地鐵盾構施工隧道內平面控制網建立方法分析

和偉

（中國水利水電第七工程局有限公司，610213）

隨著城市化進程的加快，加強城市軌道交通建設成為發展過程中的重點，平面控制網作為工程建設過程中的重要依據，其建立方法的選擇也將會直接影響地鐵盾構施工隧道平面控制測量精度。在此情況下，應當加強地鐵盾構施工隧道內平面控制網建立方法的研究，促使地鐵盾構隧道順利貫通。

1 平面控制網測量方法

近年來，城市交通軌道建設的技術要求不斷提升。大部分城市交通設施都位于城市中心繁華地帶，建設、測量工作都十分困難，地鐵盾構隧道施工技術也得到了更廣泛的應用。地鐵盾構作為城市交通運輸中的重要技術類別，主要通過應用地鐵盾構機完成暗挖隧道。要想實現盾構隧道的順利貫通，保證人們的出行安全，應當加強隧道測量的應用和分析，盡可能減少貫通誤差大小。需要注意的是，如果地鐵盾構區間距離超過1500米，掘進誤差問題就顯得更加重要。現階段，地鐵盾構施工作業過程中，隧道內平面控制網主要包含三種方法，分別是支導線、單導線、導線網。

首先，當隧道長度本身少于1000米時，一般會運用支導線控制測量方法。采用支導線控制測量方法具有多方面的應用優勢，不僅在隧道測量和數據分析處理方面較為簡單，而且對施工作業人員的技術要求低，較容易地就能夠完成測量作業。但是，應用支導線控制測量方法很容易受到人為因素的影響，任何一個環節操作不當都可能造成測量結果出現很大偏差，測量精度值也難以進行把控，很容易出現各種錯誤。此外，現階段部分施工作業人員在專業技術上仍舊有所欠缺，使得進行測量時很容易出錯，使得地鐵盾構施工掘進也受到諸多不良影響。其次，當施工作業人員采用單導線控制測量方法進行測量，能夠有效把控控制點精度，與支導線控制測量方法相比，測量精確度更高，施工作業人員可以直接通過約束水平差的方式，完成精度控制。需要注意的是，隨著地鐵隧道長度的不斷增加，測量精度將會不斷降低，如果缺乏內部檢查和考核，數據測量很難及時發現問題、糾正偏差。在此情況下，為了盡可能保證地鐵盾構的高效掘進，應當積極采取相應措施，保證盾構施工質量技術符合標準和規范，確保盾構施工能夠穩定進行。除了上述兩種方法，可以應用網連式多邊檢核導線網方式完成地鐵盾構隧道平面控制網測量工作，有效克服上述兩種測量方法中出現的各種弊端，降低人為因素對數據測量的影響，實現高效的精度控制，提升平面控制點的穩定性，加強施工作業人員的技術要求。所以，三種隧道內控制測量方法各有優劣，支導線精度難以控制，采用單線路、點連式，且本身并沒有附合任何導線；單導線雖然能夠實現精度控制，但是由于缺乏內部檢驗，測量結果容易出現偏差，采用單線路、點連式，本身附合導線；導線網的精度特點比較突出，具有嚴密平差網，采用邊角網、網連式，本身附合導線網。在具體對導線進行布置時，需要充分考量多種因素，例如，在實際施工過程中，地基是否足夠牢固、在施工期間不會因為導線布置出現施工問題，導線長度也需要滿足地鐵盾構隧道施工的規范要求。

此外，要想更好地完成地鐵盾構施工隧道內平面控制網的建立工作，需要工作人員能夠明晰地鐵隧道盾構掘進施工的工作要點，強化工程理論知識，加強對地鐵盾構施工隧道內平面控制網建立方法的研究，盡可能降低工程施工掘進風險性因素。因此，在城市軌道快速發展的今天，要想切實完成平面控制網的安裝作業，施工技術人員應當加強平面控制網的研究，有效推進盾構測量，保證盾構隧道能夠穩定貫通，減輕安全隱患，強化施工結構。

2 平面控制點布設

通常，當對平面控制網進行布設時，需要遵循相應的布設原則，確保精度和密度達成基本建設標準。無論是對國家平面控制網進行布設，還是對項目工程進行平面控制網進行布設，都需要嚴格按照布設原則和布設方案展開工作。我國擁有較廣闊的土地資源，地形結構較為復雜，在平面控制網布設過程中，為了盡可能實現全面布設的需要，需要采用分級布網的原則，實現不同層級的逐級控制，保證控制網效果可靠穩定。在平面控制網布設過程中，需要遵循相應的測量規范，實現不同地區的標準統一化，切實推進項目工程的展開。

本文以某市地鐵一號線的盾構區間為例，對三種方式的測量情況進行誤差對比分析。整個地鐵盾構區間從始發到進洞總長度為1672.12米，且隧道縱坡整體將會呈現為V形坡。當對該地鐵盾構區間平面控制點進行布設時，隧道內部的平面控制點主要位于隧道側壁埋設強制對中標志，需要將平面控制點和側壁距離合理調控在30—40厘米范圍內，按照隧道工程CPII控制網的平面控制點布設方式完成平面控制點布設工作，可以運用點對網狀形式完成。每個平面控制點應當保持在5—10米范圍內，并嚴格按照地鐵盾構隧道施工的相關規范展開施工作業，在本項目工程中，區間點對最大距離大約是244米，最小距離大約是126米。

在平面控制點布設時，需要充分考慮以下因素：（1）為了更好地測量該項目工程的實際情況，需要在盡可能充分利用當地參考站點既有的資料信息，將當地的城市高等級平面控制點作為起算基準，并且促使這些點位能夠保持均勻分配，更好地控制網形。（2）當工作人員對具體的首級平面控制網進行布設時，需要對當地實際生活中地鐵線路交叉換乘、城市建設規劃進行充分考量，按照城市發展要求設定相應數量的控制點，切實保障后續地鐵軌道線路的建設。（3）在平面控制點布設時，應當盡可能遠離高壓線、信號塔等地，如果將平面控制點布設在信號塔，很容易直接影響地鐵隧道的信號接收，給人們的交通出行帶來諸多不良影響。需要注意的是，在首級平面控制網施測過程中，應當加強質量把控，強化控制網本身的可靠性和幾何強度。如果是對一些本身圖形條件不合適的點進行測量，則需要適當加強觀測，促使平米控制網測量精度也能夠有效提升。

在平面控制網布設過程中，需要對測量區域的地理環境信息進行全方測量，了解測區的地理位置信息、地質地形、已有控制成果等，進而根據已有的資料信息和各種儀器設備，初步設計平面控制網布設方案。平面控制網一般是1:25000的地形圖完成設計，也可以通過1:10000的地形圖完成，整個平面控制網方案設計過程需要進行實地考察，保證方案切實可行。

3 平面控制網測量

當展開平面控制網測量時，如果采用支導線測量和單導線測量，主要觀測前后各一個點，如果采用導線網，主要測量前后各一對控制點，整個平面控制網測量工作都需要嚴格按照城市軌道交通觀測的相關規范展開。在本工程中主要運用導線網完成平面控制網測量，能夠一次性完成作業數據。

4 數據分析對比

4.1 貫通誤差對比

當完成隧道內平面控制測量觀測工作后，需要應用相應的軟件，對采集的數據信息進行分析和對比，并生成誤差分析報告。為了更好地進行誤差檢測、提高檢測精度，試驗中分別將三種方式應用完成的控制點坐標和實際貫通測量結果進行誤差對比和點位誤差對比。

通過分析可以得知，在相同的測量條件下，單導線導線點中誤差為10.8毫米、貫通誤差為-14.78毫米，導線網導線點中誤差為6.6毫米，貫通誤差為-7.22毫米。基于以上數據從貫通誤差的角度進行分析，導線網的精度值較高，約為單導線的2倍。

4.2 點位誤差對比

通過對支導線、單導線、導線網三種方法中控制點偏差、點位中誤差等數據的分析可以了解到，采用支導線方式，當隧道長度不斷增加時，測量控制點橫向坐標差值不斷增大，采用單導線方式亦是如此。導線網方式本身的規律性較強，誤差較少。因此，當采用網連式多邊檢核的平面控制測量方式時，無論是平面控制點的測量強度，還是內部檢驗效果，與其他兩種方式相比，都會得到顯著增強，方便工作人員進行誤差分析，并能夠完成地鐵盾構施工隧道內平面控制點的可靠性和精確度。

5 結語

綜上所述，對地鐵盾構施工隧道內平面控制網建立方法進行分析具有十分重要的意義。采用網連式多邊檢核導線網方法具有多方面的應用優勢，不僅能夠帶動各個控制點測量精度的提高，而且還能夠有效應對采用單導線方式后誤差累積過快的問題。