浅谈轨道交通测量新技术的应用

王秀山

摘要：在如今轨道交通的建设中，测量工作的重要性不言而喻。本文主要介绍了目前城市轨道交通的测量现状和一些测量新技术，新方法在地铁工程中 的应用。并且从地铁工程测量的精度设计要求、地面控制测量、定向测量、断面测量等方面，对提高地铁施工精度和质量的新途径，进行了分析和探讨。 关键词：轨道交通；定向测量；断面测量；应用

中图分类号：U231.1；P228.4 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）09-136-02

Abstract：innowtheconstructionofrailtransit，theimportanceofmeasuringworkisself-evident.Thispapermainlyintroducestheurbanrailtransitthestatus quoandsomemeasurementofnewtechnology，newmethodapplicationinundergroundengineering.Andtheprecisionoftheengineeringsurveydesignrequire- ments by subway， ground control survey， directional， cross section measurement， etc.， to a new way to increase the precision and quality of subway construction， are analyzed anddiscussed.

Key words： Rail transit； Directional measurement； Section measurement； Application

前言

随着现代社会经济的高速发展，城市化进程的快速推进，为了满足城市发展的需求，节约城市空间，提升人流运输效率，地铁在人们的生活中发挥着无法取代的作用，它不仅是国家经济的重要发展动力，也是国家经济的整体衡量指标。在轨道交通不断发展与建设的过程中，工程测量的手段也在不断进步，如今在测量方法的革新中，也加入高精度仪器的运用。 本文就当前的地铁工程测量的现状和技术方法，作一些介绍和论述。

1地铁工程测量精度设计原则和要求

地铁测量工程的精度设计是根据不同的工程特征，施工方法，施工精度，贯通距离等多种影响因素而确定的，除了要保证地铁隧道的顺利贯通，还要满足线路定线和放样的精度要求。保证隧道贯通是地铁测量的首 要任务，合理地规定隧道贯通误差和允许值，是地铁测量工程中得重要环节。目前地铁测量中使用的测量贯通误差要求，基本都采用《城市轨道交 通工程测量规范》，它是根据隧道贯通误差实际统计资料计算出来的，并广泛应用于盾构法，暗挖法施工的地下隧道。

地铁的高程安全裕量一般为 70～100mm，结合目前的测量仪器和隧道结构竖向允许偏差，比较容易满足设计贯通误差要求，但考虑到后续地铁铺轨对高程精度的要求，高程贯通误差确定为±25mm，并采用不等精度分配方法，将高程贯通误差分配到高程测量的各个环节中。

2 地铁 GPS 控制网测量

目前城市地铁的平面坐标系统是以城市控制点逐级加密形成的 GPS 控制网。在地铁施工前，为了保证平面坐标系统的可靠性，需要对全线的

GPS 控制网进行复测。由于 GPS 控制网间距较大，为了满足地铁施工需要，方便日常施工测量，在适当位置加密 GPS 控制点。设计时段时应充分考虑原有 GPS 控制网的情况及现场环境条件。在网形薄弱点处，应适当增

加与已知点联系的骨架长基线，提高薄弱点精度。

每天外业采集完毕后，应及时将数据传输到计算机进行基线解算，目前较常用的基线处理软件为Trimble的商品处理软件TBC，基线经過批处理和单独处理后，检查是否满足规范要求的精度指标，对于解算结果不好的基线，通过改变时段删减卫星等方法进行改善，如果效果还是不满足要求，则选择重测或删除。然后对合格基线组成的同步环，进行闭合差检验。 工作结束后由独立基线组成闭合环，进行复测基线和异步环闭合差检验， 精度指标均满足规范要求后，进行三维无约束平差，进一步检查基线向量的质量，评价控制网的内符合精度与外业观测质量，然后进行二维约束平差，得出地方坐标。近年来各种高精度测量仪器不断发展，GPS仪器天宝

R10，中海达V100已广泛应用于地铁GPS控制网测量中，为隧道的顺利

的贯通，提供了有力的保障。

3 定向测量

在地铁测量过程中，运用全站仪、投点仪及陀螺经纬仪组合的联合测量方法进行竖井定向，该测量方法区别去传统吊钢丝联系三角形法，克服地铁施工场地狭窄，图形不易控制，影响施工进度等缺点，采用双投点定向的方法，增加测量检核条件，提高定向精度。在实际工作中，引用自动陀螺经纬仪定向系统，不仅操作方便，定向成果可靠，也提高了定向精度。当隧道较浅井口较大时，也可采用导线直接传递的方法布设双导线加强检核和提高精度。

4 断面测量

在现代城市的地铁隧道中，隧道断面形式是多种多样的，如矩形，圆 形，马蹄形等，一般设计要求直线段间隔 12 米测量一个断面，曲线段间隔

6 米测量一个断面，并依据设计要求，结合隧道断面的不同形状，选择影响行车限界的位置，并测量其与线路中线的距离。

在近几年来地铁隧道断面测量操作过程中，采用全站仪，计算机和站牌组成的断面测量系统，进行现场断面测量，主要方法有两种：一种是将 全站仪架设在线路中线上，然后测量架设站所在断面置镜点到中线的水平距离和其高程，然后换站依次测量多个断面，并将测量数据储存到仪器中，并通过计算机相关软件计算处理后得出测量点至中线距离，最终形成 数据表格或成果图。另一种方法是在隧道已知导线点上架站，直接测量已 经标定好的断面点位。以上两种断面测量方法操作简单，使用方便，广泛 应用于目前大多数地铁断面测量工作中，随着科技的进步，目前三维激光扫描的方法，也被一些地铁工程用来测量隧道断面，不仅形象直观，也为 后续一步地铁施工运营提供了更全面，更准确的数据。

伴随着城市的发展及科技的进步，地铁测量方法也日新月异，越来越多的高精度先进的测量仪器投入到地铁测量工程中，随着技术上的更新和提升，地铁测量精度也会不断得到提升，对城市轨道交通事业的发展起到了重要的作用。

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