测量施工方案最终版

盾构施工测量方案报审表

天津地铁二期工程 表 号：A2-02 致（监理单位）中咨工程建设监理公司： 我方已根据施工合同的有关规定完成了 天津市地下铁道二期工程2号线第十三合同段盾构施 工测量 施工方案的编制，请予以审查。 附：盾构施工测量施工方案 承包单位（章）：中铁十八局集团有限公司 项目经理： 日 期： 监理工程师审查意见： 总监理工程师： 日 期：

天津市地铁二号线第十三合同段沙柳路站盾构区间

施工测量方案

编制：

审核：

批准：

中铁十八局集团有限公司

天津地铁二号线第十三合同段项目经理部

二○○七年十一月二十七日

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目 录

一、工程概况 ................................................................ 4 1.1工程简介 ................................................................. 4 1.2工程地质 ................................................................. 4 二、测量方案编制依据 ......................................................... 5 2.1编制依据 ................................................................. 5 三、工程测量项目 ............................................................. 5 3.1 平面、高程控制测量....................................................... 6 3.1.1 地面平面控制网的布设与施测 .......................................... 6 3.1.2 地面高程控制网的布设与施测 .......................................... 7 3.2 地上与地下平面、高程联系测量 ............................................ 8 3.2.1 地上与地下平面联系测量 .............................................. 8 3.2.2 地上与地下高程联系测量 ............................................. 10 3.3 地下平面、高程控制测量 ................................................. 10 3.3.1 地下导线测量 ....................................................... 10 3.3.2 地下水准测量 ....................................................... 12 3.4 盾构姿态测量 ........................................................... 12 3.4.1 盾构姿态测量（自动测量） ........................................... 13 3.4.2 盾构姿态测量（人工测量） ........................................... 14 3.4.3激光站人工移站 ...................................................... 15 3.4.4激光站自动移站 ...................................................... 16 3.4.5 激光站的人工检查 .................................................... 17 3.5 管环测量方法............................................................ 17 3.6贯通测量 ................................................................ 18 四、测量人员和设备配置 ...................................................... 23 4.1测量人员： .............................................................. 23 4.2测量仪器： .............................................................. 24 五、施工测量精度的保障措施 .................................................. 24 六、测量成果报验 ............................................................ 26 6.1 控制测量： ............................................................. 26 6.2 联系测量： ............................................................. 26 6.3 配合总测对地上、地下施工测量项目的阶段性复核和检查 ..................... 26 6.4 及时根据施工进度上报盾构姿态、管片测量报表 ............................. 26

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一、工程概况

1.1工程简介

天津地铁2号线13合同段沙柳路站～博山道站盾构区间位于河东区卫国道下，起于沙柳路站，终于博山道站，起讫里程为CK18+645.000～CK19+873.202（右线），全长1226.213m（右线短链1.989m）；左线区间全长1224.374m。在CK19+300（右线）处设有一条联络通道,设臵废水泵站。区间采用盾构机施工单圆隧道。

本盾构区间线路平面呈双“S”形，最小曲线半径为800m，最大曲线半径为1000m；隧道纵断面呈“V”形，最大纵坡21‰，最小纵坡2‰，覆土深度9～17m。盾构衬砌采用C50钢筋混凝土预制管片拼装而成，每环管片由3块标准块、2块邻接块及1块封顶块组成。管片采用错缝拼装。管片内径为Ф5500mm，厚度350mm，每环管片宽度1.2m。 1.2工程地质

根据地质钻探资料，本合同段地层主要由杂填土、粉土、粉质粉土、粘土组成，局部夹有薄层粉沙。盾构区间主要位于Q41al地层粉质粉土中。详细地层资料如表1所示：

表1 盾构区间地层岩性表 地层编号 岩土名称 土层厚度(m) 岩性描述 ①1 杂填土 0.7～3.5 湿～很湿，密实，主要为粉质粘土为主的杂填土，呈黄褐色，可塑。 ①2 素填土 1.0～2.3 黄褐色、褐色，可塑，主要为粉质粘土，夹碎石及有机质，含植物根。 ③1 粉质粘土 0.7～3.1 黄褐色、灰黄色，硬塑～流塑。局部夹薄粉土及粘土，含锈斑、贝壳及云母。 ③2 粘土 0.5～1.7 黄褐色，可塑，含锈斑、贝壳。局部夹粉质粘土薄层。 ③3 粉土 0.6～3.1 褐黄色、灰黄色，中密～细蜜，湿含锈斑、贝壳。局部夹粉质粘土薄层。 ③4 淤泥质粉质粘土 0.8～1.9 灰色，流塑。 ④1 粉质粘土 0.5～7.7 褐灰色，可塑～流塑，含贝壳、有机质、云母，夹粘土及粉质粘土薄层。 ④2 粉土 0.5～6.2 灰色，湿～很湿，松散～密实，含贝壳。夹粉质粘土薄层。 ④3 淤泥质粉质粘土 0.4～2.9 灰色，流塑，含贝壳及有机质，夹粉土及粘土薄层。 ⑤1 粉质粘土 0.5～3.6 灰褐色、浅灰色，可塑～软塑，含锈斑、贝壳，顶部为泥炭层。 ⑤2 淤泥质粉质粘土 0.6～3.7 灰色，流塑，含锈斑、贝壳。 ⑥1 粉质粘土 1.3～4.8 灰黄色、褐黄色，可塑～软塑，含锈斑、贝壳及姜石，局部夹粉砂薄层。 ⑥2 粉土 1.1～1.7 褐黄色，密实，湿。含锈斑、贝壳，局部夹粘土薄层。 ⑥3 粉土 1.0～5.5 褐黄色，松软～密实，饱和。含贝壳、姜石及锈斑，局部夹粉质粘土薄层。 ⑦1 粉质粘土 0.36～8.2 褐灰色，软塑～可塑，含贝壳、姜石及锈斑，局部夹粉沙及粉土薄层。 ⑦2 粉土 0.3～8.8 黄褐色，中密～细密，稍湿～湿。含贝壳及锈斑，局部夹粉砂、质粘土薄层。 ⑦3

粉沙 2.6～4.1 黄色、褐色，密实，饱和。含锈斑，局部夹粉质粘土薄层。 4

⑧1 ⑨1 ⑨2 ⑨3 ⑨4 ⑩1 粉质粘土 粉质粘土 粉土 粉砂 粘土 粉质粘土 0.4～2.3 0.7～7.2 0.62～7.5 0.6～3.7 0～>3.0 0～>2.1 深褐色、黄褐色，可塑～软塑，含贝壳、锈斑，局部夹粉土、粘土薄层。 黄褐色、灰黄色、灰褐色，可塑～软塑，含姜石、锈斑，局部夹粉土薄层。 褐黄色，密实，湿～稍湿，含锈斑、姜石，局部夹粉砂及粉质粘土薄层。 黄褐色、褐黄色，密实，饱和，含贝壳、锈斑，局部夹粉质粘土薄层 褐色，可塑，含锈斑及钙质结核，局部夹粉砂薄层。 深褐色、灰黄色，可塑～软塑。 二、测量方案编制依据

2.1编制依据

本测量方案编制的主要依据有：

1）《地下铁道、轻轨交通工程规范》(GB50308-1999)； 2） 《城市测量规范》(GJJ8-99)； 3） 《工程测量规范》(GB50026-93)；

4） 《天津市地铁二期施工控制测量技术规定》（天津市地下铁道总公司建设公司，2004.11）；

5） 《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）； 6） 《地下铁道设计规范》（GB50299-1999）； 7） 《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）； 8） 《天津市地下铁道二期工程2号线施工设计排版图》； 9） 《天津市地下铁道二期工程2号线施工设计线路图》。

三、工程测量项目

盾构法施工中的测量工作的目的主要是为了确保盾构机准确进洞和保证施工时隧道轴线符合设计要求。这也是盾构法隧道施工的一个关键所在。盾构法隧道施工中的测量工作四个主要部分分别是：地面平面、高程控制测量，地上与地下平面、高程联系测量，地下平面、高程控制测量和盾构姿态测量、管片测量，贯通测量六个部分。以下将分别详述在天津地铁2号线13标段盾构隧道施工中测量工作的各个方面。

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3.1 平面、高程控制测量

根据《天津地铁二期工程施工测量管理细则》，盾构区间的导线和水准点的成果复核时间详见表2：

表2 总测联系测量复核安排 序号 1 2 3 4 成果内容 地面平面、高程控制测量 联系测量、地下导线和水准点 联系测量、地下导线和水准点 联系测量、地下导线和水准点 复核时间 始发基座安装前 掘进至100m左右 掘进至500m 距离贯通面100m 3.1.1 地面平面控制网的布设与施测

以北京城建勘测设计院有限责任公司天津项目部所提供的平面GPS2325、GPS2323和经其复核过的精密导线控制点CK131、CK132布臵为附合导线，建立地面导线控制网，点位相互关系见图1。导线测量采用徕卡TCRA702全站仪，测量技术要求按GB50026－93工程测量规范执行，测回法观测6测回，测角精度＋2″，测距4测回，双向观测。

地面平面控制网示意图 （图1）

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点位埋设方法：GPS2323、CK1361、CK1362采用强制归心标的方式；GPS2325、CK131、CK132因在车站施工区外围，采用埋设混凝土桩的方式，粗钢筋顶刻“十”字，作为永久性标志，见图2：

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导线点的埋设（图2） 1-粗钢筋；2-回填土；3-混凝土

以地面控制网为基础，施工时用导线控制测量来控制整个隧道的盾构推进。这样，一方面可以大大减轻测量人员的繁重外业、节省人力、物力、财力；另一方面则能直观地反映地面控制对横向贯通的影响，提高贯通精度。 3.1.2 地面高程控制网的布设与施测

施测方法：地上高程控制测量主要是在复核北京城建勘测设计院有限责任公司天津项目部所提供的精密水准点之后，把精密水准点和近井水准点组成附合水准路线，来测定近井点高程有效控制隧道高程贯通误差。

高程测量我标段采用TOPCON（AT-G2）水准仪及配套铟钢尺，技术要求按《工程测量规范》（GB50026－93）和《地下铁道、轨道交通工程测量规范》（GBJ50308-1999）规范执行。

A1 A2 接收井 始发井 其中A1、A2为布设的近井水准点。

近井水准点布置示意图（图3）

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点位埋设方法为埋桩法，即水准点选定后，就要埋设混凝土桩或石桩，如水准点的埋设示意图：

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水准点的埋设示意图（图4） 1-粗钢筋；2-回填土；3-混凝土

3.2 地上与地下平面、高程联系测量

地上与地下联系测量的目的主要是将井上点的平面坐标、高程与井下点的平面坐标、高程纳入到同一个系统中，从而为井下控制测量提供一个依据。 3.2.1 地上与地下平面联系测量

地上与地下平面联系测量俗称定向或方向传递，根据我标段施工的具体情况，地上与地下平面联系测量主要是采用两井定向吊钢丝的方式。点位布设如联系测量示意图所示：

图5中CK131、CK132、GPS2323、GPS2325为地面平面控制网控制点，B、C为投测竖井上方所吊两根φ0.3mm钢丝，分别悬挂重量为15千克的重锤，重锤放入水桶中以增大阻尼，并且在每根钢丝上下两端适当位臵粘贴上棱镜片。

从CK1361用全站仪观测B钢丝、从CK1362观测C钢丝，分别测角、测边，推算得出B、C点坐标，按照铅垂的原理，可以认为B点与B1点的二维坐标相等， C点与C1的二维坐标相等。期间，通过增加测回数（二级全站仪不少于6测回）的方法尽量消除偶然误差。井下设臵地下控制点D1、D2。地下D1、D2为埋设具有强制对中装臵的固定观测墩。地下无定向导线（B1——D1——D2——C1）的观测按照精密导线测量的技术要求执行。

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CK132 GPS2325 CK131 围墙 GPS2323 CK1361 CK1362 东 B C B1 D1 D2 C1 联系测量示意图（图5）

其数据推算方式如下：

1．由地面连接成果计算B、C的坐标xB、yB、xC、yC。 2．对B、C两点进行坐标反算，求BC的方位角aBC及其边长c。a...yBBC=arctgyCx C...xBc=(y2=

yC...yBxC...xBC...y2B)...(xC...xB)sina=cosa BCBC3．确定井下假定坐标系统。为方便起见，一般假定B1为原点，井下导线第一条边B1D1为x轴（即xB1=yB1=0；aB1D1=0°00′00〞）； 然后计算井下连接导线各点的假定坐标，得xC1、yC1。 4．在假定坐标系统中，反算B1C1的方位角aB1C1和边长c1 a1B1C1=arctgyCx C19

c1=(yC1)2...(xC1)2=

yC1xC1=

sinaB1C1cosaB1C1c与c1之差不应超过规程规定，当超限时应找出原因并更正。 5．计算井下第一条边B1D1的方位角aB1D1 aB1D1=aBC-aB1C1

6．以B点坐标和aB1D1为起算数据，重新计算井下连接导线各边的方位角及各点的坐标。

分别由地面和井下计算的C和C1点坐标，其差值应符合规程要求。对闭合差按与边长成正比反符号分配到各边的坐标增值中。 3.2.2 地上与地下高程联系测量

高程传递采用在竖井内悬吊钢尺的方法进行,传递时地上和地下同时安臵2台水准仪同时读数,每次独立观测3测回,每测回变动仪器高度,3测回得地上、地下水准点的高差较差小于3mm,求平均值得最终高差值，并在钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤。3测回测定的高差进行温度、尺长修正。传递高程过程见高程传递示意图。

铟钢尺 近井水准点 悬挂重锤的钢尺 铟钢尺 地下水准点

高程传递示意图（图6）

3.3 地下平面、高程控制测量 3.3.1 地下导线测量

地下平面控制测量主要是采用布设双支导线的方法进行。 地下平面控制测

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量以定向测量结果为井下导线的起始边，尽量使导线布设成为等边长支导线，随着隧道掘进，逐次布设地下隧道主导线点和仪器吊篮，两者均采用强制归心形式来设臵于盾构环片上，吊篮上的施工控制点，由隧道主导线点引测。

①洞内直线段约200m布设一个导线点,曲线段主导线控制点布设间距不少于60m，采取双交叉支导线形式布臵点位。

②按精密导线测量的技术要求施测.每次延伸施工控制导线测量前,对已有的施工控制导线前3个点进行检测无误后再向前延伸，导线布局见双交叉支导线示意图。图中：AB边为地下定向测量的定向边，AB--＞BC--＞CD为洞内主导线，BA--＞AE--＞EF--＞FG为洞内副导线。

FDBAECG 双交叉支导线示意图（图7）

③施工控制主导线在隧道贯通前测量5次,其测量时间与竖井定向同步。当重合点重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差小于10mm时,采用逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值。

表3 导线测量的主要技术要求（《地下铁轨、轻轨交通工程测量规范》） 测角中等级 误差误差(mm) (″) 测距中 精密导线 ≤±6 ≤±2.5 测距相对中误差 ≤1/60000 方位角测回数 闭合差（″） 6 5n 相对闭合差 ≤1/35000 其他技术要求与《地下铁轨、轻轨交通工程测量规范》中的有关条款相同。 ④洞内导线点埋设方式：施工导线点均采用强制归心标方式制作，洞内水准点布设于管片上的连接螺栓上。点位布局详见洞内点位埋设示意图。

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洞内点位埋设示意图（图8）

3.3.2 地下水准测量

随盾构推进深度，每隔200m左右的距离用精密水准观测布设精度较高的高程控制点。每次联系测量水准点均由地面检核至洞内高程控制点。由洞内高程控制点向吊篮传递高程过程见图9。洞内高程控制点的高程由地下起始高程控制点传递，引测前对起始高程控制点进行复核。另外，也可以在吊篮B点架仪器来直接后视A。

地下平面、高程控制测量依照勤复勤查的复核原测，和地面点互相联测，以保证盾构推进方向的准确性。

洞内高程传递示意图（图9）

3.4 盾构姿态测量

对于长隧道或曲线隧道施工来讲，确保掘进机(盾构)能正确地沿着设计轴线进行推进和贯通是最关键的问题。这一方面取决于地面控制测量的精度，另

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一方面更重要的是地下隧道测量、以及施工测量的精度和测量采用的技术手段。

为了保证盾构姿态的准确性，在盾构机掘进中我们采用人工测量和盾构姿态自动测量系统相结合的方法。对盾构机的掘进状态达到实时的监测，确保盾构机沿着设计轴线掘进。

3.4.1 盾构姿态测量（自动测量）

本区间盾构机上的自动导向系统为德国VMT公司的SLS-T系统,主要有以下四部分组成:(1)具有自动照准目标的全站仪。主要用于测量(水平和垂直的)角度和距离、发射激光束。(2)ELS(电子激光系统),亦称为标板或激光靶板。这是一台智能型传感器,ELS接受全站仪发出的激光束,测定水平方向和垂直方向的入射点。坡度和旋转也由该系统内的倾斜仪测量,偏角由ELS上激光器的入射角确认。ELS固定在盾构机的机身内 ,它相对于盾构机轴线的关系和参数在安装时就确定了。(3)计算机及隧道掘进软件。SLS-T软件是自动导向系统的核心,它从全站仪和ELS等通信设备接收数据,用来计算盾构机的位臵,并以数字和图形的形式显示在计算机的屏幕上。操作系统采用Windows xp,以确保用户操作简便。（4）中央控制箱。主要的接口箱，它为黄盒子（继而为激光全站仪）及ELS靶提供电源。(5)黄色箱子。它主要是用来给全站仪供电,保证计算机和全站仪之间的通信和数据传输。

导向基本原理：洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础。激光全站仪安装在位于盾构机的右上侧管片上的拖架上，后视一基准点（后视靶棱镜）定位后，全站仪自动掉过方向来，搜寻ELS靶，ELS接收入射的激光定向光束，即可获取激光站至ELS靶间的方位角、竖直角，通过ELS棱镜和激光全站仪就可以测量出激光站至ELS靶间的距离。TBM的仰俯角和滚动角通过ELS靶内的倾斜计来测定。ELS靶将各项测量数据传向主控计算机，计算机将所有测量数据汇总，就可以确定TBM在全球坐标系统中的精确位臵。将前后两个参考点的三维坐标与事先输入计算机的DTA（隧道设计轴线）比较，就可以显示盾构机的姿态了。

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盾构姿态测量这项工作包括盾构机与线路中线的平面（左右）偏移、高程（上下）偏移，纵向坡度、横向旋转和切口里程的测量，各项测量误差应满足盾

构机姿态测量误差技术要求要求。

表4 盾构机姿态测量误差技术要求 测量项目 平面偏离值 高程偏离值 纵向坡度 测量误差 ±5mm ±5mm 1％ 测量项目 横向旋转角 切口里程 测量误差 ±3′ ±10mm 测定盾构机实时姿态时，最少应测量一个特征点和一个特征轴，一般应选择其切口中心作为特征点，纵轴作为特征轴。

利用隧道洞内施工控制导线点测定盾构纵向轴线的方位角，该方位角与盾构本身陀螺方位角的较差，应为陀螺方位角的改正值，并以此修正盾构掘进方向。

3.4.2 盾构姿态测量（人工测量）

我们采用棱镜法来对盾构机的姿态进行检查。在盾构机内有18个参考点(M8螺母),这些点是固定在盾构机内并且相对于盾构机的轴线有一定的参数关系。在进行测量时,只要将特制的适配螺栓旋到M8螺母内,再装上棱镜就可。现在这些参考点的测量精度可以达到毫米级。利用已知的坐标和测得的坐标经过三维转换,与设计坐标比较,就可以计算出盾构机的姿态和位臵参数等。下面来说明如何用棱镜法来计算盾构机的姿态和位臵：

我们利用洞内地下导线控制点,只要测出18个参考点中的任意三个点(最好取左、中、右三个点)的实际三维坐标,就可以计算盾构机的姿态。对于以盾构机轴线为坐标系的局部坐标来说,无论盾构机如何旋转和倾斜,这些参考点与盾构机的盾首中心和盾尾中心的空间距离是不会变的,他们始终保持一定的值,这些值我们可以从它的局部坐标计算出来。根据这些参考点与盾构机的盾首中心和盾尾中心的空间距离始终不变这一依据,我们可以列出具有三个方程三个未知量的方程组。我们测出某一里程盾构机上任意三个参数点的实际三维坐标，

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代入方程组，只要解算出方程组。我们就可以轻松得出该里程上盾首、盾尾的中心三维坐标。在与对应里程上盾首中心和盾尾中心设计的三维坐标比较后,就可以得出盾构机轴线与设计轴线的左右偏差值和上下偏差值,以及盾构机的坡度,这就是盾构机的姿态。

把计算得出的盾构机姿态与自动导向系统在计算机屏幕上显示的姿态作比较,要两者的差值不大于10mm,就可以认为自动导向系统运行是正常的。

盾构机掘进期间，在开始10环须每1～2环以及在掘进至50m、100m处须进行一次人工测量，出现特殊情况时可适度调整距离。 3.4.3激光站人工移站

盾构机的掘进时的姿态控制是通过全站仪的实时测量ELS的坐标，反算出盾构机盾首、盾尾的实际三维坐标，通过比较实测三维坐标与DTA三维坐标，从而得出盾构姿态参数。随着盾构机的往前推进，每隔规定的距离就必须进行激光站的移站。激光站的支架用角钢和钢板做成可以安装在管片螺栓的托架形式, 托架的底板采用400×400×10mm钢板，底板中心焊上仪器连接螺栓,长1㎝。采取强制对中，减少仪器对中误差。托架安装位臵在隧道右侧顶部不受行车的影响和破坏的地方。安装时，用水平尺大致调平托架底板后，将其固定好，然后可以安装前视棱镜或仪器。托架示意图见图10。

激光站的托架示意图（图10）

人工移站一般在后视靶托架即将脱出盾构机最后一节台车后进行，这样就可以直接站在盾构机上移站，不需要搭楼梯，既安全又方便。把前视棱镜安装在后视托架后，测量出棱镜中心到托架底板的高程，然后直接从下面的测站采

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用极坐标测量方式测出托架的三维坐标。然后在后视靶托架上设站，前视直接采用极坐标测量方式测出激光站托架的三维坐标。然后把后视棱镜安装在后视靶托架上，把激光全站仪安装在激光站托架上整平，把黄盒子固定好，给全站仪接上电源，手动把全站仪瞄准后视棱镜，瞄准的精度在±10㎝左右，然后把全站仪电源关闭。接着在主空室里，启动SLS-T，按“编辑器—F2”进入编辑器窗口，进入激光站编辑窗口，输入激光全站仪中心和后视靶棱镜中心的三维坐标。按“保存”键保存，然后关闭编辑器窗口。再按“定位—F5”键，给激光全站仪定位。定位完成后，再按“方位检查—F5”键，检查激光站和后视棱镜的坐标有没有错误。如果超限，将会显示差值，如果不超限，那么将不显示。最后再按“推进—F4”就完成了激光站的人工移站的全过程。 3.4.4激光站自动移站

VMT导向软件SLS—T有激光站自动移站功能，移站的过程除了托架和全站仪及后视棱镜的安装，其它测量工作都可以通过此功能完成。

操作流程为：

程序的启动及后续测量工作在主控室进行。此时SLS-T软件处于“管片拼装”状态，按功能键F3，关闭测量后，通过功能键“激光站移站—F6”来启动程序。在初始窗口中，按下按钮“测量开始—F2”，启动方位检测程序。方位检测被成功的执行后，显示检测结果，在得到理想的结果后，按下F2确认方位检测的结果。在测定新激光站点坐标前，事先在信息输入窗口中输入如下信息：水平与垂直方向上偏移的近似值及新激光站点的大致里程；当前棱镜的高度及仪器的高度；新站点的点位编码。在信息输入窗口下，按下F2键启动程序。全站仪自动搜索到前视棱镜（即新激光站点）后，自动瞄准棱镜进行测量。屏幕

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显示计算出来的新激光站点坐标。在测定新激光站坐标时，为避免获得错误的数据，须遮盖住其他的反射棱镜。新激光站点的坐标测定后，将全站仪和后视棱镜转移到新的位臵。全站仪和后视棱镜转移到新的位臵后，主控室按功能键F2进行确认，新的信息窗口会显示新激光站点三维坐标，然后将新激光站点上的全站仪手动转向新的后视点即原先的激光站，按下F2，重新调整定位全站仪上的刻度。成功执行上述的步骤后，出现一新的信息窗口。通过按下F2功能键完成激光站移站程序。 3.4.5 激光站的人工检查

在推进的过程中，可能会由于安装托架的管片出现沉降、位移或托架被碰动，使激光站点或后视靶的位臵发生变化，从而全站仪测得错误的盾构机姿态信息。为了保证激光全站仪的准确定位，在SLS-T软件的状态为“推进”时，通过功能键F5对全站仪的定位进行检查，如果测得的后视靶的值超过了在编辑器中设定的限值时，需要对激光站进行人工检查。检查方法是利用洞内精密导线点对激光站点及后视靶点位臵进行测量，重新确定两点的三维坐标。设站导线点尽量选择在右侧管片侧壁上的强制对中导线点，这样建测站时能够一次建站测算出两个点位的坐标，避免误差的积累。当不满足上述建站条件时，从隧道内主控制导线点引测至后视靶托架上，在托架上建立测站，测定激光站点的三维坐标。在全站仪三角高程测量传递高程时，对于激光站点的高程测量应通过人工测量和站点全站仪自动测量各得的高程值进行检核。人工测量是利用洞内精密导线点对激光站点及后视靶点位臵进行测量，可以得出一组激光站点的高程数据；自动测量为激光站点全站仪后视前一次使用的的观测架自动得出的一组激光站点的高程数据。人工测量和自动测量得出的高程值之间较差小于3mm认为合适。 3.5 管环测量方法

根据管环的内径是5.5米, 采用铝合金制作一铝合金尺,铝合金尺长3.8米（可根据实际情况调整长度）。在铝合金尺正中央，贴上一个反射贴片。根据管

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环、铝合金尺、反射贴片的尺寸，就可以计算出实际上的管环中心与铝合金尺上反射贴片中心的高差。测量时，首先用水平尺把铝合金尺精确整平，然后用全站仪测量出铝合金尺上反射贴片中心的三维坐标，就可以推算出实际的管环中心的三维坐标，同轴线相比较就可以得出已测衬切环的环中心水平和垂直偏差。衬砌环片必须不少与3～5环测量一次，测量时每环都应测量，并应测定待测环的前端面。相邻衬切环测量时应重合测定2～3环环片。

水平尺铝合金尺环片反射片 管环水平、垂直偏差测量示意图（图11）

表5 管片安装成环允许偏差和检验方法

序号 1 2 项目 高程 中线偏移 允许偏差 （mm） ±50 50 检验频率 范围 每5m 点数 1 检验方法 水准仪检测 全站仪检测 3.6贯通测量

由《地下铁道、轻轨交通工程规范》(GB50308-1999)附录要求可得表6地铁工程隧道开挖的贯通中误差分配限差为：横向±50mm、竖向±25mm。

表6 地铁工程平面与高程贯通误差分配限差

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（《地下铁轨、轻轨交通工程测量规范》）

横向贯通中误差 纵向贯通中误差 竖向贯通中误差 地面控制测量 ≤±25mm ≤±16mm 联系测量 ≤±20mm ≤±10mm 地下控制测量 总贯通中误差 ≤±30mm ≤±16mm ≤±50mm L/10000 ≤±25mm 地铁测量的重要任务之一是保证暗挖隧道的正确贯通，横向贯通误差应在±50mm之内，根据误差理论及国内外地铁贯通测量经验，测量误差的合理配赋为：地面控制测量的横向中误差应在±25mm之内，联系测量中误差应在±20mm之内，地下导线测量中误差应在±30mm之内。

地铁地面高程控制原则是在城市二等水准下再加密一个等级的精密水准。而精密水准的规格应根据竖向贯通要求，即地面高程测量的中误差不大于16mm。

各等级误差之间的关系公式为：

mH2=（mh）i2+（mh）j2

为使估算结果偏于安全，取二等水准附和路线和环线的闭合差4L0.5作为高程中误差，并设精密高程测量附和路线或环线闭合差8L0.5作为高程中误差，则有：

（mh）i =±4L0.5 （mh）j =±8L0.5

式中（mh）i——城市二等水准测量的高程中误差（mm）； （mh）j——精密水准测量的高程中误差（mm）； mH——地铁工程地面高程控制测量的中误差（mm）； L——相应等级水准点间的距离。

L值取2.15km可推算得出地面二等水准测量的高程中误差为（mh）j =11.730mm，而我们采用二等水准测量实际所得高程中误差为0.37mm，远小于理论推算限差。

由此可见在贯通测量中，二等水准测量很容易达到竖值方向的贯通要求。 地上、地下平面纵、横误差分析详见表7《精密导线的纵、横向误差分析》

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表7 精密导线的纵、横向误差分析

1/T （每边测距相对中误差） mβ（测角中误差） 地面控制测量 ρ S L n mS (导线平均边长) (导线全长) （测角个数） （每边测距中误差） 导线相邻点的纵向中误差(mm) 导线相邻点的横向中误差(mm) 导线相邻点的相对点位中误差(mm) 端点纵向误差 端点横向误差 端点总误差 端点相对中误差 端点相对闭合差 顾及起始误差的端点误差 顾及起始误差的端点相对中误差 顾及起始误差的端点相对闭合差 1/60000 2.5 4.8 3.5 6.0 12 11 16 1/88410 1/44205 19 1/75405 1/37703 206 mm mm mm mm mm mm 288.872 1444.3619 4 6 mt=±1/T·S mu=±mβ/ρ〞·S Mij=±（mt+mu）±mS×n220.5=± =± =± =± 0.50.5±mβ÷ρ×S×(n×(n+1)×(n+2)/12) =± 220.5±(横向误差+纵向误差) =± 端点总误差/(L×1000) 端点总误差/(L×1000)×2 220.5= = mm ±(端点总误差+10) =± 顾及起始误差的端点误差/(L×1000) 顾及起始误差的端点误差/(L×1000)×2 = =

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联系测量 导线相邻点的纵向中误差(mm) 导线相邻点的横向中误差(mm) 导线相邻点的相对点位中误差(mm) 端点纵向误差 端点横向误差 端点总误差 端点相对中误差 端点相对闭合差 顾及起始误差的端点误差 顾及起始误差的端点相对中误差 顾及起始误差的端点相对闭合差 地下起始边方位角平均值中误差 1/T （每边测距相对中误差） 1/60000 =± =± mβ（测角中误差） 2.5 1.4 1.0 1.7 15 5 16 1/32301 1/16150 19 1/27225 1/13613 3．67 ρ S L n mS (导线平均边长) (导线全长) （测角个数） （每边测距中误差） 84．32 505．92 6 6 206 mm mm mm mm mm mm mt=±1/T·S mu=±mβ/ρ〞·S Mij=±（mt+mu）220.5 =± =± ±mS×n0.5±mβ÷ρ×S×(n×(n+1)×(n+2)/12) =± 220.5±(横向误差+纵向误差) =± 0.5端点总误差/(L×1000) = 端点总误差/(L×1000)×2 = ±(端点总误差+10) =± 顾及起始误差的端点误差/(L×1000) = 顾及起始误差的端点误差/(L×1000)×2 = 220.5 mm mu /S =

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地下导线测量 导线相邻点的纵向中误差(mm) 导线相邻点的横向中误差(mm) 导线相邻点的相对点位中误差(mm) 端点纵向误差 端点横向误差 端点总误差 端点相对中误差 端点相对闭合差 顾及起始误差的端点误差 顾及起始误差的端点相对中误差 顾及起始误差的端点相对闭合差 1/T （每边测距相对中误差） 1/60000 =± =± mβ（测角中误差） 2.5 1.6 1.1 1.9 22 19 29 1/135966 1/67983 31 1/128732 1/64366 ρ S L n mS (导线平均边长) (导线全长) （测角个数） （每边测距中误差） 93.625 1404.374 14 6 206 mm mm mm mm mm mm mt=±1/T·S mu=±mβ/ρ〞·S Mij=±（mt+mu）220.5 =± ±mS×n =± ±mβ÷ρ×S×(n×(n+1)×(n+2)/12) =± ±(横向误差2+纵向误差2)0.5 =± 端点总误差/(L×1000) 端点总误差/(L×1000)×2 220.50.50.5= = mm ±(端点总误差+10) =± 顾及起始误差的端点误差/(L×1000) 顾及起始误差的端点误差/(L×1000)×2 = = 22

四、测量人员和设备配置

4.1测量人员：

测量工程师1名，测量助理2名，测量辅助工2名，共5名。

姓 名 关 海 张成龙 鲁龙沛 白 斌 曲俊平 年 龄 30 23 23 18 20 职 称 测量工程师 学员 学员 高级测工 中级测工 学 历 本科 本科 本科 中技 中技 专 业 工商管理 测绘工程 测绘工程 工程测量 工程测量 作业分组及职责：

测量工程师任主管，其主要工作：负责主体的测量工作，凡涉及到隧道控制及主要的测量任务时，主管应亲自主持并分配人员做好测量工作。

其他四人分为两个作业组，分别由一名学员和一名测量辅助工组成，工作小组的主要工作：进行控制测量；担当起不涉及控制测量的其他工作，包括测量系统的移站，仪器的维护，安臵和保护仪器及其附属设备等等。其中管环测量由于工作量比较大，由测量小组和井下土木施工人员合作完成。在工作中，小组工作时间为24小时两班制。

工作内容 地面控制测量 联系测量 地下控制测量 测量系统移站 测量系统及其附属设备维护 盾构姿态人工测量

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工作人员 测量班全体 测量班全体 测量班全体 当班工作小组2人 当班工作小组2人 测量班全体 备 注

管环测量 贯通测量 当班作业小组 测量班全体 掘进提供两人 4.2测量仪器：

仪器名称 精密水准仪 自动安平水准仪 全站仪 型 号 TOPCON AT-G2 DS3 徕卡（AUTO）702 精度等级 ±0.2mm/km 2mm/km 2＂ ±(2+2ppm) 1/100000 数 量 1 1 1 1 1 检校情况 已检 已检 已检 已检 已检 备 注 激光铅垂仪 苏一光（JC100） 50m钢尺 五、施工测量精度的保障措施

由于工程工期和施工环境的限制，使得测量工作不允许出现测量误差超出限差的情况，在施工中，必须高度重视测量工作，加强施工测量检核。为此特制定以下技术措施：

1) 施工放样前将施工测量方案设计与建议报监理审批。内容包括施测方

法、操作规程、观测仪器设备的配臵和测量专业人员的配备等。

2) 固定专用测量仪器和工具设备，建立专业测量小组，组织专人观测以

及成果整理。

3) 建立测量复核制度，按“三级复核制”的原则进行施测。每次施测后，

须经测量工程师复核。

4) 加强对测量所有控制点的保护，防止移动和损坏。一旦发生移动和损

坏，立即报告监理，并与监理协商补救措施。

5) 本工程的测量仪器和设备，在按照规定的日期、方法送到具有检定资

格的部门进行检定和校准合格后方可投入使用。

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6) 用于测量的图纸资料，测量技术人员必须认真核对，必要时应到现场

核对，确认无误无疑后，方可使用。如发现疑问作好记录并及时上报，得到答复后，才能按图进行测量放样。

7) 原始观测值和记事项目，应在现场用钢笔或铅笔记录在规定格式的外

业手簿中。测量技术人员要认真整理内业资料，保证所有测量资料的完整。资料必须一人计算，另外一人复核。抄录资料，亦须认真核对。

8) 外业前，测量技术人员对内业资料进行检查，所采用的测量方法、测

量所用桩点以及测量要达到的目的向测量辅助工进行交底，做到人人明白；外业中，平面和高程测量要形成检核条件，满足检核条件要求的测量成果才能成为合格成果。否则，返工重测。

9) 经常复核洞内有变形地方附近的导线点、水准点。随时掌握控制点的

变形情况，关注量测信息。在测量工作中，及时发现点位变化，随时进行测量改正，严格遵守各项测量工作制度和工作程序，确保测量结果的准确性。

10) 外业后，应检查外业记录的结果是否齐全、清晰、正确，由另一人复

核无误后，向工区技术主管交底。

11) 施工区所用的导线点、水准点要设臵在工程施工影响范围之外、坚固

稳定、不易受破坏且通视良好的地方。定期对上述各桩点进行检测，测量标志旁要有明显持久的标记或说明。

12) 外业前，列出所用的测量仪器和工具，检查是否完好。在运输和使用

测量仪器的过程中，注意保护，如发现仪器有异常，立即停止使用并送检，并对上次测量成果重新作出评定。

13) 测量过程中，必须消除干扰，需停工的要停工，其中每次联系测量均

须停工一天，以保证测量精度。放样时应和施工人员密切配合，避免出现不必要的偏差。

14) 积极和测量监理工程师进行联系、沟通和配合，满足测量监理工程师

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提出的测量技术要求及意见，并把测量结果和资料及时上报监理，测量监理工程师和2号线总测单位经过内业资料复核和外业实测确定无误后，方可进行下步工序的施工。

六、测量成果报验

6.1 控制测量：

及时上报现场各级导线的复核结果，施工现场布设的临时水准点的高程数据，隧道中心线的坐标和标高，隧道中心线在地面的放样图。 6.2 联系测量：

包括近井控制点的坐标、方位角和高程，投点的高程，地下定向边导线点的坐标和水准点的高程，洞门钢圈的坐标和标高。 6.3 配合总测对地上、地下施工测量项目的阶段性复核和检查 在盾构机下井前对盾构区间始发端的地下基线（起始边）位臵及方位角和地下水准点报检。

盾构机掘进期间，在掘进至50～100m、200～300m处、距离贯通面200m、100m 处各检测一次联系测量和地下导线和水准点。因本区间单向开挖长度超过1km，故掘进至500m处增加一次检测。 6.4 及时根据施工进度上报盾构姿态、管片测量报表

测量报表包括掘进报表，管片中心的三维坐标，衬切环的环中心偏差，盾构机导轨的坐标和标高，盾构机的初始姿态。成果。

依据施工进度，及时将测量报表上报驻地监理工程师，接受监理工程师的检核配合监理单位和总测单位做好规范要求测量项目的复核工作，保证施工进度、工程质量。

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