發(fā)布時(shí)間:2023-08-29 16:36:16
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的城市軌道交通工程測量樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
【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(guān)鍵詞】設(shè)計(jì);建設(shè);運(yùn)營;框架測量控制網(wǎng)
【Keywords】 design; construction; operation; framework measuring control network
【中圖分類號(hào)】P208 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069(2017)04-0131-02
1 引言
近年來,規(guī)劃建設(shè)城市軌道交通的城市迅速增多,軌道交通建設(shè)已全面展開,各個(gè)城市正逐步形成縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)化軌道交通體系。城市軌道交通具有精度高、建設(shè)周期長、互相換乘等特點(diǎn),因此對(duì)測量控制網(wǎng)的精度、統(tǒng)一性有較高的要求。
據(jù)調(diào)查了解,部分城市軌道交通工程建設(shè)在測量控制方面遇到一些問題,如原有城市坐標(biāo)系投影變形值過大,超出了各類測量規(guī)范對(duì)于長度投影變形值的規(guī)定,不僅給各等級(jí)控制網(wǎng)的測量帶來大量繁難的計(jì)算工作,也降低了大比例尺地形圖的精度;建設(shè)周期較長,在建設(shè)過程中,點(diǎn)位破壞嚴(yán)重,恢復(fù)起來困難且不能長期保存;存在不均勻沉降,差異沉降對(duì)軌道交通的建設(shè)影響很大。[1]
根據(jù)近年來參與軌道交通工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),考慮各個(gè)城市軌道交通的近期、遠(yuǎn)期建設(shè)目標(biāo),建議在軌道交通建設(shè)初期建立一套統(tǒng)一的城市軌道交通工程框架測量控制網(wǎng),以滿足軌道交通在建或后續(xù)建設(shè)工程使用以及運(yùn)營維護(hù)工程需要。
2 建設(shè)框架測量控制網(wǎng)的原因
2.1 原有的城市坐標(biāo)系統(tǒng)不能滿足地鐵工程建設(shè)要求
①部分城市坐標(biāo)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(jì)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(wǎng)的建設(shè)的最初是為了大比例尺地形測圖的需要和一般工程建設(shè)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(wǎng)的精度和密度不能滿足地鐵工程建設(shè)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(wǎng)中各條線路的正確銜接、長距離的隧道正確貫通、高質(zhì)量的軌道鋪設(shè)需要高精度的測量成果作為保證。
②地鐵工程建設(shè)周期長,控制網(wǎng)需要在建設(shè)期和運(yùn)營期的全過程發(fā)揮作用,因此需要點(diǎn)位穩(wěn)固且能長期保存。
③部分城市存在區(qū)域地面沉降,為保證控制網(wǎng)成果的可靠,控制網(wǎng)需整體統(tǒng)一連測,成果定期維護(hù)和更新。
2.3 滿足政府相關(guān)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(biāo)系,已經(jīng)建立的獨(dú)立坐標(biāo)系要和2000國家大地坐標(biāo)系建立轉(zhuǎn)換關(guān)系。地鐵建設(shè)過程中所涉及的規(guī)劃報(bào)建,土地利用審批等工作均需在要求的坐標(biāo)系統(tǒng)下開展相關(guān)工作,建立軌道交通框架控制網(wǎng)并提供2000國家大地坐標(biāo)系成果,可滿足土地、規(guī)劃等部門要求,為相關(guān)工作帶來便利。
3 建設(shè)框架測量控制網(wǎng)的原則要求
①用于地鐵工程建設(shè)的控制網(wǎng)基準(zhǔn)應(yīng)滿足建設(shè)要求,但同時(shí)更要與即將全面推行的國家坐標(biāo)系統(tǒng)相符,符合國家的要求。
②用于地鐵工程建設(shè)的控制網(wǎng)其規(guī)模必須與目前地鐵建設(shè)的形勢相適應(yīng),控制網(wǎng)精度和密度必須滿足要求。
③用于地鐵工程建設(shè)的控制網(wǎng)在使用期間必須保持對(duì)其進(jìn)行復(fù)測和維護(hù),以保證其完整性、可靠性和測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一。
4 建設(shè)框架測量控制網(wǎng)的具體建議
針對(duì)地鐵規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營維護(hù),對(duì)地鐵新線控制網(wǎng)的測量提出下列建議,供業(yè)主主管部門參考:
①根據(jù)軌道交通建設(shè)形勢的需要,建立一個(gè)覆蓋所有軌道交通規(guī)劃、在建線路的測量平面和高程框架控制網(wǎng),這樣一方面可以滿足新舊線線路、結(jié)構(gòu)銜接的要求,另一方面新建控制網(wǎng)規(guī)模大,網(wǎng)點(diǎn)有一定的冗余,可以增加控制網(wǎng)的可靠性,提高網(wǎng)的精度,其維護(hù)和擴(kuò)展相對(duì)也較容易;一個(gè)控制點(diǎn)丟失或破壞或發(fā)生變形,可以很方便地用其周圍的控制點(diǎn)進(jìn)行檢測和恢復(fù)。
②控制網(wǎng)采用的坐標(biāo)系與城市基礎(chǔ)建設(shè)基準(zhǔn)一致,方便軌道交通規(guī)劃、施工和竣工等各項(xiàng)工作,控制網(wǎng)應(yīng)聯(lián)測當(dāng)?shù)爻鞘蠧ORS站,提供滿足施工要求的地方坐標(biāo)系成果??紤]今后國家推行CGCS 2000坐標(biāo)系的要求,還應(yīng)提供CGCS 2000坐標(biāo)系成果,并提供轉(zhuǎn)換參數(shù)。[3]
③框架網(wǎng)的建設(shè)及維護(hù)應(yīng)統(tǒng)一組織實(shí)施,框架網(wǎng)從整體設(shè)計(jì)到提交使用,需要考慮與國家、城市坐標(biāo)系的統(tǒng)一、不同系統(tǒng)的參數(shù)轉(zhuǎn)換、符合當(dāng)?shù)剀壍澜煌ň€網(wǎng)建設(shè)要求的針對(duì)性布點(diǎn)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的埋點(diǎn)及觀測方案、大網(wǎng)觀測實(shí)施調(diào)度管理、嚴(yán)密的成果平差計(jì)算處理過程、成果分析及提供、后期控制網(wǎng)信息化平臺(tái)管理等關(guān)鍵技術(shù)。其中一些關(guān)鍵指標(biāo)直接涉及建網(wǎng)的成敗,因此測量控制網(wǎng)的測設(shè)和維護(hù)由一家技術(shù)水平高、地鐵測量經(jīng)驗(yàn)豐富的測量單位主持完成,以保證遵循規(guī)范要求,并保證控制網(wǎng)的質(zhì)量。
④建議在方案的制定、實(shí)施過程、成果編制過程充分利用專家資源,嚴(yán)格過程質(zhì)量管理,保證建網(wǎng)質(zhì)量,控制網(wǎng)的實(shí)施方案組織專家進(jìn)行評(píng)審,其結(jié)果由第三方的測繪成果質(zhì)量檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢查驗(yàn)收。
⑤對(duì)控制網(wǎng)的成果進(jìn)行信息化管理,建立信息化管理系統(tǒng),提高使用及維護(hù)水平,通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向授權(quán)用戶控制網(wǎng)的成果及更新信息,實(shí)現(xiàn)用戶與控制網(wǎng)測設(shè)維護(hù)單位便捷快速的交流,S時(shí)掌握控制網(wǎng)的使用現(xiàn)狀,及時(shí)對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測和維護(hù)。
5 結(jié)語
目前,國內(nèi)北京、廣州、上海、昆明、南寧城市等已經(jīng)采用此種模式進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)。廣州市在2004年就完成了適合該市2010年軌道交通建設(shè)發(fā)展的整體控制網(wǎng),并且通過了由院士主持的專家驗(yàn)收評(píng)審,昆明在2012年完成了其城市軌道交通工程框架網(wǎng)的測設(shè)工作,并通過了院士組成的專家組的驗(yàn)收評(píng)審。多年使用實(shí)踐表明,全面布網(wǎng)很好地滿足了地鐵規(guī)劃和建設(shè)的需要,取得了良好的效果。
城市軌道交通框架控制網(wǎng)建設(shè)成功解決了已開工建設(shè)線路坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題、即將開工建設(shè)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(shè)工程辦理法定報(bào)批手續(xù)問題,其經(jīng)驗(yàn)值得我們?cè)诔鞘熊壍澜煌ńㄔO(shè)的測繪工作中思考和借鑒。
【參考文獻(xiàn)】
【1】秦長利.城市軌道交通工程測量[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
關(guān)鍵詞:城市軌道交通技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略
前言
發(fā)展城市軌道交通是解決大城市交通的重要手段。軌道交通建設(shè)從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營,涉及建筑業(yè)、制造業(yè)及管理的所有領(lǐng)域,城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展,不僅可推動(dòng)我國建筑業(yè)、制造業(yè)的發(fā)展,更可帶動(dòng)城市的發(fā)展。以新的戰(zhàn)略發(fā)展觀探討今后我國城市軌道交通的發(fā)展,在技術(shù)層面上,可提升我國城市軌道交通的整體技術(shù)水平,完成本行業(yè)的技術(shù)跨越,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;在宏觀方面,更可引導(dǎo)城市布局的合理發(fā)展,創(chuàng)造出新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和就業(yè)機(jī)會(huì),提升城市的國際競爭力,促進(jìn)未來城市的可持續(xù)發(fā)展。
但目前國內(nèi)城市軌道交通的發(fā)展仍存在一些問題,主要癥結(jié)有:規(guī)劃體系不健全;系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一;建設(shè)周期長,造價(jià)高;裝備技術(shù)與發(fā)達(dá)國家仍有差距;交通設(shè)施運(yùn)營管理缺乏系統(tǒng)整合,管理手段落后;交通安全保障系統(tǒng)不健全等。健康有序地發(fā)展我國的城市軌道交通,促進(jìn)技術(shù)發(fā)展,意義非常重大。
本文即通過我國目前城市軌道交通的現(xiàn)狀分析,得出技術(shù)發(fā)展趨勢及技術(shù)發(fā)展特點(diǎn),根據(jù)存在的問題提出技術(shù)發(fā)展目標(biāo),并制定出相應(yīng)的技術(shù)策略。
1國內(nèi)城市軌道交通現(xiàn)狀與存在問題分析
1.1建設(shè)現(xiàn)狀
綜觀我國城市軌道交通建設(shè)史,從1965年北京地鐵一期工程開工,到目前全國多個(gè)城市多條線的同步建設(shè),風(fēng)雨四十年,已開通城市軌道交通的有北京、上海、天津、廣州、長春、大連六城市10條線,線路總長共計(jì)約318公里,除北京地鐵一號(hào)線和環(huán)線近40公里外,其余都是九十年代后修建的。進(jìn)入新世紀(jì)以來,發(fā)展態(tài)勢更為迅猛,全國48個(gè)百萬人口以上的大城市中已有30多個(gè)城市開展了城市軌道交通的前期工作,在建線路有8個(gè)城市,17條線,線路總長約360公里,共需總投資近1100億元,運(yùn)營初期所需車輛就達(dá)1582輛。而近期報(bào)批的幾個(gè)城市的建設(shè)規(guī)劃,更是報(bào)出了驚人的數(shù)字。
分析這些城市的特點(diǎn),可以看出,我國200萬人口以上的大城市和特大城市是我國今后建設(shè)城市軌道交通的重點(diǎn)。大致有四種情況:
第一種,具有建設(shè)和運(yùn)營管理城市軌道交通的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步加快城市軌道交通建設(shè),在城市內(nèi)形成城市軌道交通,在城市中發(fā)揮骨架作用;如:北京、上海、廣州等城市;
第二種,具有建成一條線或正在建設(shè)城市軌道交通的城市,開始進(jìn)行第二條城市軌道交通的前期工作,盡快形成城市軌道交通客運(yùn)走廊的作用,如:深圳、南京、武漢、長春、大連等城市;
第三種,比較多的城市正在開展城市軌道交通建設(shè)的前期工作,例如:杭州、成都、沈陽、西安、哈爾濱、蘇州、青島、鞍山等城市;
第四種,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),如珠江三角洲地區(qū)、長江三角洲地區(qū)、京津塘地區(qū),正在醞釀建設(shè)城市間的軌道交通建設(shè)的前期工作,廣州至佛山,廣州至珠海的軌道交通已開始啟動(dòng)。
初步預(yù)測到2010年,將要建設(shè)1500公里,需要投資5400多億元,初步估算新建線路運(yùn)營初期所需車輛就達(dá)6800輛。這樣大的需求,是世界上絕無僅有的。健康有序地發(fā)展我國的城市軌道交通,促進(jìn)技術(shù)發(fā)展,意義非常重大。
1.2技術(shù)水平
我國地鐵與軌道交通的發(fā)展雖然只有38年的,與發(fā)達(dá)國家100多年的歷史相比較,設(shè)計(jì)、施工的許多方面并不落后,如明挖法、蓋挖法、沉埋法、盾構(gòu)法都已達(dá)到國際先進(jìn)水平,大跨度暗挖法和平頂直墻暗挖法我國屬國際領(lǐng)先水平。但在綜合交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)及一些關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備和運(yùn)營管理水平等方面尚有較大差距。
城市軌道交通的機(jī)械施工與國際先進(jìn)水平存在一定差距。地鐵用的盾構(gòu)機(jī)目前多靠進(jìn)口。發(fā)達(dá)國家的暗挖有了新的進(jìn)展,其中有大跨度的預(yù)制塊法、預(yù)切槽法、微氣壓法等,在日本、法國、德國等國家已有。
城市軌道交通用的設(shè)備技術(shù)水平需要進(jìn)一步研制更新,尤其是通信及信號(hào)控制系統(tǒng)仍有差距。建設(shè)管理水平與發(fā)達(dá)國家比較存在差距,系統(tǒng)集成能力不強(qiáng),缺乏具有對(duì)工程項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)咨詢、施工、運(yùn)行管理全過程管理的國際型工程公司。
 
; 運(yùn)營管理方面我國與發(fā)達(dá)國家比較差距較大,主要表現(xiàn)在人工較多,自動(dòng)化、信息化水平較低,國外先進(jìn)國家每公里地鐵管理人員在50人以下,而我國則要使用100-300人。
受大鐵路檢修工藝思路的,使車輛段與檢修工藝設(shè)計(jì)落后,車輛段工藝流程不合理、確定的工藝、設(shè)備往往不能滿足要求,造成浪費(fèi)。
在新型交通系統(tǒng)方面,世界各國根據(jù)城市特點(diǎn)已開發(fā)了輪軌系統(tǒng)、直線電機(jī)系統(tǒng)、跨座式單軌系統(tǒng)、無人駕駛新交通、磁懸浮系統(tǒng)、空中客車等制式,并在城市交通中占有一定比例,而我國的城市軌道交通系統(tǒng)制式仍以大運(yùn)量的輪軌交通為主,需要開展相關(guān)新技術(shù)的研發(fā)。
1.3經(jīng)濟(jì)水平
城市軌道交通的建設(shè)承擔(dān)了大量的客流,在城市的公共交通中發(fā)揮了重要作用,有的城市隨著運(yùn)營里程的增加與延續(xù),軌道交通網(wǎng)已初具規(guī)模,公共交通運(yùn)量的比重大幅增加。另外,城市軌道交通的建設(shè)與發(fā)展,拉動(dòng)了內(nèi)需,使土地增值,促進(jìn)了沿線的開發(fā),加快了城市總體規(guī)劃的實(shí)施,促進(jìn)了城市的發(fā)展。
促進(jìn)城市軌道交通發(fā)展,有兩個(gè)途徑,其一為降低造價(jià);其二為提高經(jīng)濟(jì)和效益水平。
城市軌道交通是一個(gè)規(guī)模大、造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。工程投資動(dòng)輒幾十個(gè)已甚至上百個(gè)億。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示,在總投資的工程費(fèi)(包括建筑工程費(fèi)、安裝工程費(fèi)、設(shè)備及工器具購置費(fèi)、預(yù)備費(fèi)等)、車輛購置費(fèi)、其他費(fèi)用、借款利息中,工程費(fèi)約占工程總投資的60%-70%,車輛購置費(fèi)約占工程總投資的10%-18%,其他費(fèi)用約占工程總投資的10%-18%,借款利息約占工程總投資的4%-8%。降低工程費(fèi)是降低地鐵造價(jià)的主要手段,通過合理規(guī)模的確定、結(jié)構(gòu)形式及施工的優(yōu)化等措施降低土建費(fèi)用,通過設(shè)備國產(chǎn)化降低設(shè)備費(fèi)用。軌道交通的投資控制由于各有關(guān)單位較為重視,已初步取得了較好的效果。
另外,由于城市軌道交通所帶有的很強(qiáng)的社會(huì)公益性,巨額的投資多由政府負(fù)擔(dān)或籌措,在市場化等方面還應(yīng)進(jìn)行探索。
1.4技術(shù)交流及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
城市軌道交通的建設(shè)引起國家和各地方政府及相關(guān)主管部門的重視。有相當(dāng)多的設(shè)計(jì)、施工、車輛、設(shè)備制造和科研單位、院校積極參與地鐵和城市軌道交通的建設(shè)。已有國外的咨詢公司和一些設(shè)計(jì)施工企業(yè)開始參與和關(guān)注我國的地鐵、城市軌道交通事業(yè)。大量國內(nèi)外交流和國外技術(shù)考察推動(dòng)我國地鐵、城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展。國外先進(jìn)的車輛設(shè)備和設(shè)計(jì)施工技術(shù)的引進(jìn)推動(dòng)了城市軌道交通技術(shù)的不斷提高。
到目前為止,建設(shè)部組織編寫了《城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》、《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》、《地下鐵道、輕軌交通巖土工程測量規(guī)范》已批準(zhǔn)實(shí)施,使我國地鐵、城市軌道交通的設(shè)計(jì)、施工、勘察測量納入規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的軌道。
2技術(shù)發(fā)展趨勢
2.1技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)
綜上所述,目前我國城市軌道交通的發(fā)展突出顯示以下特點(diǎn):
1)由最初的一個(gè)城市發(fā)展成20多個(gè)城市同時(shí)建設(shè),引發(fā)出對(duì)統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的需求;
2)由一個(gè)城市的一條線發(fā)展成網(wǎng)絡(luò)的多條線,引發(fā)網(wǎng)絡(luò)化帶來的規(guī)劃、客流預(yù)測、綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、樞紐換乘等技術(shù)問題;
3)由單一的傳統(tǒng)輪軌模式發(fā)展成多種制式并存,目前已在建和準(zhǔn)備實(shí)施的制式已達(dá)6種:大運(yùn)量地鐵、中運(yùn)量輕軌、跨座式單軌、城際快速鐵路、磁懸浮、直線電機(jī)系統(tǒng)等,引發(fā)出對(duì)新型交通方式的成套技術(shù)研究需求。
2.2大運(yùn)量、中運(yùn)量、市郊線多種形式并存,軌道交通發(fā)展呈多樣化
從上節(jié)的統(tǒng)計(jì)分析可以看出,目前的城市軌道交通發(fā)展已呈多樣化發(fā)展趨勢,尤其是城際軌道交通線和市郊線的建設(shè)越來越多。
我國首條城際軌道交通線為廣州到佛山的廣佛線,線路總長約34公里,貫穿佛山、南海及廣州市區(qū)的中腹地帶,速度超過120公里/小時(shí)。它的建設(shè)是綜合考慮區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求和整個(gè)路網(wǎng)的協(xié)調(diào)性與匹配性的基礎(chǔ)上進(jìn)行的功能定位,即解決佛山組團(tuán)中心與廣州的交通需求為重點(diǎn),并兼顧各組團(tuán)內(nèi)的交通,以城際交通功能為主,城市軌道交通為輔。廣佛線預(yù)期實(shí)現(xiàn)的主要戰(zhàn)略目標(biāo)是:啟動(dòng)和完善區(qū)域立體化交通體系建設(shè)、實(shí)現(xiàn)資源共享;實(shí)現(xiàn)廣佛都市區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略;增加區(qū)域性城市集聚效應(yīng),加快城市化發(fā)展進(jìn)程。
廣佛城際軌道交通線在某種程度上已脫離了一般意義上的城市軌道交通的功能定位,由于它在珠三角區(qū)域城際快速軌道交通路網(wǎng)中的核心作用,作為國內(nèi)第一條城際軌道交通線,其規(guī)劃與建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)后續(xù)城際軌道網(wǎng)的建設(shè),具有一定的借鑒意義。珠三角城際軌道交通規(guī)劃建設(shè)線路長度將達(dá)一千多公里。
目前長江三角洲區(qū)域、大京津地區(qū)等也正在籌劃城際軌道交通線。
除城際軌道交通線外,市郊鐵路系統(tǒng)也逐步開始建設(shè)。如北京正在構(gòu)建的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò),包括連接市區(qū)與郊區(qū)的(l線)昌平線、良鄉(xiāng)線、順義線、亦莊線等將達(dá)160公里。
2.3新型城市軌道系統(tǒng)開展研發(fā)
1)直線電機(jī)系統(tǒng)
2003年,隨著廣州地鐵4號(hào)線及北京首都機(jī)場線方案的論證,直線電機(jī)系統(tǒng)逐漸引起各方的關(guān)注。根據(jù)廣州市城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃,其中4號(hào)線、5號(hào)線、6號(hào)線、7號(hào)線將采用直線電機(jī)系統(tǒng),至2010年,總長將達(dá)到107公里。
2)跨座式單軌系統(tǒng)
跨座式單軌系統(tǒng)最多于日本,馬來西亞、澳大利亞、美國也有應(yīng)用。在我國首次引進(jìn)的跨座式單軌交通方式是重慶市。具有占地面積小、爬坡能力強(qiáng)(60‰)、轉(zhuǎn)彎半徑小(r=100),可以因地制宜,穿遂道、爬高坡、沿著江岸翻山越嶺運(yùn)行,非常適應(yīng)山城的特殊地形。單軌系統(tǒng)采用低噪聲和低振動(dòng)設(shè)備,車輪為充氣體橡膠輪胎,運(yùn)行時(shí)噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城區(qū)交通干線噪聲平均聲級(jí)75.8分貝。
直線電機(jī)系統(tǒng)和跨座式單軌系統(tǒng)都屬于中運(yùn)量系統(tǒng)(單向高峰小時(shí)2萬人),因其具有曲線半徑小、爬坡大、噪音小、造價(jià)低的特點(diǎn),在國內(nèi)具有一定的推廣應(yīng)用前景。
3)快速輪軌系統(tǒng)
因長三角、珠三角及京津塘地區(qū)區(qū)域快速交通網(wǎng)正在籌劃建設(shè),則速度大于120公里/小時(shí)的快速輪軌系統(tǒng)的研發(fā)勢在必行。
3城市軌道交通技術(shù)策略
3.1加強(qiáng)宏觀領(lǐng)導(dǎo)和管理,構(gòu)建城市軌道交通產(chǎn)業(yè)
目前我國正處于城市軌道交通的建設(shè)期,是世界上最大的城市軌道交通建設(shè)市場,已初步形成了城市軌道交通產(chǎn)業(yè),加強(qiáng)宏觀的領(lǐng)導(dǎo)和管理,促進(jìn)和引導(dǎo)其健康高速地發(fā)展,勢在必行。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,建議成立國家級(jí)的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),重點(diǎn)解決:
1)制定我國大城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展規(guī)劃及實(shí)施計(jì)劃;
2)制定我國大城市軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
3)制定城市軌道交通系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)投融資政策,指導(dǎo)建設(shè)資金的籌措、管理和使用。
4)制定相關(guān)的法規(guī),保證城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)事業(yè)的快速、有序、健康的發(fā)展。
5)依法規(guī)范業(yè)主行為,加強(qiáng)對(duì)城市軌道交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和工程質(zhì)量的監(jiān)督和管理。
6)負(fù)責(zé)城市軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化的工作及監(jiān)督、檢查。
7)協(xié)調(diào)城市軌道交通發(fā)展中的重大。
8)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)服務(wù),發(fā)揮行業(yè)組織作用。
3.2構(gòu)建綜合交通體系,實(shí)施規(guī)劃
1)建立城市綜合交通一體化規(guī)劃體系,建設(shè)市郊鐵路、地鐵、輕軌及小運(yùn)量的有軌電車網(wǎng)絡(luò)組成的軌道客運(yùn)系統(tǒng),改善城市中心區(qū)的交通服務(wù),同時(shí)為市區(qū)邊緣集團(tuán)和郊區(qū)新城的開發(fā)建設(shè)提供強(qiáng)有力的交通支持,并同步實(shí)施軌道交通與其它交通方式方便快捷的銜接換乘。
2)規(guī)劃應(yīng)考慮地下、地上、長途、短途、高速、低速、汽車、火車等多種交通工具的立體接駁、平行換乘以及加強(qiáng)交通樞紐的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。城市交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和土地資源的綜合開發(fā)利用,形成一個(gè)地上、地下統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)的城市發(fā)展模式,最有效的利用資源,充分發(fā)揮城市軌道交通在城市建設(shè)中的輻射和帶動(dòng)作用。
3.3促進(jìn)技術(shù)研發(fā),提高產(chǎn)業(yè)水平
開展城市快速軌道交通及新型交通系統(tǒng)成套技術(shù)的,提升我國城市軌道交通的整體技術(shù)水平,完成本行業(yè)的技術(shù)跨越,打破國外的技術(shù)壟斷,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
技術(shù)研發(fā)的總體目標(biāo)是:提升軌道交通的整體建造及技術(shù)裝備水平;形成標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的系統(tǒng)模式體系及標(biāo)準(zhǔn)體系;實(shí)現(xiàn)城市軌道交通智能化、信息化及無人駕駛衛(wèi)星定位控制;建立一整套高度智能化的事故防范預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急疏散系統(tǒng);建立多數(shù)據(jù)源的城市軌道交通三維數(shù)據(jù)庫;建立便捷、安全、環(huán)保、節(jié)能、低維護(hù)的新型交通體系,使城市軌道交通成為城市交通的骨干方式,并帶動(dòng)相關(guān)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
其主要研究包括:
1、大城市軌道交通規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營重大技術(shù)研究
1)大城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究;
2)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)體系研究。如車站的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化研究
的內(nèi)容集中在車站的組成內(nèi)容、車站設(shè)計(jì)理念、車站合理規(guī)模、新型施工建造技術(shù)研究等;
3)城市軌道交通運(yùn)營及乘客信息管理技術(shù);
2、新型軌道交通制式及關(guān)鍵技術(shù)研究
開展環(huán)保、安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的新型城市軌道交通系統(tǒng)研究,提升城市軌道交通的整體技術(shù)水平,建立成套的城市軌道交通體系,重點(diǎn)研究:
1)直線電機(jī)成套技術(shù)系統(tǒng);
2)導(dǎo)向式軌道交通新技術(shù);
主要研究內(nèi)容包括車輛、軌道結(jié)構(gòu)、電機(jī)、感應(yīng)軌、供電軌、供電和配電、列車自動(dòng)控制、通信、自動(dòng)檢票系統(tǒng)、站臺(tái)屏蔽門、運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)維修等內(nèi)容的匹配與系統(tǒng)集成及關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研究。
3、軌道交通重大裝備關(guān)鍵技術(shù)研究
重點(diǎn)研究施工裝備技術(shù)和運(yùn)營裝備技術(shù)。包括新型車輛制造技術(shù);列車自動(dòng)化控制技術(shù);先進(jìn)的施工及裝備研究;新型軌道交通運(yùn)營管理裝備研究等。
4、城市軌道交通安全保障體系研究
綜合研究具有高度智能化、集成化的快速反應(yīng)事故防范預(yù)警系統(tǒng)和安全疏散、救援系統(tǒng),保證軌道交通乘客安全。并能對(duì)突發(fā)的事故,尤其是恐怖性事故提供緊急疏散預(yù)案。
5、城市軌道交通環(huán)境控制研究
城市軌道交通必須與周圍環(huán)境融為一體,相互協(xié)調(diào),甚至提升當(dāng)?shù)丨h(huán)境的品位,以促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境控制研究主要包括地下車站與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)、高架及地面線景觀、環(huán)境及控制對(duì)策等。
6、城市軌道交通建設(shè)投融資體制研究
構(gòu)建多元化投資主體,拓寬多種投資渠道,研究探索多樣化的融資方式,為城市快速軌道交通跨越式發(fā)展提供可靠的財(cái)力支持。
3.4發(fā)展多層次的城市軌道交通
根據(jù)功能、運(yùn)量、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、城市環(huán)境特點(diǎn),確定線路的功能定位,選擇不同的城市軌道交通制式,發(fā)展多層次的城市軌道交通。
3.5進(jìn)一步實(shí)施設(shè)備和國產(chǎn)化政策,提升技術(shù)裝備水平
進(jìn)一步推進(jìn)設(shè)備國產(chǎn)化政策,開展技術(shù)研發(fā),解決城市軌道交通系統(tǒng)的國產(chǎn)車輛、設(shè)備、信號(hào)等的可靠性和先進(jìn)性。在重視整車設(shè)備國產(chǎn)化的同時(shí),采取合資、合作方式逐步開發(fā)研制關(guān)鍵零部件,擴(kuò)大國產(chǎn)化比例,同時(shí)注意開發(fā)易損易耗備品及耗材的研制工作,以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。建立國家城市軌道交通車輛、設(shè)備國產(chǎn)化基地,建立國家實(shí)驗(yàn)室,參與國際競爭,打入國際市場。
關(guān)鍵詞: 明挖基坑;高擋墻;監(jiān)控量測
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1.工程概況
南湖站~海峽站明挖基坑區(qū)間位于海峽路南側(cè),桃園路西側(cè),呈東西走向。明挖基坑區(qū)間北側(cè)為海峽路,南側(cè)現(xiàn)狀為天盈地塊?;娱L211m,寬15.6~21.1m,深度約5.0~14.5m,由東至西逐漸變深,為土巖混合邊坡局部有回填土質(zhì),并且明挖區(qū)段內(nèi)填土層中存在一定的滯水,巖層中的地下水主要為基巖裂隙水,另外存在少量地下管線。明挖區(qū)間基坑北側(cè)是海峽路南側(cè)高擋墻長220m高度約11.0~15.0m,兩者最短距離不足2m施工期間正常開放交通。明挖區(qū)間基坑南側(cè)是天盈地產(chǎn)地塊距離明挖基坑不足3m正在爆破法基礎(chǔ)平場施工,震動(dòng)干擾影響較大?;游髂隙耸亲钌钐帉儆诨靥钔临|(zhì),距天盈售樓部最短距離不足4m。總體來說,明挖區(qū)間基坑施工環(huán)境復(fù)雜,作業(yè)面狹小,干擾因素多,不確定風(fēng)險(xiǎn)因素多,施工難度大。因此,施工期間對(duì)高擋墻的沉降、位移的動(dòng)態(tài)監(jiān)控量測工作尤為重要。
2.施工方案簡述
考慮到工程現(xiàn)場實(shí)際情況,基坑開挖前對(duì)施工影響范圍內(nèi)的周邊建構(gòu)物進(jìn)行了詳細(xì)的環(huán)境調(diào)查,探明基坑施工區(qū)域的地質(zhì)和地下管線情況,明確現(xiàn)場施工敏感區(qū)并采取必要的監(jiān)控措施。將原設(shè)計(jì)的鉆爆法施工方案改為分塊機(jī)械切割方案,以最大限度的減少施工過程中對(duì)基坑北側(cè)高擋墻的振動(dòng)干擾,同時(shí)避免施工擾民。明挖區(qū)間進(jìn)行場地平整后,根據(jù)設(shè)計(jì)要求為保證施工安全順利進(jìn)行,對(duì)基坑西側(cè)較深區(qū)域工作井邊坡采用排樁+內(nèi)支撐,其余段采用排樁式錨桿擋墻、板肋式錨桿擋墻,邊開挖邊錨噴成型。施工期間就基坑周邊和高擋墻上方(海峽路南側(cè))布置沉降和位移監(jiān)控點(diǎn),進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
3.明挖區(qū)間高擋墻監(jiān)控方案
3.1監(jiān)測目的
監(jiān)控量測是工程施工的重要組成部分,是事先周密計(jì)劃下的一定施工期間內(nèi),在適當(dāng)?shù)奈恢寐裨O(shè)監(jiān)控點(diǎn)并采用先進(jìn)的儀器和方法進(jìn)行監(jiān)控量測,通過現(xiàn)場監(jiān)控量測獲得基坑周邊環(huán)境動(dòng)態(tài)和支護(hù)工作的信息(數(shù)據(jù)),及時(shí)指導(dǎo)施工,預(yù)報(bào)險(xiǎn)情,確保工程施工質(zhì)量和施工安全,為修正和確定支護(hù)參數(shù)以及今后的工程設(shè)計(jì)和施工提供類比數(shù)據(jù)。
3.2監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)遵循以下原則
(1)監(jiān)測點(diǎn)類型和數(shù)量要綜合考慮工程性質(zhì)、設(shè)計(jì)要求、地質(zhì)條件、施工特點(diǎn)等因素。
(2)監(jiān)測點(diǎn)布置在設(shè)計(jì)中最不利位置和斷面上時(shí)應(yīng)兼顧施工的先后順序,確保監(jiān)測點(diǎn)在最先施工部位起到應(yīng)有的作用,以便于及時(shí)反饋信息、指導(dǎo)施工。
(3)表面變形測點(diǎn)的位置既要反映監(jiān)測對(duì)象的變形特征,便于儀器進(jìn)行觀察,還要有利于測點(diǎn)的保護(hù)。
(4)埋設(shè)監(jiān)測點(diǎn)不得影響和妨礙結(jié)構(gòu)的正常受力,不得影響結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。
(5)施工前應(yīng)布置好各監(jiān)測點(diǎn),開始測量時(shí)監(jiān)測元件應(yīng)已進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
(6)監(jiān)測點(diǎn)遭到破壞時(shí),應(yīng)及時(shí)在原來位置或盡量靠近原來位置處補(bǔ)設(shè)監(jiān)測點(diǎn),保證該點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和有效性。
3.3明挖基坑監(jiān)測點(diǎn)布置
明挖基坑區(qū)間的監(jiān)控量測點(diǎn)是嚴(yán)格按照監(jiān)控量測設(shè)計(jì)圖規(guī)定的要求和位置布點(diǎn),布點(diǎn)情況如下表所示:
4.監(jiān)測儀器和監(jiān)測方法
表:監(jiān)測儀器使用一覽表
根據(jù)現(xiàn)場條件和工程要求,水平位移觀測采用極坐標(biāo)法和小角度法相結(jié)合進(jìn)行監(jiān)測。
垂直沉降監(jiān)測控制網(wǎng)的測量采用幾何水準(zhǔn)測量方法,水準(zhǔn)測量方式采用往返測量,測站觀測順序:
①往、返測奇數(shù)站照準(zhǔn)標(biāo)尺順序:后、前、前、后;
②往、返測偶數(shù)站照準(zhǔn)標(biāo)尺順序:前、后、后、前。
5. 技術(shù)要求
(1)明挖基坑高擋墻沉降及位移觀測:監(jiān)測頻率為1次/3天。
(2)當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出所要求的報(bào)警值時(shí),立即報(bào)警,并及時(shí)分析原因,提出合理化建議供有關(guān)方參考。
(3)其他均按照《城市軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308-2008的要求執(zhí)行。
6.監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)匯總
表6.1高擋墻沉降監(jiān)測情況總表
結(jié)語
通過制定科學(xué)施工方案和監(jiān)控方案,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工和和監(jiān)控,順利實(shí)現(xiàn)了施工過程的各項(xiàng)預(yù)定目標(biāo)。
1. 高擋墻沉降觀測:監(jiān)測過程中,三排沉降觀測點(diǎn)沉降測量值處于正常上下波動(dòng)狀態(tài),但波動(dòng)范圍不大,無危險(xiǎn)預(yù)警情況。
2. 高擋墻位移觀測:MW01-01號(hào)點(diǎn)至MW01-18號(hào)點(diǎn)水平位移測量值處于正常上下波動(dòng)狀態(tài),但波動(dòng)范圍不大,無危險(xiǎn)預(yù)警情況。
[1]《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009;
[關(guān)鍵詞]軌道交通控制廣州市
中圖分類號(hào):TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1120083-01
一、概述
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市建設(shè)的步伐也不斷加快,交通問題成為擺在城市管理者面前首要解決的問題之一。許多城市都自然地將軌道交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)作為解決城市交通擁擠的首選途徑,掀起了我國建設(shè)城市和城際軌道交通的熱潮。比如北京、上海、廣州和深圳等城市已經(jīng)建成了幾條線路,并且都做了未來幾年規(guī)劃。
根據(jù)《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》要求,為了適應(yīng)和配合城市軌道交通規(guī)劃和建設(shè),布設(shè)首級(jí)軌道交通控制網(wǎng)成為測量工作者的首要任務(wù)。以往的地鐵建設(shè)都是由單條交通線路開始,而現(xiàn)在的建設(shè)步伐則大大加快,往往是幾條線路同時(shí)開工建設(shè),這樣就要求根據(jù)軌道交通規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)來布設(shè)首級(jí)控制網(wǎng),作為測量基準(zhǔn),只有首級(jí)控制網(wǎng)布設(shè)科學(xué)合理,才能實(shí)現(xiàn)與市政設(shè)施的配套,順利完成建設(shè)工作。
二、需要注意的幾個(gè)問題
根據(jù)現(xiàn)在測量技術(shù)的發(fā)展,目前基本上都是采用靜態(tài)GPS手段來實(shí)施控制,與常規(guī)控制或一般工程控制不同,軌道交通網(wǎng)絡(luò)控制網(wǎng)的布設(shè)需要注意以下幾個(gè)方面的問題:
1.在選點(diǎn)布網(wǎng)時(shí),必須要考慮城市的總體規(guī)劃和建設(shè)發(fā)展的需要。作為單條線路來講,只要考慮線路范圍兩側(cè)較少范圍,但是軌道交通網(wǎng)絡(luò)的控制面積要大得多。相應(yīng)的控制點(diǎn)位的選擇應(yīng)該與城市規(guī)劃建設(shè)要求相適應(yīng),尤其是城市建設(shè)的飛速發(fā)展,既要滿足當(dāng)前需要,也要長期保存變得重要。時(shí)間間隔較長,甚至達(dá)到幾年時(shí)間,點(diǎn)位保存尤其重要。
2.軌道交通網(wǎng)絡(luò)控制為總體控制,但具體還是滿足不同線路的建設(shè)需要,所以控制點(diǎn)位基本沿著單條線路跨越式布設(shè),保障地鐵沿線有足夠控制點(diǎn),一般為2至3個(gè)車站(約3至4公里)的間隔,必要時(shí)考慮通視。在軌道交通建設(shè)過程中,不同線路間的交叉點(diǎn)非常重要,直接影響到線路的銜接。所以應(yīng)特別引起重視,包括點(diǎn)位的不能夠離規(guī)劃建設(shè)線路太近,防止施工引起點(diǎn)位移動(dòng),又應(yīng)長久保存。
3.盡量利用城市原有控制點(diǎn)點(diǎn)位,包括已有城市三、四等控制點(diǎn)和地鐵控制點(diǎn),這樣既可以對(duì)點(diǎn)位較差進(jìn)行比較,又是對(duì)四等一下控制點(diǎn)等級(jí)加以提升。
4.按照《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》要求,地鐵網(wǎng)平面控制測量具體精度要求為:
最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差≤±12mm;
相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差≤±10mm;
最弱邊相對(duì)中誤差≤1/9萬;
與原有城市控制點(diǎn)的坐標(biāo)較差
為了達(dá)到上述精度,在較大范圍內(nèi)布網(wǎng),必須解決起算點(diǎn)的兼容性問題,同時(shí),為保障整體精度均勻,宜布設(shè)起算框架網(wǎng)。
三、廣州市軌道交通工程2010年建設(shè)線路三等平面控制測量
根據(jù)2003年10月最新廣州軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃,到2010年廣州市軌道交通將開通一到八號(hào)線,合計(jì)里程約255公里,共約120座車站。軌道交通線網(wǎng)規(guī)化范圍基本上覆蓋整個(gè)廣州市城區(qū),相應(yīng)地控制測量也覆蓋廣州市區(qū),約2500平方公里。
全網(wǎng)由75個(gè)點(diǎn)組成(見圖),共觀測獨(dú)立基線向量146條,其中最長邊11086.890米,最短邊1080.048米,平均邊長4054.848米。
1.基線結(jié)算
基線解算采用基線處理軟件Pinnacle來完成,每一條基線都要求雙差固定解。
有2條重復(fù)觀測基線,重復(fù)誤差均為1.9PPM,達(dá)到要求。
共組成閉合環(huán)70,包括三角形32個(gè),四邊形27個(gè),五變形10個(gè),六邊形1個(gè)。其坐標(biāo)差分量、環(huán)閉合差全部滿足《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》要求。其中最大環(huán)閉合差為7.2PM(限差要求為12.7PPM),異步環(huán)閉合差值分布情況如下表1:
環(huán)平均閉合差為1.83PPM,可見本控制網(wǎng)GPS觀測基線質(zhì)量較好,內(nèi)符合精度較高。
2.平差計(jì)算
本網(wǎng)的平差計(jì)算采用后處理軟件TGPPSW forWIN32完成。
無約束平差以65號(hào)點(diǎn)作為固定點(diǎn),以其絕對(duì)定位的WGS-84坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù),平差后,基線向量的改正值分布情況如下表2:
根據(jù)無約束評(píng)差結(jié)果可見,該網(wǎng)的內(nèi)符合精度很高。
在廣州坐標(biāo)系下進(jìn)行約束平差,采用16個(gè)2000年新廣州二等網(wǎng)點(diǎn)作為起算點(diǎn),經(jīng)檢核起算點(diǎn)間具有很好的兼容性。約束平差后,基線向量的改正數(shù)與同名基線無約束平差相應(yīng)改正數(shù)的較差符合規(guī)范要求,分布情況如下表3:
約束平差后,最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為1.17CM,滿足1.2CM的要求;最弱邊邊長相對(duì)中誤差為6.05PPM(1/16.5萬),滿足1/9萬的設(shè)計(jì)要求。
3.與舊點(diǎn)坐標(biāo)比較情況
本控制網(wǎng)有34點(diǎn)利用舊有控制點(diǎn),平差后坐標(biāo)與原有坐標(biāo)較差最大值為4.2CM。
4.控制網(wǎng)外部檢核
為了檢核本控制網(wǎng)的可靠性,對(duì)該平面控制網(wǎng)進(jìn)行了外業(yè)檢測,共檢測了3條邊長和4個(gè)角度。邊長最大較差為1CM,角度最大較差-4″。
四、結(jié)論
1.軌道交通控制網(wǎng)整體布設(shè),精度均勻,解決單線布設(shè)時(shí)交叉點(diǎn)位產(chǎn)生的點(diǎn)位較差問題,實(shí)現(xiàn)不同線路的無縫銜接。
2.控制點(diǎn)位適應(yīng)城市規(guī)劃和地鐵建設(shè)需要,最大限度利用了已有城市控制點(diǎn),提升原有城市控制點(diǎn)的等級(jí)。
3.地鐵建設(shè)周期較長,應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)測,建議復(fù)測周期為一年。
參考文獻(xiàn):
[1]《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》GB50308-1999.
關(guān)鍵詞:大連地鐵 聯(lián)系測量聯(lián)系三角形
中圖分類號(hào):X731文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1引言
大連地鐵1號(hào)線共設(shè)車站20座,區(qū)間20個(gè)。地面控制網(wǎng)已完全控制整個(gè)線路的施工要求,現(xiàn)在關(guān)鍵的問題就在于如何將地面高精度的控制點(diǎn)坐標(biāo)和方位傳遞到地下隧道中,以保證地鐵施工高精度貫通。在豎井測量中,主要使用是聯(lián)系三角形法。這種方法一般采用一井定向,支導(dǎo)線進(jìn)行地下控制測量。根據(jù)實(shí)際的測量方法和施測陀螺方位角效果來看,將大連地鐵1號(hào)線平面聯(lián)系測量的適用方法進(jìn)行總結(jié),供后續(xù)工作提供參考。
2聯(lián)系三角形法
聯(lián)系三角形法是一種傳統(tǒng)的豎井聯(lián)系測量方法。下面將以聯(lián)西區(qū)間豎井聯(lián)系測量為例對(duì)聯(lián)系三角形法作一介紹(如圖1所示)。
圖1聯(lián)系三角形法聯(lián)測示意圖
2.1儀器設(shè)備
TCR1201+徠卡全站儀,10kg重錘2個(gè),直徑0.5mm的高強(qiáng)度鋼絲長60m,機(jī)油2桶,鋼卷尺2把。
2.2施測方法
用方向觀測法觀測四個(gè)測回,測角中誤差應(yīng)在±2.5″之內(nèi)。
導(dǎo)線布設(shè)情況如圖1所示,垂線1、垂線2是懸掛并吊有重錘的高強(qiáng)鋼絲,重錘完全浸沒在機(jī)油里。假設(shè)Z、A為已知的地面導(dǎo)線點(diǎn),B、G為待求的井下導(dǎo)線點(diǎn),井下、井上三角形布設(shè)時(shí)滿足下列要求:
垂線邊距a、a’應(yīng)盡量布置大于4米;
f、f’角度應(yīng)盡量小,最大不大于1°。
b/a、b’/a’之比值應(yīng)盡量小,最大不應(yīng)大于1.5。
三角形測量:測量角度e、f、e’、f’;測量邊長a、b、c、a’、b’、c’。
重復(fù)觀測: 進(jìn)行聯(lián)系三角形測量時(shí),為保證精度,要重復(fù)3次觀測數(shù)據(jù)。每組只將兩垂線位置稍加移動(dòng),測量方法完全相同。由各組推算井下同一導(dǎo)線點(diǎn)之坐標(biāo)和同一導(dǎo)線邊之坐標(biāo)方位角。各組數(shù)值互差滿足限差規(guī)定時(shí),取各組的平均值作為該次測量的最后成果。
三角形平差計(jì)算:根據(jù)a、b、c、f求j: Sinj = bSinf / a;
c的計(jì)算值: c算= bCosf + a Sinj;
c的不符值: h = c算- c;
a邊改正值:Δa = - h /4;
b邊改正值:Δb = - h /4;
c邊改正值:Δc = h /2。
以改正后的邊長a、b、c為平差值, 按正弦定理計(jì)算出i、j,即為平差后的角值。f改正很小,仍采用原測角值。
2.3 數(shù)據(jù)處理
導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)成果采用北京清華山維公司EPSNAS工程測量控制網(wǎng)平差系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的平差計(jì)算。
最后將三次測量數(shù)據(jù)坐標(biāo)成果數(shù)據(jù)推算的地下起始方位角較差小于12″,方位角平均值中誤差小于±8″。最后成果取三次平均值得到方位角為83°21′47.5″隧道起算邊,從而可以通過起算邊正確指導(dǎo)下一步地鐵施工。
3、陀螺定向
有時(shí)為了保證聯(lián)系測量的精準(zhǔn)性,指導(dǎo)隧道貫通更加精確,我們?cè)诼?lián)系三角形法之后又對(duì)起算邊做陀螺定向測量。
定向時(shí)采用陀螺全站儀進(jìn)行。由于井筒上下不宜安置陀螺儀,故井上選擇A-Z為定向邊,井下選擇B-G為定向邊,進(jìn)行陀螺定向觀測。經(jīng)過實(shí)際觀測,得到B-G邊的方位角為83°21′52.1″,與通過聯(lián)系測量得到的方位角83°21′47.5″只相差4.6″,說明聯(lián)系三角形的精度很高,可以保證地鐵高精度貫通。
4、結(jié)束語
聯(lián)系三角形法是一種傳統(tǒng)的豎井幾何聯(lián)系測量方法,在大連地鐵施工中很好地應(yīng)用,最后隧道均高精度貫通,實(shí)踐證明,聯(lián)系三角形的精度指標(biāo)較高,各項(xiàng)相差符合規(guī)范要求,完全滿足地鐵施工的精度要求,使用性較強(qiáng),可以運(yùn)用于地鐵的地下控制測量。
參考文獻(xiàn)
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[3] 徐紹銓,張華海,王澤民等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004
目前三維仿真、GIS、激光掃描等技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)初見成果,然而,已有的系統(tǒng)都是針對(duì)一些特定的需求而開發(fā)的,它們?cè)诔鞘熊壍澜煌ǖ哪骋环矫娴膽?yīng)用取得了一定的效果,例如線網(wǎng)規(guī)劃、施工監(jiān)測等;但未能將這些技術(shù)在軌道交通項(xiàng)目全生命期內(nèi)進(jìn)行集成。為了使整個(gè)軌道交通建設(shè)工程設(shè)計(jì)和施工更快速、更智能、更具成本效益,故提出RIM理論,即軌道交通信息模型的全生命周期管理(RailtransportationInformationmodellifecycleManagement,RIM),是指項(xiàng)目全生命周期內(nèi)綜合應(yīng)用三維仿真、激光掃描、GIS和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)協(xié)同管理、施工精細(xì)管理和運(yùn)營智能管理的過程。以三維仿真技術(shù)和GIS為核心,依托ERP和云技術(shù)等建立起“RIM平臺(tái)”,將設(shè)計(jì)協(xié)同管理、施工精細(xì)管理和運(yùn)營智能管理等服務(wù)部署在云端。通過RIM技術(shù),將設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行超細(xì)粒度分解,用于多專業(yè)協(xié)同作業(yè),方便信息流轉(zhuǎn)、管理和調(diào)度。
二施工階段RIM和激光掃描
結(jié)合應(yīng)用在已取得成果的基礎(chǔ)上,利用激光掃描方式協(xié)同整個(gè)軌道交通施工,項(xiàng)目各參與方,就需要一個(gè)強(qiáng)大的信息系統(tǒng)作為支撐。因此,軌道交通施工信息化的新階段就是實(shí)時(shí)獲取施工信息,并及時(shí)反饋至設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等等,提供信息資源的集成、共享、交互。三維施工監(jiān)測的主要研究在建筑施工階段,我們通過三維激光掃描等技術(shù)掃描軌道施工站點(diǎn),獲取施工現(xiàn)場的施工信息,并快速獲取施工現(xiàn)場的點(diǎn)云模型,利用自動(dòng)化生成的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)階段信息模型進(jìn)行對(duì)比查看和擬合,并由檢測軟件自動(dòng)校核,生成精度誤差圖譜,由此及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正施工誤差,減少施工返工,以達(dá)到一定的施工監(jiān)督的作用。
1數(shù)據(jù)深化在施工階段
要進(jìn)行管線安裝施工監(jiān)測,需要對(duì)未完善的設(shè)計(jì)階段模型進(jìn)行補(bǔ)充完善和細(xì)化,包括管線閥門、機(jī)電設(shè)備、支吊架、吊頂和孔洞等,需對(duì)模型的制作精度進(jìn)行細(xì)致歸類,增加軌道站點(diǎn)信息模型數(shù)據(jù)制作種類,并對(duì)每一個(gè)圖層進(jìn)行建模。
2施工數(shù)據(jù)采集在站點(diǎn)主體
施工結(jié)束,全程跟蹤站點(diǎn)的管線施工,在管線施工階段,設(shè)若干激光掃描測站,最大限度掃描已施工部分建筑主體和管線。工程測量由控制網(wǎng)測量和施工過程控制測量兩大部分組成,它們之間相互關(guān)系是:控制網(wǎng)測量是工程施工的先導(dǎo),原區(qū)域已建立的平面和高程控制網(wǎng),當(dāng)滿足施工測量技術(shù)要求時(shí),應(yīng)予利用。獲取管件的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù),具體的操作步驟如下:(1)利用三維激光掃描儀和全站儀分別對(duì)軌道交通站點(diǎn)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,架站掃描的數(shù)據(jù)要求能夠準(zhǔn)確并完整地獲取所有施工的管線。(2)在車站現(xiàn)場布置好三維激光掃描儀,完成車站測站布設(shè)、后視點(diǎn)坐標(biāo)掃描、測站坐標(biāo)掃描、車站場景粗掃描、場景精掃描;三維激光掃描儀獲取車站點(diǎn)云數(shù)據(jù)和車站影像數(shù)據(jù),全站儀獲取車站參考點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
3點(diǎn)云數(shù)據(jù)和模型的擬合
根據(jù)快速獲取的站點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù),直接導(dǎo)入到軟件中,進(jìn)行配準(zhǔn),配準(zhǔn)過程中應(yīng)保證模型不損失精度,得到三維矢量模型,并賦予必要的建筑信息。不同區(qū)域按柱體、旋轉(zhuǎn)體等特征劃分,然后以不同的CAD特征進(jìn)行擬合并修剪為最終三維實(shí)體模型。每次擬合完成時(shí),將顯示被處理的點(diǎn)云的實(shí)時(shí)偏差分析結(jié)果以輔助做出決策,施工數(shù)據(jù)模型能更精確。將處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入,直接與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行精度對(duì)比。通過計(jì)算出實(shí)測值和設(shè)計(jì)值的標(biāo)準(zhǔn)差,得出實(shí)測數(shù)據(jù)的離散程度,從而判斷管線施工工程總體質(zhì)量。
4設(shè)計(jì)施工協(xié)調(diào)
將對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和信息模型進(jìn)行精確匹配和對(duì)應(yīng),最后計(jì)算出點(diǎn)云數(shù)據(jù)與信息模型的偏差并用色譜圖顯示,使檢測結(jié)果可視化。同時(shí)可以挑選特征點(diǎn),列出對(duì)比分析報(bào)告,包含偏差、公差、偏差半徑、參考差等項(xiàng)目。由此及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正施工誤差,減少施工返工,以達(dá)到一定的施工監(jiān)督的作用。將分析結(jié)果反饋給建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位等。設(shè)計(jì)單位和施工單位根據(jù)檢測報(bào)告判斷是否修改設(shè)計(jì)或重新施工。管線的設(shè)計(jì)和施工協(xié)調(diào)過程與主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工協(xié)調(diào)過程整體流程基本相同。
三結(jié)語
關(guān)鍵詞: 圓曲線;緩和曲線;測量坐標(biāo)系;坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換;聯(lián)系測量
隨著城市化建設(shè)大力推進(jìn),城市軌道交通繁忙建設(shè),尤其地下軌道工程建設(shè)規(guī)模逐漸進(jìn)入大力發(fā)展期,利用電腦數(shù)字化手段進(jìn)行盾構(gòu)推進(jìn)軸線精度分析評(píng)定,可以大大提高工作效率,并且有效進(jìn)行數(shù)據(jù)分析對(duì)比,形成面向目標(biāo)的模塊化數(shù)據(jù)庫管理體系。
1 地下工程測量特點(diǎn)
1.1 施工環(huán)境差(如黑暗潮濕,通視條件不好),當(dāng)點(diǎn)位布設(shè)在坑道頂部時(shí),需要進(jìn)行點(diǎn)下對(duì)中,邊長長短不一,測量精度難以提高。
1.2 坑道往往獨(dú)頭掘進(jìn),洞室之間互不相通,不便組織校核,出現(xiàn)錯(cuò)誤往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),并且隨著坑道掘進(jìn),點(diǎn)位誤差累積越來越大。
1.3 施工面狹窄,并且坑道一般只能前后通視,控制測量形式比較單一,大多采用導(dǎo)線測量形式。
1.4 測量工作需要隨著工程的進(jìn)展而不間斷地進(jìn)行,一般先布設(shè)低級(jí)導(dǎo)線指示坑道掘進(jìn),后布設(shè)高級(jí)導(dǎo)線進(jìn)行檢核。
1.5 往往采用特殊或特定的測量方法(如聯(lián)系測量)和儀器(如陀螺經(jīng)緯儀)。
2 隧道施工測量基本技術(shù)要求
2.1 基本要求。洞外平面控制網(wǎng)宜布設(shè)成自由網(wǎng),并根據(jù)線路測量的控制點(diǎn)進(jìn)行定位和定向。洞外控制測量中,每個(gè)洞口應(yīng)測設(shè)不少于3個(gè)平面控制點(diǎn),包括洞口點(diǎn)及其相聯(lián)系的控制點(diǎn);埋設(shè)不少于2個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。
洞內(nèi)平面控制測量一般先敷設(shè)邊長較短、精度較低的施工導(dǎo)線,指示隧道掘進(jìn);而后敷設(shè)高等級(jí)導(dǎo)線對(duì)低等級(jí)導(dǎo)線進(jìn)行檢查校正。洞內(nèi)施工導(dǎo)線邊長宜近似相等;洞內(nèi)水準(zhǔn)路線應(yīng)往返測量。
2.2 貫通誤差要求。橫向:L
3 隧道控制測量
3.1 洞外控制測量。隧道施工前要進(jìn)行洞外控制測量。洞外控制測量的作用是在隧道各開挖之間建立統(tǒng)一的控制網(wǎng),以便根據(jù)它進(jìn)行隧道的洞內(nèi)控制測量或中線測量,保證隧道的準(zhǔn)確貫通。
洞外平面控制測量的常用方法有中線法、精密導(dǎo)線測量、邊角測量、GPS定位等。GPS定位精度高,選點(diǎn)靈活,無需通視,觀測時(shí)間短,是目前隧道控制網(wǎng)建立的首選方法。
3.2 聯(lián)系測量。聯(lián)系測量的作用是地面、地下建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng),通過斜井、豎井將地面坐標(biāo)及高程基準(zhǔn)傳遞到地下,保證地下工程按照設(shè)計(jì)圖紙正確施工,確保隧道的貫通;確保地下工程與地面建筑、鐵路、河湖等之間的相對(duì)位置關(guān)系,保證地下工程和地面設(shè)施的安全。
聯(lián)系測量的方法平面可采用導(dǎo)線測量方法直接導(dǎo)入;高程聯(lián)系測量可采用水準(zhǔn)測量、三角高程測量方法直接導(dǎo)入。豎井聯(lián)系測量的平面聯(lián)系測量任務(wù)是測定地下起始點(diǎn)的坐標(biāo)和起始方位角
3.3 洞內(nèi)控制測量。洞內(nèi)控制測量的作用是給出隧道正確的掘進(jìn)方向,并保證準(zhǔn)確貫通。
洞內(nèi)平面控制測量:由于隧道洞內(nèi)場地狹窄,洞內(nèi)平面控制測量常采用中線法、導(dǎo)線法兩種方式。
中線法是指洞內(nèi)不設(shè)導(dǎo)線,以洞口投點(diǎn)為依據(jù),向洞內(nèi)直接測設(shè)隧道中線點(diǎn),不斷延伸作為洞內(nèi)平面控制,用中線點(diǎn)直接進(jìn)行施工放樣。中線點(diǎn)一般以定測精度測設(shè),其距離和角度等放樣數(shù)據(jù)由理論坐標(biāo)值反算。這種方法一般用于較短的隧道。
導(dǎo)線法是指洞內(nèi)控制依靠導(dǎo)線,施工放樣用的中線點(diǎn)由導(dǎo)線測設(shè),中線點(diǎn)的精度能滿足局部地段施工要求即可。導(dǎo)線法較中線法方式靈活,點(diǎn)位易于選取,測量工作也較簡單,而且具有多種檢核方法;當(dāng)組成導(dǎo)線閉合環(huán)時(shí),角度經(jīng)過平差,還可以提高點(diǎn)位的橫向精度。導(dǎo)線法適用于長隧道。
4 盾構(gòu)推進(jìn)主要誤差分類
4.1 縱向貫通誤差。水平面內(nèi)沿中心線方向的貫通誤差分量,僅對(duì)貫通有距離上的影響,故對(duì)其要求較低。
4.2 橫向貫通誤差。水平面內(nèi)垂直于中心線的貫通誤差分量,對(duì)隧道質(zhì)量有直接影響,需要重點(diǎn)控制。
4.3 高程貫通誤差。鉛垂線方向的貫通誤差分量,對(duì)坡度有影響,若采用水準(zhǔn)測量方法,一般較容易控制。
所以,對(duì)于立井貫通施工,影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差,即 隧道中心線在水平面內(nèi)投影偏差大小。
5 利用電腦數(shù)字化評(píng)定軸線投影偏差
5.1 首先建立測量坐標(biāo)系。需要在世界坐標(biāo)系中進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 ,通常是世界坐標(biāo)系圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)90°;再圍繞X軸旋轉(zhuǎn)180°得到測量坐標(biāo)系,真北方向?yàn)閄軸,坐標(biāo)系統(tǒng)一后便與后期數(shù)據(jù)分析對(duì)比。
5.2 根據(jù)設(shè)計(jì)資料。建立曲線軌跡路徑線,綜合曲線的樣條曲線盡量多采集點(diǎn)坐標(biāo),主要線素:直線、緩和曲線、圓曲線。緩和曲線采用樣條曲線擬合,兩端的直線段即為緩和曲線的切線方向。圓曲線矢量畫法,完成后對(duì)樣條曲線重合部分修剪,整條綜合曲線建立后,相當(dāng)于面向目標(biāo)模塊化數(shù)據(jù)庫建立了。此內(nèi)業(yè)操作是重要一步驟,建立設(shè)計(jì)路線軌跡矢量圖。
5.3 外業(yè)利用導(dǎo)線測量隧道襯片中心線投影坐標(biāo)。中心軸線精度偏差復(fù)核一般10環(huán)片設(shè)置一測量復(fù)核點(diǎn),方法:首先制作一尋找環(huán)片中心投影點(diǎn)的鋁合金直尺。尺子規(guī)格:L=5m長度,B*H=100*60mm特制鋁合金直尺,中間帶有水平管水準(zhǔn)氣泡,尺子中間點(diǎn)用鋼卷尺測量準(zhǔn)確標(biāo)記,作為以后監(jiān)測點(diǎn)中心投影點(diǎn)。測量復(fù)核時(shí)儀器架設(shè)已經(jīng)符合好的控制點(diǎn)上,后視已知控制點(diǎn),鋁合金直尺水平放置盾構(gòu)襯片上,中間管水準(zhǔn)氣泡精確水平以后,然后極坐標(biāo)法測量鋁合金上已經(jīng)標(biāo)記好的中間點(diǎn)的坐標(biāo)值,重復(fù)測量,取其均值做為該襯片中心投影坐標(biāo)(X,Y)。
5.4 數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理。利用外業(yè)測量坐標(biāo)輸入到已經(jīng)建立好的測量坐標(biāo)系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)曲線與測量點(diǎn)之間的關(guān)系就很清晰顯現(xiàn)出來,以及偏離軸線的左右方向也可定位量距出來,量取測點(diǎn)位置到設(shè)計(jì)曲線的最短距離即為該點(diǎn)施工精度,即軸線偏差大小,測量結(jié)果比較準(zhǔn)確、高效率復(fù)核軸線偏離誤差精度。
優(yōu)點(diǎn):(1)設(shè)計(jì)里程、實(shí)際樁號(hào)之間因施工誤差影響因素可以剔除,明確了關(guān)注焦點(diǎn),重點(diǎn)橫向貫通誤差影響,重點(diǎn)檢查復(fù)核橫向貫通誤差精度;(2)準(zhǔn)確復(fù)核偏差精度及偏差方向,忽略縱向貫通誤差影響;(3)客觀形象 一目了然,便于及時(shí)向甲方回報(bào)信息,方便指導(dǎo)施工。
6 貫通誤差控制措施
6.1 起算數(shù)據(jù)可靠、準(zhǔn)確無誤。
6.2 各測量工作都要有可靠獨(dú)立檢核,要仔細(xì)進(jìn)行復(fù)測驗(yàn)算。
6.3 控制點(diǎn)盡量主、副控制,主控點(diǎn)采用強(qiáng)制對(duì)中,觀測邊長盡量增大,提高觀測儀器和對(duì)中精度。
6.4 及時(shí)復(fù)測,對(duì)觀測成果進(jìn)行精度分析,并與預(yù)計(jì)的貫通誤差進(jìn)行對(duì)比,必要時(shí)返工重測。
7 結(jié)語
城市軌道交通建設(shè)中,貫通軸線偏離方向的測量復(fù)核做為隧道貫通一項(xiàng)重要工作,隨著電腦數(shù)字化數(shù)據(jù)處理,甲方非常重視,委托監(jiān)理方、第三方復(fù)核,應(yīng)該充分利用電腦數(shù)字化處理,對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,高效、準(zhǔn)確完成測量復(fù)核任務(wù),保證貫通順利進(jìn)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:運(yùn)營線路; 調(diào)線調(diào)坡測量; 獨(dú)立坐標(biāo)系; 精度分析
引 言
鋪軌控制基標(biāo)的高質(zhì)量測設(shè)、保護(hù)與合格移交是鋪軌作業(yè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),但因地鐵工程建設(shè)中的鋪軌作業(yè)往往時(shí)間緊、任務(wù)重、交叉施工等原因,軌道鋪設(shè)后的控制基標(biāo)破壞嚴(yán)重且未及時(shí)補(bǔ)設(shè)的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,導(dǎo)致“軌通”后期因線路周邊環(huán)境改變、列車振動(dòng)等因素影響,在需要對(duì)線路調(diào)整時(shí)無法提供測量控制基準(zhǔn)。本文結(jié)合某運(yùn)營地鐵區(qū)間,因旁側(cè)基坑開挖對(duì)運(yùn)營地鐵段軌道變形的影響,提出在獨(dú)立系統(tǒng)下進(jìn)行既有線路調(diào)線調(diào)坡測量的內(nèi)外業(yè)實(shí)施方法,該方法和結(jié)論為地鐵管理者及類似工程測量提供參考借鑒。
1.工程簡介
某地鐵下行線因臨近基坑放坡開挖施工,造成約450米隧道道床結(jié)構(gòu)發(fā)生水平及隆起變形,其中約250米隆起變形較嚴(yán)重,道床隆起量最大值達(dá)8.8mm。在采取車輛限速、基坑回填、跟蹤監(jiān)測等一系列安全保證措施后需對(duì)該段約750米范圍道床進(jìn)行調(diào)線調(diào)坡。
該段三站兩區(qū)間小里程約1200米連續(xù)直線,大里程方向緊接350米小半徑曲線,250米較嚴(yán)重變形區(qū)均在直線段,兩端緊接約250米測量范圍,其中大里程端約80米位于小半徑曲線段,見圖1。
設(shè)計(jì)要求對(duì)該段進(jìn)行實(shí)際線路中心線平面坐標(biāo)及兩軌面平均高程(以下統(tǒng)稱“碎部點(diǎn)”)測量,變形較嚴(yán)重區(qū)域測量斷面2米一處,其余范圍測量斷面6米一處,測量資料用于調(diào)線調(diào)坡依據(jù)。
2.測量設(shè)計(jì)及實(shí)施
遵循“先控制,后碎部”的原則,在獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)下先完成控制測量,而后進(jìn)行碎部點(diǎn)測量。
2.1 點(diǎn)位埋設(shè)方法
2.1.1控制點(diǎn)位埋設(shè)
平面及高程測量控制點(diǎn)共用同一點(diǎn)位,直線段間距約120米,曲線段間距不小于60米, 根據(jù)現(xiàn)場情況,埋設(shè)控制點(diǎn)位10個(gè),盡量位于同一直線上,由小里程向大里程方向依次編號(hào)Z1~Z10(Z代表左線),其中Z1、Z2、Z9、Z10分別位于測量范圍外穩(wěn)定區(qū), Z2、Z8均為左右軌道精確分中點(diǎn),分別位于穩(wěn)定直線段和靠近小半徑曲線的相對(duì)穩(wěn)定直線段,見圖1。
2.1.2 碎部點(diǎn)標(biāo)記
為精確測量軌道中心坐標(biāo),首先對(duì)軌距進(jìn)行了現(xiàn)場精確測量并分中,線路中心線平面測量同步進(jìn)行,于道床上現(xiàn)場標(biāo)記出測量對(duì)應(yīng)位置,見圖2。
2.2 線路中心線平面施測方法
2.2.1 平面控制測量
現(xiàn)場測量采用徠卡TCR1201+全站儀及配套精密對(duì)點(diǎn)器,經(jīng)溫度、氣壓改正后按照四等導(dǎo)線測量技術(shù)要求實(shí)施,依次聯(lián)測Z1~Z10號(hào)控制點(diǎn),同時(shí)現(xiàn)場檢核確定Z2或Z8控制點(diǎn)地鐵里程。
內(nèi)業(yè)處理結(jié)合該段線路設(shè)計(jì)平面圖通過“2次建立獨(dú)立坐標(biāo)系、3次內(nèi)業(yè)平差”求出各控制點(diǎn)位在獨(dú)立坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)及地鐵里程,具體如下:
1)第一次建立獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng):假定Z2(X=0,Y=0),αZ2~Z1=180°0′0″,計(jì)算其余控制點(diǎn)坐標(biāo)值,坐標(biāo)反算出Z2~Z8控制點(diǎn)間距離L;
2)第二次建立獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng):假定Z2(X=里程,Y=0),αZ2~Z8=設(shè)計(jì)圖中直線方位角,組成Z2至Z8無定向?qū)Ь€及局部支導(dǎo)線,求出各控制點(diǎn)二次坐標(biāo)值;
3)第三步內(nèi)業(yè)計(jì)算:固定Z1~Z2、Z9~Z10的二次坐標(biāo)值,其余控制點(diǎn)作為導(dǎo)線轉(zhuǎn)點(diǎn)組成附合線重新平差計(jì)算各控制點(diǎn)坐標(biāo)值作為最終采用值。
2.2.2 平面碎部點(diǎn)測量
在獨(dú)立坐標(biāo)系下,采用坐標(biāo)法測量兩控制點(diǎn)間標(biāo)記的碎部點(diǎn),在交叉部位應(yīng)保證有3~5個(gè)重合碎部點(diǎn)以便校核。測量方法以直線段為例,見圖2:
內(nèi)業(yè)處理通過CASS繪圖軟件將全部控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)展點(diǎn)至線路設(shè)計(jì)平面圖,所有點(diǎn)位以Z2或Z8控制點(diǎn)里程為基準(zhǔn)與線路設(shè)計(jì)平面圖對(duì)接,查看實(shí)際線路中心線位置與原設(shè)計(jì)線路關(guān)系,并在線路設(shè)計(jì)平面圖中量取各碎部點(diǎn)地鐵里程。
圖2 直線段平面碎部點(diǎn)測量示意圖
Fig.2 Diagram of measurement to line plane detail point
2.3 軌面高程施測方法
2.3.1 高程控制測量
現(xiàn)場測量采用徠卡NA2+GPM3光學(xué)水準(zhǔn)儀,以控制點(diǎn)Z1作為起算基準(zhǔn),嚴(yán)格按照國家二等水準(zhǔn)測量技術(shù)要求施測,準(zhǔn)確測得Z2~Z10控制點(diǎn)間高差值。
內(nèi)業(yè)處理假定Z1控制點(diǎn)高程為20.000m,支水準(zhǔn)路線求算出Z2~Z10控制點(diǎn)相對(duì)高程值作為高程使用值,以后該段的高程測量工作可以以Z2~Z9作為附合水準(zhǔn)路線起算點(diǎn),Z1、Z10作為高程檢核點(diǎn)。
2.3.2 軌面高程碎部測量
依次測量軌道平面碎部點(diǎn)對(duì)應(yīng)的左、右軌同一里程位置高程值,高程計(jì)算起閉于各高程控制點(diǎn)。
3.實(shí)測精度分析
由于高程控制測量及碎部測量均按照二等水準(zhǔn)技術(shù)要求施測,精度較高可滿足設(shè)計(jì)要求,下面主要對(duì)平面控制測量及碎部測量精度進(jìn)行分析。在不考慮儀器設(shè)備對(duì)點(diǎn)誤差及照準(zhǔn)誤差影響前提下,實(shí)測精度分析設(shè)計(jì)如下:
3.1 平面控制測量精度分析
1)第一步采用支導(dǎo)線平差的方法,精度評(píng)定如下:
由Z2點(diǎn)支導(dǎo)線測量Zn點(diǎn)時(shí),Zn點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算方法見3-1式:
(3-1)
任一邊坐標(biāo)方位角是所測角度的函數(shù):
-所測導(dǎo)線各左角;
―導(dǎo)線各邊的坐標(biāo)方位角;
―起始邊的坐標(biāo)方位角;
根據(jù)誤差傳播定律可得終點(diǎn)n的坐標(biāo)誤差為:
(3-2)
進(jìn)一步化簡為:
(3-3)
―導(dǎo)線各角的測角中誤差
―導(dǎo)線各邊的測邊中誤差
―導(dǎo)線終點(diǎn)n與各導(dǎo)線點(diǎn)i連線在x軸投影
―導(dǎo)線終點(diǎn)n與各導(dǎo)線點(diǎn)i連線在y軸投影
將n=6代入到式(3-3)可得Z8點(diǎn)(z是從3開始編號(hào)的)的中誤差。
至此,第一步精度評(píng)定完畢,并將Z8點(diǎn)作為第二步無定向?qū)Ь€平差的控制點(diǎn)。
2)第二步采用無定向?qū)Ь€平差的方法,精度評(píng)定如下:
由第一步中求得的Z8點(diǎn)坐標(biāo)(X8、Y8)可反算出Z2與Z8間的距離L,從而求得L的誤差方程(注:假定Z2點(diǎn)作為無誤差的起算點(diǎn)):
(3-5 )
(3-6)
由式(3-5 )及(3-6)即可得Z8點(diǎn)的誤差方程,其中XZ2、YZ2為已知坐標(biāo)值,為Z2至Z8的真實(shí)方位角。
然后參照第一步支導(dǎo)線精度評(píng)定的方法,即可對(duì)在Z2點(diǎn)設(shè)站測量Z1點(diǎn)及在Z8點(diǎn)設(shè)站測量Z9、Z10點(diǎn)位的精度進(jìn)行評(píng)定。并將Z1、Z2、Z9、Z10作為第三步內(nèi)業(yè)平差控制點(diǎn)。
3)第三步采用附和導(dǎo)線間接平差的方法,精度評(píng)定如下:
(3-7)
;; (3-8)
由(3-7)及(3-8)式,可得:
實(shí)測結(jié)果如下:
3.2 平面碎部點(diǎn)測量精度分析
由控制點(diǎn)設(shè)站,測量碎部點(diǎn),計(jì)算公式如下:
(3-9)
其中X2、Y2為待求碎部點(diǎn)坐標(biāo),X1、Y1為控制點(diǎn)坐標(biāo),S為設(shè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)距離,根據(jù)誤差傳播定律對(duì)3-9式求導(dǎo)可得:
(3-10)
S按照75米計(jì),按照180°0′0″或0°0′0″計(jì),取=75*1/60000=0.00125m,=1.8″,和按表1所示最弱點(diǎn)Z5對(duì)應(yīng)精度值計(jì),則最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差計(jì)算結(jié)果如下:
本次調(diào)線調(diào)坡實(shí)測精度滿足設(shè)計(jì)部門要求,可作為本段線路調(diào)線調(diào)坡依據(jù)。經(jīng)跟蹤觀察,線路調(diào)整后列車能夠按照原設(shè)計(jì)速度平穩(wěn)行駛。
4.注意要點(diǎn)
4.1 軌道分中問題
1)本項(xiàng)目軌距測量精度高低直接關(guān)系實(shí)際線路中心點(diǎn)位置的準(zhǔn)確度,應(yīng)給予重視;
2)Z2、Z8號(hào)控制點(diǎn)為軌道精確分中點(diǎn),應(yīng)準(zhǔn)確控制分中精度;
3)曲線段對(duì)平面碎部點(diǎn)測量位置要求較高,棱鏡中心必須與軌面線和軌道分中線交點(diǎn)重合后測量。
4.2 地鐵里程問題
1)Z2、Z8控制點(diǎn)里程應(yīng)準(zhǔn)確,宜結(jié)合隧道現(xiàn)狀采用多種里程檢核方式校核;
2) y量點(diǎn)位應(yīng)展點(diǎn)至線路設(shè)計(jì)平面圖后量取對(duì)應(yīng)的地鐵里程,并利用整里程注記校核。
4.3 測量范圍及間距問題
1)測量范圍宜適當(dāng)大于設(shè)計(jì)要求測量邊界,利于與兩端既有線路平順對(duì)接;
2)碎部點(diǎn)測量間距不應(yīng)大于設(shè)計(jì)要求測量間距,過大容易略過軌道變形最大點(diǎn)。
5.結(jié)論及建議
采用獨(dú)立系統(tǒng)技術(shù)方法滿足范圍750m的既有地鐵軌道調(diào)線調(diào)坡測量精度要求,實(shí)現(xiàn)調(diào)軌后地鐵按原設(shè)計(jì)時(shí)速平穩(wěn)行駛,此測量方法可推廣應(yīng)用類似線形測量工程。針對(duì)本工程實(shí)例,同時(shí)提出幾點(diǎn)建議:
1)鋪軌過程重視對(duì)鋪軌控制基標(biāo)的測量與保護(hù),盡可能多的保留施工過程使用的鋪軌控制基標(biāo),遺失基標(biāo)應(yīng)及時(shí)同等精度恢復(fù);
2)地鐵運(yùn)營一段時(shí)間后,因軌道磨損和道床結(jié)構(gòu)變形,通常會(huì)改變?cè)瓉砭€路軌道幾何形位,降低行車安全指標(biāo),為了利于日常線路維護(hù)及軌道整修,宜及時(shí)進(jìn)行線路軌道現(xiàn)狀測量工作;
3)為盡可能降低因沿線周邊環(huán)境改變對(duì)運(yùn)營地鐵的影響程度,宜對(duì)地鐵可能受到的周邊環(huán)境影響及時(shí)采取有效的針對(duì)性措施。
參考文獻(xiàn)
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