78测量方案

1广州市轨道交通三号线【大~沥盾构区间】盾构工程测量技术方案1工程概况广州地铁三号线大塘站至沥滘站盾构区间盾构工程，1.1线路设计起终点：左线ZCK8+824.2~ZCK11+346.8，线路设计长度为2522.6m，短链1.988m，线路实际长度为2520.612m，右线YCK8+824.2~YCK11+346.8，线路设计长度为2522.6m，短链0.002m，线路实际长度为2522.598m。1.2区间中部设风井一处，中间风井30m范围内用矿山法施工隧道。左线施工里程ZCK9+821.129~ZCK9+851.129，右线施工里程YCK9+821~YCK9+851。1.3左线和右线大致平行，设计线路平面曲线左、右线各三个。左线和右线的12号和13号交点的半径为4000m，14号交点的半径为800m。竖曲线最大半径8000m，最小半径4000m。线路最大坡度29‰，最小坡度3‰。隧道埋深11.8m~31.3m。1.4左、右线盾构法施工盾构机始发均在大塘车站内，左线始发后100m作为试验段掘进，右线滞后100m与左线一同掘进。1.5中间风井施工将大沥盾构区间截为二个区间贯通，第一区间大塘站至中间风井：左线ZCK8+824.2~ZCK9+821.129盾构施工长度996.929m，右线YCK8+824.2~YCK9+821盾构施工长度996.8m。第二区间中间风井至沥滘站：左线ZCK9+851.129~ZCK11+346.8，短链1.988m，盾构施工长度1493.683m，右线YCK9+851~YCK11+346.8，短链0.002m，盾构施2工长度1495.798m。沥滘站大塘站中间风井盾构始发起点ZCK8+824.2矿山法施工起点ZCK9+821.129盾构施工终点ZCK11+346.8右线ZCK9+851.129矿山法施工终点996.929m30m1493.683m左线盾构机施工段盾构机施工段矿山法施工段996.800m30m1495.798mYCK8+824.2盾构始发起点YCK9+851.00矿山法施工终点YCK9+821.00矿山法施工起点ZCK11+346.8盾构施工终点短链1.988m盾构机施工示意图2测量技术方案的编制依据2.1广州市轨道交通三号线工程【大~沥盾构区间】盾构工程的招标文件；2.2广州市轨道交通三号线工程【大~沥盾构区间】盾构工程的承包合同；2.3广州市轨道交通三号线工程【大~沥盾构区间】盾构工程招标文件及业主提供的测量相关方面的具体要求；隧道在任何贯通面上的贯通中误差：M横≤±50mm，M竖≤±25mm；路面、管线、建筑物的沉降与隆起限值：≤-30/+10mm；相邻点的沉降值：≤±0.002Lmm；铁路沉降的隆起值：≤±10mm。2.4地铁施工测量主要参照、执行的规范如下：《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）《城市测量规范》（CJJ8-85）《铁路测量技术规则》（TBJ101-85）3《工程测量规范》（GB50026-93）《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-97）《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH2001-92）《广州地铁三号线工程施工测量管理细则》3测量技术方案的制定根据工程的施工工序，测量工作分为三个阶段：盾构机掘进前的准备工作，地面控制测量和竖井联系测量；盾构机掘进过程中的施工控制测量；隧道贯通后的贯通测量和竣工测量，隧道贯通误差的测定和隧道断面净空限界的测量。3.1盾构机掘进的前期准备工作，首先对业主提交的平面和高程控制网的控制点进行复测，建立施工控制网，加密施工控制点。其主要工作内容是地面上平面和高程控制测量、竖井的联系测量。3.2业主提交首级平面控制点GPS点二个，精密导线点9个，高程控制点三个，分别是：GPS22，GPS24，ⅢSJ10，ⅢSJ11，ⅢSJ12，ⅢSJ13，ⅢSJ14，ⅢSJ15，ⅢSJ17，ⅢSJ19，ⅢSJ92，Ⅱ地3-9，Ⅱ地3-11，Ⅱ地3-12。其中Ⅱ地3-12为基岩点。对业主提交的控制点均需按同精度进行复测，检测限差必须满足如下要求：导线点的坐标互差≤±12mm；导线边长互差≤±8mm；高程点的高程差≤±3mm。3.3隧道的贯通误差3.3.1隧道在任何贯通面上的贯通中误差：m横≤±50mm，m竖≤±25mm。43.3.2隧道的贯通误差主要是三部分组成：横向贯通中误差m横；竖向贯通中误差m竖；纵向贯通中误差m纵。纵向贯通中误差是由距离测量引起，对贯通面在距离上的影响可以不考虑，只对横向贯通中误差m横；竖向贯通中误差m竖进行分析。3.3.3按《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》的有关规定，横向贯通中误差m横≤±50mm，竖向贯通中误差m竖≤±25mm。横向贯通中误差的影响主要是由：地面控制测量的误差影响m1；竖井联系测量的误差影响m2；隧道洞内导线控制的误差影响m3等三项组成。考虑三项的误差都是相互独立的，因此横向贯通中误差：m横2=m12+m22+m32。地面控制测量的误差，竖井联系测量的误差，隧道洞内导线控制的误差按m1：m2：m3=2：3：5进行分配，经过计算得m1=16mm，m2=24mm，m3=40mm。3.4建立施工测量导线控制3.4.1在业主提交的的GPS网和精密导线网的基础上建立施工导线控制，施工导线控制网按三等导线设计，施测导线的技术要求：测角中误差≤±1.8″，测距中误差≤±20mm，方位角闭合差≤±3.6√n，n为测站数，导线全长相对闭合差≤1/55000。3.4.2点位埋设：用砼包钢筋头，然后在钢筋头上刻十字表示点位，导线边长300~400m，布设成符合导线或导线网，必须符合在两个GPS点或精密导线点上。3.4.3测量方法：用Leica1102全站仪（标称精度2″，2+2ppm）观测6个测回，左、右角各三测回，左、右角平均值之和与360°的差≤±4″，导线边长采取对向观测各6测回，为了减少仪器的对中误差，采取变换5180°位置对中整平；为了保证前、后视的对点精度和测角的精度，前、后点均采用基座置棱镜。3.4.4内业资料的计算：计算时用计算机程序进行严密平差。相邻点点位中误差≤±8mm，对隧道贯通面影响的横向误差≤±16mm。3.5高程控制网3.5.1水准路线布设成符合水准路线，每300~400m设一个固定水准点。按城市二等水准测量的技术要求进行施测，精度指标每千米全中误差不大于±4mm/km，往返观测高差较差不大于8√L，L为往返测段的水准路线长度。3.5.2点位的选择离施工区域较近，不易受变形稳固的地方，或选择在永久性建筑物上。水准点点位的选定便于寻找、保存和引测。平面和高程控制网应进行定期检测，以保证点位的正确性及测量精度。3.5.3测量方法：用ZeissDiNi12电子水准仪(标称精度0.3mm/km)按单程双置镜法进行测量，两次变换仪器高大于10cm以上，前后视距大致相等，前后视距累积差不大于3m。3.5.4内业资料计算按水准路线计算机程序进行严密平差。4联系测量4.1针对我项目部的工程情况，盾构机始发在大塘车站内，盾构机始发定向采用两井定向，中间风井的矿山法施工段30m采用一井定向。用经典的竖井联系三角形测量。4.1.1中间风井竖井联系三角形测量近井点的坐标测量，利用精密导线控制网的ⅢSJ15点测量近井点的坐标，精密导线ⅢSJ15点距离中间风井约6170m，按精密导线同等精度测量近井点坐标，角度观测六测回，左、右角各三测回，左、右角平均值之和与360°的较差≤±4″，边长往返各六测回，用严密平差进行数据处理，点位中误差≤±10mm。4.1.2竖井联系三角形的图形布设：悬挂的两根钢丝间距不小于5m，定向角α小于3°，b/a和b′/a′的比值控制在1.5内。αα1ββ′α′α1′a′c′b′acbAB联系三角形定向测量示意4.1.3选用φ0.5mm的钢丝，在下部挂重物，重物质量为钢丝强度60~70％，为了减少钢丝的摆动使之静止，将重物浸在具有一定稠度的油里或其它液体里。两根钢丝间的距离用经检定合格的钢尺量取，估读至0.1mm，应独立测量三测回，每测回往返三次读数，各测回间的较差：在地上应小于0.5mm；在井下应小于1.0mm。在井上和井下测量同一条边的较差应小于2.0mm。距离测量也可以用全站仪加反射片测得。4.1.4使用Leica1102全站仪（标称精度2″，2+2ppm），用全圆测回法观测6测回，测角中误差控制在3″之内，各测回测定地下起始方位角的较差≤±20″，方位角中误差≤±8″。74.1.4内业资料计算时均采用严密平差，以提高测量成果的精度。4.1.5竖井联系测量应独立测量三次。通过联系测量传递地下方向对贯通中误差的影响≤±20mm。4.2盾构机始发定向4.2.1我部盾构机由大塘车站始发，通过中间风井最后到达终点沥滘车站，左线盾构机始发后100m作为试验性掘进，右线滞后100m与左线一同掘进。盾构机始发定向利用大塘车站两端盾构预留井按两井定向来测量盾构机的始发方位角。4.2.2利用地面上GPS22和精密导线点ⅢSJ13，ⅢSJ15来测量近井点的坐标，按精密导线同等精度来测量近井点坐标。在车站两端预留井分别进行联系三角形测量，同时测定地下同一条起始边的方位角。控制网GPS22点距离车站两端预留井220m左右，两个预留井的间距在150m左右，充分利用这一优势来测量盾构机始发定向。A两井定向测量示意β′Bα′a′α1′c′b′α1αbcaβ掘进方向βαα1α1′cbaa′b′c′CD大塘站底层150m以上车站二层4.2.3按联系三角形测量的技术要求进行测量，使用Leica1102型全站8仪（标称精度2″，2+2ppm）角度观测6个测回，距离测量在钢丝上贴反射片测量距离6测回，每测回间较差不大于2mm。4.2.4通过两井测定地下同一条边的起始方位角，取其平均值作为盾构机始发方位角，根据一井定向一次测定地下起始边方位角中误差为±8″，按两井定向测定地下同一条起始边方位角的中误差可以达±5″，在贯通前将有四次包括联系测量在内的洞内控制导线的全面则量，可以满足定向要求保证隧道正确贯通。4.3联系高程测量：联系高程测量主要内容是将地面的高程系统传入井下的高程起算点上。用悬挂钢尺的办法，钢尺需经检定合格，在地面上选好挂钢尺的固定位置系好钢尺，在钢尺的下端挂上钢尺在检定时的标准拉力的重物，井上和井下各安置一台水准仪同时读取在钢尺上的读数。在进行高程传递的过程中每测回均独立观测，测回间应变动仪器高度不小于10cm，每次应观测三测回，三测回测得地上和地下的高程之差不大于3mm。三测回测定的高差应加入钢尺的温度和尺长改正。高程传递联系测量示意BA悬挂钢尺5隧道内控制测量95.1隧道内平面控制测量5.1.1大塘站至沥滘站盾构区间，路线长度2500m，隧道内平面控制按等边直伸形支导线控制，导线平均边长300m。按等边直伸形支导线横向误差的点位中误差计算公式：m=±mβρL√n+1.53得出测角中误差：mβ=mρLn+1.53√当L=2500m，m=40mm，n=8时计算出测角中误差：mβ=1.85″。经过计算得出测角中误差要求很高，按三等导线技术要求进行施测，角度观测10测回，边长对向观测6测回，边长测距较差≤3mm，导线测角中误差≤±1.8″。5.1.2使用Leica1102全站仪（标称精度2″，2+2ppm）进行施测，为了减少仪器的对中误差，导线点采用观测桩强制对中。5.1.3点位埋设：在隧道内的一侧埋置观测桩，桩顶预埋钢板，中心焊上仪器的连接螺栓。观测桩规格为30×30×100cm，测量时直接将仪器置于观测桩上整平就可以了。点位埋设在隧道的一侧不受运输车辆和施工的影响，保证点位的稳定性。沿隧道布成直伸形的支导线，导线转角接近180°导线平均边长300m，最短不小于180m。5.1.2控制网的精度按三等导线技术要求进行施测，角度测量6测回，边10长对向观测6测回，边长测距较差≤3mm，测角中误差≤±4″。5.1.3测量方法：前后视点均采用基座置棱镜对点，用Leica1102全站仪（标称精度2