盾构隧道施工控制测量方案设计及贯通误差估算

垫Ｑ　Ｑ：　８０ＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＯＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　工程技术　盾构隧道施工控制测量方案设计及贯通误差估算　朱洪明　（广州市盾建地下工程有限公司广州５１　００３０）　摘要：介绍广州地铁五号线【员～科】盾构区间的隧道施工控制测量方案，并对其误差所引起的横向贯通误差进行估算，从而说明　方案的可行性。　’　关键词：盾构隧道方案控制测量贯通误差　中图分类号：Ｕ２１　文献标识码：Ａ　１．控制测量的目的　气象参数。每条导线边测距应往返各测三测回，每测回三次读　广州地铁五号线【员～科】盾构隧道区间，全长１３４０ｍ，设计双　数，读数较差＜３ｍｍ，往返平均值较差应小于５ｍｍ。　线隧道。地面多为市区房屋，线路平面曲线最小半径为３５０ｍ；　最大坡度为３２％。盾构机从科韵路车站内始发，向员村站掘进。　为确保盾构机能正确地沿着设计的线路进行掘进，准确地从接　收车站预留洞１：３出来，达到顺利贯通，并且隧道满足设计的净空限　界，因此，在隧道施工前应做好控制测量的方案设计，并通过　贯通误差的估算，判断所设计的方案是否合理并能满足贯通误差　的要求。做到隧道贯通精度心中有数，既不应由于精度不够而造　成工程损失，也不盲目追求高的精度，而增加测量工作量。　２．控制网方案设计　在本工程中地面控制测量主要是：依据检测过的业主移交　的地面控制点，进行施工控制网的加密，以满足施工放样、竖　井联系测量、隧道贯通测量的需要。本工程中设计要求横向贯　通中误差小于±５０ｒａｍ，根据文献“Ｊ，地面测量误差所引起的横　向贯通中误差的应小于±３０ｒａｍ，地下控制测量误差引起的横　向贯通中误差的应小于±４０ｒａｍ。　在进行网型设计时，选择了边角网的形式（如图１），网中　ＧＰＳ４１　ＷＪ０８４　ＷＪ０８５　ＷＪ０８７　ＷＪ０９０为业主提供的地　面精密导线点，经检测都可以作为盾构测量工作的起算依据。　ＹＣ２　ＹＣ３　布设在科韵路车站基坑边上，分别可以和车站　底板的基线点ＫＺ２　ＫＹ２　ＫＺ１　ＫＹ１通视，且倾角都小　于３００。这样，车站内基准线点也可以　作为地面导线网的一部分，和地面导　’　。。。、～　，　线网同时进行测量并参与地面平差，即　一　蠢　毫　联系测量采用直接传递坐标的方法，把　、　”　：　甏　地面网和地下网连接成一个整体，作为　一　指导整个隧道施工的测量控制系统。　………　洞内控制网布设双导线，如ＫＡ１、ＫＢ１，所有点都采取　强制对中方式布设，随着掘进的深入向前延伸，每次测量时后　面两点相互联测，形成闭合导线计算。员车站的洞口控制点布　设方式和始发站一样，如图１。　３．观测方案设计　在外业观测中，地面导线网和洞内导线均按精密导线的精　度要求进行，各观测点观测的测回数和各项限差满足表１的规定。　表１　平茄测量主要技术参数要求　怠　测距相对　仪器等缓　中谣　中｛吴差　测回　数　一测画中　２Ｃ较差　铡回蛔较莹　弼一方向各　方位角ｆｌＩ舍　全长相对　差ｆ”）　ｆｌＩ合差　ｆ　）　（　）　ｆ　）　仪ｌ援全站　士２　Ｓ　ｌ，６００（０）　６　１１　６　±５　ｌ『３５０（０）　ＴＣ１８００　另外要求：导线点只有两个观测方向时，采用左、右角　观测，左右角平均值之和与３６０ｏ的较差应小于４”；开始测量　前应测量大气温度、大气压等气象参数并输入全站仪，改变其　５６　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　４．横向贯通误差估算　．　４．１地面网误差所引起的横向贯通误差　为方便计算，现按导线控制测量的形式估算地面网误差所　引起的横向贯通误差（这是最不利的情况）。根据文献“Ｊ，由导线　测角误差和测距误差而引起的横向贯通误差为：　■—————二一■——　Ｍ１＝±１ｆ　）：　Ｒ　＋　）　∑《　（１）　（１）式中：Ｐ”＝２０６２６５；　为导线测角的中误差；孚为　导线边长的相对中误差；∑Ｒ　为测角的各导线点至贯通面的垂直　距离的平方和；∑ｄ：为各导线边在贯通面投影长度平方的总和。　按方案设计，　ｐ＝±２．５”，寻＝ｌ／６００００，并将其他各相　关数据代入（１）计算，则地面网误差引起的横向贯通误差为Ｍ１：　±３４ｒａｍ。　４．２地下导线误差所引起的横向贯通误差　隧道内控制导线是随着盾构掘进而向前延伸的，横向贯通　误差只与导线的测角误差有关，依据文献【１】，由测角引起的横向　贯通误差可表示为：　Ｍ２：±、／　・　）（２）　按方案设计，（２）式中：Ｓ：１　５０，ｎ：８，ｍｐ：±２．５”，　代入（２）式计算得Ｍ２＝±　２６ｒａｍ。　若采用双导线控制，则Ｍ２＝±：±１８．４ｒａｍ。　４．３联系测量误差所引起的横向贯通误差　隧道内控制数据的导入，采用了坐标直接传递的方式，车站内　的基线边已作为地面导线网的一部分进行测量计算的，不需要做　投点联系测量。　。　综上所述，地面网　地下网的误差所引起的横向贯通误差　估算值，可按照误差传播定律计算：　ｒ—　■—————　ｒ—————————一　●　Ｍ：±√Ｍ　＋　：±４３４　＋２６　：±４３ａｒｍ　・　根据以上估算，施工控制网测量误差所引起的总横向贯通　误差，小于相应的中误差限差要求（≤±５０ｒａｍ），所以该方案　设计是合适的。　５．结束语　在本工程中，根据具体情况制定的技术方案，理论上是严　谨的，实际上是可行的。在最不利情况下所估算的横向贯通误差，　也能满足设计和施工要求，说明该方案可以在此盾构隧道工程中．　实施。而地面网实际是边角网，其精度比导线好得多，隧道内又　采取双导线控制，因而实际的贯通误差应该比估算的还要小的。　参考文献　【１】陈永奇．工程测量学．修订版．北京：测绘出版社，１９９５：　１９７－２０４　【２】地下铁道、轻轨交通工程测量规范（ＧＢ　５０３０８—１９９９）