二等水準測量在城市地鐵沉降控制的應用研究

李有權

（成都鐵程測繪有限公司四川成都610000）

二等水準測量在城市地鐵沉降控制的應用研究

李有權

（成都鐵程測繪有限公司四川成都610000）

地下空間現已成為城市中的重要資源，尤其是西方發達國家中得到廣泛了利用，伴隨我國社會經濟的不斷發展，城市地下空間開發與使用也已經受到了高度重視，所以城市地下工程的建設已經成為日后發展的一種趨勢。以下筆者將結合自身多年工作經驗，并通過本文，針對二等水準網在城市地鐵沉降控制中的應用進行說明和闡述，并對二等水準網精度實施全面評定，提出二等水準網在城市地鐵工程中沉降的應對方法。此外，按照二等水準網在地鐵工程中的具體應用情況，對二等控制網完善與改進提出一點意見和建議。

二等水準測量城市地鐵沉降控制應用

當前我國城市建設正在如火如荼的進行，地下工程現已成為市政工程的重要構成部分。地鐵隧道在地質條件、地表沉降以及人類經濟活動作用等多重因素的影響下，極易出現沉降現象，這將會使城市建設事故中的諸多措施失效以及工程造價超額，甚至還會出現巨大的經濟損失以及安全問題。所以，為有效解決上述問題，應當及時了解地鐵沉降的特點，研究交通形變的成因，從而為地鐵安全運行提供準確的數據與信息。因而，在城市地鐵中應用二等水準測量很有必要，從而更加有效的防止災難的出現。

1　測量前的準備工作

1.1水準線路的布設

布設水準線的原則是在既有網型基礎上考慮地鐵工程在沿線所使用的二等水準點需要，因此水準網多在隧道線路沿線上方。按照二等水準網要求需布設成閉合水準線路，新增水準線路起點、終點都和二等高程基準網水準點或者基準點連成環。水準點的選定根據具體工程的總體情況，在地鐵線路的曲線轉向區域均需布設水準點，這樣利于后期水準點的布設與加密控制網的布設。同時，從工程經濟成本和工程施工需要考慮，水準點不宜太多也不能過少。

1.2選點

每個地鐵站口需設置2至3個水準點。在選點時需遵循下列原則：1.水準點需選在地基穩定堅硬、安全僻靜且具有地面高程代表性的位置；2.有助于標識點長時間保存、高程聯測，以及方便衛星定位技術測量坐標的位置；3.水準點需選在路線周邊的機關、公園、學校當中，設置在道路路肩的水準點應位于道路里程碑上的固定方位周邊；4.地面點不可選在地下水位較高或者容易受水淹的位置，也不能選在容易出現沉降、滑坡、土崩、隆起等地面局部形變的位置，或者不堅固、準備拆遷的建筑物上。此外，道路上填方路段，有毀壞標石、不便觀測的可能性的位置，也不能作為水準點的選點位置。

1.3基巖點的埋設

水準點標石頂部是標志，由不銹鋼或銅制成，下面一般使用選擇鉆探的辦法，把鉆孔打至巖層且深入至巖層0.5米處，鉆孔直徑不可低于10.8厘米，把直徑和鉆孔同樣大小的金屬套管放到鉆孔中直到巖層0.5米的位置，同時在金屬套管蓋上焊接銅質標識，在埋設時把此蓋套到金屬管上，并在現場向金屬套管中澆筑混凝土，在墻上進行水準點埋設時，用沖擊鉆把膨脹螺桿固定到建筑物永久性柱子上，并在膨脹螺桿上方設不銹鋼標識。在埋設水準標石之后，在經過相應穩定時限才可觀測水準。普通地區需經過一個雨季，高于0.8米凍土深度的凍土區需要經過一個解凍區，基巖標石需經過1個月。

2　外業觀測二等水準

2.1儀器設備選用

二等水準路線觀測使用萊卡DNA03電子水準儀和與之相匹配的條碼精密水準尺。

2.2二等水準的觀測

2.2.1線路的觀測

為保證觀測精準度，二等水準觀測線路使用沿坡度小的大路、公路進行，而不在車輛或行人過往密集的街道以及土質疏松路段上進行。其中，車輛或行人過往較為密集的路段，應該在車輛和行人過往較少的時段完成觀測；而土質疏松的地段，則使用打鋼桿進行觀測。

2.2.2觀測方式

首先，一、二等水準測量使用往返儀器及轉點尺沿著相同道路進行；其次，在每區段中，先不斷往測全部測段，接著持續返測此區段；第三，相同測段往測和返測工作需要分別在上午和下午進行。

2.2.3整理并檢查觀測記錄

所有外業觀測數值及其記錄項目應該在現場直接記錄完畢。手薄記錄和小數區位需要達到要求。當觀測工作完畢之后，還應該及時整理并檢查外業觀測手薄，其中檢查的內容主要有：檢查觀測結果是否達到各類規定；檢查計算是否準確無誤等。唯有保證各類內容充分達到要求，外業計算才可以進行。

3　外業計算和評定精準度

3.1改正正常水準面不平行

因正常水準面具有不平行特點，使高程控制點之間高差沿著不同水準測量路線測量的結果不一致。為保證此點高程存在唯一數值，一定在觀測高差內加入正常水準面不平行改正數。

3.2評定水準測量精準度

在完成水準路線測量工作之后，每一條水準路線都需要進行相關往返測高差不符合值以及每千米水準測量高差當中偶數內誤差的計算。如果形成水準網的水準環大于20個，還應該計算出每千米水準測量的全中誤差。

4　結語

總而言之，在城市地鐵沉降觀測時，應該選用相對合適的沉降觀測精準度。因當前現行的規范對于施工單位工作過程的沉降觀測精度要求不嚴格，致使施工單位地鐵沉降觀測精準度選擇的隨意性相對較大。精準度的高低將會極大的影響到沉降觀測的效果。所以，在選擇沉降觀測精準度時，不能過高也不可太低，應保證合理適宜，充分符合工程實際要求，既要確保觀測結果的準確程度，也要節省工程成本投入，減少不必要的浪費現象。

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U231+.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-291-1