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1、長212.3m地鐵豎井及橫通道地面高程控制測量施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄1、編制依據12、工程概況12.1車站概況12.2周邊環境12.3工程地質概況22.4水文地質概況33、測量準備33.1水平角的觀測53.2導線邊長的觀測53.3地面高程控制測量63.4測量人員83.5主要測量儀器及工具84、測量安排85、測量方法95.1豎井放樣95.2定向測量115.3井上井下連接測量125.4外業測量135.5內業計算135.6連接測量和計算的正確性檢核145.7連接測量工作的組織與實施155.2、8兩井定向165.9 施工豎井標高導入176、質量標準181、編制依據1）XX地鐵XX號線24標測量控制網測量交接樁書2）XX地鐵XX號線XX站施工豎井及橫通道施工圖3）城市測量規范CJJ84）地下鐵道、輕軌交通工程測量規范GB50308-20085）工程測量規范GB50026-2007。6）建筑施工測量技術規程DB11/T446-20072、工程概況2.1車站概況本站為XX地鐵十六號XX站，位于XX路、XX路和XX環南路的XX交叉路口處，車站呈東西向布置。XX站總長212.3m，有效站臺中心里程右K19+470.500，車站有效站臺中心處軌面高程25.08m，XX站為雙層三跨島式車站，有效站3、臺寬12m，主體結構寬21.3m，高17.07m，覆土約7.6m，采用暗挖PBA工法施工，車站東、西端均為礦山法區間。車站設2個風道、4個出入口、2個無障礙電梯、1個外掛廳和1個安全出口。1號風道位于東南象限綠地內，為雙層三跨結構，采用明挖法施工；2號風道位于西北象限綠地內，為雙層單跨拱頂直墻結構，“PBA”工法施工；4個出入口分別位于車站的四個象限，出入口跨路部分采用暗挖施工，場地條件允許時采用明挖施工；外掛廳位于西北象限綠地內，采用明挖法施工；無障礙電梯井采用明挖法；安全出口通道采用暗挖法施工。綜合場地條件有總體工籌，車站主體共設置2處臨時施工豎井及橫通道，其中1處施工豎井位于車站西南象限4、綠地內，與D西南出入口結合設置，主要用于施工車站西側主體結構；另1處施工豎井位于車站東南象限綠地內，主要用于施工車站東側主體結構。2.2周邊環境站址周邊規劃已經基本完成。路口的是公交總站；東北象限為住宅校區；東南象限為超市；西南象限為大廈。車站下穿南路的XX。車站下穿處XX上部結構為27+35+27m的三跨連續梁，采用單箱單室預應力箱型梁；下部結構為鋼筋混凝土矩形墩柱+環形基礎的結構形式。車站西側XX路為雙向六車道，規劃紅線50m，已實現規劃。四環南路XX段規劃紅線100m，為城市主干道，車流量很大。站位區域地下管線縱橫交錯，有雨水、污水、燃氣、上水、電力等管線，各種管線主要密布于地下1.085、.2m范圍內。施工通道下穿的主要管線有：D1400雨水管（管內底標高43.44m，距橫通道頂約1.95m）；D600污水管（管內底標高42.18m，距橫通道頂經營方式0.77m）;DN400中壓燃氣（管頂標高45.47m，距橫通道頂3.74m）。2.3工程地質概況根據本站巖土工程勘察報告，本次勘察的勘探鉆孔最大深度為49.00m，按照地層沉積年代、成因類型、地層巖性及其物理力學性質對地層進行劃分，共劃分為7個大層，具體各土層巖性及分布特征概述如下。表1 XX站施工豎井及橫通道地層分布圖沉積年代地層代號巖行名稱顏色狀態密實度濕度壓縮性人工填土層雜填土雜色松散稍密稍濕濕1粉土質素填土黃褐色稍密稍濕6、濕3砂質素填土黃褐色稍密濕新近沉積層圓礫卵石雜色中密稍濕低壓塑性1細砂粉砂褐黃色中密稍濕2粉土褐黃（暗）色中密密實稍濕濕中壓塑性中低壓塑性第四紀沉積層卵石雜色中密密實濕低壓縮性1中砂褐黃色密實濕卵石雜色密實濕低壓縮性卵石雜色密實濕飽和低壓縮性第三紀沉積巖層粘土巖褐紅色棕紅色濕1礫巖棕褐色青灰色濕2砂巖灰褐色濕2.4水文地質概況（1）擬建場地地下水分布條件擬建工程地面下約49.0m深度范圍內的松散沉積層中主要分布1層地下水，地下水類型為潛水，含水層主要為卵石層，隔水底板為古近紀沉積巖層；水位標高為23.93m（埋深為23.50m）。擬建場區近35年最高地下水位標高為25.00m左右。施工期不利水7、位標高建議值為26.00m。（2）地下水的腐蝕性評價擬建場區潛水對混凝土結構具有微腐蝕性，在干濕交替作用條件下，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性。3、測量準備XX地鐵XX號線24標地面導線網、高程網由業主單位委托XX勘測設計研究院有限責任公司專業測量隊實測完成，控制網的形狀、大小、點位分布滿足施工的需要；地面平面控制網的精度為二等一級導線網；高程控制網的精度為二級水準網。圖1為XX站XX車站及區間導線控制點：圖1XX站XX車站及區間導線控制點其布點形式為邊角網精密導線，控制網的形狀點位與線路走向基本一至，坐標系采用XX地方坐標系，部分導線點帶有高程。表2二等精密導線主要技術要求（GB 508、308-2008）平均邊長（m）閉合環或附和導線總長度（km）每邊測距中誤差（mm）測距相對中誤差測角中誤差（）測回數方位角閉合差（）全長相對閉合差相鄰點的相對點位中誤差（mm）級全站儀級全站儀3503461600002.55n135000846注：1.n為導線的角度個數 2.本標段全站儀為級全站儀3.1水平角的觀測當導線點上觀測僅有兩個方向時，水平角的觀測按左、右角觀測，左右角平均值之和與360的較差應小于4。當水平角遇到長邊需要調焦時，采用盤左長邊（短邊）調焦，盤右長邊（短邊）不調焦，盤右長邊（短邊）調焦，盤左長邊（短邊）不調焦的觀測順序進行觀測。3.2導線邊長的觀測每條導線邊均進行往返側9、：級全站儀往返測各兩個測回，級全站儀往返測各三個測回。每測回間重新照準目標，每測回四次讀數表3測距各項較差的限值（mm）(GB 50308-2008)全站儀等級一測回中讀數間較差單程各測回間較差往返側或不同時段結果較差342（a+bd）46注：1.一側回照準目標一次讀數4次 2. a+bd為測距儀的標稱精度 3. 本標段全站儀為級全站儀測距時讀取溫度和氣壓，以便進行邊長的氣象改正。側前、側后各讀取一次，取平均值作為測站的氣象數據。溫度讀至0.2，氣壓讀至50pa或0.5mmHg。3.3地面高程控制測量地面高程控制測量在城市軌道交通建設中與地面平面控制測量具有同等重要的作用，是全線線路和結構高程10、貫通的保障。也是工程建設中的先行基礎工作。XX地鐵XX號線高程控制網為二等水準網，主要是為施工服務。施工高程測量主要包括有外業觀測、數據處理及控制網的檢測。地面高程控制測量主要技術要求：表4二等水準測量的主要技術要求 (GB 50308-2008)等級每千米高差中數誤差中誤差（mm）儀器型號水準標尺觀測次數往返較差、符合或閉合環閉合差（mm）檢測以測測段高差之差（mm）偶然中誤差M全中誤差Mw與已知點連測環線或符合平地山地二等24DS1銦瓦往、返往、返8L-6Li表5二等水準測量測站觀測限差(GB 50308-2008)等級儀器型 號視線長度(m)中絲視線高度（m）前后視距差（m）前后視距累計11、差（m）基輔分劃或黑紅面讀數較差（mm）基輔分劃或黑紅面或兩次所測高差較差（mm）二等DS1600.42.04.00.50.7本標段水準控制測量采用光學測微法，往測奇數站的觀測順序為“后前前后”，偶數站的觀測順序為“前后后前”；返測奇、偶數站的觀測順序分別按往測偶、奇數站的觀測順序進行。地面水準控制測量觀測時應注意事項有：（1）水準觀測應在成像清晰而穩定時進行，要撐傘防止強陽光照射。（2）觀測時不宜兩次調焦，轉動儀器的測微螺旋時，最后應以旋進方向，每一測站段數應為偶數。（3）如測站發現超限可立即從測，遷站后發現超限后應從水準點開始從測。（4）由往測轉向返測時，兩根標尺必須互換位置，并重新整平儀12、器。（5）水準測量觀測的視線長度、視距差、視線高度和水準測量測站觀測限差要求符合表4、表5的要求。（6）高程控制測量的水準儀在施測前必須進行i角的檢校，開始前一周內每天檢定i角一次，穩定后可隔半個月測定一次，檢核時如i角大于20時應對水準儀i角進行矯正（自動安平水準儀送儀器修理部門校正）。i角檢校方法如下：圖2 i角監測示意圖在I1、I2處安置儀器，仔細整平后，分別在A、B標尺上各找準讀數四次,取各尺讀數的平均值。I角的計算方法：I2P(2S)10 2=(a2b2)（a1b1） P=206265式中：a2、b2在I2處設站時觀測A、B標尺上讀數的平均值a1、b1在I1處設站時觀測A、B標尺上讀13、數的平均值（7）用水平面代替水準面對高程的影響按下式計算： hD22RD為水準路線長度、R為地球半徑6371Km 表6 地球曲率對照表D(Km)0.10.20.51h(mm)0.83.120783.4測量人員測量隊長王毅測量技師測量隊員馬路測量驗線員王永峰測量驗線員王維測量驗線員3.5主要測量儀器及工具徠卡TCR1201全站儀一套徠卡TS15全站儀一套拓普康G2水平儀一臺拓普康FS1測微儀一臺2米銦鋼尺一對50米鋼卷尺兩把5米小卷尺十把5米鋁合金塔尺5把1000克、500克、250克線錘各一個4、測量安排地面近井點測量：地面定線和施工豎井開工前，項目部測量班精測組根據業主提供的測量控制點，結合14、XX站施工豎井的結構形式和施工需要進行導線加密控制測量，導線測量相對其它測量方法，點位布設靈活、使用方便等優點。加密測量起算點起于業主提供的二等精密導線點，并在開工前進行復核測量，以保證測量結果的可靠。加密控制點起算點不少于3個。加密控制點的選點根據工程平面布置圖和現場的實際情況進行，點位要在開挖、沉降影響范圍之外比較穩固的地點，既要施工方便使用、保護、又要具有通視等條件。導線與高程加密點設置成為附和路線的形式。為了方便施工豎井的聯系測量，需在井口附近建立近井導線點，測定近井點的位置，可采用極坐標法或導線法測定。極坐標法：利用豎井附近加密的導線點可測定豎井坐標位置，為了保證測量成果的可靠，進行15、雙極坐標測量，即獨立進行兩次極坐標放樣。導線測量方法測定近井點：采用導線測量方法測定近井點時，以二級導線網為起算數據， 在其間加密導線點，形成附和線路，近井點處于位移變形區內，因此，每次進行聯系測量時都要重新對近井點進行測量。5、測量方法5.1豎井放樣表7XX站1號風道施工豎井井口坐標表鎖口圈東南角西南角西北角東北角X296528.291296527.651296535.351296535.990Y494103.535494097.972494097.087494102.650豎井外井壁X296527.235296526.322296536.406296537.319Y494104.8644916、4096.916494095.758494103.706表8XX站B出入口施工豎井井口坐標表鎖口圈東南角西南角西北角東北角X296595.8781296594.8851296599.8524296600.8455Y494071.5212494062.8780494062.3073494070.9505豎井外井壁X296595.6143296594.5528296600.1162296601.1778Y494071.8535494062.6142494061.9751494071.2143表9XX站D出入口施工豎井井口坐標表鎖口圈東南角西南角西北角東北角X296505.715296504.69917、296510.262296511.278Y493969.244493960.402493959.763493968.605豎井外井壁X296504.659296503.370296511.317296512.607Y493970.573493959.347493958.434493969.660采用極坐標法放樣XX站各施工豎井鎖口圈及井口坐標，并用雙極坐標法進行復核。在現場用鋼尺校核結構尺寸后交樁給現場施工人員。XX站施工豎井高程測量：測量儀器采用拓普康G-2精密水準儀，2m的銦鋼尺，測量精度保留到毫米級，并與兩個近井高程點復核后將施測數據交給現場施工人員。表10XX站1號風道豎井標高與結構表18、鎖口圈頂標高46.400鎖口圈底標高45.400井口標高47.800XX拱頂開挖標高39.706XX橫通道底板開挖標高22.286豎井底板開挖標高20.486表11XX站B出入口豎井標高與結構表鎖口圈頂標高46.480鎖口圈底標高45.480井口標高47.780XX拱頂開挖標高39.537XX橫通道底板開挖標高22.167豎井底板開挖標高20.367表12XX站D出入口豎井標高與結構表鎖口圈頂標高46.700鎖口圈底標高45.700井口標高48.100XX拱頂開挖標高39.399XX橫通道底板開挖標高21.979豎井底板開挖標高20.179XX站施工豎井聯系測量是將地面的平面坐標系統和高程系統19、通過施工豎井傳遞到地下，使地上、地下坐標系統相一致并作為地下隧道起算數據的側量工作。5.2定向測量以地面近井點（導線點）為依據，確定井下近井導線起算邊的坐標方位角和起算點坐標的測量工作，稱為平面聯系測量。在豎井聯系測量中，從豎井定向誤差對地下側量的影響來看，確定地下導線起算邊的坐標方位角是一項很重要的環節，地下導線起算邊的坐標方位角誤差將使地下導線各邊的方位角偏轉同一個角值，由此引起的導線各點的點方位角誤差將隨導線的伸長而增大，假設導線的終點為p，起算邊坐標方位角誤差為m，引起p點的位置中誤差為mp=式中-導線終點到起算點的直線距離；-206265若設=5，=1000m，則=24mm由此可見，20、對沿隧道布設的近似直伸型導線，由豎井定向確定的導線起算邊坐標方位角對導線終點位置的影響是很大的，對地鐵隧道的貫通來說，要保證在貫通面能正確貫通，對豎井定向的精度要求是很高的。豎井定向的坐標傳遞誤差對導線各點位置大的影響為一常數，它使導線點位置發生平移，其影響不隨導線的伸長而積累，相對于坐標方位角誤差的影響而言就非常小了。因此，豎井聯系測量確定地下導線起算邊坐標方位角比確定起算邊更重要，精度要求更高。單垂穩定投點：XX站隨著工程開挖掘進，由一井定向到多井定向（一井定向就是在一個豎井中懸掛兩根鋼絲，鋼絲的一端固定在地面，另一端系有定向專用重錘自由懸掛），施工豎井采用單垂穩定投點法，單垂穩定投點是假21、定垂球線在井筒內處于鉛垂位置而靜止不動，即在任何一個水平上投影為一個點;或者說兩垂球線在井筒中構成一個豎直面，該豎直面與任何水平面上的交線都保持同一方向，以便井上、井下連測。重錘侵入比重較重的液體中，如廢機油、鹽水等。圖3豎井鋼絲投點示意圖（2）單垂穩定投點的主要設備：重錘-掛在鋼絲下端使鋼絲在井筒內處于鉛垂狀態。鋼絲-鋼絲采用細直徑的抗拉強度高的優質碳質彈型鋼絲。XX站施工豎井采用0.5mm鋼絲，抗拉強度5361Kg；懸掛垂球重35Kg。手搖絞車-手搖絞車是控制下放鋼絲和下放速度的主要器件。絞車滾筒直徑不小于250mm，并設有雙閘。反光片-貼在鋼絲上，用于全站儀測距。小垂球-在提放鋼絲時，不22、能采用重錘，而是用35kg的小垂球。5.3井上井下連接測量在投點工作完成后，應立即進行井上井下連接測量。連接測量的任務有兩個，在地面上測定兩垂球線的坐標及其連線的坐標方位角；在根據兩垂線的坐標和方位角測定井下的導線起始點的坐標和起始邊的方位角。由于A 、B兩點不能安置儀器，因此需要在井上下選擇連接點C、C，從而在井上下形成以AB為公共邊的三角形ABC和ABC。當已知D點坐標及DE邊方位角和地面三角形各內角和邊長時，便可用普通導線的方法計算出A、B兩點的坐標及其兩線的方位角。同樣，已知A、B兩點的坐標及其連線的方位角和連接角，就能計算出井下導線起算邊DE的方位角及D點的坐標。圖4連接三角形示意圖23、井上下連接點C和C，是構成連接三角形的關鍵點，在選擇點位時，應滿足下列條件：點C與點D及點C與D應彼此通視，CD和CD的長度大于20m。點C與C應盡可能在AB延長線上，即角度和及和不應大于2，這樣可構成最有利三角形。點C及點C應適當靠近垂球線，使a/c及b/c之值不大于1.5。5.4外業測量在連接點C上用測回法測量角度和，當CD邊小于20m時，在C點觀測水平角，儀器應對中三次，每次對中時轉動儀器基座120，連接三角形角度觀測技術要求見表9表13連接三角形中測角的技術要求儀器級別水平角觀測方法測回數測角中誤差限差半測回歸零差各測回互差檢驗角與最終角之差重新對中測回（復測）間互差徠卡1202（級）24、全圓方向觀測法4488-20測距在鋼絲上貼反光片，使用全站儀的反光片測距功能，同一邊測距互差不大與1mm，取算數平均值為最終結果。5.5內業計算確定角度、及D點的坐標（X、Y）。計算之前應對全部記錄進行檢查，對于延伸三角形，垂球處的角度、按正弦公式計算：Sin = SinSin = Sin當2及178時，可用近似公式計算 = =當20時，則不采用正弦公式，而采用邊長公式 tan tan當20時，則不采用正弦公式，而采用邊長公式 5.6連接測量和計算的正確性檢核連接三角形三內角和一般均能閉合，若有微小殘差時，即可將其平均分配給。三角形內角和只能檢驗計算的正確性，不能完全檢核測角量邊的正確性，要正25、確檢核還要通過兩垂線丈量距離C丈、和計算距離C計進行比較。C計用下式計算C計2=a2+b2-2abcos按上式計算的C值與直接丈量值之差在地面不應大于1mm當20、160，按邊公式解算三角形時，也可以用計算角度來檢查量邊測角的精度：tan 地面連接三角形解算算例表14地面連接三角形解算實例的計算邊長核算誤差計算連接三角形示意圖 C計2=a2+b2-2abcos觀測值a8.3359C3.0697a2b2=cos2abcos69.48722881130.0785870.99999959190.1451353mmm6.317.123.4b11.405200306.0改正數，平差值abC8.3358126、1.40543.0696186C2計9.4206805a/c2.7155422235505.090855700825.1b/c3.715411929C計C丈d= C丈- C計3.06933.06970.0004=( )691.0666187( )01131.1(1794828.918000005.7連接測量工作的組織與實施（1）技術準備:定向結果能充分滿足井下工程的精度要求選用鋼絲的型號、垂球的重量、以及絞車、滑輪等規格。井上、下連接測量采用的儀器和工具，測角量邊的方法和精度要求。井上、井下所需的人員及分工。（2）工作順序：檢查井架的安全可靠性，前提是安全。鋪井蓋和安裝絞車安裝滑輪下放鋼絲檢查27、固定絞車鎖定情況、檢查鋼絲自由懸掛情況測角、側邊定向結束，拆卸設備。5.8兩井定向（1）兩井定向的精度分析：兩井定向與一井定向一樣，是由投點，井上、下連接三部分組成，因此，井下連接方位角的總誤差為： 式中-投向誤差，。-投點誤差。c-兩點間距離。-206265地面連接誤差井下各邊的連接誤差（2）兩井定向的實施：進行兩井定向時，可在廢棄降水井用作激光投點儀投點，投點儀精度在1/200000，當確定投點儀平面坐標后，投點儀下盤需順時針旋轉3600每次900，井下分中定點。圖5激光頭點分中定點示意圖設投點誤差1mm，其投向誤差為 因兩井投點的間距增大，投向誤差對定向誤差的影響不像一井定向那樣起主要作28、用。5.9 施工豎井標高導入 （1）觀測工作：在井上、井下分別安置水準儀，在A、B兩點讀數a、b。井上、井下水準儀同時在鋼尺上讀數m、n，此外還需測定井上、下的溫度t1、t2取其平均值作為測量時的溫度。鋼尺需是鑒定過的。圖6鋼尺導入標高示意圖 （2）加改正后成果計算精度可達110000以上尺長改正方程式為： 鋼尺在溫度時的長度 鋼尺的名義長度 尺長改正數 鋼尺的線膨脹系數，一般為0.00001251c0 丈量時的尺溫 鑒定鋼尺時的溫度，一般換算200c h（m-n）+（b-a）+6、質量標準在城市軌道交通建設中施工測量是基礎性工作，為加強工程測量成果質量的控制，保障建設工程的質量、安全。提高測量成果水平，在建設中必須加強測量項目的管理與質量控制。實行施工測量工作標準化、規范化、制度化。 針對XX站各施工豎井工程特點建立起一整套施工測量保證制度，使工程建設中的測量工作有章可循，使每一個測量環節的計算、測設都有復核,增強施工施工測量的最大追溯性、可靠性和協調性。歸納起來應該建立如下制度：施工測量管理規定施工測量技術管理規定施工測量職責及工作內容測量儀器管理制度測量人員管理規定測量控制點交接、保護規定測量成果復核及檢核規定測量資料管理規定