地铁施工测量安全问题分析

徐少华

摘要：由于地铁工程施工测量安全风险大，和对安全的认识不客观、管理体系不科学等因素，导致地铁施工重大安全事故频频发生，给社会造成了恶劣的影响和带来了重大的经济损失。本文主要介绍了地铁施工测量安全问题以及相关技术研究分析。

关键词：地铁施工；测量；技术

引言

近些年，地铁工程发展迅速，但是，由于地铁施工测量中发生的安全问题日益加剧。2007年3月，南京地铁在施工过程中燃气管断裂，引起燃气溢出并发生爆炸引发大火；同年北京地铁施工也致死6人；经济损失上最严重的应属上海地铁四号线事故，该事故导致逾六亿元人民币的损失。事实上，在隧道的施工过程中，几乎每条隧道都有伤亡现象发生。因此，随着现代化城市地铁建设逐渐加快，地铁施工测量安全不得不成为值得深入研究的问题。

1.地铁施工测量中的问题现状

随着各大中城市地铁建设的快速发展，施工测量安全问题越来越受到重视，就地铁隧道贯通测量技术而言，大多数研究仍然是针对于某一测量环节的研究，在地面控制测量中采用GPS的研究，联系测量中采用激光投点仪，地下导线采用双支导线，在理论方面，停留在采用不同的平差模型平差条件的研究，虽然，有些施工标段，对于比较长的区间在地下导线加测陀螺方位边进行复合检验，也只是导线边方位与陀螺方位的简单比较，缺乏更深的研究，对于隧道贯通，误差来源于地面控制测量、联系测量和地下导线测量的误差积累，大多数在做贯通误差预计的时候同时考虑三个方面的误差，但在实际测量过程中很少有人把这三个环节的误差综合起来分析研究。

2.地铁施工测量方法的技术改进

地铁施工测量安全的技术主要指地铁隧道的贯通测量技术，安全贯通保证了施工测量的安全，为了确保城市地铁隧道能够安全贯通所进行的测量工作主要包括地面控制测量、联系测量和井下控制测量。

2.1地面控制测量

地铁地面控制测量所布设的网通常称作三网，它是城市地铁施工的基本控制网，包括GPS网、精密导线网、精密水准网，GPS网一般在城市独立坐标系下建立C级GPS控制网，沿地铁线路每4公里布设一对GPS点；精密导线网是在每对GPS点之间布设平均边长350米的精密导线点构成导线网；精密水准网是沿地铁线路布设二等水准点构成水准网，在地铁施工前，首先要建立三网，为地铁施工建立测量和施工基准，随着施工工作的进行，隧道施工会对周边环境产生影响，有可能破坏之前布设的GPS点、导线点和水准点，为了保证其可靠性，需要对三网进行定期全面复测工作，将复测成果与建网成果进行对比，如果其变化满足施工要求可继续使用，如果三网基准数据变化超过了施工要求，则需要及时采取其他测量措施。

2.2联系测量

联系测量是将地面的平面坐标和高程引入井下，使井上下具有相同的坐标系统，在地铁修建过程中，当车站始发井施工完成后，要及时将地面的平面坐标及高程传递到始发井井下，以便指导盾构施工掘进，传递到井下的平面坐标和高程是地铁盾构施工的起算数据，成果的正确与否、精度高低直接关系到隧道的掘进方向，关系着施工的安全，因此，一般施工方施测完成后，由业主测量队独立进行复测，确保联系测量成果的正确性，在城市轨道交通工程中联系测量主要是通过定向测量和传递高程测量来完成的，目前，定向测量主要用陀螺经纬仪与铅垂仪组合法、聯系三角形法、两井定向、导线直接传递法和透点定向法，传递高程测量主要用悬挂钢尺法、光电测距三角高程法和水准测量法，联系测量以地面近井点为依据，确定出了井下近井导线起算边的坐标方位角和起算点的坐标，井下导线边的坐标方位角误差将使地下导线各边的方位角偏向同一个误差值，由此引起导线各点的点位误差将随导线延长而增大，因此，怎样控制或减弱此误差的传播，直接影响到施工测量的安全。

2.3井下导线的延伸及复测

盾构每向前推进100m，井下延伸导线随之向前跟进，这就需要对跟进导线及时进行观测，更新推进后的导线数据，传入盾构指向系统，指导盾构沿设计方向掘进，由于隧道条件的限制，隧道内导线只能布设成支导线或双支导线，这样，所有地面控制测量误差、联系测量误差、井下导线的测量误差都将积累在隧道导线的最弱边上，而导线的最弱边始终是盾构指向系统的起始边，因此，井下这条边的精度直接关系着盾构的贯通安全，是地铁测量安全工作的核心所在。

3.地铁安全监测内容

城市地铁在施工期间对地铁结构工程及施工沿线周围重要的地下、地面建筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测，为施工提供及时、可靠的信息，用以评定地铁结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故及时、准确的预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发生。

城市地铁施工建设过程中由于对地下原有土层、岩石应力的破坏，为了达到新的平衡，被开挖隧道周边的土层、岩层会发生一定的移动，同时地下水平衡也发生变化，这样会对周边的建筑物、构筑物造成一定的影响，为了安全施工、预防灾害的发生，根据地铁工程的要求，需要做大量的监测任务，监测的内容有：建筑物的沉降、倾斜、裂缝观测及成因分析；地下水位监测：沿线重要设施，如桥梁、立交桥、人行天桥、铁路、高压铁塔、电视塔等沉降和倾斜监测；道路及地表沉降观测；地下管线沉降监测；车站基坑围护结构变形监测；矿山法施工隧道拱顶下沉和收敛监测；地裂缝监测。

结束语

本文提出了地铁施工测量中存在的一些问题，包括测量技术问题和检测技术问题，并提出了一些技术改进方法，希望能为设计者和施工者提供一些技术依据。

参考文献

1.城市轨道交通研究编辑部.我国城市轨道交通发展过程中的若干问题[J].城市轨道交通研究，2010

2.刘晓光，王莹，赵杨.我国城市轨道交通建设的历程、问题与对策[J].中国国情国力，2010