地鐵測量基準的建立與應用

劉玉強

摘 要：隨著經濟社會的不斷發展進步，交通事業的繁榮，城市地鐵這種現代化交通工具已經成為緩解城市交通壓力，解決城市交通擁堵問題的首選軌道交通方式。目前新的測繪技術在我國地鐵建設領域應用廣泛，因此，對地鐵施工建設過程中的測量內容及方法進行全面總結，使測量成果及時、全面、系統、準確可靠，成為保證地鐵建設順利貫通的關鍵。本文對構建地鐵工程測量基準控制網的必要性進行了闡述，并結合實際分析了地鐵測量基準控制網的現狀和存在問題，對地鐵測量基準網的應用和維護進行了總結，以期為我國城市軌道交通工程建設提供決策依據。

關鍵詞：地鐵 測量基準 建設 應用 網型結構

中圖分類號：U231.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（b）-0037-02

本文從構建地鐵工程測量基準控制網的必要性、地鐵測量基準控制網的現狀和存在問題以及地鐵測量基準網的應用和維護進行了分析和闡述，以期為我國城市軌道交通工程建設提供一些參考借鑒。

1 構建地鐵測量基準控制網的重要意義

一是構建地鐵測量基準控制網可以有效改善多線路連接問題。我國目前的地鐵測量基準控制網主要通過分期建設方式進行，同一線路的延長以及一些新建線路控制網需要利用前期坐標系進行各線路的連接，形成對原有控制網的擴展。這種將工程測量基準控制網中所有測量數據納入到同一坐標系中，并根據坐標系中的情況來對線路進行連接的方式，能夠有效避免坐標轉換時存在的差異，增強各線路中坐標的相似性，完善了控制網多線路的連接問題，從而降低了整個工程施工的難度。

二是構建地鐵測量基準控制網可以完善控制網的管理機制。要按照軌道交通建設與其他市政工程銜接的需要來構建地鐵測量基準控制網，在施工過程中，施工單位要以后接前的原則來對地鐵線路進行勘測、設計和施工。并采取一些保護控制測量標志的措施，對控制網進行復測，發現問題及時解決，從而有效改善地鐵測量基準控制網的對接問題，促進地鐵工程建設的發展。

2 地鐵施工測量內容

地鐵施工測量內容主要分為地上、地下及聯系測量3個主要部分。地面控制測量是指建立適合于地鐵施工的測量控制系統，為其他測繪工作提供起算數據，從而保證地鐵分段施工后的整體性，減少后續測量誤差。地面控制測量包括平面控制測量和高程控制測量。平面控制測量是按地鐵工程建設規劃網中各條線路建設的先后次序，沿線路走向獨立布設，它一般由首級控制網衛星定位控制網和次級網精密導線網兩個等級組成。要根據線路延伸和交叉地段的具體情況，保證有兩個以上控制點相重合。高程控制測量一般分為與城市二等水準精度要求相同的水準網和加密水準網兩個等級。聯系測量作為將地面控制測量的空間三維信息傳遞到地下控制測量的重要紐帶，對地下控制測量的精準度具有決定作用。它也分為平面測量和高程測量兩個部分，如定向測量、近井導線測量、近井水準測量、傳遞高程測量等。地下控制測量由地下平面控制測量和地下高程控制測量兩部分組成，它的精準度能夠有效保證地鐵施工的順利進行。地下平面控制測量一般以導線測量方式進行，而高程控制測量則采取二等水準測量的方式施測。

3 目前地鐵測量控制網存在的問題

3.1 地鐵測量控制網中多階段控制測量數據存在不一致現象

在地鐵施工建設中，要進行環境勘察、工程設計等多個環節，這些環節相互關聯，因此，地鐵測量數據可以影響到施工的各個環節。由于這些環節具有明顯的差異性，因而對數據的要求也有一定的不同。在工程施工建設中，往往利用現有的地形圖、城市控制點等來收集獲取相應的數據，但這些工具的性能與比例的不同也使得所獲取的數據在時間和精度等方面存在明顯差異。

3.2 在地鐵施工過程中對測量控制網還不足以重視

作為地鐵設計和施工的依據，測量控制網對工程質量及進度具有決定性影響。在施工過程中，測量數據會受到車輛碾壓、撞擊等對點位破壞的影響，而使測量結果出現偏差，因此要制定統一的控制網復測方案，在施工期間要進行定期復測和維護，來保證測量數據的準確性。作為一項系統性、持續性的工作，控制網的建設要根據地區差異，按照城市獨立坐標系放樣，并根據實際情況，做好多個坐標系統之間的銜接工作，以保障施工的順利進行。

4 地鐵測量控制網的構建與應用維護

4.1 地鐵測量控制網的構建方法

4.1.1 平面控制網的布設

平面控制網的布設要按照《衛星定位城市測量技術規范》（CJJT 73—2010）中相應的標準，嚴格進行框架網的建設。在建設過程中要對控制網點參數進行合理的選擇，要保證每條線路中網點要大于3個，以為不同線路的坐標轉換連接奠定良好的基準，做好相應的準備工作。在具體工程建設中，要從地鐵建設的實際出發，執行相關規范和標準，優先選擇與線路相近的控制網點，充分收集其他相關規劃、設計資料，對平面框架網進行優化設計和補充，同時加強聯測，以確保其具有良好的可行性和現勢性。例如，天津地鐵7號和11號線建設，兩條線路同期建設，按照線路延伸和其他線路交叉的具體情況，布設2個以上的控制點重合，并選擇地鐵10號線、1號線東延工程控制點和市測繪院收集三角點，以這5個點作為地鐵骨架網，實行整網統一聯測，按照國家規范要求建立轉換關系，以后所建立的網就以其中兩點作為起算點，其余點作為檢核點，進行整網約束平差，建立相應線路的平面控制網，根據變形限制要求進行分帶以及坐標轉換。

4.1.2 高程控制網構建

高程控制網的建立，首先要與城市現有的高程系統相同，并與國家高程基準聯測，還要注重對現有高程控制網的聯測和數據分析，確保所有網點達到使用的要求。其次是為了保證高程控制網的性能，要選擇穩定性、持久性強的網點，在進行控制網的布設時要嚴格按照相關標準進行，確保整個測量控制網達到當前測量控制網的要求，實現各個高程控制網的有效銜接。以西安地鐵高程控制網為例，現有張家堡和杜陵原深層水準點作為起算基準點，在1號線、3號線兩端以及1、2、3號線交叉處建立分布均勻、穩定的深層水準點，進行整網嚴密平差計算并進行分析。

4.2 地鐵測量控制網的應用維護

地鐵是一項建設周期長、易受城市地面沉降和建設影響的工程，一般地鐵線平面控制網是在開工前的半年左右建立，在工程建設期間需要按照規定加強檢測，開工時必須按原精度、原網型的原則進行同精度復測，以后每隔一年至少復測一次，分析原網的可靠性和穩定性，直到工程完工，以確保滿足工程建設的需要。對于相鄰同時在建的施工標段，控制網復測要統籌考慮，共同協商并現場確認交界處附近的同一對平面控制點和同一個水準點作為搭接和公共點進行復測，使其參與構網和平差，從而全面提高網形強度和網的可靠性。由于在不同施工地區存在地面沉降不均勻的情況，需要對控制網進行加密網的復測和檢核，建設覆蓋整個城市地鐵網絡的深埋水準點高程控制網。

5 結語

總之，地鐵作為重要的城市軌道交通工程對社會與經濟發展具有重要意義，測量控制網的建立與應用為地鐵工程建設和發展提供了重要的技術保障。測量工作貫穿于建設施工的各個環節，及時、全面、系統、準確可靠的測量成果有效保證了地鐵建設的順利貫通。

參考文獻

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[2] 唐紅軍.地鐵測量基準的建立與應用及對測量工作的思考[J].都市快軌交通，2012（6）：100.