地鐵工程測量技術(shù)及應(yīng)用

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摘要：在地鐵工程項(xiàng)目中，地鐵測繪工作及測量技術(shù)是項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)工作，它不僅貫穿于整個地鐵工程建設(shè)始終，還對地鐵工程質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。本文結(jié)合地鐵測繪工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了常見的地鐵工程測量技術(shù)，就具體的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了分析探討，以期對相關(guān)的地鐵工程測繪工作有所啟示作用。

關(guān)鍵詞：地鐵測繪；測量技術(shù)；地鐵工程

伴隨我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，各地城市交通建設(shè)也面臨著全新的發(fā)展局面，作為城市交通的最基礎(chǔ)建設(shè)之一，地鐵工程與百姓生活密切相關(guān)，其工程質(zhì)量自然也備受社會關(guān)注。地鐵測繪工作是地鐵工程的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，它貫穿于整個地鐵工程，從地鐵工程開始籌劃直到工程的后續(xù)運(yùn)營，幾乎都離不開測繪工作的支持。因此作為工程施工單位，需重視地鐵工程測量技術(shù)的應(yīng)用，保證測量的準(zhǔn)確性，提高工程建設(shè)水平。本文結(jié)合具體工程實(shí)例，對上述問題進(jìn)行探析，具有一定的參考價值。

1.地鐵工程概述

為方便本次研究分析，本文選取了某地鐵工程的具體實(shí)踐建設(shè)作為研究參考對象。工程為某城市的地鐵線路，是南北方向的主干線，線路全長約21.9km，其中地下線長約13.5km，地上線長約8.4km，該項(xiàng)工程是解決主城南北客運(yùn)主流向出行需求的南北主軸線。結(jié)合本次地鐵工程概述及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)本次地鐵工程測繪工作和測量技術(shù)工作具有以下特點(diǎn)。首先，本次地鐵工程項(xiàng)目屬于城市地鐵線路主干線，對城市交通影響較大；而且地鐵項(xiàng)目投資大，工程建設(shè)周期長，因此地鐵測繪工作要貫穿于整個項(xiàng)目始終，從地鐵工程開始籌劃直到工程的后續(xù)運(yùn)營，都需要測量技術(shù)支持。其次，地鐵工程界限規(guī)定嚴(yán)格，施工過程中存在的誤差都必須受到嚴(yán)格控制，測量技術(shù)必須有精確性和可靠性的保障。最后，地鐵測量工作必須抓好每一個細(xì)節(jié)，要通過測量技術(shù)的管理提高項(xiàng)目管理質(zhì)量，對于施工過程中一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)如鋪軌基標(biāo)測量、隧道施工方面測量等，都要做好嚴(yán)格把控，從整體上提高測量技術(shù)水平，為地鐵工程打下良好的基礎(chǔ)。

2.地鐵工程測量技術(shù)分析

地鐵測繪工作貫穿于整個地鐵工程建設(shè)項(xiàng)目始終，具體包括工程勘測階段、地鐵施工圖設(shè)計階段、地鐵施工測量階段、地鐵的運(yùn)營期等幾個方面。本文主要從施工階段對地鐵工程測量技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，具體如下。

2.1測量機(jī)器人的應(yīng)用

測量機(jī)器人是本次地鐵工程施工階段的主要測量技術(shù)，其具體實(shí)質(zhì)上屬于一種智能型電子全站儀，它能夠代替人工來進(jìn)行一系列的測量工作，如自動搜索、跟蹤、識別，此外它還能精確照準(zhǔn)目標(biāo)并獲取角度、距離、三維坐標(biāo)以及影像等信息，在實(shí)際工程中取得了良好的測量效果。該項(xiàng)技術(shù)的測量優(yōu)勢在于測量精度高，智能自動化，自動照準(zhǔn)，鎖定跟蹤，遙控測量及自動調(diào)焦等。本次工程測量實(shí)例中應(yīng)用了測量機(jī)器人，對于本次地鐵工程測量的可靠性和效率都有明顯提升，測量精度度高，測量與繪制工作可以一體化進(jìn)行。在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)，測量機(jī)器人有著良好的對數(shù)據(jù)實(shí)時分析處理能力，這對于提高本次工程數(shù)據(jù)處理能力，提升測量精度發(fā)揮了重要作用。此外，電子全站儀的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了集成化管理，可以有效確保數(shù)據(jù)的共享交換，施工放樣的質(zhì)量和效率都大幅提升，安裝誤差控制在一個很小的范圍內(nèi)。

2.2定向測量

傳統(tǒng)的豎井定向測量手段均采用全站儀、垂準(zhǔn)儀和陀螺經(jīng)緯儀聯(lián)合的方式，而在本次工程的具體實(shí)例中，應(yīng)用了定向測量系統(tǒng)，在隧道盾構(gòu)的情況下，利用自動化引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行隧道開挖，而且定向測量能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時顯示，對于隧道軸線的點(diǎn)偏移值能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理，保證了隧道開挖的可靠性，提高了隧道開挖的精度程度，對于工程中所存在的誤差值也能控制在理想的范圍內(nèi)。此外，在本次工程的地下頂管施工過程中，考慮到傳統(tǒng)的施工手段技術(shù)（即人工測量）費(fèi)時費(fèi)力，施工效益低下，因此在本次實(shí)際施工中采用了頂管自動引導(dǎo)測量系統(tǒng)，由計算機(jī)遠(yuǎn)程控制測量機(jī)器人來自動完成作業(yè)，取得了非常理想的施工效果。

2.3斷面測量

在本次工程的斷面測量上，施工單位綜合采取了斷面測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)的具體內(nèi)容包括了全站儀、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)和覘牌等等。在隧道施工中的各個環(huán)節(jié)上，該斷面測量系統(tǒng)取得了良好的實(shí)踐效果，放樣、測量、檢測和計算等諸多環(huán)節(jié)上都沒有出現(xiàn)問題。在隧道的初砌和開挖工作中，測量準(zhǔn)確性得到了保證，同時測量效率提升，節(jié)約了大量的人力物力。本次施工發(fā)現(xiàn)，利用斷面測量來保證隧道施工的測量工作，一方面可以大大提高施工進(jìn)度，測量速度有保障；另一方面，在同等的施工時間內(nèi)，測量精度可以控制在理想范圍內(nèi)，一般精度范圍可控制在毫米，測量精準(zhǔn)度大大提升。此外在本次施工工程中，還利用到了無反射和全自動棱鏡三維斷面測量，一方面保證了測量數(shù)據(jù)采集的高效性，另一方面由于實(shí)現(xiàn)了多斷面共同測量，且操作簡便高效，可靠性強(qiáng)，因此又進(jìn)一步提高了測量效率。

2.4無棱鏡測量的應(yīng)用

在本次的地鐵工程施工中，還涉及到了無棱鏡測量機(jī)器人的具體應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)通過輻射測量極坐標(biāo)的方式，準(zhǔn)確并高效地完成了一系列的工測量工作，具體包括了隧道掘進(jìn)放樣、斷面測量、圍巖凈空位移量測等等，測量精確度高，測量效率好。該項(xiàng)測量技術(shù)進(jìn)行了有針對性的創(chuàng)新，在工程中利用計算機(jī)自動處理，有效減少了工程成本，測量起來也十分方便。該項(xiàng)測量技術(shù)的一個典型特點(diǎn)是把設(shè)計圖中的地鐵相應(yīng)物體的位置及大小都放到實(shí)地中，這種趨近于真實(shí)的參考參照，大大提高了本次工程的放樣精確程度。此外，施工基坑監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的及時分析管理，對于地鐵基坑監(jiān)測項(xiàng)目也具有非常高的可行性。

2.5地鐵施工鋪設(shè)階段

在地鐵施工鋪設(shè)階段，本次施工也采用了測量機(jī)器人。該項(xiàng)技術(shù)的主要原理是應(yīng)用到了無線傳輸技術(shù)，通過它將測量數(shù)據(jù)持續(xù)傳輸?shù)綑C(jī)載計算機(jī)，然后再利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對地鐵鋪設(shè)的精確控制。通過該項(xiàng)技術(shù)在本次工程施工中的應(yīng)用，施工鋪設(shè)的安全性與質(zhì)量都得到了有效保障。同時在鋪設(shè)精度得到有效控制的前提下，鋪設(shè)成本大大降低，工程經(jīng)濟(jì)效益得到了有效保證。此外在施工路面掃描系統(tǒng)中，測量機(jī)器人也有很高的應(yīng)用價值，可將監(jiān)測目標(biāo)分為圓棱鏡，無棱鏡和反射貼片三種。

2.6竣工測量階段

在本次項(xiàng)目的地鐵工程竣工階段，也需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)測量，這些測量的數(shù)據(jù)將作為竣工驗(yàn)收的參考，并做相應(yīng)好存檔工作。這些具體的測量內(nèi)容包括了地鐵結(jié)構(gòu)的平面位置、埋深、線路等諸多方面。通過測量機(jī)器人的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對相關(guān)建筑物（包括附屬結(jié)構(gòu)）的尺寸測量、線路及高程測量等，提升了軌道測量精度，保障了地鐵工程測量放樣的順利實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)

綜上所述，地鐵測繪工作是一項(xiàng)系統(tǒng)且復(fù)雜的內(nèi)容，它貫穿于整個工程始終，并對工程質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的保障。在當(dāng)前各地城市交通建設(shè)不斷發(fā)展的新時期，地鐵工程自然占據(jù)了十分重要的位置，相關(guān)單位需要在保證工程質(zhì)量的前提下，加強(qiáng)工程測量管理工作，強(qiáng)化對地鐵工程測量技術(shù)的研究，保證測量各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量與水平，確保工程順利開展并取得良好的綜合效益，推動我國地鐵交通事業(yè)的發(fā)展邁向一個新高度。

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作者：毛云翔 廖鵬 第五江波 單位：北京城建勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司