中和村站隧道貫通施工測量方案

1、盾構(gòu)施工測量方案目 錄1、工程概況32、編制依據(jù)33、施工測量33.1準(zhǔn)備工作33.2控制點的簡述43.3控制測量53.3.1 地面平面控制測量3.3.2 地下平面控制測量3.3.3平面控制測量的誤差分配3.3.4 高程控制3.3.5 隧道高程控制測量的誤差分配3.4 貫通施工狀態(tài)測量 103.4.1 盾構(gòu)姿態(tài)測量3.4.2 襯砌狀態(tài)測量3.5測量工作的具體安排 124、控制點復(fù)測方案 134.1平面控制 144.2高程控制 151、工程概況工程名稱：南京地鐵二號一期工程TA04標(biāo)工程地址：南京地鐵二號線一期工程TA-04標(biāo)工程為中和村站元通遼站區(qū)間盾構(gòu)隧道（含聯(lián)絡(luò)通道和泵站）的施工。2、編制

2、依據(jù)地下鐵道、軌道交通工程測量規(guī)范（BG50308-1999）國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB12897-91）城市測量規(guī)范（CJJ8-89）工程測量規(guī)范（GB50026-93）南京地鐵二號線工程施工測量管理細(xì)則南京地鐵二號線工程TA04標(biāo)工程招標(biāo)文件、補充文件及施工圖紙資料。3、施工測量為確保工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)，確保本區(qū)間隧道精確貫通，特編制此施工測量方案。3.1 準(zhǔn)備工作3.1.1 由業(yè)主提供能滿足工程所需的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點的測量成果資料（已有）。3.1.2 施工設(shè)計資料的整理，包括線路設(shè)計圖紙的復(fù)核和有關(guān)專用計算公式。3.1.3 對業(yè)主提供的點位的坐標(biāo)和高程進行復(fù)測，并將成果報監(jiān)理與測監(jiān)中心，及時

3、書面通知監(jiān)理工程師，并使用該點位的最終成果。3.1.4 接收點位時，應(yīng)同時檢查測量標(biāo)志的穩(wěn)定情況及標(biāo)志的清晰程度，接收后的點位，須在施工過程中妥善加以保護，防止任何損壞和位移。3.1.5測量人員的配備 主要工程測量人員一覽表姓名職稱學(xué)歷工程師碩士助理工程師中專技術(shù)員中專3.1.6測量儀器配備主要測量儀器一覽表儀器名稱型 號產(chǎn) 地精 度數(shù) 量全站儀Leica 1201瑞士0.5(1mm+1ppm)1套普通水準(zhǔn)儀DS2蘇州±2mm/km1臺電子經(jīng)緯儀DT202C蘇州21臺銦鋼標(biāo)尺2m河北1把鋼尺長城牌50m浙江1把水準(zhǔn)尺鋁塔尺5m浙江1把計算器 fx-4800p日本3臺3.2控制點的簡述

4、南京地鐵二號線TA04標(biāo)共有五個二等GPS平面控制點，分別為Z消、Z北、DT、FT、LS；共有2個二等高程控制點，編號分別為ZHCD、YFQ，分別位于中和村站和元通站。二等GPS平面控制點保存完好。3.3 控制測量3.3.1 地面平面控制測量1) 地面控制測量采用導(dǎo)線測量。為保證兩車站間盾構(gòu)貫通，在每個井（洞）口附近至少布設(shè)2個平面控制點，作為向隧道內(nèi)傳遞坐標(biāo)和方位的依據(jù)（圖1）。圖1 地面控制點2) 測量采用LEICA 1201全站儀。角度觀測4測回，2C互差小于±6，測回差小于±4，按導(dǎo)線前進方向各測左右角2測回，左右角平均值之和與360°之差小于±

5、5。距離測量一次瞄準(zhǔn)，三次讀數(shù)取平均值（一測回），觀測二測回，往返觀測距離較差小于±2mm，方位角閉合差應(yīng)不大于±5。3) 首先應(yīng)確定兩端頭井內(nèi)的預(yù)留洞孔（以下簡稱洞門）的實際位置，并根據(jù)兩洞門的實測坐標(biāo)，在兩車站端頭井附近設(shè)置地面軸線控制點，點位盡量設(shè)置在盾構(gòu)開始推進段中心軸線的延長線上，及接收井軸線中線延長線上，并滿足下列要求：A. 相鄰邊長不宜相差過大，邊長一般不短于100米；B. 軸線控制點的位置應(yīng)以牢固、穩(wěn)定為前提；C. 相鄰點之間的視線距障礙物的距離以不受旁折光影響為原則。4) 起始導(dǎo)線邊長原則上是越長越好，屆時視現(xiàn)場場地條件盡量拉長。為減少誤差，控制點應(yīng)做成強

6、制對中形式，并定期復(fù)核。5) 平面控制點設(shè)好后，應(yīng)將測量成果送監(jiān)理工程師，經(jīng)驗收合格后，方可再進行下步測量。3.3.2 地下平面控制測量1) 地下控制導(dǎo)線的起始邊由地面高級控制點采用趨近導(dǎo)線的方法傳遞(如施測條件困難，可考慮采用垂直投點傳遞)到車站底板上，井下布設(shè)2-3個地下起始控制點，布設(shè)時注意仰角（俯角）不大于30°，并建立堅固的強制對中觀測墩，同時配以定向照明。布置見圖1。2) 在施工推進過程中，隨盾構(gòu)掘進深度，布設(shè)地下隧道控制導(dǎo)線點?？刂茖?dǎo)線平均邊長100200m，角度觀測中誤差應(yīng)在±2"之內(nèi)，邊長測距中誤差應(yīng)在±2mm之內(nèi)。地下控制導(dǎo)線采用四等

7、導(dǎo)線觀測綱要觀測，即角度觀測4測回，2C互差小于±6，測回差小于±4，按導(dǎo)線前進方向各測左右角2測回，左右角平均值之和與360°之差小于±4。距離測量一次瞄準(zhǔn)，三次讀數(shù)取平均值，觀測二測回，往返觀測距離較差小于±2mm，方位角閉合差應(yīng)不大于±5。3) 施工導(dǎo)線點應(yīng)沿管片頂部或側(cè)面不易碰到的位置布設(shè)，布設(shè)成強制對中點，點位必須牢固，并與操作者所站的操作平臺脫離，確保點位不受搖動。施工導(dǎo)線測量采用一級導(dǎo)線測量綱要觀測（圖2）。圖2 觀測墩及吊藍4) 推進過程中，應(yīng)多次復(fù)測導(dǎo)線，按規(guī)范規(guī)定，每次在導(dǎo)線接測（向前延長）時應(yīng)復(fù)測后面三個導(dǎo)線點，

8、在盾構(gòu)推進100米、中間、離開貫通面100米時應(yīng)進行聯(lián)系測量，三次聯(lián)系測量得到的井下起始邊的方位角較差應(yīng)小于±8，同時對整條導(dǎo)線復(fù)測，最后確定貫通數(shù)據(jù)，并報監(jiān)理與測監(jiān)中心，經(jīng)檢校無誤后，繼續(xù)推進，直至貫通。5) 隨著盾構(gòu)推進增布新的施工導(dǎo)線點時，應(yīng)對已有的施工控制導(dǎo)線前三個點進行檢測。檢測點如有變動，應(yīng)選擇另外穩(wěn)定的施工控制導(dǎo)線點進行施工控制導(dǎo)線的延伸測量。3.3.3平面控制測量的誤差分配根據(jù)地下鐵道盾構(gòu)施工的實際情況，橫向貫通誤差主要由地面控制測量誤差，盾構(gòu)出洞處實際聯(lián)系測量誤差、盾構(gòu)進洞處洞門中心坐標(biāo)測量誤差、地下導(dǎo)線測量及盾構(gòu)姿態(tài)的定位測量誤差等影響因素。其他因素影響較小可以忽

9、略不計。設(shè)各項誤差影響相互獨立，有： 式中：地下鐵道平面貫通的橫向中誤差； 地面控制測量引起的橫向中誤差； 盾構(gòu)出洞豎井聯(lián)系測量中誤差； 盾構(gòu)進洞處洞門中心坐標(biāo)測量中誤差； 地下導(dǎo)線測量中誤差； 盾構(gòu)姿態(tài)的定位測量中誤差?？紤]到地面控制點離地鐵線路較近以及現(xiàn)代測量的先進手段等因素，尤其是其他單位對已建地鐵測量的實際經(jīng)驗，各種誤差對橫向貫通精度的影響，采用不等精度分配原則，計算出影響橫向貫通誤差的各種測量誤差的中誤差，通過控制各分項誤差的中誤差來達到控制隧道橫向貫通的精度。，由此得到各階段測量工作需要滿足的精度要求： 地下導(dǎo)線對貫通測量誤差的影響主要由角度測量誤差引起，一般按等邊導(dǎo)線估算其橫向誤

10、差，其估算公式為：本項目路線長度650m，預(yù)計設(shè)置導(dǎo)線點6，最后觀測采用TCA2003全站儀測量，=±5.0mm3.3.4 高程控制1) 利用施工區(qū)域附近的已知高級水準(zhǔn)點，布設(shè)二等水準(zhǔn)路線，將高程引測至車站端頭井附近，并設(shè)立施工高程控制點。2) 水準(zhǔn)測量采用DSZ2型水準(zhǔn)儀配合銦鋼尺進行，往返觀測。水準(zhǔn)路線高程應(yīng)復(fù)核，不符值（L為水準(zhǔn)路線長度，單位公里）3) 地面高程傳遞到井下時，可用鋼尺垂直懸掛，下系線垂至標(biāo)準(zhǔn)拉力，然后地面、井下兩臺水準(zhǔn)儀同時觀測。鋼尺應(yīng)加尺長和溫度改正，因此，在進行高程傳遞前，必須先對鋼尺進行鑒定（一般由專門的檢測機構(gòu)完成），按給定的尺長方程式進行改正，改正公式

11、為：，為名義長度，為尺長改正、為線膨脹系數(shù)、為測量時溫度和標(biāo)準(zhǔn)溫度。井下布設(shè)23個地下起始高程控制點。4) 隨盾構(gòu)推進深度，每隔200環(huán)左右，埋設(shè)一個高程控制點，作為隧道掘進的高程依據(jù)，然后轉(zhuǎn)測到相應(yīng)的施工控制點上。高程控制點應(yīng)由地下起始高程控制點傳遞，引測前應(yīng)對起始高程點進行復(fù)核。5) 為了對盾構(gòu)機進行動態(tài)控制，應(yīng)將貫通高程控制點引測到施工控制點上（平面施工導(dǎo)線點共用），引測時可采用懸掛鋼尺等方式進行。施工控制點宜每50m設(shè)置一個（圖3）圖3 高程聯(lián)系測量示意圖6) 地下控制水準(zhǔn)測量應(yīng)在隧道貫通前獨立進行三次，并與地面向地下傳遞高程同步。重復(fù)測量的高程點與原測點的高程較差應(yīng)小于±5

12、mm，并應(yīng)采用逐次水準(zhǔn)測量的加權(quán)平均值作為下次控制水準(zhǔn)測量的起算值。地下控制水準(zhǔn)測量的方法與精度要求同地面精密水準(zhǔn)測量。3.3.5 隧道高程控制測量的誤差分配隧道高程控制測量既是控制隧道的豎向誤差，相對于橫向誤差來說，隧道的豎向誤差容易控制些。為了達到控制的目的，我們必須清楚影響豎向誤差的主要因素。地鐵隧道高程貫通測量中誤差。 地面高程控制測量中誤差； 盾構(gòu)出洞處通過豎井傳遞高程的測量中誤差； 盾構(gòu)進洞處洞門中心高程測量中誤差；由盾構(gòu)出洞處至隧道貫通處地下水準(zhǔn)測量中誤差；設(shè)各項誤差影響相互獨立，高程測量的誤差計算公式如下：根據(jù)地鐵施工經(jīng)驗，采取不等分配原則，計算出各種測量誤差的中誤差，通過控制

13、各分項測量中誤差來達到設(shè)計要求的豎向貫通誤差。，由此可以算得：mm3.4 貫通施工狀態(tài)測量3.4.1 盾構(gòu)姿態(tài)測量1) 始發(fā)架、接收架定位測量，根據(jù)測量控制點及設(shè)計軸線，先用全站儀放樣出軸線上的兩點，然后精確測量該兩點角度和距離，計算出坐標(biāo)，和設(shè)計坐標(biāo)比較得到較差，然后調(diào)整者這兩點。如果洞門中心有偏差，并且該偏差有可能導(dǎo)致無法進出洞，則左右調(diào)整軸線，確保順利進出洞，同時也要保證軸線偏差不超限。上下位置測量同樣先測量洞門中心高程和始發(fā)架、接收架的地面高程，如有差異，適當(dāng)在始發(fā)架、接收架下加墊片抬高，注意架子的坡度應(yīng)與設(shè)計坡度一致。反力架的安裝定位根據(jù)已經(jīng)放出的軸線確定，一般用鋼尺量距確定，并注意

14、調(diào)整其垂直度（經(jīng)緯儀上下檢查）。2) 盾構(gòu)機始發(fā)定位工作 盾構(gòu)機始發(fā)定位。為了確保工作順利進行，同時在盾構(gòu)內(nèi)設(shè)置前后棱鏡，測量標(biāo)定點的三維坐標(biāo)。盾構(gòu)機初始定位后檢查人工測量姿態(tài)和管片拼裝的一致性，如無差錯，定位完成，可以開始推進。3) 盾構(gòu)機導(dǎo)向系統(tǒng)的檢查等測量在盾構(gòu)始發(fā)階段（開始2050環(huán)內(nèi)），測量每環(huán)數(shù)據(jù)，計算測量盾首、盾尾中心左右和上下偏差，并用人工姿態(tài)測量數(shù)據(jù)進行對比，此外，同時測量每環(huán)左右偏差（橫標(biāo)尺極坐標(biāo)法）和高程（水準(zhǔn)測量），確定三者數(shù)據(jù)的一致性。以后根據(jù)推進速度每天測量23平偏和高偏，測量2次環(huán)的左右偏差，檢查是否有異常情況發(fā)生。4) 為保證盾構(gòu)機嚴(yán)格按設(shè)計軸線推進，必須知道盾

15、首盾尾的瞬間狀態(tài)，及時采集盾構(gòu)機動態(tài)數(shù)據(jù)，了解推進趨勢，從而調(diào)整盾構(gòu)各施工參數(shù)，指導(dǎo)盾構(gòu)機正確推進。5) 盾構(gòu)機拼裝竣工之后，應(yīng)進行盾構(gòu)縱向軸線和徑向軸線測量，其主要測量內(nèi)容包括刀口、機頭與機尾連接中心、盾尾之間的長度測量；盾構(gòu)外殼長度測量；盾構(gòu)刀口、盾尾和支承環(huán)的直徑測量。6) 盾構(gòu)機掘進時姿態(tài)測量應(yīng)包括其與線路中線的平面偏離、高程偏離、縱向坡度、橫向旋轉(zhuǎn)和切口里程的測量，各項測量誤差滿足下表要求：測量項目測量誤差測量項目測量誤差平面偏離值（mm）±5縱向坡度（）±01里程偏離值（mm）±5切口里程（mm）±10橫向旋轉(zhuǎn)角（°）±0

16、.37) 測定盾構(gòu)機實時姿態(tài)時，最少測量一個特征值和一個特征軸，擇其切口中心為特征點，縱軸為特征軸。8) 盾構(gòu)機姿態(tài)測量由人工測量完成。通過讀尺并考慮各種因素（如盾構(gòu)機產(chǎn)生滾動角和俯仰角等）后進行計算，并與已計算好的理論值相比較，即可得到盾構(gòu)機的實際姿態(tài)（左右位置和坡度走向）。據(jù)此不斷調(diào)整已產(chǎn)生或即將產(chǎn)生的誤差，以確保盾尾處的拼裝管片精確處于設(shè)計軸線位置，從而保證整個隧道的軸線精度。3.4.2 襯砌狀態(tài)測量1) 管片拼裝后需測量其中心三維、旋轉(zhuǎn)及俯仰度、法面、正圓度（俗稱橫豎鴨蛋）等數(shù)值。襯砌環(huán)片必須每工班測量一次，測量時每環(huán)都測量，并測定待測環(huán)的大里程。相鄰襯砌環(huán)測量時重合測定23環(huán)環(huán)片。環(huán)

17、片平面和高程測量允許誤差為±10mm。2) 通過在襯砌當(dāng)中架標(biāo)尺的方法，可測出其實際存在偏差，通過選取左右特征位置觀測高差可測出旋轉(zhuǎn)，用吊重線球法可測其法面，利用伸縮尺可測量管片正圓度上下左右偏差。3) 觀測的偏差值應(yīng)在技術(shù)規(guī)定允許范圍內(nèi)，測量數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確、完整、記錄規(guī)范。4) 如果測量左右或上下偏差超限（一般不容易發(fā)生），采取逐步調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)進行糾偏處理。3.5測量工作的具體安排各階段測量工作的具體安排如下表：序號內(nèi) 容頻率或時間測量方法測量儀器備 注1地面平面控制點復(fù)測開始施工前/聯(lián)系測量時復(fù)測四等導(dǎo)線0.5或1全站儀平均3月復(fù)核一次2地面高程控制點復(fù)測開始施工前/聯(lián)系測量時復(fù)測二

18、等水準(zhǔn)±0.7mm/km精密水準(zhǔn)儀3聯(lián)系測量施工前/施工中/貫通前各一次四等導(dǎo)線或垂直投點0.5或1全站儀1/20萬ZNL投點儀4地下平面控制導(dǎo)線點隨施工進度布設(shè)并復(fù)測四等導(dǎo)線1或2全站儀平均200米測一次5地下高程控制點隨施工進度布設(shè)并復(fù)測二等水準(zhǔn)±0.4mm/km精密水準(zhǔn)儀平均200米測一次6地下施工導(dǎo)線隨施工進度安裝并測量一級導(dǎo)線2全站儀7地下施工水準(zhǔn)點隨施工進度設(shè)置并測量四等水準(zhǔn)±0.7mm/km精密水準(zhǔn)儀或DS3水準(zhǔn)儀平均50米測一次8出發(fā)井/接受井洞門中心復(fù)測施工前復(fù)測/進洞前100米復(fù)測趨近導(dǎo)線（四等）/二等水準(zhǔn)0.5或1全站儀±0.7mm

19、/km精密水準(zhǔn)儀9盾構(gòu)姿態(tài)測量實時動態(tài)采用人工標(biāo)尺法人工復(fù)核10隧道管片狀態(tài)測量每天人工測量2電子經(jīng)緯儀或光學(xué)經(jīng)緯儀11隧道每100米平面、高程報監(jiān)管片出臺車后每100米用導(dǎo)線點和高程控制點引測2全站儀±0.7mm/km精密水準(zhǔn)儀注：所有項目的觀測按地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范GB50308-1999要求。四、控制點復(fù)測方案4.1平面控制平面控制復(fù)測采用日本產(chǎn)LEICA 1201（測角：1D；測距：1+1ppm）全站儀，角度觀測四測回，左右角各觀測二測回，測回互差±4D，2C互差±6D，測回差±4D，圓周角閉合差±4D，半測回歸零差±

20、;6D；距離測量對向觀測，溫度氣象自動進行改正。根據(jù)工程需要，需要對點位進行復(fù)測，復(fù)測計劃按四等導(dǎo)線精度進行，具體的觀測綱要嚴(yán)格按地鐵、軌道交通工程測量規(guī)范進行。水平角和光電測距主要技術(shù)要求如下表16。表1 水平角觀測的技術(shù)要求等級測角中誤差（）三角形最大閉合差（）平均邊長（km）方向觀測測回數(shù)全組合測角法方向權(quán) DJDJDJDJ二等±1.0±3.5915-30（28、32）912-24（25）三等±1.8±7.05912-569-四等±2.5±9.0269-246-注：n0為測回數(shù)，nd為方向數(shù)。表2 導(dǎo)線測量水平角觀測的技術(shù)要求等

21、級測角中誤差（）測回數(shù)方位角閉合差（）DJ1DJ2DJ6三等±1.5812-±3四等±2.546-±5一級±5-24±10二級±8-13±16三級±12-12±24注：n 為測站數(shù)。表3 方向觀測法的各項限差（）經(jīng)緯儀型號光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)差半測回歸零差一測回內(nèi)2C 較差同一方向值各測回較差DJ1l696DJ238139DJ6-18-24注：當(dāng)照準(zhǔn)點方向的垂直角超過±3°時，該方向的2C（C為視準(zhǔn)軸誤差）較差可按同一觀測時間段內(nèi)的相鄰測回進行比較，其差值仍按上表規(guī)定。按此

22、方法比較應(yīng)在手簿中注明。表4 光電測距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求等級閉合環(huán)或附合導(dǎo)線長度（km）平均邊長（m）測距中誤差（mm）測角中誤差（）導(dǎo)線全長相對閉合差三等153000±18±1.51/60000四等101600±18±2.5l/40000一級3.6300±15±51 /4000二級2.4200±15±81/10000三級1.5120±15±121/6000表5 各等級平面控制網(wǎng)測距邊測距的技術(shù)要求控制網(wǎng)等級測距儀觀測次數(shù)測回總數(shù)備注往返二等I1161.為須用±（5mm+ 3ppm&#

23、183; D）的II 級測距儀。2.1測回是指照準(zhǔn)目標(biāo)一次， 一般讀數(shù)4次，可根據(jù)儀器出現(xiàn)的離散程度和大氣透明度作適當(dāng)增減。往返測回數(shù)各占總測回數(shù)一半。3.根據(jù)具體情況，可采用不同時段觀測代替往返觀測，時段是指上、下午或不同的白天。II8三等I114II6四等I112II4一級II1-2二、三級II1-1表6 光電測距各項較差的限值 項 目儀器等級一測回讀數(shù)較差（mm）單程測回間較差（mm）往返或不同時段的較差I(lǐng)級572（a + b· D）II級1015注：1 往返較差應(yīng)將斜距化算到同一水平面上方可進行比較；2（a + b·D）為儀器標(biāo)稱精度。4.2高程控制高程控制點有：ZHCD、YFQ。水準(zhǔn)擬采用二等精密水準(zhǔn)測量，2m銦鋼標(biāo)尺，水準(zhǔn)儀采用日本 DSZ2精密水準(zhǔn)儀（精度：±0.7mm/Km），每測段距離用皮尺丈量，保證前后視距絕對相等，視距嚴(yán)格控制在50m以內(nèi)，基輔分劃讀數(shù)差小于±0.4mm，基輔讀數(shù)高差之差±0.6mm，為了檢測成果的正確性，進行往返觀測。具體的觀測綱要按二等精密水準(zhǔn)測量要求，具體要求見下表79。表7 各等水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求（mm）等級每千米高差中數(shù)中誤差測段、區(qū)段、路線往返測高差不符值測段、路線的左右路線高差不符值附合路線或環(huán)線閉合差檢測已測測段高差之差偶然中誤差M全中誤差MW平原丘陵山區(qū)二等±