双联系三角形法在中长距离隧道联系测量中的应用

田正华 叶满珠 刘军峰

摘 要：联系测量是地下隧道施工中极为重要的环节，是地下隧道贯通的重要保证。为了确保联系测量精度高、成果可靠，结合城市轨道交通工程特点和工程经验，从提高联系测量精度、加强线路检核等实际要求出发，本文分析了双联系测量方法在中长距离隧道联系测量中的应用，这对地下工程具有重要指导意义。

关键词：联系测量;双联系三角形法;隧道贯通

中图分类号：P221.1文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）02-0114-03

Abstract： Contact measurement is an extremely important link in the construction of underground tunnels， and it is an important guarantee for the underground tunnel to pass through. In order to ensure the high accuracy and reliable results of contact measurement， combined with the characteristics of urban rail transit engineering and engineering experience， starting from the actual requirements such as improving the accuracy of contact measurement and strengthening line inspection， this paper analyzed the application of the dual contact measurement method in contact measurement of medium and long distance tunnels， which had important guiding significance for underground engineering.

Keywords： connection survey;double connection triangles;tunnel penetration

隨着我国城市轨道交通建设进入快速发展时期，城市地铁因集约化、效率高、大容量、低污染等特点也迎来了前所未有的发展机遇和建设热潮。截至2018年，我国30余座城市的轨道线路规模已经超过5 000 km，投资总额超过1万亿。联系测量作为地面上、下坐标系统统一的重要测量方法，在城市轨道交通测量中应用日益广泛[1]。

1 联系三角形法

联系三角形法竖井定向亦称几何定向，它是一种传统的方法。其工作内容包括：定向、投点、井上井下联系测量、平差计算和定向精度估算等[2]。

1.1 投点

1.2 定向测量及图形要求

井上、井下联系三角形的布置如图1所示。

联系三角形应符合下列要求：垂线间距[c]与[c']尽量大一些;[c]与[c]所对的角[γ]和[γ]应尽量小（不大于2°）;[ac]和[a/c]值应尽量小（不应大于1.5）。

2 双联系三角形法

生产实践中，测量工作者总结出了双联系三角形定向测量方法，该方法是在竖井中悬挂三根钢丝，组成两个联系三角形，双联系三角形定向测量示意图如图2所示。首先，确定定向测量的距离以及近井点与钢丝间的角度，然后根据观测数据，利用平差软件解算出地下近井点的坐标和方位角。双联系三角形定向测量具有方法简单、操作精度高等优点，在上海等地得到普及，并在竖井联系测量工作中广泛应用[4]。

3 工程实例

西安地铁某线路一期工程采用盾构法（TBM）施工，贯通距离约为2.4km，线路中曲线较多，竖井深38m，宽仅有25.4m，此项目开展过程中具有中长隧道开挖的联系测量以及复杂井下条件的高精度导线测量、贯通测量等难点。按照双三角联系测量的方法进行多次独立测量，某次独立测量数据及平差结果如表1至表7所示。

由推算结果可知，双联系三角测量在一井定向过程中不仅可以有效地发现粗差，还能够提高一井定向的测量精度。传统一井定向过程中，为了提高测量精度或检查测量结果的粗差，人们往往需要移动钢丝位置进行重复测量，钢丝在移动过程中会占用井口时间，甚至因为本身载重问题发生意外，增加作业强度。

4 结论

采用双联系三角形进行测量时，角度测量精度对方位角传递有重要的影响。双联系三角形的图形选择也占有重要地位，可以提高测角精度，在布设钢丝时，应采用最有利的延伸三角形[5]。与传统联系三角形相比，采用双联系三角形进行竖井联系测量，在精度和预防粗差方面都有重要的意义。在地铁车站进行联系三角测量时，由于地面上下高差较小、车站上下作业环境好、车站面积大等原因，因此作业环境本身可以加大钢丝的间距，提高方位角传递精度。

参考文献：

[1]姜留涛，翟燕.盾构姿态测量原理的比较研究及精度分析[J].测绘通报，2016（8）：86-88

[2]张国良.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.

[3]陈方敏.吊钢丝联系三角形法在隧道测量大型深竖井定向中的应用[J].城市勘测，2010（2）：135-136.

[4]崔旭升，潘国荣，李法礼.双联系三角形法在竖井联系测量中的应用[J].大地测量与地球动力学，2010（2）：156-159.

[5]郑文华.地下工程测量[M].北京：煤炭工业出版社，2007.