盾构隧道施工测量管理及测量技术

1、盾构隧道施工测量管理及测量盾构隧道施工测量管理及测量技术技术广州轨道交通建设监理有限公司 彭国新内内 容容第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理介绍第二部份第二部份 隧道施工贯通及控制测量第三部份第三部份 盾构施工中的导向控制 第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理1 施工测量质量管理目标和基本质量指标施工测量质量管理目标和基本质量指标1.1 施工测量质量管理目标是确保全线建筑物、构筑物、设备、管线安装按设计准确就位，在线路上不产生因施工控制测量、放样测量超差而引起修改线路设计从而降低行车运营标准。1.2 质量指标1.2.1在任何贯通面上，地下测量控制网的贯通中

2、误差，横向不超过50mm，竖向不超过25mm。1.2.2 隧道衬砌不侵入建筑限界，设备不侵入设备限界。1.2.3建(构)筑物、装修和设备、管线的竣工形(体)位(置)误差满足地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB503081999、地下铁道工程施工及验收规范GB502991999和广州轨道交通施工验收标准规定。第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理2主要使用的测量规范主要使用的测量规范 轨道交通施工测量主要参照以下规范执行：地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB503081999城市测量规范CJJ899新建铁路工程测量规范TB1010199工程测量规范GB5002693建筑变

3、形测量规程JGJ/T 897全球定位系统（GPS）测量规范CH200192国家其他测量规范、强制性标准3轨道交通施工测量主要内容轨道交通施工测量主要内容轨道交通施工测量按服务性质分类可以分为施工轨道交通施工测量按服务性质分类可以分为施工控制测量、细部放样测量（铺轨基标测量）、竣控制测量、细部放样测量（铺轨基标测量）、竣工测量和其它测量等作业。工测量和其它测量等作业。3.1施工控制测量可分为三部分：3.1.1地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点（包括地面工程、明挖工程的地面中桩）并维持其可靠、可用。3.1.2联系测量：明挖工程投点、定

4、向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传递高程。3.1.3地下控制测量：明挖地下中桩体系控制测量，暗挖地下主导线控制测量，明、暗挖工程地下主水准网控制测量，进行分段贯通测量，平差地下平面、高程主控制网，照顾各段工程间的衔接。贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理3轨道交通施工测量主要内容轨道交通施工测量主要内容3.2细部放样工作包括两部分：3.2.1建筑物、构筑物的结构和装修工程放样，设备、管网安装工程放样，包括暗挖法中为施工导向，盾构机定位、纠偏和装配式衬砌的拼装等要求而进行的测量作业。3.2.2精确铺轨要求的测量作业。重点是控

5、制铺轨基标测设来保证轨道的设计位置和线路参数，同时亦保证行车隧道的限界要求。3.3竣工测量主要包括与线路相关的线路结构竣工测量、线路轨道竣工测量、沿线设备竣工测量以及地下管线竣工测量等。3.4其他测量作业是指为工程前期、后期工作，为工程措施服务的测量作业和控制施工影响的地上、地下及周围建筑物的变形观测等测量作业 第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理4测量复核制测量复核制4.1测量工作必须坚持复核制。参与广州轨道交通工程建设的各承包商、监理单位、业主专业测量队及其它有关单位，都必须遵循复核制的基本规定，并认真执行。4.2严格执行交接桩制度4.2.1业主应向有关承包商

6、和驻地监理工程师提供首级控制网三角点(GPS点)、精密导线点、水准点点位和资料。各方签署交接桩文件纪要。承包商接桩后，必须对首级控制网进行复测和对桩点进行保护。复测情况及处理措施报告须经监理工程师审核批准，于接桩后15天内上报给业主审定。4.2.2工程完工后，必须按业主要求移交足够数量的控制点，经业主专业测量队检测合格后，才进行验收。4测量复核制测量复核制4.3利用已知点进行引测、加点和工程放样前，必须坚持利用已知点进行引测、加点和工程放样前，必须坚持先检测后利用的原则，即已知点检测无误或合格时，才能先检测后利用的原则，即已知点检测无误或合格时，才能利用。利用。4.4承包商必须有行之有效的多级

7、复核制度，所承包工程承包商必须有行之有效的多级复核制度，所承包工程的控制测量均须经承包商上级部门精测队复核（由监理工的控制测量均须经承包商上级部门精测队复核（由监理工程师监控）；驻地监理对工程的控制、放样及其它测量工程师监控）；驻地监理对工程的控制、放样及其它测量工作均须进行复核；作均须进行复核；4.5 以下部分须经业主专业测量队检测合格后以下部分须经业主专业测量队检测合格后才能进行下一步的施工才能进行下一步的施工：4.5.1 矿山法区间：地面加密控制点；地下导线及水准在矿山法区间：地面加密控制点；地下导线及水准在隧道掘进（含联络通道）至隧道掘进（含联络通道）至50m处、处、100150m处和

8、距离处和距离贯通面贯通面150m200m处分别进行一次包括联系测量在内的处分别进行一次包括联系测量在内的检测（若单向开挖长度超过检测（若单向开挖长度超过1km时时, 掘进至掘进至150m后每后每600m要增加一次，此类施测及检测均须加测陀螺方位角要增加一次，此类施测及检测均须加测陀螺方位角校核方位。）；隧道贯通测量。校核方位。）；隧道贯通测量。第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理 4.5.2 盾构法区间：地面加密控制点；基线及始发前的圆盾构法区间：地面加密控制点；基线及始发前的圆心定位及地下高程点；地下导线及水准在隧道掘进至心定位及地下高程点；地下导线及水准在隧道

9、掘进至150m处、处、300400m处和距离贯通面处和距离贯通面150m200m处分别处分别进行一次包括联系测量在内的检测（若单向掘进长度超过进行一次包括联系测量在内的检测（若单向掘进长度超过1km时时,掘进至掘进至400m后每后每600m要增加一次，此类施测及要增加一次，此类施测及检测均须加测陀螺方位角校核方位。）；隧道贯通测量。检测均须加测陀螺方位角校核方位。）；隧道贯通测量。 4.5.3 地下车站：地面加密控制点；地下导线及水准在施地下车站：地面加密控制点；地下导线及水准在施工完第一块底板后、至整个车站长度的工完第一块底板后、至整个车站长度的1/2处及车站底板处及车站底板结构完工时应进行

10、检测；暗挖车站参照矿山法区间执行。结构完工时应进行检测；暗挖车站参照矿山法区间执行。4.5.4 明挖区间：地面加密控制点；地下导线及水准在施明挖区间：地面加密控制点；地下导线及水准在施工完第一块底板后、底板施工至整个区间长度的工完第一块底板后、底板施工至整个区间长度的1/4、1/2、3/4长度处及底板完工时应进行检测；长度处及底板完工时应进行检测；4.5.5 地面线、地面车站：地面加密控制点及中线控制点地面线、地面车站：地面加密控制点及中线控制点（含曲线要素点）应进行检测。（含曲线要素点）应进行检测。4.5.6 高架桥梁：地面加密控制点；缓和曲线段的承台（含高架桥梁：地面加密控制点；缓和曲线段

11、的承台（含桥台）中心桥台）中心100%检测、其余地段承台（含桥台）中心按检测、其余地段承台（含桥台）中心按20%比例进行检测；墩帽中心按比例进行检测；墩帽中心按20%比例进行检测；完工后比例进行检测；完工后的左右线路中线。的左右线路中线。4.5.7 铺轨控制基标。铺轨控制基标。为了确保隧道正确贯通和满足设计的净空限界，以上各项检为了确保隧道正确贯通和满足设计的净空限界，以上各项检测，必须有严格的检查和检测制度。凡承包商的施工控制测测，必须有严格的检查和检测制度。凡承包商的施工控制测量方案及成果，必须满足量方案及成果，必须满足地下铁道、轻轨交通工程测量规地下铁道、轻轨交通工程测量规范范的要求，经

12、自检和驻地监理审批，向业主提出检测申请的要求，经自检和驻地监理审批，向业主提出检测申请（报申请单与测量资料）。由业主派专业测量队检测（报申请单与测量资料）。由业主派专业测量队检测。各项检测的限差如下各项检测的限差如下：地上导线点的坐标互差 12mm；地下导线点的坐标互差在近井点附近 16mm、在贯通面附近25mm;地上高程点高程的互差 3mm;地下高程点高程的互差 5mm;地下导线起始边（基线边）方位角的互差 16;相邻高程点高差的互差 3mm;导线边的边长互差 8mm;经竖井悬吊钢尺传递高程的互差 3mm;铺轨控制基标检测的限差须满足“地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB503081999”第

13、15.2.3款规定要求;对影响隧道横向贯通的检测误差应严格控制应严格控制。检测均应按照规定的同等级精度作业要求进行，及时地提出检测成果报告；检测结果若超过限差要求或发现粗差，承包商应会同监理工程师进行重测，重测结果与检测结果相比若仍然超限，业主测量队须重新检测；若业主测量队重新检测后仍不能判断承包商的测量成果合格，业主将采取专项检测来处理，如果是承包商方面原因引起的专项检测，施测费用从承包商进度款中扣除。4.6 用于测量的图纸资料，应认真研究核对，有的应做现场核对，确认无误无疑后，方可使用。抄录资料，亦须核对。4.7测量的原始记录，必须在现场同步作出，严禁事后补记补绘，原始资料不允许涂改，不合

14、格时，应补测或重测。第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理测量分工提出竣工验收意见驻地监理进行施工引测建立地下控制导线和高程加密控制点检查控制网的符合性并加以保护参加交接桩参与施工单位对控制网的复测按规定实测检查施工单位的控制点及细部放样参加交接桩参与施工单位验收测量竣工验收检查、接收施工控制点移交按规定检查项目内容检查施工单位各阶段的检查项目审查施工单位的测量组织设计方案向驻地监理、施工单位移交控制点全线GPS、精密导线、等水准网维护检查总部勘察室、总部测量队提出竣工验收意见编制本标段的施工测量方案施工单位审查施工单位的测量组织设计方案掌握标段施工工法及控制点的布

15、置情况进行施工细部放样向总部移交地线控制测量桩点进行单位工程竣工测量第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理5测量分工负责制5.1 责任分工5.1.1 广州轨道交通施工测量分业主测量队、驻地监理、承包商三个层次进行管理，各个管理层次的人员和仪器必须有绝对的保证和相对的稳定。各管理层次分工合作，各司其职。5.1.2 承包商对所承包的工程项目测量质量负全责，完成所承包工程项目需要的一切施工控制测量性质的和细部放样性质的测绘工作。它是单体工程施工测量的主体，按业主测量队提供的部分地面主控制网点或导线控制点和驻地监理工程师提供的本工程设计图纸组织完成本段工程的全部施工测量作业

16、。承包商必须建立健全自己内部的、行之有效的多级复核制度，以保证测量成果的准确。承包商在进行测量放样时，应注意与相邻工程的衔接；后施工的工点必须与其相邻先行施工的工程进行联测，以保证相对位置的准确。5.1.3 驻地监理工程师必须按有关规范及本细则的要求，督促承包商认真执行；对承包商的测量成果进行验收，重要部位应复测。既检查控制测量性质的测量结果，也检查细部放样性质的测量结果。测量监理要作的工作：1，测量交桩。2、测量复核（参加）3、审查批准总体测量方案4、平纵图审查5、加密点复测（参加）6、始发测量正常施 工测量5.1.4 业主专业测量队负责统一全线测量作业标准，维护首级控制网（GPS网、精密导

17、线网、等水准点）的完好和稳定；代表甲方进行交接桩；按细则4.5条的要求及时对承包商的控制测量进行检测，对承包商申报的测量成果作出评定；对全线各分段工程的衔接进行检测；控制全线地下主导线、主水准网在统一体系下平顺贯通。5.1.5 按照工程施工承包合同，业主测量队和驻地监理是否复测和检测均不减轻或免除承包商对工程测量质量的责任。5.1.6 业主专业测量队阶段性地对地下主控制网的复核，目的在于控制全线分段工程的准确衔接和考核全线测量控制网的完整性，也不分担承包商施工测量的责任。5.1.7 各单位工程地上、地下控制测量与给定首级控制网不一致，未按设计坐标完成细部放样，特别是未能保证行车隧道的轨道位置和

18、限界要求，即工程的具体测量责任在承包商。5.1.8 承包商出现重大施工测量问题，反映出驻地监理对工程形位质量控制不力，对业主委托监管的项目管理失职，驻地监理应负失控的责任。5.1.9 若业主测量队不能及时对首级控制网进行检测，或虽进行了检测但向承包商提供了错误的首级网成果致使工程发生测量质量问题，责任在业主测量队；若业主测量队对承包商的控制测量进行检测未能排除存在的错误，应负检测不力的责任。5.2 主要任务及要求5.2.1 业主专业测量队的主要任务 业主专业测量队应由富有轨道交通工程测量经验的高级工程师和工程师数人主持工作；应当有富有观测经验的测量技师、技工数人，并有精通仪器校验

19、的技师从事操作；以上人员应相对稳定，调换工程技术负责人须经建设总部同意。 及时掌握全线地面、地下控制测量现状和需求情况。 定期复测首级控制网（GPS网、精密导线网、等水准网）；若在施工期间承包商反映首级网发生变化，应立即进行检测并保证其在施工期间的完整性、正确性。 按本细则4.5条的要求及时对承包商的控制测量进行检测并保证检测作业及检测成果满足规范要求。 检测全线铺轨控制基标。 检测全线限界断面。 在单位工程完工后至运营期间（约1年），负责地铁主体结构的沉降位移跟踪监测工作并进行相应分析。 对承包

20、商测量队的测量资料及成果提出审核意见。 总结推广地铁测量经验，分析解决测量工作中的偶发问题。 0 完成与广州轨道交通有关的测量任务（需业主指令）。 第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理5.2.2 驻地监理的主要任务应由有工程测量经验的高工或工程师出任测量监理，测量监理应有两三位助手，包括熟悉观测的技术人员或技师, 并报业主备案。监理的复核方法有仪器检测，旁站监督，指令承包商复测校核，对测量方案、测量计算资料和成果的复核等。重要的对象，如地上、地下中桩，应以独立检测为主。驻地监理的独立检测应尽量使用自己的仪器，必要时也可征用

21、承包商的仪器，但对仪器是否已经调校准确，事先应予以确认。驻地监理可以征用承包商的测工。 编写所监理工程的施工测量监理细则，并于开工前10天报业主审批。 指令承包商在开工前做出完整的施工测量设计，审定批准施工测量设计，报业主审定及备案。 对承包商按设计实施测量作业进行日常监督，控制其投入的技术力量及所用的测量仪器满足要求。 建立可行的批准程序，把测量放样作业作为必经工序加以核准。 作为信息管理的一个重要部分，指令承包商结合计量支付或实地测绘实际完成的工程(工序)形位尺寸，填绘值班竣工图或形象进度图表。特别是对隐蔽工程形位关系加

22、以控制。 建立测量报表、测量日志及测量报告制度，指令承包商执行，检查督促承包商建立完整的施工测量档案。 按地下铁道、轻轨交通工程测量规范及本细则4.5条的要求，督促承包商按时进行控制测量作业，并积极协助业主测量队进行检测。 对相邻工点承包商的测量衔接问题进行协调。0 工程完工时督促承包商进行线路断面测量及车站结构净空测量；组织承包商向业主移交施工控制点。5.2.3 承包商主要任务及要求 承包商的测量队应由专业测量工程师或有工程测量经验的工程师主理，应有辅助的技术人员若干人，观测技师、技工数人及若干测工组成。由于单位工程的长短

23、、项目的复杂程度和性质不同，承包商测量队的技术力量和技工人数是否满足工程需要，须经驻地监理批准，并应按其指令加强某一方面的测量力量和仪器设备。 承包商应按驻地监理的指令编制本工程的测量设计，并经驻地监理审查后报业主批准执行。按批准的测量设计进行操作，并切实保护好现场测量标志。测量设计重点应放在保证工程的空间位置正确，保证与相邻工程正确贯通和建立完整的质量保证体系。测量的质保体系应立足于承包商自身的质保措施。明挖法地下工程的平面控制以中线控制为主，也可以用导线控制，控制办法应在测量设计中予以确定。 暗挖法工程的施工测量任务主要在于地上、地下平面高程控制的“联系测量”和在地下布设为工

24、程导向、定位的支导线，支水准线。按贯通设计的计算，自觉的掌握导线不同部分的测角，量长精度，确保贯通要求。 承包商必须有行之有效的测量多级复核制，最少为二级，一般为三级。 承包商应独立复核由业主交给的首级控制点（GPS点、精密导线点和等水准点）。并在此基础上安排自己的控制或细部放样测量作业及规定尺寸的标桩埋设。为保证工程顺利进展，承包商应适当加密或改善地面控制，务求以后能有较多的“多余观测条件”保证施工测量精度。承包商应独立完成联系测量，投点、定向、高程传递，并在施工过程中按测量设计把联系测量完成数次，不得依赖总部测量队的检查代替施工测量。独立完成贯通后的地下主控制网

25、平差。 施工测量放样工作应特别关注保证行车隧道(无论车站、区间)的空间位置，以确保不修改线路设计，并确保限界净空需要。承包商在进行测量放样时，应注意与相邻工程的衔接，后施工的工点必须与其相邻先行施工的工程进行联测。承包商测量队应对结构形式(装配的、现浇的、多层的等等)和施工误差的积累等进行分析，根据本单位施工管理和施工控制的实际情况对结构尺寸提出误差裕量以求最后结构不侵限。其它地面建筑、构筑物、出入口应满足城市规划部门报建放线的规定和要求，设备、管线安装等的放样应满足工程验收规范的要求。 承包商在工程进度达到4.5条规定的阶段时应进行控制测量；控制测量应首先对首级网

26、进行检测；控制测量的方法及成果应满足地下铁道、轻轨交通工程测量规范的要求，并经驻地监理复核后报业主，由业主测量队进行检测 广州轨道交通施工测量管理第一部份广州轨道交通施工测量管理第一部份承包商的控制测量报告应包含以下内容：工程概况、起止里程、施工工艺。目前施工状况。测量仪器及标称精度，测量的时间及环境情况。原始点位及对其的检测情况。测量方案及过程的详细叙述。桩点的里程及埋设情况（点位埋设规格应符合0要求）。测设的简略图形说明。测量的自我精度评定。承包商内部二级以上的复核情况。 第一部份第一部份 广州轨道交通施工测量管理广州轨道交通施工测量管理 轨道工程的铺轨测量应严

27、格按地下铁道、轻轨交通工程测量规范的要求进行，承包商应做测量设计，经监理审定批准后执行。 承包商测量队应与自己的结构、建筑、设备安装主管工程师结合，做好积累竣工资料、随时填图。对刚建成的隧道结构段作竣工形位测量及沉降变形的监测工作。 在隧道贯通后，调整隧道中线，并以此为基础进行隧道净空断面测量;0 工程完工后，必须按以下要求保证移交足够数量的合格控制点给后续工序使用：导线点（中线点）须为砼标石，内有100mm100mm10mm大小的钢板，镶直径2mm、深为6mm的铜丝标志；水准点可与导线点重合，但须保证稳固及有最高位置。车站：左右线各设立2个以上水准点

28、及2至3个导线点（中线点）。区间：曲线要素点、直线每150m、曲线通视情况不小于60m须设立一个导线点（中线点），水准点每120m须设立一个。1 按驻地监理工程师规定报告测量结果。测量作业作为工程实施的一个工序，须经监理工程师核准后，方允许后面的工序的操作。2 接受和配合驻地监理工程师的检验、核准。3 接受和配合业主测量队对地上、地下施工控制测量项目的阶段性复核和检查。第二部份：隧道施工贯通及控制测量第二部份：隧道施工贯通及控制测量 总体测量方案设计总体测量方案设计 影响贯通的各环节精度控制影响贯通的各环节精度控制 贯通测量的注意要点贯通测量的注意要点

29、 盾构施工测量内容盾构施工测量内容隧道施工的最终精度是否满足要求取决于以下三大因素:地面测量的质量隧道导线以及从地面转向隧道的联系测量的质量隧道掘进过程中的导向。任何一个盾构测量项目的工作都是围绕这三大要素来展开。从测量方案的制定到测量过程的实施都是为了如何保证三大要素的质量来最终保证隧道施工的精度。施工控制测量可分为三部分：1地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点（包括地面工程、明挖工程的地面中桩）并维持其可靠、可用。 2联系测量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传递高程。3地下控制测量：明挖地下中桩体系控制测量，

30、暗挖地下主导线控制测量，明、暗挖工程地下主水准网控制测量，进行分段贯通测量，平差地下平面、高程主控制网，照顾各段工程间的衔接。贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。 盾构施工测量的主要内容： 地面测量控制网的交接桩。 地面测量控制网点复核及加密。 贯通测量技术方案的制订。联系测量。地下控制测量（地下主控导线测量、施工导线测量 ）。盾构机的导向测量。竣工测量等等。总体测量方案设计总体测量方案设计什么叫贯通误差?贯通误差：地铁的贯通测量是指盾构从始发井始发沿设计线路方向和坡度到达预留洞门贯通。此时盾构中心与预留洞门中心的偏差即为贯通误差。贯通误差包括测量误差和施工误差两部份。总体测量方案设计总体

31、测量方案设计为什么要进行贯通测量方案设计？地铁隧道的贯通施工影响环节多。其影响因素主要有：1、地面控制测量误差2、竖井联系测量误差3、地下导线测量误差4、贯通处洞门中心坐标测量误差5、盾构姿态的定位测量误差由于每一个工程项目的具体条件不一，正确地设计和分析、评估预控各测量环节的精度，对项目进行总体测量设计是十分必要的。贯通测量误差分布示意图贯通点洞门测量误差地下导线测量误差联系测量误差地面控制测量误差总体测量方案设计总体测量方案设计 总体测量方案设计的内容总体测量方案设计的内容 (1) 工程情況的概述。 (2) 地面控制测量測量方法 (3) 联系测量方法 (4) 地下导线的布设及测量 (5)

32、貫通點的誤差預計。 平面测量的误差分配平面测量的误差分配 M=M1+M2+M3+M4+M5M: 贯通面的横向中误差M1 地面控制测量引起的横向中误差M2 联系测量中误差M3 地下导线测量中误差M4 贯通面洞门测量误差M5 盾构姿态的定位测量误差根据经验：各种误差对横向贯通精度的影响采用不等分配原则：设M1=m,M2=2m,M3=3m,M4=m,M5=2m各测量环节测量环节限值分配高程测量误差分配Mh=Mh1+Mh2+Mh3+Mh4Mh:高程贯通测量中误差Mh1:地面高程测量中误差Mh2:高程传递中误差Mh3:地下水准测量中误差Mh4:贯通点洞门测量中误差影响贯通的各环节精度控制影响贯通的各环节

33、精度控制地面控制测量：地面控制测量多为业主提供的高精度的GPS控制点,精密导线点,高等级水准点.线路的平面控制网一般国家二等点为起算点 ,沿地铁线路加密布设城市C级GPS平面控制网 ,在GPS平面控制网的基础上 布设精密导线 网.n平面控制测量（精密导线网）平面控制测量（精密导线网） 主要技术要求如下：主要技术要求如下： 平均边长(m)导线总长(km)每边测距中误差(mm)测距相对中误差测角中误差()测回数方位角闭合差()全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差级全站仪级全站仪3503561/600002.5461/350008注：n为导线的角度个数，级全站仪、级全站仪标称精度分别为m =1, m

34、=2,测距：1mm1ppm,2mm2ppm5n地面高程控制网应在城市二等水准点下布设的精密水准网地面高程控制网应在城市二等水准点下布设的精密水准网。其中：主要技术参数应符合以下技术要求：主要技术参数应符合以下技术要求：每千米高差中数中误差(mm)附合水准路线平均长度(km)水准仪等级水准尺观测次数往返高差、附合或环线闭合差(mm)与已知点联测附合或环线偶然中误差M全中误差Mw平坦地山地2424DS1因瓦尺往返测各一次往返测各一次注：L为往返测段，附合或环线的路线长度（以km计）：n：为单程的测站数8L2n地面控制网对业主提供的测量控制点首先在接桩后进行复核.复核内容包括点位可靠性,点位精度是否

35、满足要求.点位布置是否满足本标段要求.由于地铁地面测量控制网测量要注意的问题：地面控制点的定期复测。由于导线点的位置多数是选择在车站附近的高楼上,在施工期间，很可能会使楼房略微倾斜或沉降，从而使导线点点位移动，所以地面导线、水准点必须定期复测，作为施工方，在测量过程中，发现地面控制点点位有移动，应立即报告监理和业主，提请监理和业主复测。联系测量联系测量的方法:地面趋近导线地面趋近导线地下施工控制测量应尽量从GPS点或精密导线点上引测。当通视困难时需进行地面趋近导线测量。地面趋近导线检测工作划归在施工地面加密控制点检测，其工作方法与地面加密控制点检测相同平面联系测量方法平面联系测量方法在竖井联系

36、测量中，根据施工现场实际情况，平面联系测量方法主要有：1） 铅锤仪、陀螺经纬仪联合定向法，适用于各种平面联系测量。2）导线定向测量法就是采用导线测量的方法进行定向。比较适用于盾构法施工的隧道（盾构井较大）。3）两井定向。适合矿山法施工的隧道。4) 联系三角形定向法（一井定向）。它是一种比较经典的平面联系测量法。其对竖井的大小（保证钢丝间距用）有要求。投点时，悬吊2根钢丝，第一次独立测量完成后，移动钢丝，再独立进行一次，最后取两次独立测量结果的均值作为最终成果使用。2） 陀螺定向1地面：选取地面高等级已知边的一端进行陀螺定向。先进行测前零位测量。测前零位测完后，采用逆转点法或中天法进行陀螺读数，

37、读数中值符合有关要求后，进行测后零位测定。每条边独立陀螺定向三次，限差满足要求后，取中值作为该方向定向结果。当陀螺定向完成后，将仪器搬至高等级已知边的另一端，按照上述方法进行陀螺定向。在陀螺定向满足有关规范要求后，取两端定向的平均值作为陀螺定向成果。根据陀螺定向结果和已知边的坐标方位角可以计算陀螺仪器常数。联系测量铅垂仪、陀螺经纬仪联合定向法铅垂仪、陀螺经纬仪联合定向法1） 竖井投点组织人员进行投点架架设。投点井架架设完成后，用NL垂准仪置于投点井架上进行投点。在井上井下各投2点，每点按0、90、180、270四个方向投下四点，当投下四点构成的正方形，边长小于5mm时，取正方形对角线交点为井下

38、投点，否则重投。量井上井下两投点间距，井上井下投点间距较差应1mm，否则重投。所投点应与地面控制点通视良好，利于边角测量。2） 陀螺定向1地面：选取地面高等级已知边的一端进行陀螺定向。先进行测前零位测量。测前零位测完后，采用逆转点法或中天法进行陀螺读数，读数中值符合有关要求后，进行测后零位测定。每条边独立陀螺定向三次，限差满足要求后，取中值作为该方向定向结果。当陀螺定向完成后，将仪器搬至高等级已知边的另一端，按照上述方法进行陀螺定向。在陀螺定向满足有关规范要求后，取两端定向的平均值作为陀螺定向成果。根据陀螺定向结果和已知边的坐标方位角可以计算陀螺仪器常数。2地下：在隧道内选取一条比较稳定的、边

39、长较长的导线边进行陀螺定向。先在这条边的一端，依照上述办法进行定向；再搬至另一端进行定向。在陀螺定向满足有关规范要求后，取两端定向的平均值作为陀螺定向成果。定向方法和要求同地面。然后，可以根据地面陀螺测量的仪器常数和地下边的陀螺方位角计算出地下边的坐标方位角。3） 导线边角测量在定向及投点完成后，按照四等导线对边角测量的要求进行地面和洞内导线边角测量。对竖井投点形成的空间平面夹角用陀螺定向成果及相关的导线角进行推算。使得地上导线和地下导线通过投点形成一个闭合导线或附合导线。4）平差计算1对于经竖井联系测量所形成的闭合导线或附合导线进行严密平差，得出地下控制点的坐标成果。2也可以通过陀螺定向推算

40、地下定向边的方位角，再通过地下导线测量的角度推算每一条地下边的方位角，根据投点的坐标、导线边的边长和方位角求算各个导线点的坐标。联系测量联系三角形测量法:EDAcBabDEABCABCCCbDppmpnpKCDABZ其 中 为 地 面 G P S 点 或 加 密 控 制 ； 为连 接 点 ， 为 两 车 站 基 线 边 （ 定 向 边 ） , 为 隧道 内 控 制 点 ， K 为 贯 通 点 。EDEDCCCCCDDC、ai 钢尺应挂钢尺鉴定时的重量，测量地上地下温度，上下同时观钢尺应挂钢尺鉴定时的重量，测量地上地下温度，上下同时观测，两次高差较差测，两次高差较差3mm3mm，独立进行三次，取

41、其均值为观测值计算，独立进行三次，取其均值为观测值计算地下水准基点标高。导入标高示意图如下地下水准基点标高。导入标高示意图如下 导入标高导入标高HnpKc其中：A、B为两井口地面三等水准点，a1、a2、 为水准尺读数， 为钢尺读数。baAabcHn-1ppH2pH1baabBbbaabbZ两井定向法利用相距较远的两个竖井，悬吊钢丝，分别在地面地下测定两钢丝的坐标，在井下用无定向导向进行计算，求出井下导线的坐标作为地下导向的起算边。 注意要点：两钢丝的距离尽可能长。地下平面和高程控制测量 地下导线随着盾构的掘进而不断延长，导线点也随着盾构掘进而一个个建立起来，由于隧道贯穿测量中的地下导线是一条支

42、导线，这条导线来指示盾构推进方向，它必须是十分准确的。所谓准确性包括两个方面，即可靠性和高精度。为了提高导线的准确性，一般用双导线法，即在井下布设两条导线，每次导线点延伸，采用两条导线测量的平均值作为新点的坐标。导线的精度由作业仪器，作业方法决定。 隧道内控制测量隧道内控制测量平面控制测量平面控制测量 水平角观测：水平角观测： a a、主控测量：基座均匀转角、主控测量：基座均匀转角120120三次对中，每次对中三次对中，每次对中2 2测回（即左角、右角各测回（即左角、右角各一测回）；每测回互差一测回）；每测回互差66，左右角之和与，左右角之和与360360的的差应差应66；b b、施工控制量：

43、两测回观测，测回间重、施工控制量：两测回观测，测回间重新对中整平；新对中整平； 测距：各测回读三次读数，读数互差测距：各测回读三次读数，读数互差3mm3mm，往，往返较差返较差3mm3mm。高程控制测量：高程控制测量： a a、主控测量：采用、主控测量：采用DS1DS1水准仪水准仪+ +因瓦尺。测量方因瓦尺。测量方法宜用后法宜用后前前前前后观测顺序，前后视距后观测顺序，前后视距50m50m； c c、施工控制测量；采用、施工控制测量；采用DS3DS3水准仪水准仪+ +水准塔尺，水准塔尺，变化仪器高程往返测量，往返较差变化仪器高程往返测量，往返较差3mm3mm。 b b、基辅划读数较差、基辅划读

44、数较差 0.7mm0.7mm，同站两次高差较，同站两次高差较差差 1.5mm1.5mm； 第三部份第三部份 盾构施工中的导向控制盾构施工中的导向控制盾构机导向系统的分类及各自特点 盾构机在地下掘进，而盾构机操纵手是看不到机器的位置和方向。他必须依赖于从外部量测的有关盾构机位置和方向的信息。虽然过去和现在都能利用传统测量技术测得盾构机的精确位置，但在两次测量之间需要进行内插。盾构机导向系统是一种实时测量系统。它能实时指示盾构机的位置与它理想位置的相对关系，并立即反馈盾构机控制的结果，以使其尽可能接近理想的隧道位置。盾构机导向系统在各隧道工地使用的类型主要有以下几种：1光闸式棱镜系统：2红外主动式

45、标靶测量系统：3推杆差动测量系统：4陀螺仪基系统： VMT（SLS-T）导向系统介绍 测量基本原理 SLS-T系统的主要基准点是由一个从激光经纬仪发射出的可见激光束提供，此激光经纬仪安装在隧道较稳定区域洞壁或衬砌上。（本激光束发射距离取决于激光功率、洞内环境条件和其所受的折射量，一般在100200米之间）。激光束穿过主机和后配套设备（激光窗口）无障碍空间照射到装在主机前部的靶上。有效激光到靶的距离也取决于激光窗口尺寸和隧道曲度。因此，定期前移激光至一新位置是必要的。测量组确定首发位置后，接下来的激光位置由自动定位设备来确定。激光束照射到ELS靶上时，光束相对于靶心的精确中心已测定。水平角在激光

46、束照射ELS靶时也确定了。在ELS靶内安装的是一个监测ELS靶倾角和转角的双轴倾角计传感器。附装在前部ELS靶上的是一个后向三棱镜。激光基准点位置至ELS靶间距离由经纬仪内电子测距仪测定。因此，激光基准点固有位置形成了。ELS靶固有位置和方位以及TBM位置和方位可以建立起来了 系 统 简 图激光经纬仪TBMELS光靶工业PCTBM操作室显示器黄盒子控制盒管片后视棱镜推进油缸SLS-T自动定位系统操作依据SLS-T自动定位隧道导向系统中采用的基本坐标系如下：地球坐标系： 整个现场测量与本坐标系有关。用其计算所有固定测点、始发位置、中点等。TBM坐标系： TBM上所装ELS靶、控制测点和基准点导向

47、元件尺寸的测量都在本坐标系内计算。本坐标系与TBM轴线有关。它包括和记录了测量用的所有必要测点。对于主控测量，控制测点可用来确定TBM位置。由此，TBM位置可独立决定而不取决于通过程序转化的隧道掘进软件。设计隧道线路（DTA）系统： 在本系统内，显示TBM前后基准点变化和偏移。坐标系在本系统内的确定是SLS-T的主要目的。总是显示TBM相对于本系统位置的水平/垂直偏移和变化。VMT软件主界面图 SLS-T 系统的功能特点系统的功能特点:1.计算TBM 的位置,并用图形及数字两种方式显示2.管环拼装完毕后，计算并显示已拼管环及其封顶块的位置3.计算并显示TBM 的趋向4.计算平滑纠偏曲线，使TB

48、M 切向返回设计轴线（理论轴线）5.通过新计算出来的纠偏曲线，预算后续管环的类型6.支持多种语言版本7.备份所有已拼管环的数据信息（掘进报告，日志文件等）8.显示为了使TBM 沿计算好的纠偏曲线掘进所需要的油缸的行程9.完全通过PC 对所有的组件进行自动操作10.TBM 掘进全自动化11.自动测量盾尾间隙(可选)12.自动检测激光方位（方向控制）13.在拼装管片的过程中,通过程序的引导实现激光站的前移14.通过电话线实现远程控制15.地面办公室或世界上任何一个地方通过电话线显示隧道中计算机屏幕上的内容16.通过标准的几何元素,计算隧道设计轴线(DTA)17.界面友好,操作方便(采用Window

49、s 操作系统)SLS-T系统使用注意事项系统使用注意事项：1.各元器件顺畅联结。各联结电缆、数据线要有一定的盈余度。2.经常监控导向系统的工作状况，出现异常情况及时处理。3.掌握好移站的时间和位置4.及时利用地下主控导线点复核各基站的三维坐标。5.定期人工复核盾构机姿态。6.做好管环监测工作 VMTVMT系统安装、调试、检测系统安装、调试、检测 1、ELS激光标靶安装线圈连接一定要固定牢固，导线要绑扎，不能有悬吊现象出现。 2、棱镜托架安装：注意钢板一定要用水平尺置平才可固定。整个托架安装不能有任何松动。托架侧面距后续台车右侧主粱偏差（150d200mm）,底板距油管最高的高差为50h10mm

50、，高程偏差5mm，则要停机对托架进行检测。包括平面坐标和高程的测量。 VMTVMT系统安装、调试、检测系统安装、调试、检测7、VMT自动导向系统一般故障的处理程序：重新启动SLS检查VMT系统各电源检查VMT连续电缆接头检查TCA是否正常打开SLS电脑程序查看相关参数是否正确通知上报8、TCA移站工作顺序：测量新点坐标输入新坐标及点号保存定向测量检查定向测量OK(三菱导向系统操作方法一样) .TCATCA托架移站与检测托架移站与检测 一般一般TCATCA托架移站由人工测量新站点三维坐托架移站由人工测量新站点三维坐标和自动测量相互检核，标和自动测量相互检核， 掘进掘进5 5环环88环再对环再对T

51、CATCA托架进行复测。移站前必须确认后续托架进行复测。移站前必须确认后续TCATCA托架、托架、棱镜托架已检测。在确认托架因外因破坏而位棱镜托架已检测。在确认托架因外因破坏而位移时，则需重新安装临时托架及时测量移时，则需重新安装临时托架及时测量TCATCA托架、托架、棱镜托架三维坐标。棱镜托架三维坐标。 每次移站或检测托架后在每次移站或检测托架后在修改导向系统测量参数前都必须记录当前盾构修改导向系统测量参数前都必须记录当前盾构机姿态，机姿态， 修改盾构机测量参数必须有第二人确修改盾构机测量参数必须有第二人确认并在记录本上签字。认并在记录本上签字。 自动测量盾构机姿态后，自动测量盾构机姿态后，

52、进行修改参数前后的盾构机姿态的比较分析，进行修改参数前后的盾构机姿态的比较分析，确认无误后下达掘进指令。确认无误后下达掘进指令。 国产导向系统的发展国产导向系统发展情况：YJD导向系统简介YJD掘进导向系统掘进导向系统是由我们自主开发的一套隧道智能化掘进导向系统，它采用目前最为流行的Microsoft Visual Studio.NET 2003家族中的Visual C#.NET作为系统开发工具，系统开发采用了自动测量（全站仪TPS1203）、地质工程、软件工程、数字空间等多项技术综合而成。系统开发过程中参考了德国VMT的SLS-T系统和日本Ezan公司的ArigaTaya 的盾构掘进系统软件，并从广州地铁号线、3号线使用的情况来自主开发了有针对的、适合我国的多功能隧道掘进导向系统软件。该软件具有以下特点：DTA路