盾構隧道施工測量管理及測量技術

1、盾構隧道施工測量管理及測量盾構隧道施工測量管理及測量技術技術廣州軌道交通建設監(jiān)理有限公司 彭國新內內 容容第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理介紹第二部份第二部份 隧道施工貫通及控制測量第三部份第三部份 盾構施工中的導向控制 第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理1 施工測量質量管理目標和基本質量指標施工測量質量管理目標和基本質量指標1.1 施工測量質量管理目標是確保全線建筑物、構筑物、設備、管線安裝按設計準確就位，在線路上不產生因施工控制測量、放樣測量超差而引起修改線路設計從而降低行車運營標準。1.2 質量指標1.2.1在任何貫通面上，地下測量控制網(wǎng)的貫通中

2、誤差，橫向不超過50mm，豎向不超過25mm。1.2.2 隧道襯砌不侵入建筑限界，設備不侵入設備限界。1.2.3建(構)筑物、裝修和設備、管線的竣工形(體)位(置)誤差滿足地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范GB503081999、地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范GB502991999和廣州軌道交通施工驗收標準規(guī)定。第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理2主要使用的測量規(guī)范主要使用的測量規(guī)范 軌道交通施工測量主要參照以下規(guī)范執(zhí)行：地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范GB503081999城市測量規(guī)范CJJ899新建鐵路工程測量規(guī)范TB1010199工程測量規(guī)范GB5002693建筑變

3、形測量規(guī)程JGJ/T 897全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范CH200192國家其他測量規(guī)范、強制性標準3軌道交通施工測量主要內容軌道交通施工測量主要內容軌道交通施工測量按服務性質分類可以分為施工軌道交通施工測量按服務性質分類可以分為施工控制測量、細部放樣測量（鋪軌基標測量）、竣控制測量、細部放樣測量（鋪軌基標測量）、竣工測量和其它測量等作業(yè)。工測量和其它測量等作業(yè)。3.1施工控制測量可分為三部分：3.1.1地面控制測量：維護施工期間地面的平面、高程主控制網(wǎng)完整，維持其可靠、可用；為施工方便加密地面控制點（包括地面工程、明挖工程的地面中樁）并維持其可靠、可用。3.1.2聯(lián)系測量：明挖工程投點、定

4、向，暗挖工程豎井投點、定向,向地下傳遞高程。3.1.3地下控制測量：明挖地下中樁體系控制測量，暗挖地下主導線控制測量，明、暗挖工程地下主水準網(wǎng)控制測量，進行分段貫通測量，平差地下平面、高程主控制網(wǎng)，照顧各段工程間的銜接。貫通后平差確定地下主控制網(wǎng)的坐標、高程。第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理3軌道交通施工測量主要內容軌道交通施工測量主要內容3.2細部放樣工作包括兩部分：3.2.1建筑物、構筑物的結構和裝修工程放樣，設備、管網(wǎng)安裝工程放樣，包括暗挖法中為施工導向，盾構機定位、糾偏和裝配式襯砌的拼裝等要求而進行的測量作業(yè)。3.2.2精確鋪軌要求的測量作業(yè)。重點是控

5、制鋪軌基標測設來保證軌道的設計位置和線路參數(shù)，同時亦保證行車隧道的限界要求。3.3竣工測量主要包括與線路相關的線路結構竣工測量、線路軌道竣工測量、沿線設備竣工測量以及地下管線竣工測量等。3.4其他測量作業(yè)是指為工程前期、后期工作，為工程措施服務的測量作業(yè)和控制施工影響的地上、地下及周圍建筑物的變形觀測等測量作業(yè) 第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理4測量復核制測量復核制4.1測量工作必須堅持復核制。參與廣州軌道交通工程建設的各承包商、監(jiān)理單位、業(yè)主專業(yè)測量隊及其它有關單位，都必須遵循復核制的基本規(guī)定，并認真執(zhí)行。4.2嚴格執(zhí)行交接樁制度4.2.1業(yè)主應向有關承包商

6、和駐地監(jiān)理工程師提供首級控制網(wǎng)三角點(GPS點)、精密導線點、水準點點位和資料。各方簽署交接樁文件紀要。承包商接樁后，必須對首級控制網(wǎng)進行復測和對樁點進行保護。復測情況及處理措施報告須經(jīng)監(jiān)理工程師審核批準，于接樁后15天內上報給業(yè)主審定。4.2.2工程完工后，必須按業(yè)主要求移交足夠數(shù)量的控制點，經(jīng)業(yè)主專業(yè)測量隊檢測合格后，才進行驗收。4測量復核制測量復核制4.3利用已知點進行引測、加點和工程放樣前，必須堅持利用已知點進行引測、加點和工程放樣前，必須堅持先檢測后利用的原則，即已知點檢測無誤或合格時，才能先檢測后利用的原則，即已知點檢測無誤或合格時，才能利用。利用。4.4承包商必須有行之有效的多級

7、復核制度，所承包工程承包商必須有行之有效的多級復核制度，所承包工程的控制測量均須經(jīng)承包商上級部門精測隊復核（由監(jiān)理工的控制測量均須經(jīng)承包商上級部門精測隊復核（由監(jiān)理工程師監(jiān)控）；駐地監(jiān)理對工程的控制、放樣及其它測量工程師監(jiān)控）；駐地監(jiān)理對工程的控制、放樣及其它測量工作均須進行復核；作均須進行復核；4.5 以下部分須經(jīng)業(yè)主專業(yè)測量隊檢測合格后以下部分須經(jīng)業(yè)主專業(yè)測量隊檢測合格后才能進行下一步的施工才能進行下一步的施工：4.5.1 礦山法區(qū)間：地面加密控制點；地下導線及水準在礦山法區(qū)間：地面加密控制點；地下導線及水準在隧道掘進（含聯(lián)絡通道）至隧道掘進（含聯(lián)絡通道）至50m處、處、100150m處和

8、距離處和距離貫通面貫通面150m200m處分別進行一次包括聯(lián)系測量在內的處分別進行一次包括聯(lián)系測量在內的檢測（若單向開挖長度超過檢測（若單向開挖長度超過1km時時, 掘進至掘進至150m后每后每600m要增加一次，此類施測及檢測均須加測陀螺方位角要增加一次，此類施測及檢測均須加測陀螺方位角校核方位。）；隧道貫通測量。校核方位。）；隧道貫通測量。第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理 4.5.2 盾構法區(qū)間：地面加密控制點；基線及始發(fā)前的圓盾構法區(qū)間：地面加密控制點；基線及始發(fā)前的圓心定位及地下高程點；地下導線及水準在隧道掘進至心定位及地下高程點；地下導線及水準在隧道

9、掘進至150m處、處、300400m處和距離貫通面處和距離貫通面150m200m處分別處分別進行一次包括聯(lián)系測量在內的檢測（若單向掘進長度超過進行一次包括聯(lián)系測量在內的檢測（若單向掘進長度超過1km時時,掘進至掘進至400m后每后每600m要增加一次，此類施測及要增加一次，此類施測及檢測均須加測陀螺方位角校核方位。）；隧道貫通測量。檢測均須加測陀螺方位角校核方位。）；隧道貫通測量。 4.5.3 地下車站：地面加密控制點；地下導線及水準在施地下車站：地面加密控制點；地下導線及水準在施工完第一塊底板后、至整個車站長度的工完第一塊底板后、至整個車站長度的1/2處及車站底板處及車站底板結構完工時應進行

10、檢測；暗挖車站參照礦山法區(qū)間執(zhí)行。結構完工時應進行檢測；暗挖車站參照礦山法區(qū)間執(zhí)行。4.5.4 明挖區(qū)間：地面加密控制點；地下導線及水準在施明挖區(qū)間：地面加密控制點；地下導線及水準在施工完第一塊底板后、底板施工至整個區(qū)間長度的工完第一塊底板后、底板施工至整個區(qū)間長度的1/4、1/2、3/4長度處及底板完工時應進行檢測；長度處及底板完工時應進行檢測；4.5.5 地面線、地面車站：地面加密控制點及中線控制點地面線、地面車站：地面加密控制點及中線控制點（含曲線要素點）應進行檢測。（含曲線要素點）應進行檢測。4.5.6 高架橋梁：地面加密控制點；緩和曲線段的承臺（含高架橋梁：地面加密控制點；緩和曲線段

11、的承臺（含橋臺）中心橋臺）中心100%檢測、其余地段承臺（含橋臺）中心按檢測、其余地段承臺（含橋臺）中心按20%比例進行檢測；墩帽中心按比例進行檢測；墩帽中心按20%比例進行檢測；完工后比例進行檢測；完工后的左右線路中線。的左右線路中線。4.5.7 鋪軌控制基標。鋪軌控制基標。為了確保隧道正確貫通和滿足設計的凈空限界，以上各項檢為了確保隧道正確貫通和滿足設計的凈空限界，以上各項檢測，必須有嚴格的檢查和檢測制度。凡承包商的施工控制測測，必須有嚴格的檢查和檢測制度。凡承包商的施工控制測量方案及成果，必須滿足量方案及成果，必須滿足地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范范的要求，經(jīng)

12、自檢和駐地監(jiān)理審批，向業(yè)主提出檢測申請的要求，經(jīng)自檢和駐地監(jiān)理審批，向業(yè)主提出檢測申請（報申請單與測量資料）。由業(yè)主派專業(yè)測量隊檢測（報申請單與測量資料）。由業(yè)主派專業(yè)測量隊檢測。各項檢測的限差如下各項檢測的限差如下：地上導線點的坐標互差 12mm；地下導線點的坐標互差在近井點附近 16mm、在貫通面附近25mm;地上高程點高程的互差 3mm;地下高程點高程的互差 5mm;地下導線起始邊（基線邊）方位角的互差 16;相鄰高程點高差的互差 3mm;導線邊的邊長互差 8mm;經(jīng)豎井懸吊鋼尺傳遞高程的互差 3mm;鋪軌控制基標檢測的限差須滿足“地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范GB503081999”第

13、15.2.3款規(guī)定要求;對影響隧道橫向貫通的檢測誤差應嚴格控制應嚴格控制。檢測均應按照規(guī)定的同等級精度作業(yè)要求進行，及時地提出檢測成果報告；檢測結果若超過限差要求或發(fā)現(xiàn)粗差，承包商應會同監(jiān)理工程師進行重測，重測結果與檢測結果相比若仍然超限，業(yè)主測量隊須重新檢測；若業(yè)主測量隊重新檢測后仍不能判斷承包商的測量成果合格，業(yè)主將采取專項檢測來處理，如果是承包商方面原因引起的專項檢測，施測費用從承包商進度款中扣除。4.6 用于測量的圖紙資料，應認真研究核對，有的應做現(xiàn)場核對，確認無誤無疑后，方可使用。抄錄資料，亦須核對。4.7測量的原始記錄，必須在現(xiàn)場同步作出，嚴禁事后補記補繪，原始資料不允許涂改，不合

14、格時，應補測或重測。第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理測量分工提出竣工驗收意見駐地監(jiān)理進行施工引測建立地下控制導線和高程加密控制點檢查控制網(wǎng)的符合性并加以保護參加交接樁參與施工單位對控制網(wǎng)的復測按規(guī)定實測檢查施工單位的控制點及細部放樣參加交接樁參與施工單位驗收測量竣工驗收檢查、接收施工控制點移交按規(guī)定檢查項目內容檢查施工單位各階段的檢查項目審查施工單位的測量組織設計方案向駐地監(jiān)理、施工單位移交控制點全線GPS、精密導線、等水準網(wǎng)維護檢查總部勘察室、總部測量隊提出竣工驗收意見編制本標段的施工測量方案施工單位審查施工單位的測量組織設計方案掌握標段施工工法及控制點的布

15、置情況進行施工細部放樣向總部移交地線控制測量樁點進行單位工程竣工測量第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理5測量分工負責制5.1 責任分工5.1.1 廣州軌道交通施工測量分業(yè)主測量隊、駐地監(jiān)理、承包商三個層次進行管理，各個管理層次的人員和儀器必須有絕對的保證和相對的穩(wěn)定。各管理層次分工合作，各司其職。5.1.2 承包商對所承包的工程項目測量質量負全責，完成所承包工程項目需要的一切施工控制測量性質的和細部放樣性質的測繪工作。它是單體工程施工測量的主體，按業(yè)主測量隊提供的部分地面主控制網(wǎng)點或導線控制點和駐地監(jiān)理工程師提供的本工程設計圖紙組織完成本段工程的全部施工測量作業(yè)

16、。承包商必須建立健全自己內部的、行之有效的多級復核制度，以保證測量成果的準確。承包商在進行測量放樣時，應注意與相鄰工程的銜接；后施工的工點必須與其相鄰先行施工的工程進行聯(lián)測，以保證相對位置的準確。5.1.3 駐地監(jiān)理工程師必須按有關規(guī)范及本細則的要求，督促承包商認真執(zhí)行；對承包商的測量成果進行驗收，重要部位應復測。既檢查控制測量性質的測量結果，也檢查細部放樣性質的測量結果。測量監(jiān)理要作的工作：1，測量交樁。2、測量復核（參加）3、審查批準總體測量方案4、平縱圖審查5、加密點復測（參加）6、始發(fā)測量正常施 工測量5.1.4 業(yè)主專業(yè)測量隊負責統(tǒng)一全線測量作業(yè)標準，維護首級控制網(wǎng)（GPS網(wǎng)、精密導

17、線網(wǎng)、等水準點）的完好和穩(wěn)定；代表甲方進行交接樁；按細則4.5條的要求及時對承包商的控制測量進行檢測，對承包商申報的測量成果作出評定；對全線各分段工程的銜接進行檢測；控制全線地下主導線、主水準網(wǎng)在統(tǒng)一體系下平順貫通。5.1.5 按照工程施工承包合同，業(yè)主測量隊和駐地監(jiān)理是否復測和檢測均不減輕或免除承包商對工程測量質量的責任。5.1.6 業(yè)主專業(yè)測量隊階段性地對地下主控制網(wǎng)的復核，目的在于控制全線分段工程的準確銜接和考核全線測量控制網(wǎng)的完整性，也不分擔承包商施工測量的責任。5.1.7 各單位工程地上、地下控制測量與給定首級控制網(wǎng)不一致，未按設計坐標完成細部放樣，特別是未能保證行車隧道的軌道位置和

18、限界要求，即工程的具體測量責任在承包商。5.1.8 承包商出現(xiàn)重大施工測量問題，反映出駐地監(jiān)理對工程形位質量控制不力，對業(yè)主委托監(jiān)管的項目管理失職，駐地監(jiān)理應負失控的責任。5.1.9 若業(yè)主測量隊不能及時對首級控制網(wǎng)進行檢測，或雖進行了檢測但向承包商提供了錯誤的首級網(wǎng)成果致使工程發(fā)生測量質量問題，責任在業(yè)主測量隊；若業(yè)主測量隊對承包商的控制測量進行檢測未能排除存在的錯誤，應負檢測不力的責任。5.2 主要任務及要求5.2.1 業(yè)主專業(yè)測量隊的主要任務 業(yè)主專業(yè)測量隊應由富有軌道交通工程測量經(jīng)驗的高級工程師和工程師數(shù)人主持工作；應當有富有觀測經(jīng)驗的測量技師、技工數(shù)人，并有精通儀器校驗

19、的技師從事操作；以上人員應相對穩(wěn)定，調換工程技術負責人須經(jīng)建設總部同意。 及時掌握全線地面、地下控制測量現(xiàn)狀和需求情況。 定期復測首級控制網(wǎng)（GPS網(wǎng)、精密導線網(wǎng)、等水準網(wǎng)）；若在施工期間承包商反映首級網(wǎng)發(fā)生變化，應立即進行檢測并保證其在施工期間的完整性、正確性。 按本細則4.5條的要求及時對承包商的控制測量進行檢測并保證檢測作業(yè)及檢測成果滿足規(guī)范要求。 檢測全線鋪軌控制基標。 檢測全線限界斷面。 在單位工程完工后至運營期間（約1年），負責地鐵主體結構的沉降位移跟蹤監(jiān)測工作并進行相應分析。 對承包

20、商測量隊的測量資料及成果提出審核意見。 總結推廣地鐵測量經(jīng)驗，分析解決測量工作中的偶發(fā)問題。 0 完成與廣州軌道交通有關的測量任務（需業(yè)主指令）。 第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理5.2.2 駐地監(jiān)理的主要任務應由有工程測量經(jīng)驗的高工或工程師出任測量監(jiān)理，測量監(jiān)理應有兩三位助手，包括熟悉觀測的技術人員或技師, 并報業(yè)主備案。監(jiān)理的復核方法有儀器檢測，旁站監(jiān)督，指令承包商復測校核，對測量方案、測量計算資料和成果的復核等。重要的對象，如地上、地下中樁，應以獨立檢測為主。駐地監(jiān)理的獨立檢測應盡量使用自己的儀器，必要時也可征用

21、承包商的儀器，但對儀器是否已經(jīng)調校準確，事先應予以確認。駐地監(jiān)理可以征用承包商的測工。 編寫所監(jiān)理工程的施工測量監(jiān)理細則，并于開工前10天報業(yè)主審批。 指令承包商在開工前做出完整的施工測量設計，審定批準施工測量設計，報業(yè)主審定及備案。 對承包商按設計實施測量作業(yè)進行日常監(jiān)督，控制其投入的技術力量及所用的測量儀器滿足要求。 建立可行的批準程序，把測量放樣作業(yè)作為必經(jīng)工序加以核準。 作為信息管理的一個重要部分，指令承包商結合計量支付或實地測繪實際完成的工程(工序)形位尺寸，填繪值班竣工圖或形象進度圖表。特別是對隱蔽工程形位關系加

22、以控制。 建立測量報表、測量日志及測量報告制度，指令承包商執(zhí)行，檢查督促承包商建立完整的施工測量檔案。 按地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范及本細則4.5條的要求，督促承包商按時進行控制測量作業(yè)，并積極協(xié)助業(yè)主測量隊進行檢測。 對相鄰工點承包商的測量銜接問題進行協(xié)調。0 工程完工時督促承包商進行線路斷面測量及車站結構凈空測量；組織承包商向業(yè)主移交施工控制點。5.2.3 承包商主要任務及要求 承包商的測量隊應由專業(yè)測量工程師或有工程測量經(jīng)驗的工程師主理，應有輔助的技術人員若干人，觀測技師、技工數(shù)人及若干測工組成。由于單位工程的長短

23、、項目的復雜程度和性質不同，承包商測量隊的技術力量和技工人數(shù)是否滿足工程需要，須經(jīng)駐地監(jiān)理批準，并應按其指令加強某一方面的測量力量和儀器設備。 承包商應按駐地監(jiān)理的指令編制本工程的測量設計，并經(jīng)駐地監(jiān)理審查后報業(yè)主批準執(zhí)行。按批準的測量設計進行操作，并切實保護好現(xiàn)場測量標志。測量設計重點應放在保證工程的空間位置正確，保證與相鄰工程正確貫通和建立完整的質量保證體系。測量的質保體系應立足于承包商自身的質保措施。明挖法地下工程的平面控制以中線控制為主，也可以用導線控制，控制辦法應在測量設計中予以確定。 暗挖法工程的施工測量任務主要在于地上、地下平面高程控制的“聯(lián)系測量”和在地下布設為工

24、程導向、定位的支導線，支水準線。按貫通設計的計算，自覺的掌握導線不同部分的測角，量長精度，確保貫通要求。 承包商必須有行之有效的測量多級復核制，最少為二級，一般為三級。 承包商應獨立復核由業(yè)主交給的首級控制點（GPS點、精密導線點和等水準點）。并在此基礎上安排自己的控制或細部放樣測量作業(yè)及規(guī)定尺寸的標樁埋設。為保證工程順利進展，承包商應適當加密或改善地面控制，務求以后能有較多的“多余觀測條件”保證施工測量精度。承包商應獨立完成聯(lián)系測量，投點、定向、高程傳遞，并在施工過程中按測量設計把聯(lián)系測量完成數(shù)次，不得依賴總部測量隊的檢查代替施工測量。獨立完成貫通后的地下主控制網(wǎng)

25、平差。 施工測量放樣工作應特別關注保證行車隧道(無論車站、區(qū)間)的空間位置，以確保不修改線路設計，并確保限界凈空需要。承包商在進行測量放樣時，應注意與相鄰工程的銜接，后施工的工點必須與其相鄰先行施工的工程進行聯(lián)測。承包商測量隊應對結構形式(裝配的、現(xiàn)澆的、多層的等等)和施工誤差的積累等進行分析，根據(jù)本單位施工管理和施工控制的實際情況對結構尺寸提出誤差裕量以求最后結構不侵限。其它地面建筑、構筑物、出入口應滿足城市規(guī)劃部門報建放線的規(guī)定和要求，設備、管線安裝等的放樣應滿足工程驗收規(guī)范的要求。 承包商在工程進度達到4.5條規(guī)定的階段時應進行控制測量；控制測量應首先對首級網(wǎng)

26、進行檢測；控制測量的方法及成果應滿足地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范的要求，并經(jīng)駐地監(jiān)理復核后報業(yè)主，由業(yè)主測量隊進行檢測 廣州軌道交通施工測量管理第一部份廣州軌道交通施工測量管理第一部份承包商的控制測量報告應包含以下內容：工程概況、起止里程、施工工藝。目前施工狀況。測量儀器及標稱精度，測量的時間及環(huán)境情況。原始點位及對其的檢測情況。測量方案及過程的詳細敘述。樁點的里程及埋設情況（點位埋設規(guī)格應符合0要求）。測設的簡略圖形說明。測量的自我精度評定。承包商內部二級以上的復核情況。 第一部份第一部份 廣州軌道交通施工測量管理廣州軌道交通施工測量管理 軌道工程的鋪軌測量應嚴

27、格按地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范的要求進行，承包商應做測量設計，經(jīng)監(jiān)理審定批準后執(zhí)行。 承包商測量隊應與自己的結構、建筑、設備安裝主管工程師結合，做好積累竣工資料、隨時填圖。對剛建成的隧道結構段作竣工形位測量及沉降變形的監(jiān)測工作。 在隧道貫通后，調整隧道中線，并以此為基礎進行隧道凈空斷面測量;0 工程完工后，必須按以下要求保證移交足夠數(shù)量的合格控制點給后續(xù)工序使用：導線點（中線點）須為砼標石，內有100mm100mm10mm大小的鋼板，鑲直徑2mm、深為6mm的銅絲標志；水準點可與導線點重合，但須保證穩(wěn)固及有最高位置。車站：左右線各設立2個以上水準點

28、及2至3個導線點（中線點）。區(qū)間：曲線要素點、直線每150m、曲線通視情況不小于60m須設立一個導線點（中線點），水準點每120m須設立一個。1 按駐地監(jiān)理工程師規(guī)定報告測量結果。測量作業(yè)作為工程實施的一個工序，須經(jīng)監(jiān)理工程師核準后，方允許后面的工序的操作。2 接受和配合駐地監(jiān)理工程師的檢驗、核準。3 接受和配合業(yè)主測量隊對地上、地下施工控制測量項目的階段性復核和檢查。第二部份：隧道施工貫通及控制測量第二部份：隧道施工貫通及控制測量 總體測量方案設計總體測量方案設計 影響貫通的各環(huán)節(jié)精度控制影響貫通的各環(huán)節(jié)精度控制 貫通測量的注意要點貫通測量的注意要點

29、 盾構施工測量內容盾構施工測量內容隧道施工的最終精度是否滿足要求取決于以下三大因素:地面測量的質量隧道導線以及從地面轉向隧道的聯(lián)系測量的質量隧道掘進過程中的導向。任何一個盾構測量項目的工作都是圍繞這三大要素來展開。從測量方案的制定到測量過程的實施都是為了如何保證三大要素的質量來最終保證隧道施工的精度。施工控制測量可分為三部分：1地面控制測量：維護施工期間地面的平面、高程主控制網(wǎng)完整，維持其可靠、可用；為施工方便加密地面控制點（包括地面工程、明挖工程的地面中樁）并維持其可靠、可用。 2聯(lián)系測量：明挖工程投點、定向，暗挖工程豎井投點、定向,向地下傳遞高程。3地下控制測量：明挖地下中樁體系控制測量，

30、暗挖地下主導線控制測量，明、暗挖工程地下主水準網(wǎng)控制測量，進行分段貫通測量，平差地下平面、高程主控制網(wǎng)，照顧各段工程間的銜接。貫通后平差確定地下主控制網(wǎng)的坐標、高程。 盾構施工測量的主要內容： 地面測量控制網(wǎng)的交接樁。 地面測量控制網(wǎng)點復核及加密。 貫通測量技術方案的制訂。聯(lián)系測量。地下控制測量（地下主控導線測量、施工導線測量 ）。盾構機的導向測量?？⒐y量等等。總體測量方案設計總體測量方案設計什么叫貫通誤差?貫通誤差：地鐵的貫通測量是指盾構從始發(fā)井始發(fā)沿設計線路方向和坡度到達預留洞門貫通。此時盾構中心與預留洞門中心的偏差即為貫通誤差。貫通誤差包括測量誤差和施工誤差兩部份?？傮w測量方案設計總體

31、測量方案設計為什么要進行貫通測量方案設計？地鐵隧道的貫通施工影響環(huán)節(jié)多。其影響因素主要有：1、地面控制測量誤差2、豎井聯(lián)系測量誤差3、地下導線測量誤差4、貫通處洞門中心坐標測量誤差5、盾構姿態(tài)的定位測量誤差由于每一個工程項目的具體條件不一，正確地設計和分析、評估預控各測量環(huán)節(jié)的精度，對項目進行總體測量設計是十分必要的。貫通測量誤差分布示意圖貫通點洞門測量誤差地下導線測量誤差聯(lián)系測量誤差地面控制測量誤差總體測量方案設計總體測量方案設計 總體測量方案設計的內容總體測量方案設計的內容 (1) 工程情況的概述。 (2) 地面控制測量測量方法 (3) 聯(lián)系測量方法 (4) 地下導線的布設及測量 (5)

32、貫通點的誤差預計。 平面測量的誤差分配平面測量的誤差分配 M=M1+M2+M3+M4+M5M: 貫通面的橫向中誤差M1 地面控制測量引起的橫向中誤差M2 聯(lián)系測量中誤差M3 地下導線測量中誤差M4 貫通面洞門測量誤差M5 盾構姿態(tài)的定位測量誤差根據(jù)經(jīng)驗：各種誤差對橫向貫通精度的影響采用不等分配原則：設M1=m,M2=2m,M3=3m,M4=m,M5=2m各測量環(huán)節(jié)測量環(huán)節(jié)限值分配高程測量誤差分配Mh=Mh1+Mh2+Mh3+Mh4Mh:高程貫通測量中誤差Mh1:地面高程測量中誤差Mh2:高程傳遞中誤差Mh3:地下水準測量中誤差Mh4:貫通點洞門測量中誤差影響貫通的各環(huán)節(jié)精度控制影響貫通的各環(huán)節(jié)

33、精度控制地面控制測量：地面控制測量多為業(yè)主提供的高精度的GPS控制點,精密導線點,高等級水準點.線路的平面控制網(wǎng)一般國家二等點為起算點 ,沿地鐵線路加密布設城市C級GPS平面控制網(wǎng) ,在GPS平面控制網(wǎng)的基礎上 布設精密導線 網(wǎng).n平面控制測量（精密導線網(wǎng)）平面控制測量（精密導線網(wǎng)） 主要技術要求如下：主要技術要求如下： 平均邊長(m)導線總長(km)每邊測距中誤差(mm)測距相對中誤差測角中誤差()測回數(shù)方位角閉合差()全長相對閉合差相鄰點的相對點位中誤差級全站儀級全站儀3503561/600002.5461/350008注：n為導線的角度個數(shù)，級全站儀、級全站儀標稱精度分別為m =1, m

34、=2,測距：1mm1ppm,2mm2ppm5n地面高程控制網(wǎng)應在城市二等水準點下布設的精密水準網(wǎng)地面高程控制網(wǎng)應在城市二等水準點下布設的精密水準網(wǎng)。其中：主要技術參數(shù)應符合以下技術要求：主要技術參數(shù)應符合以下技術要求：每千米高差中數(shù)中誤差(mm)附合水準路線平均長度(km)水準儀等級水準尺觀測次數(shù)往返高差、附合或環(huán)線閉合差(mm)與已知點聯(lián)測附合或環(huán)線偶然中誤差M全中誤差Mw平坦地山地2424DS1因瓦尺往返測各一次往返測各一次注：L為往返測段，附合或環(huán)線的路線長度（以km計）：n：為單程的測站數(shù)8L2n地面控制網(wǎng)對業(yè)主提供的測量控制點首先在接樁后進行復核.復核內容包括點位可靠性,點位精度是否

35、滿足要求.點位布置是否滿足本標段要求.由于地鐵地面測量控制網(wǎng)測量要注意的問題：地面控制點的定期復測。由于導線點的位置多數(shù)是選擇在車站附近的高樓上,在施工期間，很可能會使樓房略微傾斜或沉降，從而使導線點點位移動，所以地面導線、水準點必須定期復測，作為施工方，在測量過程中，發(fā)現(xiàn)地面控制點點位有移動，應立即報告監(jiān)理和業(yè)主，提請監(jiān)理和業(yè)主復測。聯(lián)系測量聯(lián)系測量的方法:地面趨近導線地面趨近導線地下施工控制測量應盡量從GPS點或精密導線點上引測。當通視困難時需進行地面趨近導線測量。地面趨近導線檢測工作劃歸在施工地面加密控制點檢測，其工作方法與地面加密控制點檢測相同平面聯(lián)系測量方法平面聯(lián)系測量方法在豎井聯(lián)系

36、測量中，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，平面聯(lián)系測量方法主要有：1） 鉛錘儀、陀螺經(jīng)緯儀聯(lián)合定向法，適用于各種平面聯(lián)系測量。2）導線定向測量法就是采用導線測量的方法進行定向。比較適用于盾構法施工的隧道（盾構井較大）。3）兩井定向。適合礦山法施工的隧道。4) 聯(lián)系三角形定向法（一井定向）。它是一種比較經(jīng)典的平面聯(lián)系測量法。其對豎井的大?。ūＷC鋼絲間距用）有要求。投點時，懸吊2根鋼絲，第一次獨立測量完成后，移動鋼絲，再獨立進行一次，最后取兩次獨立測量結果的均值作為最終成果使用。2） 陀螺定向1地面：選取地面高等級已知邊的一端進行陀螺定向。先進行測前零位測量。測前零位測完后，采用逆轉點法或中天法進行陀螺讀數(shù)，

37、讀數(shù)中值符合有關要求后，進行測后零位測定。每條邊獨立陀螺定向三次，限差滿足要求后，取中值作為該方向定向結果。當陀螺定向完成后，將儀器搬至高等級已知邊的另一端，按照上述方法進行陀螺定向。在陀螺定向滿足有關規(guī)范要求后，取兩端定向的平均值作為陀螺定向成果。根據(jù)陀螺定向結果和已知邊的坐標方位角可以計算陀螺儀器常數(shù)。聯(lián)系測量鉛垂儀、陀螺經(jīng)緯儀聯(lián)合定向法鉛垂儀、陀螺經(jīng)緯儀聯(lián)合定向法1） 豎井投點組織人員進行投點架架設。投點井架架設完成后，用NL垂準儀置于投點井架上進行投點。在井上井下各投2點，每點按0、90、180、270四個方向投下四點，當投下四點構成的正方形，邊長小于5mm時，取正方形對角線交點為井下

38、投點，否則重投。量井上井下兩投點間距，井上井下投點間距較差應1mm，否則重投。所投點應與地面控制點通視良好，利于邊角測量。2） 陀螺定向1地面：選取地面高等級已知邊的一端進行陀螺定向。先進行測前零位測量。測前零位測完后，采用逆轉點法或中天法進行陀螺讀數(shù)，讀數(shù)中值符合有關要求后，進行測后零位測定。每條邊獨立陀螺定向三次，限差滿足要求后，取中值作為該方向定向結果。當陀螺定向完成后，將儀器搬至高等級已知邊的另一端，按照上述方法進行陀螺定向。在陀螺定向滿足有關規(guī)范要求后，取兩端定向的平均值作為陀螺定向成果。根據(jù)陀螺定向結果和已知邊的坐標方位角可以計算陀螺儀器常數(shù)。2地下：在隧道內選取一條比較穩(wěn)定的、邊

39、長較長的導線邊進行陀螺定向。先在這條邊的一端，依照上述辦法進行定向；再搬至另一端進行定向。在陀螺定向滿足有關規(guī)范要求后，取兩端定向的平均值作為陀螺定向成果。定向方法和要求同地面。然后，可以根據(jù)地面陀螺測量的儀器常數(shù)和地下邊的陀螺方位角計算出地下邊的坐標方位角。3） 導線邊角測量在定向及投點完成后，按照四等導線對邊角測量的要求進行地面和洞內導線邊角測量。對豎井投點形成的空間平面夾角用陀螺定向成果及相關的導線角進行推算。使得地上導線和地下導線通過投點形成一個閉合導線或附合導線。4）平差計算1對于經(jīng)豎井聯(lián)系測量所形成的閉合導線或附合導線進行嚴密平差，得出地下控制點的坐標成果。2也可以通過陀螺定向推算

40、地下定向邊的方位角，再通過地下導線測量的角度推算每一條地下邊的方位角，根據(jù)投點的坐標、導線邊的邊長和方位角求算各個導線點的坐標。聯(lián)系測量聯(lián)系三角形測量法:EDAcBabDEABCABCCCbDppmpnpKCDABZ其 中 為 地 面 G P S 點 或 加 密 控 制 ； 為連 接 點 ， 為 兩 車 站 基 線 邊 （ 定 向 邊 ） , 為 隧道 內 控 制 點 ， K 為 貫 通 點 。EDEDCCCCCDDC、ai 鋼尺應掛鋼尺鑒定時的重量，測量地上地下溫度，上下同時觀鋼尺應掛鋼尺鑒定時的重量，測量地上地下溫度，上下同時觀測，兩次高差較差測，兩次高差較差3mm3mm，獨立進行三次，取

41、其均值為觀測值計算，獨立進行三次，取其均值為觀測值計算地下水準基點標高。導入標高示意圖如下地下水準基點標高。導入標高示意圖如下 導入標高導入標高HnpKc其中：A、B為兩井口地面三等水準點，a1、a2、 為水準尺讀數(shù)， 為鋼尺讀數(shù)。baAabcHn-1ppH2pH1baabBbbaabbZ兩井定向法利用相距較遠的兩個豎井，懸吊鋼絲，分別在地面地下測定兩鋼絲的坐標，在井下用無定向導向進行計算，求出井下導線的坐標作為地下導向的起算邊。 注意要點：兩鋼絲的距離盡可能長。地下平面和高程控制測量 地下導線隨著盾構的掘進而不斷延長，導線點也隨著盾構掘進而一個個建立起來，由于隧道貫穿測量中的地下導線是一條支

42、導線，這條導線來指示盾構推進方向，它必須是十分準確的。所謂準確性包括兩個方面，即可靠性和高精度。為了提高導線的準確性，一般用雙導線法，即在井下布設兩條導線，每次導線點延伸，采用兩條導線測量的平均值作為新點的坐標。導線的精度由作業(yè)儀器，作業(yè)方法決定。 隧道內控制測量隧道內控制測量平面控制測量平面控制測量 水平角觀測：水平角觀測： a a、主控測量：基座均勻轉角、主控測量：基座均勻轉角120120三次對中，每次對中三次對中，每次對中2 2測回（即左角、右角各測回（即左角、右角各一測回）；每測回互差一測回）；每測回互差66，左右角之和與，左右角之和與360360的的差應差應66；b b、施工控制量：

43、兩測回觀測，測回間重、施工控制量：兩測回觀測，測回間重新對中整平；新對中整平； 測距：各測回讀三次讀數(shù)，讀數(shù)互差測距：各測回讀三次讀數(shù)，讀數(shù)互差3mm3mm，往，往返較差返較差3mm3mm。高程控制測量：高程控制測量： a a、主控測量：采用、主控測量：采用DS1DS1水準儀水準儀+ +因瓦尺。測量方因瓦尺。測量方法宜用后法宜用后前前前前后觀測順序，前后視距后觀測順序，前后視距50m50m； c c、施工控制測量；采用、施工控制測量；采用DS3DS3水準儀水準儀+ +水準塔尺，水準塔尺，變化儀器高程往返測量，往返較差變化儀器高程往返測量，往返較差3mm3mm。 b b、基輔劃讀數(shù)較差、基輔劃讀

44、數(shù)較差 0.7mm0.7mm，同站兩次高差較，同站兩次高差較差差 1.5mm1.5mm； 第三部份第三部份 盾構施工中的導向控制盾構施工中的導向控制盾構機導向系統(tǒng)的分類及各自特點 盾構機在地下掘進，而盾構機操縱手是看不到機器的位置和方向。他必須依賴于從外部量測的有關盾構機位置和方向的信息。雖然過去和現(xiàn)在都能利用傳統(tǒng)測量技術測得盾構機的精確位置，但在兩次測量之間需要進行內插。盾構機導向系統(tǒng)是一種實時測量系統(tǒng)。它能實時指示盾構機的位置與它理想位置的相對關系，并立即反饋盾構機控制的結果，以使其盡可能接近理想的隧道位置。盾構機導向系統(tǒng)在各隧道工地使用的類型主要有以下幾種：1光閘式棱鏡系統(tǒng)：2紅外主動式

45、標靶測量系統(tǒng)：3推桿差動測量系統(tǒng)：4陀螺儀基系統(tǒng)： VMT（SLS-T）導向系統(tǒng)介紹 測量基本原理 SLS-T系統(tǒng)的主要基準點是由一個從激光經(jīng)緯儀發(fā)射出的可見激光束提供，此激光經(jīng)緯儀安裝在隧道較穩(wěn)定區(qū)域洞壁或襯砌上。（本激光束發(fā)射距離取決于激光功率、洞內環(huán)境條件和其所受的折射量，一般在100200米之間）。激光束穿過主機和后配套設備（激光窗口）無障礙空間照射到裝在主機前部的靶上。有效激光到靶的距離也取決于激光窗口尺寸和隧道曲度。因此，定期前移激光至一新位置是必要的。測量組確定首發(fā)位置后，接下來的激光位置由自動定位設備來確定。激光束照射到ELS靶上時，光束相對于靶心的精確中心已測定。水平角在激光

46、束照射ELS靶時也確定了。在ELS靶內安裝的是一個監(jiān)測ELS靶傾角和轉角的雙軸傾角計傳感器。附裝在前部ELS靶上的是一個后向三棱鏡。激光基準點位置至ELS靶間距離由經(jīng)緯儀內電子測距儀測定。因此，激光基準點固有位置形成了。ELS靶固有位置和方位以及TBM位置和方位可以建立起來了 系 統(tǒng) 簡 圖激光經(jīng)緯儀TBMELS光靶工業(yè)PCTBM操作室顯示器黃盒子控制盒管片后視棱鏡推進油缸SLS-T自動定位系統(tǒng)操作依據(jù)SLS-T自動定位隧道導向系統(tǒng)中采用的基本坐標系如下：地球坐標系： 整個現(xiàn)場測量與本坐標系有關。用其計算所有固定測點、始發(fā)位置、中點等。TBM坐標系： TBM上所裝ELS靶、控制測點和基準點導向

47、元件尺寸的測量都在本坐標系內計算。本坐標系與TBM軸線有關。它包括和記錄了測量用的所有必要測點。對于主控測量，控制測點可用來確定TBM位置。由此，TBM位置可獨立決定而不取決于通過程序轉化的隧道掘進軟件。設計隧道線路（DTA）系統(tǒng)： 在本系統(tǒng)內，顯示TBM前后基準點變化和偏移。坐標系在本系統(tǒng)內的確定是SLS-T的主要目的?？偸秋@示TBM相對于本系統(tǒng)位置的水平/垂直偏移和變化。VMT軟件主界面圖 SLS-T 系統(tǒng)的功能特點系統(tǒng)的功能特點:1.計算TBM 的位置,并用圖形及數(shù)字兩種方式顯示2.管環(huán)拼裝完畢后，計算并顯示已拼管環(huán)及其封頂塊的位置3.計算并顯示TBM 的趨向4.計算平滑糾偏曲線，使TB

48、M 切向返回設計軸線（理論軸線）5.通過新計算出來的糾偏曲線，預算后續(xù)管環(huán)的類型6.支持多種語言版本7.備份所有已拼管環(huán)的數(shù)據(jù)信息（掘進報告，日志文件等）8.顯示為了使TBM 沿計算好的糾偏曲線掘進所需要的油缸的行程9.完全通過PC 對所有的組件進行自動操作10.TBM 掘進全自動化11.自動測量盾尾間隙(可選)12.自動檢測激光方位（方向控制）13.在拼裝管片的過程中,通過程序的引導實現(xiàn)激光站的前移14.通過電話線實現(xiàn)遠程控制15.地面辦公室或世界上任何一個地方通過電話線顯示隧道中計算機屏幕上的內容16.通過標準的幾何元素,計算隧道設計軸線(DTA)17.界面友好,操作方便(采用Window

49、s 操作系統(tǒng))SLS-T系統(tǒng)使用注意事項系統(tǒng)使用注意事項：1.各元器件順暢聯(lián)結。各聯(lián)結電纜、數(shù)據(jù)線要有一定的盈余度。2.經(jīng)常監(jiān)控導向系統(tǒng)的工作狀況，出現(xiàn)異常情況及時處理。3.掌握好移站的時間和位置4.及時利用地下主控導線點復核各基站的三維坐標。5.定期人工復核盾構機姿態(tài)。6.做好管環(huán)監(jiān)測工作 VMTVMT系統(tǒng)安裝、調試、檢測系統(tǒng)安裝、調試、檢測 1、ELS激光標靶安裝線圈連接一定要固定牢固，導線要綁扎，不能有懸吊現(xiàn)象出現(xiàn)。 2、棱鏡托架安裝：注意鋼板一定要用水平尺置平才可固定。整個托架安裝不能有任何松動。托架側面距后續(xù)臺車右側主粱偏差（150d200mm）,底板距油管最高的高差為50h10mm

50、，高程偏差5mm，則要停機對托架進行檢測。包括平面坐標和高程的測量。 VMTVMT系統(tǒng)安裝、調試、檢測系統(tǒng)安裝、調試、檢測7、VMT自動導向系統(tǒng)一般故障的處理程序：重新啟動SLS檢查VMT系統(tǒng)各電源檢查VMT連續(xù)電纜接頭檢查TCA是否正常打開SLS電腦程序查看相關參數(shù)是否正確通知上報8、TCA移站工作順序：測量新點坐標輸入新坐標及點號保存定向測量檢查定向測量OK(三菱導向系統(tǒng)操作方法一樣) .TCATCA托架移站與檢測托架移站與檢測 一般一般TCATCA托架移站由人工測量新站點三維坐托架移站由人工測量新站點三維坐標和自動測量相互檢核，標和自動測量相互檢核， 掘進掘進5 5環(huán)環(huán)88環(huán)再對環(huán)再對T

51、CATCA托架進行復測。移站前必須確認后續(xù)托架進行復測。移站前必須確認后續(xù)TCATCA托架、托架、棱鏡托架已檢測。在確認托架因外因破壞而位棱鏡托架已檢測。在確認托架因外因破壞而位移時，則需重新安裝臨時托架及時測量移時，則需重新安裝臨時托架及時測量TCATCA托架、托架、棱鏡托架三維坐標。棱鏡托架三維坐標。 每次移站或檢測托架后在每次移站或檢測托架后在修改導向系統(tǒng)測量參數(shù)前都必須記錄當前盾構修改導向系統(tǒng)測量參數(shù)前都必須記錄當前盾構機姿態(tài)，機姿態(tài)， 修改盾構機測量參數(shù)必須有第二人確修改盾構機測量參數(shù)必須有第二人確認并在記錄本上簽字。認并在記錄本上簽字。 自動測量盾構機姿態(tài)后，自動測量盾構機姿態(tài)后，

52、進行修改參數(shù)前后的盾構機姿態(tài)的比較分析，進行修改參數(shù)前后的盾構機姿態(tài)的比較分析，確認無誤后下達掘進指令。確認無誤后下達掘進指令。 國產導向系統(tǒng)的發(fā)展國產導向系統(tǒng)發(fā)展情況：YJD導向系統(tǒng)簡介YJD掘進導向系統(tǒng)掘進導向系統(tǒng)是由我們自主開發(fā)的一套隧道智能化掘進導向系統(tǒng)，它采用目前最為流行的Microsoft Visual Studio.NET 2003家族中的Visual C#.NET作為系統(tǒng)開發(fā)工具，系統(tǒng)開發(fā)采用了自動測量（全站儀TPS1203）、地質工程、軟件工程、數(shù)字空間等多項技術綜合而成。系統(tǒng)開發(fā)過程中參考了德國VMT的SLS-T系統(tǒng)和日本Ezan公司的ArigaTaya 的盾構掘進系統(tǒng)軟件，并從廣州地鐵號線、3號線使用的情況來自主開發(fā)了有針對的、適合我國的多功能隧道掘進導向系統(tǒng)軟件。該軟件具有以下特點：DTA路