地鐵工程測量技術及應用探索

時間:2022-09-25 11:01:07

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地鐵工程測量技術及應用探索

[摘要]為改善我國城市道路交通擁擠的現象,促進城市快速發展,需要不斷加強交通管理,特別是地鐵工程的測量。地鐵是現階段最重要的公共交通工具。主要分析了我國地鐵工程測量技術,并且就其具體應用進行了研究,在地鐵工程測量技術的應用中,主要有斷面測量、定向測量、無棱鏡測量和工程竣工測量,這些測量技術可有效提高地鐵工程測量水平,進而推動地鐵工程發展,改善我國的交通狀況。

[關鍵詞]地鐵工程;測量技術;應用策略

隨著經濟與社會的發展,城市交通擁擠現象越來越嚴重,在此背景下,地鐵已成為重要的城市交通工具,這就需要逐漸提高對地鐵工程的重視程度,特別是地鐵工程測量技術。地鐵工程施工人員需充分重視工程測量,采取先進的測量技術,對地鐵工程施工的各環節進行測量,這樣可有效確保地鐵的質量,為城市居民的出行提供便利,進而在最大程度上提高城市居民的生活水平。

1我國地鐵工程測量技術概述

地鐵在我國城市交通中占有重要的位置,其測量要求較高,但是,現有的測量技術還不能滿足當前的需求,所以,在地鐵工程測量過程中,須有專門的定位控制網,進而滿足地鐵工程測量的要求。目前,我國城市地鐵工程測量的定位控制網主要是通過分期布網、交叉布網布置定位測量控制網。在地鐵工程中,豎井聯系測量方法已經不單一地使用聯系三角的方法,在不斷發展過程中,已經實現了利用全站儀和陀螺經緯儀進行豎井聯系測量。地鐵工程施工過程中,往往會對2個豎井進行測量,雖然這2個豎井可通視,但是導線點無法從巷道兩端導入,只能通過垂線的方法進行投點,把地面上的控制點引到巷道內,接著使用全站儀激光確定控制點在巷道內的具體位置,通過投點完成地鐵工程測量工作。陀螺經緯儀主要用來定向和定位,是一種先進的定位儀器,可針對地鐵隧道中的任何一個測量點進行定位,并確定測量線的方位角[1]。陀螺經緯儀內部有自主定向系統,使其能精準定位和定向,陀螺儀具有較強的靈敏度和穩定性,還能有效排除磁場的干擾,操作簡單方便。由于陀螺經緯儀具有較高的精確性和便捷性,故其廣泛應用于地鐵工程測量中。地鐵工程施工過程中,盾構機主要應用于掘進工作,在盾構機無法發揮作用時,測量人員只能通過間接的方法進行推算。所以,很有必要在盾構機掘進時尋找一個利于觀測和保護的觀測點,并且該觀測點在空間中具有一定的穩定性。在盾構機工作之前,需要進行定位、反力架定位等的測量,盾構機的導軌定位測量可避免導軌中線與設計導軌之間出現偏差,高程的差距也不會特別大,反力架定位測量可確保反力架的高度和俯仰度符合相關標準,這樣可很好地確定盾構機是否偏離設計軌道。我國地鐵工程斷面測量主要是利用全站儀和計算機等進行測量工作,這種測量方法可有效實施放樣和測量等工作,并且還可在很大程度上提高測量的準確度,特別是在隧道挖掘和支護階段,可有效避免各種問題的發生。

2地鐵工程測量的影響因素及測量的內容

2.1地鐵工程測量工作的影響因素。地鐵工程的施工主要有2個方面的內容,即地鐵站和地鐵區間的施工。地鐵工程測量的常規方法主要有地面控制測量法、豎井聯系測量法和區間隧道控制測量法,這3種測量方法具有較大的誤差,對地鐵貫通的精確度有著較大影響,這也是地鐵工程測量中最重要的3個影響因素。地鐵站和明挖區間的測量主要利用的是地面控制測量方法,通過地面控制點對車站內部的各個關鍵點進行放樣,同時控制區間的中線位置,測量結果的精確度與地面控制點的誤差有密切的聯系。地鐵暗挖區間施工過程中最重要的就是統一地面和地下的坐標與方位,確保兩者能夠有效銜接。為達這一目標,一般會使用豎井和構建好的地鐵站,將地面信息傳遞到地下,實現兩者的統一。對于暗挖區間施工來說,測量的精確度直接受到地面控制點、井上和井下測量點的影響,所以,為提高精確度,須降低控制點的誤差。2.2地鐵工程測量的主要內容。地鐵工程測量涉及的內容比較多,根據地鐵工程施工可將測量內容分為3個部分。(1)地鐵工程的設計階段。在該階段,地鐵工程測量人員需要測量施工區域的地形,包括帶狀地形、勘測分界線和測量區域管線圖等[2]。在地鐵工程地形測量過程中,需要重視線路沿線橫縱斷面的測量,同時,還需注意測繪地下給排水管道等,針對其深度和流向進行測量。地鐵工程設計階段的測量主要是為提高地鐵線路服務的合理性,設計階段的測量工作對后續工作的展開有著較大的影響,須得到充分的重視。(2)地鐵工程施工階段的測量。該階段的測量工作內容較多,且比較復雜,不僅需測量施工環節和鋪軌基礎標準,還需測量設備和分界線,這些測量中包括的項目有很多種,使得在具體測量工作中會使用到多種測量技術,在此基礎上推進測量工作才能為地鐵工程施工提供保障。(3)地鐵工程運營階段的測量。該階段的測量工作主要包括位移沉降和線路軌道的測量,在測量過程中,可發現地鐵工程中存在的問題,進而快速解決,避免造成經濟損失。總體而言,地鐵工程測量的內容比較繁雜,且直接對地鐵工程的安全性產生影響,所以,須充分重視地鐵工程測量工作,不斷提高測量技術水平。

3地鐵工程測量技術應用

3.1地鐵工程測量應用的測量技術。在地鐵工程中,線路的確定是非常重要的,在線路確定過程中,利用衛星影像基本信息,使用三維定位系統收集相關資料,進而對線路進行比較,在結合當地經濟條件的基礎上確定地鐵線路。在地鐵工程線路設計中,可使用測量機器人進行初步的設計,進而確定地鐵工程線路的基本信息,之后再針對機器人的設計進行模擬制樣,這樣就可觀測地鐵工程線路是否具有一定的合理性。地鐵工程測量技術中,使用無人機對地鐵沿線的地理環境和建筑物進行觀測,為地鐵設計提供參考數據,進而更加合理科學地設計地鐵線路。在地鐵工程測量中,使用無人機可提高測量質量,降低測量能源損耗,進而有效提高地鐵工程測量的工作效率,同時,無人機的維護和保養也比較簡單,能快速適應地鐵工程線路的各種狀況,是一項比較先進的測量技術。車載移動測量系統是一項新的地鐵工程測量技術,能快速、準確地收集地鐵工程線路相關信息資料,準確地更新數據的變化。車載移動測量技術主要是收集云數據并進行整合,根據數據制訂地形圖,明確反映地鐵沿線的地質狀況,為地鐵工程的規劃和設計提供信息基礎[3]。可測量實景影像的空間信息系統,可對地鐵工程線路的管線進行調查和測繪,模擬地鐵清查線路,為地鐵工程線路設計提供數據基礎。3.2測量機器人的應用及斷面測量。地鐵工程測量機器人是新的自動化測量技術,能智能地進行地鐵工程測量工作,可智能搜索測量目標,且實時跟蹤和識別,是一項比較先進的測量技術。地鐵工程測量機器人在具體應用過程中,可實現自動化控制、自動調節焦距,還可進行遙控測量,收集測量目標的坐標、影像和角度等基本信息,具有較強的精確度。地鐵工程勘測階段,會使用到測量機器人,測量機器人為地鐵工程測量工作帶來了巨大的便利,也有效提高了測量工作的效率和質量。在具體測量工作中,測量機器人可對采集到的數據進行整合處理,在計算機網絡技術的基礎上實現信息共享,為地鐵工程測量工作提供了基礎。地鐵工程測量時,會應用到斷面測量系統,該系統可為放樣、測量和計算等工作提供數據支撐,為地鐵工程的挖掘和初砌工作提供有力保障。地鐵工程斷面測量系統包括很多方面的內容,有數據采集器、計算機和全站儀等,使斷面測量系統具有較高的精確度。地鐵工程挖掘工作中,會使用到斷面測量系統,進而更加精確地工作,有效控制挖掘的深度和寬度,使其符合相關的標準,減少資金和資料浪費。斷面測量系統在具體應用過程中,具有速度快和精確度高的特征,同時,還可應用無反射技術等進行三維斷面測量,有效提高斷面數據的準確性和數據采集的速度。斷面測量系統可實現多個斷面同時測量,技術含量比較高。3.3定向測量、無棱鏡測量和地鐵竣工測量。定向測量技術的應用實現了地鐵工程挖掘工作的自動化,在挖掘工作進行過程中,當挖掘方向出現偏差時,該系統會及時做出反應,并且提交相關的偏差信息,這樣就可使工作人員及時糾正錯誤,提高地鐵工程挖掘工作的準確性,很大程度上減少了投入到地鐵工程挖掘工作中的財力、物力、人力,也在一定程度上降低了地鐵工程測量的工作難度。無棱鏡測量技術的應用可提高地鐵工程放樣工作的精準度,選取合適的參照物,并將其放到實際位置中。在地鐵工程測量工作中,可幫助施工人員及時調控有偏差的地方,效果明顯。在地鐵工程竣工后,需要利用測量機器人對地鐵工程的各個環節進行測量,測量完成后得到的數據是地鐵工程驗收的主要依據,這些數據也會被當作城市測繪數據保留下來。通過使用測量機器人可有效測量地鐵工程的結構和尺寸,在具體測量中還得結合水準控制點和平面導線等,進而提高地鐵軌道的精確度,為地鐵工程測量放樣工作提供保障。

4結束語

地鐵工程在不斷發展過程中,其規模越來越大,人們對其依賴程度也越來越高。地鐵是人們出行最基本的交通工具。由于乘坐地鐵的人越來越多,所以,更應保障地鐵工程的質量,保障人們的生命安全,促進地鐵有效運營。要想確保地鐵具有一定的安全性,須做好地鐵工程的測量工作,為地鐵安全提供數據保障。地鐵工程施工人員須充分重視地鐵工程的測量工作,通過測量可快速發現地鐵工程中存在的問題,進而快速解決,確保地鐵安全運行。

參考文獻

[1]程棟.地鐵工程測量中平面聯系測量的應用[J].科技展望,2015,25(35):35.

[2]張彬.城市地鐵建設中的測量技術分析[J].江西建材,2017(4):44–46.

[3]張賀,任燕.地鐵工程測量新技術的有效應用[J].工程建設與設計,2017(2):42–44.

作者:劉文權 單位:中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司