐵這種現(xiàn)代化交通工具已經(jīng)成為緩解城市交通壓力，解決城市交通擁堵問題的首選軌道交通方式。目前新的測繪技術(shù)在我國地鐵建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，因此，對地鐵施工建設(shè)過程中的測量內(nèi)容及方法進行全面總結(jié)，使測量成果及時、全面、系統(tǒng)、準確可靠，成為保證地鐵建設(shè)順利貫通的關(guān)鍵。本文對構(gòu)建地鐵工程測量基準控制網(wǎng)的必要性進行了闡述，并結(jié)合實際分析了地鐵測量基準控制網(wǎng)的現(xiàn)狀和存在問題，對地鐵測量基準網(wǎng)的應(yīng)用和維護進行了總結(jié)，以期為我國城市軌道交通工程建設(shè)提供決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵 測量基準 建設(shè) 應(yīng)用 網(wǎng)型結(jié)構(gòu)

中圖分類號：U231.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（b）-0037-02

本文從構(gòu)建地鐵工程測量基準控制網(wǎng)的必要性、地鐵測量基準控制網(wǎng)的現(xiàn)狀和存在問題以及地鐵測量基準網(wǎng)的應(yīng)用和維護進行了分析和闡述，以期為我國城市軌道交通工程建設(shè)提供一些參考借鑒。

1 構(gòu)建地鐵測量基準控制網(wǎng)的重要意義

一是構(gòu)建地鐵測量基準控制網(wǎng)可以有效改善多線路連接問題。我國目前的地鐵測量基準控制網(wǎng)主要通過分期建設(shè)方式進行，同一線路的延長以及一些新建線路控制網(wǎng)需要利用前期坐標系進行各線路的連接，形成對原有控制網(wǎng)的擴展。這種將工程測量基準控制網(wǎng)中所有測量數(shù)據(jù)納入到同一坐標系中，并根據(jù)坐標系中的情況來對線路進行連接的方式，能夠有效避免坐標轉(zhuǎn)換時存在的差異，增強各線路中坐標的相似性，完善了控制網(wǎng)多線路的連接問題，從而降低了整個工程施工的難度。

二是構(gòu)建地鐵測量基準控制網(wǎng)可以完善控制網(wǎng)的管理機制。要按照軌道交通建設(shè)與其他市政工程銜接的需要來構(gòu)建地鐵測量基準控制網(wǎng)，在施工過程中，施工單位要以后接前的原則來對地鐵線路進行勘測、設(shè)計和施工。并采取一些保護控制測量標志的措施，對控制網(wǎng)進行復測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，從而有效改善地鐵測量基準控制網(wǎng)的對接問題，促進地鐵工程建設(shè)的發(fā)展。

2 地鐵施工測量內(nèi)容

地鐵施工測量內(nèi)容主要分為地上、地下及聯(lián)系測量3個主要部分。地面控制測量是指建立適合于地鐵施工的測量控制系統(tǒng)，為其他測繪工作提供起算數(shù)據(jù)，從而保證地鐵分段施工后的整體性，減少后續(xù)測量誤差。地面控制測量包括平面控制測量和高程控制測量。平面控制測量是按地鐵工程建設(shè)規(guī)劃網(wǎng)中各條線路建設(shè)的先后次序，沿線路走向獨立布設(shè)，它一般由首級控制網(wǎng)衛(wèi)星定位控制網(wǎng)和次級網(wǎng)精密導線網(wǎng)兩個等級組成。要根據(jù)線路延伸和交叉地段的具體情況，保證有兩個以上控制點相重合。高程控制測量一般分為與城市二等水準精度要求相同的水準網(wǎng)和加密水準網(wǎng)兩個等級。聯(lián)系測量作為將地面控制測量的空間三維信息傳遞到地下控制測量的重要紐帶，對地下控制測量的精準度具有決定作用。它也分為平面測量和高程測量兩個部分，如定向測量、近井導線測量、近井水準測量、傳遞高程測量等。地下控制測量由地下平面控制測量和地下高程控制測量兩部分組成，它的精準度能夠有效保證地鐵施工的順利進行。地下平面控制測量一般以導線測量方式進行，而高程控制測量則采取二等水準測量的方式施測。

3 目前地鐵測量控制網(wǎng)存在的問題

3.1 地鐵測量控制網(wǎng)中多階段控制測量數(shù)據(jù)存在不一致現(xiàn)象

在地鐵施工建設(shè)中，要進行環(huán)境勘察、工程設(shè)計等多個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)，因此，地鐵測量數(shù)據(jù)可以影響到施工的各個環(huán)節(jié)。由于這些環(huán)節(jié)具有明顯的差異性，因而對數(shù)據(jù)的要求也有一定的不同。在工程施工建設(shè)中，往往利用現(xiàn)有的地形圖、城市控制點等來收集獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，但這些工具的性能與比例的不同也使得所獲取的數(shù)據(jù)在時間和精度等方面存在明顯差異。

3.2 在地鐵施工過程中對測量控制網(wǎng)還不足以重視

作為地鐵設(shè)計和施工的依據(jù)，測量控制網(wǎng)對工程質(zhì)量及進度具有決定性影響。在施工過程中，測量數(shù)據(jù)會受到車輛碾壓、撞擊等對點位破壞的影響，而使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，因此要制定統(tǒng)一的控制網(wǎng)復測方案，在施工期間要進行定期復測和維護，來保證測量數(shù)據(jù)的準確性。作為一項系統(tǒng)性、持續(xù)性的工作，控制網(wǎng)的建設(shè)要根據(jù)地區(qū)差異，按照城市獨立坐標系放樣，并根據(jù)實際情況，做好多個坐標系統(tǒng)之間的銜接工作，以保障施工的順利進行。

4 地鐵測量控制網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用維護

4.1 地鐵測量控制網(wǎng)的構(gòu)建方法

4.1.1 平面控制網(wǎng)的布設(shè)

平面控制網(wǎng)的布設(shè)要按照《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》（CJJT 73—2010）中相應(yīng)的標準，嚴格進行框架網(wǎng)的建設(shè)。在建設(shè)過程中要對控制網(wǎng)點參數(shù)進行合理的選擇，要保證每條線路中網(wǎng)點要大于3個，以為不同線路的坐標轉(zhuǎn)換連接奠定良好的基準，做好相應(yīng)的準備工作。在具體工程建設(shè)中，要從地鐵建設(shè)的實際出發(fā)，執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和標準，優(yōu)先選擇與線路相近的控制網(wǎng)點，充分收集其他相關(guān)規(guī)劃、設(shè)計資料，對平面框架網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計和補充，同時加強聯(lián)測，以確保其具有良好的可行性和現(xiàn)勢性。例如，天津地鐵7號和11號線建設(shè)，兩條線路同期建設(shè)，按照線路延伸和其他線路交叉的具體情況，布設(shè)2個以上的控制點重合，并選擇地鐵10號線、1號線東延工程控制點和市測繪院收集三角點，以這5個點作為地鐵骨架網(wǎng)，實行整網(wǎng)統(tǒng)一聯(lián)測，按照國家規(guī)范要求建立轉(zhuǎn)換關(guān)系，以后所建立的網(wǎng)就以其中兩點作為起算點，其余點作為檢核點，進行整網(wǎng)約束平差，建立相應(yīng)線路的平面控制網(wǎng)，根據(jù)變形限制要求進行分帶以及坐標轉(zhuǎn)換。

4.1.2 高程控制網(wǎng)構(gòu)建

高程控制網(wǎng)的建立，首先要與城市現(xiàn)有的高程系統(tǒng)相同，并與國家高程基準聯(lián)測，還要注重對現(xiàn)有高程控制網(wǎng)的聯(lián)測和數(shù)據(jù)分析，確保所有網(wǎng)點達到使用的要求。其次是為了保證高程控制網(wǎng)的性能，要選擇穩(wěn)定性、持久性強的網(wǎng)點，在進行控制網(wǎng)的布設(shè)時要嚴格按照相關(guān)標準進行，確保整個測量控制網(wǎng)達到當前測量控制網(wǎng)的要求，實現(xiàn)各個高程控制網(wǎng)的有效銜接。以西安地鐵高程控制網(wǎng)為例，現(xiàn)有張家堡和杜陵原深層水準點作為起算基準點，在1號線、3號線兩端以及1、2、3號線交叉處建立分布均勻、穩(wěn)定的深層水準點，進行整網(wǎng)嚴密平差計算并進行分析。

4.2 地鐵測量控制網(wǎng)的應(yīng)用維護

地鐵是一項建設(shè)周期長、易受城市地面沉降和建設(shè)影響的工程，一般地鐵線平面控制網(wǎng)是在開工前的半年左右建立，在工程建設(shè)期間需要按照規(guī)定加強檢測，開工時必須按原精度、原網(wǎng)型的原則進行同精度復測，以后每隔一年至少復測一次，分析原網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性，直到工程完工，以確保滿足工程建設(shè)的需要。對于相鄰同時在建的施工標段，控制網(wǎng)復測要統(tǒng)籌考慮，共同協(xié)商并現(xiàn)場確認交界處附近的同一對平面控制點和同一個水準點作為搭接和公共點進行復測，使其參與構(gòu)網(wǎng)和平差，從而全面提高網(wǎng)形強度和網(wǎng)的可靠性。由于在不同施工地區(qū)存在地面沉降不均勻的情況，需要對控制網(wǎng)進行加密網(wǎng)的復測和檢核，建設(shè)覆蓋整個城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的深埋水準點高程控制網(wǎng)。

5 結(jié)語

總之，地鐵作為重要的城市軌道交通工程對社會與經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，測量控制網(wǎng)的建立與應(yīng)用為地鐵工程建設(shè)和發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障。測量工作貫穿于建設(shè)施工的各個環(huán)節(jié)，及時、全面、系統(tǒng)、準確可靠的測量成果有效保證了地鐵建設(shè)的順利貫通。

參考文獻

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[2] 唐紅軍.地鐵測量基準的建立與應(yīng)用及對測量工作的思考[J].都市快軌交通，2012（6）：100.