盾构隧道工程控制测量技术.pdf

'隧道与地下工程器《船i黥黪蛳穗醛黪i聃酶i髓盾构隧道工程控制测量技术孙冬冬(北京住总市政T程有限责任公司，北京100029)摘要：以北京地铁14号线菜户营站一西铁营站区r程为例，论述盾构隧道施中测量内业汁算过程及竖井联系测量方法。内业计算通过算例验证，证明其计算原理在工程中的实用性，并根据轨道交通相关测量技术要求，介绍了竖井联系测量的方法，并利用该方法有效保证了长区间地铁隧道的准确贸通。关键词：地铁；盾构；内业计算；联系测量中图分类号：U452．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2012)05—0083—04ConstructionControlSurveyTechnologyofShieldTunnelingProjectSunDongdong1工程概况小，测量误差容易累积，所以布置施丁导线时需综合北京市轨道交通14号线土建施T第06合同段菜考虑现场施T条件和测量精度。户营站一西铁营站为盾构区间lT=程，右线1274．699In，2内业计算左线1271．517ITI。施T前，地面控制导线及高程控制必2．1线路说明须由竖井向洞内传递，要保证竖井联系测量的点位精该段区间包括左右2条线，以下计算均以右线度，需在地下布设平面及高程控制网，但南于场地狭JD36为例，曲线要素见表1。表1曲线要素表2．2坐标计算2．2．1．3计算弦线方位角2．2．1缓和曲线段的计算首先找mZH点或HZ点的切线方位角，然后再2．2．1．1计算偏角看I_}}I线是左转还是有转，如是左转，弦线方位角=一6；(1)右转，=+6。缓和曲线角度关系见图1。6=x。式中：f为计算点位与ZH点或HZ点的弧长；Z。为缓和曲线长。2．2．1．2计算坐标12=一蒜；(2)13y；(3)图l缓和曲线角度关系图L=、v／+_y。(4)2．2．1．4计算线路中心线坐标式中：尺为圆曲线半径；为ZH点或HZ点与计算点线=+c0sxL；(5)位之间的弦长。Y线=yzz+sinot×L。(6)20124tg5期(9)第30巷，；}荭投术83 器隧道与地下工程曩孵弗掰F嚣，释蕊雾菇”囊。曩．一式IIJ：XY，分别足点的、Y坐标左转为“一”)2．2．1．5汁算隧道线坐标2．2．2．4计算线路中线坐标存Il1l线隧道内，隧道r{l线线路tIi线的基础上向=Xtl}+CONOL×C；(12)内侧偏移一定的距离，在缓和曲线段，计算点位处的，k-yll}+sino~×(13)偏移距离可用1人J筹法汁算。计算点位线力‘位角=2．2．2．5计算隧道iI1线坐标／3_+38(左转为“一”，行转为“+”)计算⋯汁箅点位的切线疗位角o：±26--x+cos(±90。)x偏移量；(7)进=线+cos(o±90。)×偏移；(14)Y=线+sin(y±90。)×偏移鞋(8)=+sin(o-±90。)×偏移量(15)2．2．1．6试汁算线内Kl5+053．037处的怀阅线角度关系21)汁算ZH点的坐标：已Ⅻx=300011．5023：Y=499049．6464．．位角为90。0000”应反fff算⋯方位为270。0000，线长为2l1．108m所以K15+026．019(ZH点)坐标=300011．5023：Y=498838．53842)计算偏角：弧长=(K15+053．037)一(K15+026．0l9)=27．0l8m。根据式(1)惟导代入弧长得8=0。l820．643)计算弦长：根据式(2)～(4)得弦K为27．01769n4)计算弦线方位：¨{{线为有转，o／=90。0000”+0。1820．64=90。1820．64”、5)计算线路r{l心坐标：根据式(5)、(6)得线路标=3000J1．3581：=498865．55572ffff绒角垤天糸6)计算隧道r1心坐标：首先根据纵断面计算tt{2．2．2．6试计算线I大JKl5+224．877处坐标进入缓和曲线27．01769nl处的偏移量，缓和曲线长1)计算HYt的坐标：根据缓干¨lI}l线公式”算⋯为60m，线路中线j隧道线的偏移量为168IIFI1．隧HY点的线路坐标=300009．9241：Y=498898．5010：道IJ线在线路I1线的内侧，缓和『ffI线段逐步增加』JⅣ’，点的线力‘角为94。3I24．13(『ffI线的起：‘么在进入缓和线27．01769Ill处的偏移=27．0l769x他角)(0．168+60)=0．0756495Ill【然后再计算点位线办位2)计算}件I线偏角：弧K=(Kl5+224．877)一(Kl5+角=90。0000”+3×(0。l820．64”)：90。5501．92。D=0．0756495m，=90。5501．92+90。=180。5501．92”。086．019)=138．858m，根据式(9)得6=专=l0。28最后根据式(7)、(8)计算jII隧道坐标x=300ol1．2825；06．21”y=498865．55453)汁算弦}<=(-：根据公式(10)、(11)褂⋯c=2．2．2网曲线段的汁算138．08673『I1．2．2．2．1计算偏角64)汁箅弦线’位角：o~=94。3l24．13十l0。2806-2l”=6：。(9)104。5930．32”×叮『5)汁算线路r}l线坐标：根据式(12)、(13)得¨{=式中：f为计算点位到HY点的弧K。299974．2038；=499031．88772．2．2．2计算弦长c6)汁算隧道Il线坐标：61-=(94。3l24．I3)+2x(10。c=2xxsin；(10)2806．21)+90。=205。2736．55网曲线段线路l『线和隧道{l线偏移量为l68I11Ill。根式(14)、(15)得⋯=Ix180~：—。(11)×叮T299974．0521；y=499031．8155式中：为阗弧所对的心角。2．3高程计算2．2．2．3计算弦线疗位角2．3．1竖曲线段高程计算在计算缓和曲线段时，将HY点的点位线斤位荣一两区问线共有2段竖曲线，}抖1线段要素角JB计算来，所以弦线方位角ot=-+6(有转为“+”，表2，几何关系见罔3、84啼荭技术2012No．5(Sep．)Vo1．30 隧道与地下工程器l㈣特i黥Ur~dergroundEngineering表2竖曲线段要素表项目要素参数-一。0102、6∥一里程K15+002．5+010．0+017．5+597．0+612．0+627．0Ap设计轨面高／m21．02821．02321．03622．77422．79722．774竖曲线要素／mR=30002T=15E=0．009R一5000230E=0．023钢丝≥《设计高程／m21．01322．819爹《，一一设计坡度／‰一2+3+3—3pP。n哇哇—一线型凹曲线凸曲线●I：I。b’爪，注：R为竖曲线半径；为竖曲线切线长；E为竖曲线外失距。图4联系三角形测量示意图2)图形布设悬挂的2根钢丝间距不小于5m，定向角小于1。。b／a和6／a的比值控制在1．5内。3)选用0．3mm的钢丝，在下部挂10kg垂球，垂／＼球质量为钢丝强度60％～70％，为了减少钢丝的摆动使之静止，将重物浸在具有一定稠度的油里。2根钢丝间的距离用全站仪加反射片测得，应独立测量3测回，每测回往返3次读数。各测回间的较差为：在地上应小于0．5mm：在井下应小于1．0mm：在井上和井下测竖曲线分为凸形曲线和凹形曲线2种。如表2中量同一条边的较差应小于2．0mlTl。所示前一种为凹形曲线，后一种为凸形fH1线。Y值是从4)使用标称精度l的全站仪，用测回法观测4测竖曲线起点到某一点的距离，为竖曲线的改正数。当回，测角中误差控制在3”之内，各测回测定地下起始竖曲线为凸形时，规定为“一”；当竖曲线为凹形时规方位角的较差≤+20”，方位角中误差≤±8”。定为“+”。计算改正数的公式如下：5)竖井联系测量应独立测量3次。通过联系测量2传递地下方向对贯通中误差的影响应≤+20mm=±—。(16)』L3．2高程联系测量(见图5)2．3．2试计算右线K15+600处的轨面高程1)竖井高程联系测量采用悬吊钢尺法。钢尺须检定1)先计算出设计标高，按坡度+3‰上坡计算，合格，尺下挂10重物，上、下各安置1台水准仪同时22．774+3x0．003=22．783in。读数。高程传递时独立观测3测回，每测回间仪器变动2)依据式(16)计算改正数=±3×3／(2×5000)=高差大于100ITlm，3测回测得的高差较差≤3mm”0．0009mm。井架3)因为该段为凸形曲线，所以设计轨面高程为22．783—0．0009=22．78211TI。3竖井联系测量3．1平面控制联系测量∞ll针对该项目的T程情况，盾构机在西铁营站外竖井始发，盾构机始发准备采用竖井联系三角形测量．见图41)按精密导线同等精度测量近井点坐标。角度观重锤水准仪B测左、右角各2测回，左、右角平均值与360。的较图5高程联系测量示意图差≤±5，边长往返各4测回。①北京市轨道交通建设管理有限公司，《北京市轨道交通交通建设管理2)井下B点处的高程计算公式为：HB=HA+0一公司建设项目控制测量总体技术要求》安质字【2011】225号。(，n一)一6或日B=爿+(Ⅱ一m)+(n一6)。2012卑第5期(9．f)第30卷啼荭敬东85 器隧道与地下工程；簿谚囊嚣；g誊≯嚣黪∞量4结语力‘法，从而达剑j，对I程实施有效控制的目的内业计算足洲量人员实施控制和测设的依据，l』、j业数据存校核无误的情况才能进行F一步的测没参考文献：1_作。内业应以科学、快捷为原则选定校核方法．测l】北京城建勘fIf!I波汁研究院仃责ft公司．(B50308—2008城人员只有在掌握基小的计算原理之后，才能够实现计『『轨道交通r程测量规地[S1．北京：t罔建筑r、f{{版，算机或汁算器编程的快速汁算。竖外联系测量是隧道2008．T程的难点，只有掌握了这种控制方法，任施f条件受收稿日期：2()l206一l5限的情况下才能有效保证长I)(问地铁隧道的准确通作者简介：孙冬冬，，助理I程师，一：从-扛地铁道，施该T程南丁采用了I确的内业汁箅和精确的联系测量1『科研I作(上接第82页)，2008，28(3)：325—329．}，|、全断沣浆力l1I_占I掌子、r⋯同法结合Ct／D法施清沽．人跨地铁1：站卜穿地铁施㈨j=)‘降控制lJl隧的方法是安全、『f『行的道吐没．20l0，30(S1)：4l5-420．}6J嫩彬．々八线隧道嵴挖段发险分析及咂I‘组织对策⋯．黑龙汀科技信息，2OI1(20)：275—276．参考文献：[7】刘杨，张海f=-穿订线浅暗挖双联拱大跨隧道施r拽⋯吕彦平．铁路桥涵顶进施I技术增建公路啊t架涵施r设水lJ1．f仃政拽水，2012，30(2)：78—80，l0()汁lfl的应川lJI．铁道助察，2006，32(2)：56—58．孙河川，畅慧林，拿必高，．龙悖⋯隧道卜穿铁路仃线及【2】吕林，周顺华．软L地区盾卡勾隧道下穿铁路f‘线，jI起的线涵洲施r：发全分折lJ1．铁通缱筑，2008(12)：50—54．路沉降规律分析⋯．【}1铁道科学，2007(2)：12—15．[3]fl：孔泽，严广．近距离盾构隧道]穿铁路沉降分析⋯．Il1建筑，2005(14)：8O一81．收稿日期：2012—05—07f41肖广良．盾构住软土地层穿越H尢有铁路施I技术⋯．隧进让作者简介：张彬，男，I程师．’：l1．一从．隧道施1．管lf1新闻出版总署：关于报刊编辑部体制改革的实施办法(摘录)根据《rfl央办公、【驽院办公厅笑于深化¨l、f政类报⋯II{版单似体制改节的意》(ft办发l20l1]l9})柑利I，依照《；11峨竹条例》有天姚定，结合报刊编辑邮的际情，制定小实施办法本实施办法适用于所何经新闻⋯版总署批准从事报刊}{I版活厶力、扶僻H内统一适续版物、越不儿有独立浊人资格的报川编辑部报刊编辑部体制改革的实施办法原则上不冉留报刊编辑部体制对现报川编辑邝，区圳小情况实施M改办法应转改制的报川⋯版单化所的报刊编辑邝，·伴随隶属单f、_，_进仃转企改党政部门、民上党派、人民团体、行业会、会川体、lJf业化f11有企主锊主，』J、的报刊编辑郜，人小那『Jt化闻版传媒企业；本部门本单化没彳丁新闻f“版传媒业、主管主办的报编辑部有3个(31、)以1的，新I刈⋯版总批准，¨J‘介”建立l家报刊⋯版企、I；主管主办报刊编辑邪不够3个的，亓人他新闻⋯版传媒企、埘丁党政部门、民上党派、人民团体、行、『会、礼会体、’J}．业位和有氽业主管主，JJ、的川】：指导If1I、小系统发¨的报刊，一律改为部资料版物，仅限：小部¨系统内部交流，小得汀发行，得川广‘告，／f得赞助和腱衍H：活动对于小适川j：述改办法的报川编辑部以停办，刈‘迎法迎规版情1I巫的报『{J编辑郜以撤销刈办卡¨撤{_flj的报编辑邴，由新I版总署注销J报}‘IJ⋯版：-j{I【f=此外，埘于极少数有符合闰家规定的上管j-办位、行符合I家舰定资格条f，I_的々职采编人、自‘⋯定办公场}、‘法定资金来源，全I发行量较大，经营状良好，能够，l{乏法律规定的贞任雨I义务，备转为报ruf¨版企业条件的撤川编辑，新闻}{j版总署批准．可转为报刊⋯版企业鼓励和支持党报党⋯版单位和大型新闻f}I版传媒集团公闭埘报刊编辑部进行整合．鼓励和艾持以党报党川的于报子刊、力雄厚的行、性报刊川版企业为龙头埘报刊编辑部进行整合，形成人型综合性或专业性报刊ffI版传媒集公86啼荭投术2012No．5(Sep．)Vo1．30'