淺談城市軌道交通框架測量控制網建設

韓志晟

【摘 要】城市軌道交通作為一項綜合性的系統工程，具有精度高、周期長等特點，從設計、建設到運營等各個階段與測量工作都密不可分。統一、穩定的地面測量控制網是整個工程建設的基礎，是實現優質工程的必要保證。論文從城市軌道交通框架測量控制網建設的原因、原則及建議三個方面進行探討，對后續的城市軌道交通建設有著參考和借鑒意義。

【Abstract】Urban rail transit as a comprehensive system engineering， has high precision， long cycle and other characteristics. From design， construction to operation and other stages ， all these works are inseparable with measurement. Unified， stable ground measurement control network is the basis of the entire project construction， it is the necessary guarantee to achieve high-quality engineering. The article discusses the reasons， principles and suggestions of the construction of control network in framework measurement of urban rail transit， and has reference for the follow-up construction of urban rail transit.

【關鍵詞】設計；建設；運營；框架測量控制網

【Keywords】 design； construction； operation； framework measuring control network

【中圖分類號】P208 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0131-02

1 引言

近年來，規劃建設城市軌道交通的城市迅速增多，軌道交通建設已全面展開，各個城市正逐步形成縱橫交錯的網絡化軌道交通體系。城市軌道交通具有精度高、建設周期長、互相換乘等特點，因此對測量控制網的精度、統一性有較高的要求。

據調查了解，部分城市軌道交通工程建設在測量控制方面遇到一些問題，如原有城市坐標系投影變形值過大，超出了各類測量規范對于長度投影變形值的規定，不僅給各等級控制網的測量帶來大量繁難的計算工作，也降低了大比例尺地形圖的精度；建設周期較長，在建設過程中，點位破壞嚴重，恢復起來困難且不能長期保存；存在不均勻沉降，差異沉降對軌道交通的建設影響很大。[1]

根據近年來參與軌道交通工程建設的經驗，考慮各個城市軌道交通的近期、遠期建設目標，建議在軌道交通建設初期建立一套統一的城市軌道交通工程框架測量控制網，以滿足軌道交通在建或后續建設工程使用以及運營維護工程需要。

2 建設框架測量控制網的原因

2.1 原有的城市坐標系統不能滿足地鐵工程建設要求

①部分城市坐標系投影面高程不明確，投影面與平均海拔面相差較大，使得投影變形過大，給測量計算帶來不便且影響大比例尺地形圖測量的精度。

②城市控制網的建設的最初是為了大比例尺地形測圖的需要和一般工程建設定位放樣需要，而城市軌道交通工程測量屬精密工程測量。城市控制網的精度和密度不能滿足地鐵工程建設的需要。[2]

2.2 滿足地鐵工程測量工作的需要

①地鐵工程測量屬精密工程測量，線網中各條線路的正確銜接、長距離的隧道正確貫通、高質量的軌道鋪設需要高精度的測量成果作為保證。

②地鐵工程建設周期長，控制網需要在建設期和運營期的全過程發揮作用，因此需要點位穩固且能長期保存。

③部分城市存在區域地面沉降，為保證控制網成果的可靠，控制網需整體統一連測，成果定期維護和更新。

2.3 滿足政府相關部門的要求

國家測繪地理信息局要求在2017年全面推行和使用2000國家大地坐標系，已經建立的獨立坐標系要和2000國家大地坐標系建立轉換關系。地鐵建設過程中所涉及的規劃報建，土地利用審批等工作均需在要求的坐標系統下開展相關工作，建立軌道交通框架控制網并提供2000國家大地坐標系成果，可滿足土地、規劃等部門要求，為相關工作帶來便利。

3 建設框架測量控制網的原則要求

①用于地鐵工程建設的控制網基準應滿足建設要求，但同時更要與即將全面推行的國家坐標系統相符，符合國家的要求。

②用于地鐵工程建設的控制網其規模必須與目前地鐵建設的形勢相適應，控制網精度和密度必須滿足要求。

③用于地鐵工程建設的控制網在使用期間必須保持對其進行復測和維護，以保證其完整性、可靠性和測量基準的統一。

4 建設框架測量控制網的具體建議

針對地鐵規劃、建設、運營維護，對地鐵新線控制網的測量提出下列建議，供業主主管部門參考：

①根據軌道交通建設形勢的需要，建立一個覆蓋所有軌道交通規劃、在建線路的測量平面和高程框架控制網，這樣一方面可以滿足新舊線線路、結構銜接的要求，另一方面新建控制網規模大，網點有一定的冗余，可以增加控制網的可靠性，提高網的精度，其維護和擴展相對也較容易；一個控制點丟失或破壞或發生變形，可以很方便地用其周圍的控制點進行檢測和恢復。

②控制網采用的坐標系與城市基礎建設基準一致，方便軌道交通規劃、施工和竣工等各項工作，控制網應聯測當地城市CORS站，提供滿足施工要求的地方坐標系成果?？紤]今后國家推行CGCS 2000坐標系的要求，還應提供CGCS 2000坐標系成果，并提供轉換參數。[3]

③框架網的建設及維護應統一組織實施，框架網從整體設計到提交使用，需要考慮與國家、城市坐標系的統一、不同系統的參數轉換、符合當地軌道交通線網建設要求的針對性布點設計、標準統一的埋點及觀測方案、大網觀測實施調度管理、嚴密的成果平差計算處理過程、成果分析及提供、后期控制網信息化平臺管理等關鍵技術。其中一些關鍵指標直接涉及建網的成敗，因此測量控制網的測設和維護由一家技術水平高、地鐵測量經驗豐富的測量單位主持完成，以保證遵循規范要求，并保證控制網的質量。

④建議在方案的制定、實施過程、成果編制過程充分利用專家資源，嚴格過程質量管理，保證建網質量，控制網的實施方案組織專家進行評審，其結果由第三方的測繪成果質量檢驗部門進行檢查驗收。

⑤對控制網的成果進行信息化管理，建立信息化管理系統，提高使用及維護水平，通過網絡平臺向授權用戶發布控制網的成果及更新信息，實現用戶與控制網測設維護單位便捷快速的交流，隨時掌握控制網的使用現狀，及時對控制網進行復測和維護。

5 結語

目前，國內北京、廣州、上海、昆明、南寧城市等已經采用此種模式進行控制網布設。廣州市在2004年就完成了適合該市2010年軌道交通建設發展的整體控制網，并且通過了由院士主持的專家驗收評審，昆明在2012年完成了其城市軌道交通工程框架網的測設工作，并通過了院士組成的專家組的驗收評審。多年使用實踐表明，全面布網很好地滿足了地鐵規劃和建設的需要，取得了良好的效果。

城市軌道交通框架控制網建設成功解決了已開工建設線路坐標轉換問題、即將開工建設新線與老線的銜接問題、高程投影和高斯投影變形改正的問題、地鐵建設工程辦理法定報批手續問題，其經驗值得我們在城市軌道交通建設的測繪工作中思考和借鑒。

【參考文獻】

【1】秦長利.城市軌道交通工程測量[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.

【2】汪博，王建.城市軌道交通工程控制測量建網策略[J].隧道建設，2012，32（3）：346-349.

【3】GB50308-2008城市軌道交通工程測量規范[S].