地铁工程测量中平面联系测量的应用解析

王铁成 

摘要：地铁作为一种主要的公共交通方式，为人们的日常生活提供了很大的方便。地铁交通的建设对我国经济的发展起到了很大的推动作用。地铁工程是一项十分复杂的施工项目，其应用的技术水平也很高，因此，必须采用高精度的工程测量手段来开展地铁施工。采用平面联系测量法可以有效地提高整个测量工作的质量，为此，本文对地铁工程测量中平面联系测量的应用进行了探究。

关键词：地铁工程测量；平面联系测量；应用解析

前言：根据地铁穿越线路的地质情况、周边环境及开挖工艺，将其划分为明挖法和暗挖法。因此，确保地铁隧道的开挖和施工才是最重要的。因此，有必要根据不同的工程类型，采用不同的测量手段来引导与控制隧洞的开挖与贯通，以确保工程的安全。对于明挖段，通常采用测点加密的方式进行测设。而地下工程中，由于地下空间坐标系统的一致性，使得地下空间坐标系统与地下空间坐标系统协调一致，才能为隧道施工提供可靠的数据依据。

一、目前地铁控制测量存在问题分析

在我国，地铁工程建设虽然起步时间不长，但是发展速度很快，规模也很大。当前，我国已经初步形成了地铁轨道交通技术测量系统，但是，伴随着地铁轨道交通建设热潮的到来，以及测绘科技的飞速发展，出现了许多急需解决的问题。

（一）多阶段控制测量数据不一致

地铁工程施工过程十分繁琐，牵涉的面很大，各个施工阶段所需的数据都不一样，所采用的测量方法也各不相同，要结合线路建设的实际要求，来确定测量方式。在地铁施工的初期，尚未建立起完整的地铁建设数据网络，因此，要对城市各区域的地形进行全面的了解，对城市中的地下管道的设置进行了解，运用各种交通信息来进行地铁线路的规划与选择，这些信息是通过各种途径获得的，其属性也会有很大的不同。城管部门已经将各个领域的信息进行了集成，建立了一个数据库，但一些信息的准确性却不能得到保障，这可能会影响到地铁线路的选取，导致实测数据和数据库中的数据不符。

（二）多期线路控制测量数据不一致

各种项目的建设，均着眼于长期的发展，在建设的同时，也进行了多条线路的规划，以方便各个区域的交通。由于城市轨道交通项目数量庞大，为了加快建设进度，往往需要多条线路并行建设。每条线路经过的地方很多，施工单位也会按照不同的区域将其划分为多个阶段，在施工过程中，各个阶段所依据的测量数据的标准都不一样，不能很好的结合起来，在这样的情况下，很可能会造成无法连接的情况。

（三）控制网覆盖范围小

由单线组成的控制网络，其覆盖面较小，有些已规划线路的界线距离城市较远，已超过了原来的城市控制区。这种逐级增大的方法已经难以适应今后新建多条线路的需要。由于控制网的整体性不强，导致扩容后变形超限，多阶段成果差异大，影响了工程的长远发展。其中涉及到新线与既有线的衔接，城市控制网的转化与衔接。

（四）控制网缺乏集中管理机制

虽然多线路多标段同步建设能够加速建设进程，但因缺少统一的统一管理机制，导致各参建单位无法对已有控制点成果进行有效利用与管理。在长期施工过程中，往往会出现控制点损毁、位移等现象，无法对其进行及时的修正，从而导致勘察结果不符合要求，重复施工。

二、平面联系测量在地铁工程中的应用

（一）两井定向

双井定向作业环节较多，对测井精度有较高的要求，并需减少井筒所占时间。因此，必须有良好的施工组织，才能使测绘工作顺利进行。采用徕卡TS60型全站仪，配有棱镜，温度计，气压计，脚架，对讲机，测伞，野外观测手册等。徕卡TS60型全站仪又被称为“测绘机器人”，它是一种集自动识别、自动对齐、测角和测距、自动跟踪和自动记录于一体的测绘平台，可在完成测绘工作之后进行自动观察，降低人为因素带来的误差，提高测量精度。在站台两端的端头井上，吊挂钢丝一条，钢丝可选用高强度、准0.3毫米的优质碳素钢丝，悬吊10公斤，重锤浸泡在装有减震液体的油桶里。在钢丝的上方和下方适当的位置，分别贴上一块反光板。靠近线测完后，在两头端头井的近井处安放一台测井仪，按照行测法对4条测回进行观察，再把全站仪架在井底控制点上，进行4次相同的观测。在此基础上，利用无定线网平差的方法，对井下控制点按最短路线布设精密导线。

（二）一井定向

在仅有一口井，且场地狭小时，可利用一口井定向法进行方位测定。在同一条竖井中，悬吊两条钢索，构成一个联结三角形。该方法是将两条钢丝悬吊于同一竖井内，在地面近井点处用金属丝形成一个三角形，测量近井点处与金属丝的距离、角度，由此计算出两根金属丝的坐标及彼此间的方位角。在井下，将同一井下的近井点与金属丝形成一个三角形，测量近井点与金属丝之间的距离及角度。因为钢索是自由悬吊的，所以可以假定钢索的坐标及方位角是与地表相同的，经过算出，就可以得到地下导线基点的坐标及方位，从而将地表与地下的导线连接起来。在选择钢丝时要特别注意，在有限的空间里，两条钢丝之间的距离要尽可能地拉开，近井点与两条钢丝三点要成一条直线，尽可能靠近最近的钢丝。要求接头角度不超过1度，两股线之间的间距及近点处与最近的一根钢索之间的距离应大于1.5倍。

在实际工作中，经过多年的实践，摸索出了一种“双联三角形”的定位法。这种方法不仅可以提高测量的准确度，而且还可以起到复查的功能，而且使用方便，因此在实践中有着很大的推广价值。联系三角形方位测量的几个主要技术指标是：一种是直角α，一种是直线。随着角度α值的增加，求解结果的误差也会随之增加，而随着角度 AB/BC的降低。因此，在进行连线测量时，要尽可能将 A、 D两个连接点尽可能地接近距离较近的钢丝，并且要准确地测定角α；随着两根线间距的增大，所求角度的误差逐渐减小；对于直伸型三角，测量边缘误差对定位精度的影响不大。

（三）导线直接传递

在地下工程中，如果基坑开挖面较浅，且有放坡条件，则可采用直线传输测向法进行竖井连通测量。该工艺对场地条件要求严格，垂直线角度不得超过30°，为降低人工操纵误差，需在输送线路上布置强迫定心装置，或使用三联脚架法，最理想的是使用双丝法分别完成二次测点，该工艺与竖井连接三角形定位法相比，其施工方式和布置方式更加简便，不易受井口工作的影响，自身质量能够达到工程需求。其不足之处在于安装强迫定心装置耗时长、造价高，且受限于站台长宽，导线边缘均较短，且垂向角度较大，不利于提高测量精度。

（四）投点定向测量

投点定向测量是指钻孔投点法，即在钻孔、施工投料孔、车站预留口、风井等处，利用垂球计或投点计进行投点，将地表的坐标与方位信息传送给井下。投点方位测量要分别进行2次，每一次将底座转动120度，在3个方位上分别测一次。对投点方向的测量和观察，其技术条件与地铁中的高精度导线相同。投放点的误差在3毫米以内。井下有向斜的各向异性在12以内，平均误差在8以内。钻孔布点法是一种适合于浅埋和已开挖一段的巷道。该方法操作简单，测量精度高，占用竖井时间少，对施工影响小，但测量困难（垂直度），且钻削费用高。但是，这种方法的优势比较明显，在可能的情况下，应该优先采用这种方法。

结语：在地铁交通工程建设中，轨道交通测量是一项非常重要的工作，其精度对工程建设有很大的影响。在地铁交通测量中，平面联系测量是一种常见的测量手段，它能精确定位地下空间。然而，平面联系测量有多种形式，在具体的施工过程中，应结合地铁工程的具体情况，对其进行适当的选取，才能提高测量的精度。

参考文献：

[1]程栋.地铁工程测量中平面联系测量的应用[J].科技展望,2023,25(35):35.

[2]谭春雷.地铁工程测量中联系测量的应用[J].建筑工程技术与设计，2022（13）：321.

[3]范凯，郭葆林，魏艳丽.地铁工程测量中平面联系测量的应用[J].房地产导刊，2021（12）：120.