地鐵盾構施工測量

作者：何德漢

地鐵盾構施工測量總結

一、概述

盾構法是隧道施工采用的一項綜合性施工技術，它是將隧道的定向掘進、運輸、襯砌、安裝等各種工種組合成一體的施工方法。其工作深度可以很深，不受地面建筑和交通的影響，機械化和自動化程度很高，是一種先進的土層隧道施工方法，廣泛用于城市地下鐵道，越江隧道等工程的施工中。盾構施工測量主要是控制盾構的位置和推進方向。利用洞內導線點測定盾構的位置，用激光全站儀或者激光定向儀指示推進方向，用千斤頂編組施以不同的推力，進行糾偏，即調整盾構的位置和推進方向。

二、盾構施工測量準備工作

施工圖審核、測量定位依據點的交接與檢測、測量方案的編制與數據準備、測量儀器和工具的檢驗校正、施工場地測量、盾構施工線路建（構）筑物調查。

三、地面控制網測量

盾構施工地面控制網測量應根據業(yè)主提供的測量定位依據點進行，并且在隧道開挖以

前完成。它主要包括平面控制測量和高程控制測量，主要任務是測定地面各洞口控制點的平面位置和高程，作為向地下洞內引測坐標、方向及高程的依據，并使地面和地下在同一控制系統(tǒng)內，從而保證隧道的準確貫通。

平面控制網一般布設為獨立網形式，根據隧道長度、地形及現(xiàn)場和精度要求，采用不同的布設方法，例如三角鎖（網）法，邊角法、精密導線法以及GPS定位技術等，而高程控制網一般采用水準測量、三角高程測量等。1、地面導線測量

在隧道施工中，地面導線測量可以作為獨立的地面控制，也可以用以進行三角網的加密，將三角點的坐標傳遞到隧道的入口處。

1.1、導線點的布設。

1.1.1、精密導線點的外置應選在因施工變形影響范圍以外的地方，點位應避開地下建筑物、車站、地下管線等。樓頂上的導線點宜選在靠近并能俯視線路、車站、車輛段一側穩(wěn)固的建筑上。

1.1.2、精密導線應沿線路方向布設，并應采用附合導線、閉合導線或多個結點的導線網的形式。

1.1.3、相鄰標段銜接處需要設有至少兩個共用點，并確保滿足附合導線的

邊長數少于12個，相鄰邊的短邊不宜小于邊長的1/2，且短邊邊長不宜短于100m的要求。

1.1.4、附合導線超長時，宜布設結點導線網，結點間角度個數不超過8個。1.1.5、每個車站附近至少布設兩個以上的平面控制點，車輛段附近布設3

至5個控制點，平面控制點應該能夠同車站端頭井通視，相鄰控制

點間也需保證通視。

1.1.6、相鄰精密導線點間以及與其相鄰的衛(wèi)星定位點間的垂直角不應大

于30度，視線距障礙物的距離不應小于1.5m，避免旁折光影響。

1.2、外業(yè)測量要求

1.2.1、精密導線測量起閉于已知控制點，采用測角標稱精度不低于2”，測距標稱精度不低于2mm+2ppm的全站儀施測。棱鏡采用三腳架架設，儀器、棱鏡及對中器應檢驗合格。

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1.2.2、精密導線其主要技術要求如下：平均邊長導線總長每邊測距中誤差（mm）±4測距相對中誤差測角中誤差（″）站儀±2.54測回數I級全II級全站儀65√n方位角閉合差（″）全長相對閉合差相鄰點的相對點位中誤差（mm）（m）（km）3503~41/600001/35000±8注：n為導線的角度個數；1.2.3、水平角測量（1）、導線測量前應對儀器進行常規(guī)檢查與校正，同時記錄檢校結果。（2）、導線點上只有兩個方向時，其水平角觀測應符合以下要求：

①、應采用左、右角觀測，左右角平均值之和與

360度的較差應小于4秒；

②、前后視距長相差較大，觀測需要調焦時，宜采用同一方向正倒鏡同時觀

測法，此時一個測回中不同方向可不考慮2c較差的限差；

（3）、在精密導線網結點或衛(wèi)星定位控制點上觀測水平角時符合以下要求：①、方向數超過3個時宜采方向觀測法，

②、方向觀測法水平角觀測的技術要求：

全站儀的等級I級II級半測回歸零差68一測回內2c較差913同一方向值各測回較差69觀測過程中，氣泡中心位置偏離不得超過一格；氣泡偏離接近1格時，在測回間重新整置儀器。

水平角觀測不符合上表要求時，進行重測。水平角觀測結束后，應按下列公式計算導線測角中誤差：mβ=1/N[fβ*fβ/n]。（式中：fβ符合導線或閉合線環(huán)的方位角閉合差；n計算時的fβ測站數；N附合導線或必和導線環(huán)的個數。）1.2.4、距離測量（1）、導線邊長測量時，應量取測站氣象數據，讀數前將溫度計懸掛在離

o

開地面和人體1.5m以外陽光不能直射的地方，且讀數精確至0.2C；氣壓表置平且讀數精確至0.5hPa。

（2）、導線邊長測量各項限差滿足下表的要求：儀器精度等級I級II級同一測回各次讀數互差（mm）34測回間讀數較差（mm）46往返測平距較差≤2mD注：1、mD=（a+b*D），為儀器標稱精度。式中：a儀器標稱精度中的固定誤差（mm）b比例誤差系數。

D測距邊長度。

2、一測回指照準目標一次讀數4次。

四、聯(lián)系測量。

為了保證相向開挖隧道能準確貫通，就必須將地面洞外控制網的坐標、方向及高程，

經過豎井傳遞至地下洞內，作為地下控制測量的依據。通過聯(lián)系測量，使地面和地下有統(tǒng)一的坐標與高程系統(tǒng)，為地下洞內控制測量提供起算數據，所以這項測量工作精

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度要求高，需要非常仔細的進行。

1、根據地面控制網與地下控制網的形式不同，定向測量形式可以分為以下幾種：

（1）、經過一個豎井定向，既一井定向法。（2）、經過兩井個豎井定向，即兩井定向法。（3）、應用陀螺儀定向。五、盾構掘進導向系統(tǒng)VMT

在盾構施工測量過程中，用掘進導向系統(tǒng)VMT控制盾構的位置及推進方向。了解盾構

機現(xiàn)時里程、水平及垂直軸線數據與設計數據偏差情況，依據數據進行糾偏，即調整盾構的位置和掘進方向。掘進導向系統(tǒng)VMT主屏幕：

1、DTA點編輯器：

1.1、DTA點編輯器主屏幕：

通過掘進導向系統(tǒng)VMT中的DTA點編輯器可以完成設計軸線的計算與輸入，指導盾構機的推進。

1.2、DTA要完成數據的計算，必須填入初始值包括：隧道軸線上起始點的里程

（m），軸線上起始點東向坐標（m），軸線上起始點北向坐標（m），軸線上起始點高程（m），水平軸線的起始方位[gon]，水平軸線的起始方位[gon]。

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1.3、數據輸入首先要選擇元素，水平元素中可以輸入直線、圓曲線和緩和曲線，

垂直元素中可以輸入圓曲線和直線。

1.3.1、直線的參數有長度、角偏差和偏差。偏差表示當前隧道軸線和DTA之間的距離。在有偏移的DTA的計算中，在DTA的最后必須添加一個元素因此在最后的元素中偏差才能被設置為0。

1.3.2、圓曲線的參數有長度、角偏差、偏差和半徑。角偏差和偏差的意思同直線是一樣的，半徑必須帶符號輸入（左轉曲線=>負,右轉曲線=>正)。1.3.3、緩和曲線的參數有長度、角偏差、偏移和彎曲方向。角偏差的意思同直線是一樣的，彎曲是同帶符號的半徑相似的，如果DTA向左轉，選擇“向左”，如果向右轉，選擇“向右”。

2、點管理：盾構向前掘進時要根據現(xiàn)場情況進行吊籃更換，在點管理器中可以輸入各

個基準點（激光全站儀測站、后視參考點），如果這些點在設計軸線范圍內，則會

被計算和顯示出這些點的里程和偏離值，如果沒在設計軸線范圍內，則為空白。

六、盾構機施工測量

1、盾構洞門鋼環(huán)預埋件測量，盾構機始發(fā)及破壁前應對洞門預埋件進行檢測，并根據

預留洞門的實際位置與設計之差來確定盾構機始發(fā)及破壁位置。2、始發(fā)托架測量，盾構始發(fā)方位確定后，應對始發(fā)托架定位測量。

3、反力架安裝測量，在各始發(fā)相關參數確定后，應對反力架進行定位安裝測量，并在

反力架安裝時進行跟蹤試調測量。4、盾構機始發(fā)姿態(tài)測量，在盾構機始發(fā)前，應對盾構機始發(fā)姿態(tài)進行測量，并對盾構

機姿態(tài)隨時進行調整，以保證盾構機姿態(tài)的正確性。5、始發(fā)吊籃測量，盾構始發(fā)前應對盾構機始發(fā)吊籃控制點進行測量，以便指導盾構機

正常掘進。

6、隨著盾構機掘進，吊籃控制點通過導向系統(tǒng)的移站功能向前移站，同時定期通過主

控導線點對吊籃進行復測，復測周期為導向系統(tǒng)移站兩次后進行一次復測。復測的

基準起點為主導線向后退三站開始�；蛘咧苯硬捎萌斯�測量確定新吊籃控制點的坐標。

7、環(huán)片姿態(tài)檢測，為確保盾構機及環(huán)片姿態(tài)的正確性，盾構機每掘進一定長度后，應

對已安裝好的環(huán)片進行檢測。其高程直接測量環(huán)片最低點的高程，平面偏移采用鋁合金尺配水準器，利用全站儀觀測鋁合金直尺中點，然后計算中點坐標與軸線之間

的關系。環(huán)片姿態(tài)檢測始發(fā)實驗段每10環(huán)一次，正常施工后20環(huán)復測一次，并即時將測量成果上報。在始發(fā)前10環(huán)和到達前50環(huán)內人工測量頻率加倍。

七、貫通測量

1、貫通測量是坑道施工中和貫通后的測量。前者是為確保掘進的坑道（或豎井）能按

設計準確貫通而進行的，一般包括：地面聯(lián)測、地下導線測量和坑道掘進測量、放樣掘進方向和坡度，并常檢查其正確性；后者是在隧道貫通后，測定實際的橫向、縱向和豎向貫通誤差。目的是為獲取實際的貫通誤差值，作為下一步調整施工中線的依據，以獲得一條調整后的隧道中線，作為擴大斷面、襯砌以及在鐵路隧道中鋪設鐵軌的依據。貫通測量包括平面貫通測量和高程貫通測量。前者是測定實際的橫向和縱向貫通誤差，測量方法隨洞內控制的形式而異：對于采用中線法施工的隧道貫通之后，應從相向測量的兩個方向各自向貫通面延伸中線，并各釘一臨時樁，量取兩樁之間的距離，即得隧道的實際橫向貫通誤差，兩臨時樁的里程之差即為隧道的實際縱向貫通誤差；采用單導線作為洞內控制時，貫通之后在貫通面上釘一臨時樁，從相向測量的兩個方向各自向臨時樁進行支導線測量，分別測取臨時樁點的平面坐標，將兩組坐標的差值

201*-12-作者：何德漢

分別投影到貫通面上和隧道中線上，則貫通面上的投影即為橫向貫通誤差，在中線上的投影即為縱向貫通誤差。其他類型的控制圖形可據實際情況設計適合的方法。高程貫通測量是測定實際的豎向貫通誤差，通常采用水準測量方法，從隧道兩端洞口附近的水準點開始，各自向洞內進行，分別測出貫通面上同一點的高程，即獲此點的兩個高程之差。

2、根據盾構施工工法的特點及結合主要誤差產生的工序位置，現(xiàn)擬把平面貫通誤差主要分為四個部分：地面控制網誤差、聯(lián)系測量誤差、地下控制導線誤差、盾構姿態(tài)測量誤差。

2.1、根據公式預算貫通誤差。

公式：mxβ=±m(xù)β/ρ」∑R2yi（mxβ：貫通誤差，mβ估計測角中誤差，ρ=206.265，」∑Ryi為平面貫通誤差主要分為四個部分中誤差。

八、參考文獻

1、《地下鐵、輕軌交通工程測量規(guī)范》（GB50308-201*）2、《南昌市軌道交通1號線一期工程土建九標盾構施工測量方案》

總結人：何德漢日期：201*/12/23

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地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

目錄

1.概況.........................................................................................................22.編制依據.................................................................................................23.儀器設備配置..........................................................................................24.施工測量組織機構..................................................................................25.測量技術保證措施..................................................................................36.技術方案.................................................................................................47.貫通后測量………………………………………………………………138.全線貫通誤差分析………………………………………………………...14

地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

地鐵盾構區(qū)間測量施工專項方案

1.概況1.1工程概況

略

1.2控制點概況

區(qū)間總共利用業(yè)主提供的地面精密控制點11個、二等水準點9個，其中相鄰兩控制點相互基本通視。精密導線點由玉～灑沿線路布設，通視基本良好；

2.編制依據

略

3.儀器設備配置

儀器名稱徠卡全站儀反射棱鏡徠卡電子水準儀條碼銦鋼尺50米裹塑鋼尺數顯式收斂儀對中桿尺墊規(guī)格型號TCR1201徠卡萊卡DNA032m50m監(jiān)測儀器匯總表表1

單位臺套臺對把臺套個數量121111124.施工測量組織機構

整個區(qū)間施工中，項目經理部設測量主管一名，負責具體的施工測量工作管理及安排；專職測量工程師，負責現(xiàn)場施工測量放樣及內業(yè)資料的整理；專職測量工，負責施工監(jiān)測實施及測量工作的實施與配合。整個測量工作實行“測量工對測量工程師負責、測量工程師對測量主管負責、測量主管對項目總工程師負責”

地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

的層層負責制。

測量組織機構人員名單如下：序號人員職務項目經理項目總工測量主管測量工程師高級測量員高級測量員高級測量員高級測量員主要職責全面負責監(jiān)測工作的管理。負責監(jiān)測管理工作與監(jiān)測數據的分析。負責監(jiān)測方案實施，管理。負責監(jiān)測方案實施，監(jiān)測資料的分析與整理監(jiān)測方案實施，資料整理監(jiān)測方案實施，資料整理。監(jiān)測方案實施與配合。監(jiān)測方案實施，資料整理。123456785.測量技術保證措施

1、施工中認真做好地下導線和洞中水準線路的復測工作，至少一月復測一次，確保各導線點和水準點的穩(wěn)定。

2、獨立復測由業(yè)主交給的導線點和地面主控制點，并在此基礎上安排自已的控制或施工放樣測量作業(yè)，按規(guī)范埋設測量樁點并定期復測。

3、為保證工程順利進展，適當加密或改善地面控制點，務求有較多的“多余觀測條件”以保證施工測量精度。

4、放樣工作特別關注保證車站兩個端頭井處隧道的空間位置，確保不修改線路設計，確保限界凈空需要。

5、對每個工序的測量作業(yè)按照監(jiān)理工程師的要求提交測量報告，經駐地監(jiān)理核準后，方允許后面工序的操作。

6、接受和配合駐地監(jiān)理檢查工作，以及對施工控制測量項目進行的階段性復核和抽檢工作。

7、按照《樁位保護協(xié)議》要求對測量監(jiān)理交樁及施工場地內已復測樁點重點保護。

8、測量的原始記錄，必須在現(xiàn)場同步作出，嚴禁事后補記補繪；測量資料

地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

不允許涂改，不合格時進行補測或重測。

9、測量過程必須有可追溯的詳細文字記錄，內容包括測量儀器編號及名稱、人員分工、測量讀數、計算、結果，控制樁使用情況，氣候、日期、主測人、復核人等。

10、利用已知點進行引測、加點和工程放樣前，堅持先檢測后利用的原則，即已知點檢測無誤或合格時，才能利用。

11、設立測量小組，施工放樣堅持復核制，以確保點位正確。復核制包括兩個方面，即內業(yè)復核和外業(yè)復核。只有在內業(yè)和外業(yè)復核無誤后方可進行下一步的施工。

12、測量的人員和儀器必須有絕對的保證和相對的穩(wěn)定。所有參加測量的人員都必須持證上崗，并且建立各測量人員的崗位負責制。測量儀器必須定期校核和控制在使用有效期內，同時加強對測量儀器的管理。

13、盾構隧道內布置主副導線，在隧道內形成閉合環(huán)。

6.技術方案

外業(yè)測量工作分為三個階段：前期準備工作階段；隧道施工階段；貫通后測量階段。

6.1隧道掘進準備工作階段

測量工作主要有：①復測業(yè)主提交的控制點；②地面控制導線測量；③地面控制高程測量；④車站盾構井的聯(lián)系測量。

6.1.1復測業(yè)主移交的控制點6.1.1.1平面控制點復測

平面控制點復測按精密導線的技術要求進行。精密導線沿線路方向布設，采用附合導線復測。

精密導線測量過程中主要技術要求：每邊測距中誤差：±4mm測距相對中誤差：1/60000測角中誤差：±2.5″Ⅱ級全站儀測回數：6測回方位角閉和差：5n1/2

地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

全長相對閉和差：1/35000相鄰點的相對點位中誤差：±8mm

精密導線點上只有兩個方向時，按左右角觀測，左右角平均值之和與360度的較差應小于4″。

水平角觀測遇到長、短邊需要調焦時，應采用盤左長邊調焦，盤右長邊不調焦；盤右短邊調焦，盤左短邊不調焦的觀測順序進行觀測。

每條導線邊應往返觀測各兩個測回。每測回間應重新照準目標，每測回三次讀數。

測距時，一測回三次讀數的較差應小于3mm,測回間平均值的較差應小于3mm,往返平均值的較差應小于5mm。

6.1.1.2高程控制點復測

高程控制點復測按精密水準測量的技術要求進行,復測線路為閉合線路。6.1.1.2.1、精密水準測量觀測方法：①往測奇數站上為：后前前后偶數站上為：前后后前

②返測奇數站上為：前后后前偶數站上為：后前前后

③每一測段的往測與返測，分別在上午、下午進行，也可在夜間觀測。④由往測轉向返測時，兩根標尺必須互換位置。6.1.1.2.2、精密水準測量的主要技術要求：每千米高差中數中誤差偶然中誤差：±2mm每千米高差中數中誤差權中誤差：±4mm附合水準路線平均長度：2～4km觀測次數：往返測各一次

平坦地往返較差、附合或環(huán)線閉和差：±8L1/2mm視距：地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

為了便于各個聯(lián)系測量和臨時的施工放樣，分別在玉祥門站盾構井附近各增設3～4個地面趨近導線控制點。

6.1.2.1、精密導線網中的控制點位滿足以下要求：①、相鄰邊長不宜相差過大，個別邊長不宜短于100m。

②、精密導線點的位置應選在因地下鐵道、輕軌交通工程施工而發(fā)生沉降變形區(qū)域以外的地方。

③、點位應避開地下管線等地下建筑物。

④、GPS控制點與相鄰精密導線點間的豎直角不應大于30°。⑤、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。⑥、充分利用業(yè)主導線點。

⑦、地面趨近導線附合在精密導線上。近井點與GPS點或精密導線點通視，使定向具有最有利的圖形。趨近導線測量執(zhí)行精密導線的有關技術要求。

⑧、采用徠卡TCR1201全站儀進行施測（測角精度為±1″，測距精度為±1+1.5ppm）。按左右角觀測（左右角各三測回），左右角平均值之和與360°的較差應小于4″。精密導線和趨近導線采用嚴密平差，其近井點的點位中誤差應在±10mm之內。測角中誤差±2.5，方位角閉合差5.0×n，全長相對閉合差1/60000，全長相對閉和差：1/35000。

6.1.2.2、區(qū)間地面導線網的布設方式：

精密導線復測采用附合導線，玉祥門站以GPS控制點：西儀集團、和澳都酒店為起始方位邊，通過沿線的地面加密導線點，最后回到水工院和鴻海大廈，形成附合導線。

6.1.3地面控制高程測量

地面高程控制網是在城市二等水準點下布設的精密水準網。精密水準網沿工程線路布設成閉合路線。車站、隧道洞口或盾構井口設置2個以上的水準點。精密水準點選在施工場地變形區(qū)域外穩(wěn)固的地方，墻上水準點選在永久性建筑物上。水準點點位便于尋找、保存和引測。

業(yè)主提供11個水準點，分別為理工大技校、西儀坊、大慶路小學、建中巷、秦都酒店（付）、秦都酒店（正）、玉祥門里、蓮湖路小學、省物資局（付）、省物資局（正）、西安小學。為滿足測量和監(jiān)測要求，全段共測設10個臨時水

〃

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地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

準點，玉祥門站、灑金橋站各四個，聯(lián)絡通道設兩個，所有的高程控制點將布設在沉降影響區(qū)域外，且保證穩(wěn)定。臨時水準點用精密水準測量方法引測（所用儀器精度為±0.3mm/km），閉合差的精度為±8l1/2(l為水準線路長度，以km計)。

6.1.4車站盾構井的聯(lián)系測量

聯(lián)系測量分定向聯(lián)系測量和高程聯(lián)系測量6.1.4.1、定向聯(lián)系測量

本標段定向聯(lián)系測量均采用兩井定向聯(lián)系測量。6.1.4.1.1、玉祥門站兩井定向測量

當車站施工完成，盾構即將掘進之前，利用車站結構提供的條件分別在車站盾構始發(fā)井及臨時出土口的兩端懸吊鋼絲進行兩井定向，以提高地下導線的測量精度。

1)兩井定向的外業(yè)工作

根據規(guī)范對無定向導線的要求，我們在玉祥門站的地面上埋設四個近井點A、B、C、D，在底板上埋設四個控制點C1、C2、C3、C4構成閉和導線如圖1所示：通過近井點A、B經盾構井中懸吊的鋼絲O1及底板上的C1、C4和盾構井中懸吊的鋼絲O2回到C、D點。經過數據平差處理求得點C1、C2、C3、C4、的方位角和坐標。

2)內業(yè)計算

①通過精確測定兩近井點的坐標計算出兩點的方位角與距離。②假設地下導線點的起始方位角，計算地下導線點與鋼絲錘線的角度。③通過角度由已知方位角推算出所有地下導線的方位角。6.1.4.2高程聯(lián)系測量

傳遞高程測量采用鋼尺導入法示意圖見圖2。用鑒定后的鋼尺，掛重錘（重量與鋼尺檢定時的拉力相等），用兩臺水準儀在井上下同步觀測，將高程傳至井下固定點。整個區(qū)間施工中，高程傳遞至少三次。傳遞高程的地下近井點不少于2個，并對地下高程點間的幾何關系進行檢核。

測定近井水準點的高程的地面趨近水準測量路線，應附合在地面相鄰精密水準點上。趨近水準測量執(zhí)行精密水準測量的有關技術要求。采用在豎井內懸吊鋼尺的方法進行高程傳遞時，地上和地下安置的兩臺水準儀應同時讀數，每次

地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案獨立觀測三測回，每測回變動儀器高度，三測回得到地上、地下水準點的高差較差應小于3mm。三測回測定的高差進行溫度、尺長修正。銦鋼尺a1臨時水準點長鋼尺a2銦鋼尺臨時水準點G圖8圖26.2隧道施工測量6.2.1、施工控制測量盾構施工控制測量最大特點是所有的控制導線點和控制水準點均處在運動狀態(tài)，所以盾構施工測量中導線的延伸測量和水準點的復測顯得尤為重要。

6.2.1.1地下導線測量

地下控制導線的布設一般用支導線的方法，我項目部擬定在本標段內采用雙支導線的方法，雙支導線每前進一段交叉一次。每一個新的施工控制點由兩條路線傳算坐標。當檢核無誤，最后取平均值作為新點的數據。

隨盾構的掘進，直線段約60m布設一個施工控制點，150m布設一個控制導線點；曲線段約40m～80m布設一個導線點，控制導線點（包括曲線要素上的控制點）布設間距不少于100m。采用徠卡TCR1201全站儀（1″，1+1.5ppm），左右角各觀測3測回，左右角平均值之和與360度的較差控制在4〃內，邊長往返觀測各兩個測回，平均值較差控制在3mm之內，測回間測距相對中誤差控制在1/60000之內。

每一次向前延伸測量前，首先要向后延伸三點進行檢測，測角中誤差控制在+2.5〃內，角度互差控制在±4〃內。測距的相對中誤差控制在1/90000之內，若檢測值超出范圍，再往后延伸，直到滿足要求為止。

在盾構施工中，每掘進150m左右或盾構機檢修時間較長時，對隧道全線進行復測。

地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

6.2.1.2地下高程測量

地下高程測量采用水準測量方法，并起始于地下水準點。地下施工水準點每50m設置一個，地下施工控制水準點每200m設置一個并盡量與地下導線點合用。地下施工水準測量采用萊卡DNA03電子水準儀配合2m銦鋼尺進行往返觀測，其閉和差應在±8L1/2mm（L千米計）之內。地下控制水準測量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。重復測量的高程點與原測點的高程較差應不大于21/2倍高程中誤差，并采用逐次水準測量的加權平均值作為下次控制水準測量的起算值。地下控制水準測量的方法和精度要求同地面精密水準測量一致。

6.2.2、盾構機始發(fā)測量

盾構機始發(fā)測量包括盾構機導軌定位測量，反力架定位測量，盾構機姿態(tài)初始測量等。

6.2.2.1、盾構機導軌定位測量。盾構機導軌測量主要控制導軌的中線與設計隧道中線偏差不能超限，導軌的前后高程與設計高程不能超限，導軌下面是否堅實平整等。

6.2.2.2、反力架定位測量。反力架定位測量包括反力架的高度、俯仰度等，反力架下面是否堅實、平整。反力架的穩(wěn)定性直接影響到盾構機始發(fā)掘進是否能正常按照設計的方位進行。

6.2.2.3、盾構機姿態(tài)初始測量

盾構機姿態(tài)初始測量包括測量盾構機的水平偏航角、俯仰角、扭轉角。盾構機的水平偏航角、俯仰角是用來判斷盾構機在以后掘進過程中是否在隧道設計中線上前進，扭轉度是用來判斷盾構機是否在容許范圍內發(fā)生扭轉。

盾構機姿態(tài)測量原理。盾構機作為一個近似圓柱的三維體，在開始隧道掘進后我們是不能直接測量其刀盤的中心坐標的，只能用間接法來推算出其中心坐標。在盾構機殼體內適當位置上選擇觀測點就成為必要，這些點既要有利于觀測，又有利于保護，并且相互間距離不能變化。在下圖3中，O點是盾構機刀盤中心點，A點和B點是在盾構機前體與中體交接處，螺旋機根部下面的兩個選點。C點和D點是螺旋機中段靠下側的兩個點，E點是盾構機中體前斷面的中心坐標，A、B、C、D四點上都貼有測量反射鏡片。由A、B、C、D、O四點所構成的兩個

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四面體中，測量出每個角點的三維坐標（xi,yi,zi）后，把每個四面體的四個點之間的相對位置關系和6條邊的長度Li計算出來，作為以后計算的初始值，在以后的掘進施工過程中，Li將是不變的常量（假設在隧道掘進過程中盾構機前體不會發(fā)生太大形變），通過測量A、B、C、D四點的三維坐標，用（xi,yi,zi）、Li就能計算出O點的三維坐標。

用同樣的原理，A、B、C、D、E四點也可以構成兩個四面體，相應地E點的三維坐標也可以求得。由E、O兩點的三維坐標和盾構機的絞折角就能計算出盾構機刀盤中心的水平偏航、垂直偏航，由A、B、C、D四點的三維坐標就能確定盾構機的扭轉角度，從而達到了檢測盾構機的目的。

6.2.2.4演算工房導向系統(tǒng)初始測量

演算工房導向系統(tǒng)初始測量包括：隧道設計中線坐標計算，TCA托架和后視托架的三維坐標的測量，演算工房初始參數設置等工作。

○1、隧道設計中線坐標計算：將隧道的所有平面曲線要素和高程曲線要素輸入演算工房軟件，演算工房將會自動計算出每間隔1米/0.5米里程的隧道中線的三維坐標。隧道中線坐標需經過其他辦法多次復核無誤后方可使用�！�2、TCA托架和后視托架的三維坐標的測量：TCA（智能型全站儀）托架上安放全站儀，后視托架上安放后視棱鏡。通過人工測量將TCA托架和后視托架的中心位置的三維坐標測量出來后，作為控制盾構機姿態(tài)的起始測量數據。測量示意圖見圖6。α8圖11圖6○3、演算工房初始參數設置：將TCA的中心位置的三維坐標以及后視棱鏡的坐標、方位角輸入控制計算機文件里，TCA定向完成后，啟動計算機上的相應的導向程序，TCA將照準盾體內的兩個電動棱鏡并測量其坐標和方位角。根據激光束在兩個電動棱鏡上的測量的距離和方位角，可以確定兩個電動棱鏡水平位置和豎直位置，根據演算工房的雙軸測斜傳感器可以確定盾體的俯仰角和滾動角，TCA可以測得其與兩個電動棱鏡的距離，以上資料隨推進千斤頂和中折千斤頂的地鐵一號線TJSG-7標施工測量方案

伸長值及盾尾與管片的凈空值（盾尾間隙值）一起經掘進軟件計算和整理；盾構機的位置就以數據和模擬圖形的形式顯示在控制室的電腦屏幕上。通過對盾構機當前位置與設計位置的綜合比較，盾構機操作手可以采取相應措施盡快且平緩地逼近設計線路。

6.3盾構掘進測量

盾構開挖隧道，利用設置在盾構上的激光導向系統(tǒng)進行導向。隧道施工測量，采用地下施工控制導線點和施工控制水準點逐次重復測量成果的加權平均值作為起算數據。

盾構法掘進隧道施工測量包括盾構井（室）測量、盾構拼裝測量、盾構姿態(tài)測量和襯砌環(huán)片測量。采用聯(lián)系測量將測量控制點傳遞到盾構井（室）中，并利用測量控制點測設出線路中線點和盾構安裝時所需要的測量控制點。測設值與設計值較差應小于3mm。安裝盾構導軌時，測設同一位置的導軌方向、坡度和高程與設計較差應小于2mm。盾構拼裝竣工后，進行盾構縱向軸線和徑向軸線測量，主要測量內容包括刀口、機頭與盾尾連接點中心、盾尾之間的長度測量；盾構外殼長度測量；盾構刀口、盾尾和支承環(huán)的直徑測量。盾構機與線路中線的平面偏離、高程偏離、縱向坡度、橫向旋轉和切口里程的測量，各項測量誤差應滿足下表。

盾構機姿態(tài)測量誤差技術要求

測量項目平面偏離值（mm）高程偏離值（mm）縱向坡度（%）橫向旋轉角（′）切口里程（mm）測量誤差±5±51±3±10測定盾構機實時姿態(tài)時，測量一個特征點和一個特征軸，選擇其切口中心為特征點，縱軸為特征軸。利用隧道施工控制導線測定盾構縱向軸線的方位角，該方位角與盾構本身方位角的較差為方位角改正值，并以此修正盾構掘進方向。襯砌環(huán)片測量包括測量襯砌環(huán)的環(huán)中心偏差、環(huán)的橢圓度和環(huán)的姿態(tài)。襯砌環(huán)片不少于3～5環(huán)測量一次，測量時每環(huán)都測量，并測定待測環(huán)的前端面。相鄰襯砌

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環(huán)測量時重合測定2～3環(huán)片。環(huán)片平面和高程測量允許誤差為±15mm。盾構測量資料整理后，及時編制測量成果表，報送盾構操作人員。

盾構掘進測量以演算工房導向系統(tǒng)為主，輔以人工測量校核。利用盾構機上所帶的演算工房自動激光隧道導向系統(tǒng)及圖象靶來完成隧道內盾構機位置、形態(tài)及管片位置等隧道內的測量工作。并通過控制系統(tǒng)隨時進行調整。演算工房導向系統(tǒng)能夠全天候的動態(tài)顯示盾構機當前位置相對于隧道設計軸線的位置偏差，主司機可根據顯示的偏差及時調整盾構機的掘進姿態(tài)，使得盾構機能夠沿著正確的方向掘進。為了確保導向系統(tǒng)的準確性、確保盾構機能夠沿著正確的方向開挖，每周進行2次人工測量復核。

7.貫通后測量

全線貫通測量主要包括貫通測量和竣工測量。7.1貫通測量

隧道貫通前50m要加密各項測量次數，做盾構機進洞前的姿態(tài)檢測，TCA托架坐標檢測等。并及時向業(yè)主和監(jiān)理匯報結果，若測量結果不符合有關要求，及時調整自動導向系統(tǒng)參數，確保隧道準確貫通。貫通后，用貫通面兩側的導線點做貫通誤差測量，包括隧道的縱向、橫向和方位角貫通誤差測量、高程誤差測量。

7.2竣工測量

○1、線路中線測量：在直線段上點間距平均為150m，曲線上為60m，測量隧道管片實際中線坐標。按主控測量的方法要求進行，技術指標同主控測量。

○2、隧道凈空測量：以測定的線路中線點為依據，直線段每9m，曲線上包括曲線要素點每4.5米測設一個結構橫斷面，結構橫斷面可采用全站儀測量，測定斷面里程誤差允許為±50mm，測量斷面精度為±50mm。

8.全線貫通誤差分析

全線貫通誤差由三部分組成：橫向貫通中誤差（M橫），豎向貫通中誤差（M豎），縱向貫通中誤差（M縱）。其中橫向貫通中誤差和豎向貫通中誤差對隧道質量有影響，縱向貫通中誤差只對貫通面在距離上有影響，所以主要對M橫和M豎進行分析。影響橫向中誤差的主要原因是測角誤差，而測距誤差對M橫影響很小。高程誤差主要造成豎向貫通誤差。下面結合本標段的實際，通過實際貫通中誤差預測，評估我們擬使用的儀器及方法能否滿足設計及規(guī)范的要求。分析數據

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均取最不利值。

我們擬投入到本標段使用的儀器：儀器為徠卡TCR1201全站儀（測角精度為±1″，測距精度為±1+1.5ppm），萊卡DNA03電子水準儀（精度等級0.3mm/km）。均按精密導線、精密水準技術要求進行。

由橫向貫通誤差和高程貫通誤差分析可知，我們擬采用的測量儀器和測量方法能夠滿足盾構區(qū)間隧道貫通要求。

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