摘要：盾构隧道施工中，因联系测量、地面控制测量和地下控制测量等各测量误差相累计时，从而产生错开的现象被称为贯通误差，而为防止贯通误差或缩小误差的测量则是隧道贯通测量技术的价值所在。从贯通误差的表现来看，主要分为横向贯通误差与高程贯通误差，横向贯通误差即在线路中线方向的投影长度，高程误差即高程方面的投影长度。文章主要针对地铁盾构隧道贯通测量技术进行分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词：地铁盾构隧道；贯通测量；技术
引言：对于盾构隧道贯通测量技术而言，其技术准度要求较高，必须要利用有效的测量才能有效保证其施工效果。依据盾构隧道施工工法而进行施工，通过精准的贯通测量技术应用，尤其是对于隧道贯通误差的控制，是实现工程的技术要求与全面贯通的根本保证。
1.隧道贯通测量误差的来源
在隧道测量过程中，对于使用中线法进行隧道贯通的施工，测量的时候要从两个测量方向向贯通面延伸到中线的位置，这两个方向需要各自定桩，然后测量两桩之间的距离，这个距离就是横向贯通误差；两个桩之间的距离之差就是纵向贯通误差（两个桩在测量完成之后需要拔除）。在进行测量的过程中，若贯通误差在±50mm之间浮动，那么其就能够达到有关的规定。但是，南京地铁的有关部门为了提高工程的质量，规定±50mm是贯通误差的极限要求，±25mm才是设计时的要求误差。在对南京地铁十号线的施工工程进行分析后，我们认为以下几个测量工作是带来贯通测量误差的主要原因：第一，地面控制网的点位测量存在的误差；第二，盾构出洞处竖井联系测量误差；第三，盾构进洞处洞门中心坐标测量误差；第四，地下导线测量误差；第五，盾构姿态的定位测量误差。
2.隧道贯通测量技术分析
2.1首级控制网的复核
交接桩后，我方组织测量组对地面控制点进行复测，测量精度满足相关测量规范要求。按精密导线作业的要求实施，以《城市轨道交通工程测量规范（GB/T50308-2017）》为测量标准。第一，精密导线测量技术要求。平均边长：350米；附和导线或闭合环长度：3千米；每边测距误差±3毫米；测距相对误差量：1/80000（"）；测角误差：±2.5；方位角闭合差：±5（"）；水平角测回数：全站仪（Ⅰ级4、Ⅱ级6）；边长测回数：往返测距各2测回；相邻点的相对点位误差：±8（mm）；全长相对闭合差：1/35000。第二，方向观测法水平角测量技术要求。半测回归零差（″）：Ⅰ级仪器6、Ⅱ级仪器8；一测内2c互差（″）：Ⅰ级仪器9、Ⅱ级仪器13；同一方向值各测回互差（″）：Ⅰ级仪器6、Ⅱ级仪器9。第三，距离测量限差技术要求。测回中读数间较差：全站仪Ⅰ（3）、Ⅱ（4）；单程各测回间较差：全站仪Ⅰ（4）、Ⅱ（6）；往返观测平距较差：限值2•（a+bd）。第四，水准测量技术要求。中偶然误差M∆一等（±1）、二等（±2）；全中误差MW：一等（±2）、二等（±4）；环线或附合水准线路最大长度（KM）：一等400、二等40；水准仪等级：DS1；水准尺：条码尺、因瓦尺；往返测各1次与已知点联测；往返测各1次附合或环线；附合或环线闭合差（mm）：一等（±4）、二等（±8）。
2.2盾构始发联系测量
其一，平面坐标传递。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用具有双轴补偿的全站仪，采用两井定向的方法，通过在盾构始发竖井和出渣井中各吊两根钢丝，在平面上由钢丝与井上、井下的观测点组成无定向导线，分别在井上和井下测量钢丝和定向边的夹角；通过钢丝将地面控制点坐标及其连线的方位角传递到竖井下，从而建立统一地面和地下、洞内平面坐标系统。其二，高程传递。在始发井通过高程传递把地面标高传递到洞内。高程传递测量中应用悬吊钢尺法，通过同时对井上与井下的两台水准仪读数，悬吊重锤质量与钢尺检定质量相同，并进行温差尺长改正校差。每测回都进行仪器高度变动，每次独立观测三测回，当测得两水准仪高差小于3毫米时，取平均数值作为传递成果。
2.3地下控制测量
首先，地下施工控制导线测量。在洞内进行双导线布设，以隧道管片拱腰为导线点，运用强制对中托架减少测量仪器的对中误差量，从而有效提高测角精度。平均边长标准为直线段150米，曲线段不小于60米，按四等导线技术实施六测回角度观测。另外，地下高程测量。地下控制水准点的布设采用支水准路线向前延伸，设置水准控制点。隧道贯通前应进行独立地下控制水准测量，并与传递高程测量同步实施。控制水准点的重复测量与原高程误差小于5毫米时，以水准测量平均值为下次测量起算值[1]。
3.贯通误差预计
3.1平面贯通误差分析
首先，地面平面控制测量误差。地面导线测量中测角误差及测边误差的共同作用对横向贯通产生影响。结合本标段区间则推出：myβ=±15.6mm，mys=±16.42mm，式中m横为导线贯通横向测量误差，单位：mm。首先，始发井平面联系测量误差。通常联系测量的定向误差都在规范要求的12″以内。以定向误差4"推算，横向贯通误差受定向误差的影响为：m横2=ma×L/206253.62=（4×1100/206253.62）×1000=±21.2mm式中L为测量长度值（m）。钢丝投点点位中误差经验值为10mm，若将此误差全部传递给横向贯通，则横向贯通误差为m′横2=±10mm。若定向误差和坐标误差相互独立，则横向贯通误差受联系测量的影响为±23.5mm。由于经过始发井三次的联系测量，则贯通前的定向误差为：=±14.58mm由于制作联系测量图的有利条件，可以有效减小对横向贯通误差的影响。另外，地下导线测量误差。角度测量误差引起的地下导线测量误差，通过沿线导线在隧道内的布置。在本标段，右线从二环北路站到物资市场站L=1100m。计算时按精密导线的技术要求来计算：按最长的线路来计算误差，右线有4段曲线，按120m的地下导线平均长度，则n=9为全线总测站数，测角中误差2.5″。实际上，地下导线采用的是导线网的形式，精度比符合导线高，可以保证横向贯通精度。最后，盾构姿态测量误差。参照《城市轨道交通工程测量规范（GB/T50308-2017）》中的8.4节，通过对盾构机测量标志点，测量误差以±3mm为准。假设其误差完全传递给贯通误差，则盾构姿态测量误差影起贯通测量误差m横4=±3mm。
3.2注意事项
1）确保地面控制点的稳定；2）使用先进的测量仪器，采用科学、合理的测量方法，并且使用多种方法互相验证；3）加强现场的环境管控，做好通风除湿工作，协调好施工人员、车辆，尽量给测量工作创造有利的外在条件，减小对测量工作的影响；4）在关键节点不怕麻烦，增加多余观测[2]。
结论：
简而言之，地铁盾构隧道贯通测量的主要目的是测量隧道施工能够按照设计标准实现贯通，确保整体施工的效果。结合地铁盾构隧道施工的相关特点，通过施工测量技术应用验证其施工阶段各环节的可行性，并为地铁盾构隧道贯通测量技术提供合理化的实践应用[3]。
参考文献：
[1]邵勇.基于盾构法施工的地铁测量误差控制研究[J].科技创新导报，2019（29）：2.
[2]高军虎.深度探讨地铁盾构隧道贯通测量技术[J].科技创新导报，2018（8）：83-84.
论文作者:1王庆年,2台令震
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
标签：误差论文; 测量论文; 盾构论文; 导线论文; 隧道论文; 高程论文; 横向论文; 《基层建设》2019年第16期论文;