1、长212.3m地铁竖井及横通道地面高程控制测量施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录1、编制依据12、工程概况12.1车站概况12.2周边环境12.3工程地质概况22.4水文地质概况33、测量准备33.1水平角的观测53.2导线边长的观测53.3地面高程控制测量63.4测量人员83.5主要测量仪器及工具84、测量安排85、测量方法95.1竖井放样95.2定向测量115.3井上井下连接测量125.4外业测量135.5内业计算135.6连接测量和计算的正确性检核145.7连接测量工作的组织与实施155.2、8两井定向165.9 施工竖井标高导入176、质量标准181、编制依据1）XX地铁XX号线24标测量控制网测量交接桩书2）XX地铁XX号线XX站施工竖井及横通道施工图3）城市测量规范CJJ84）地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-20085）工程测量规范GB50026-2007。6）建筑施工测量技术规程DB11/T446-20072、工程概况2.1车站概况本站为XX地铁十六号XX站，位于XX路、XX路和XX环南路的XX交叉路口处，车站呈东西向布置。XX站总长212.3m，有效站台中心里程右K19+470.500，车站有效站台中心处轨面高程25.08m，XX站为双层三跨岛式车站，有效站3、台宽12m，主体结构宽21.3m，高17.07m，覆土约7.6m，采用暗挖PBA工法施工，车站东、西端均为矿山法区间。车站设2个风道、4个出入口、2个无障碍电梯、1个外挂厅和1个安全出口。1号风道位于东南象限绿地内，为双层三跨结构，采用明挖法施工；2号风道位于西北象限绿地内，为双层单跨拱顶直墙结构，“PBA”工法施工；4个出入口分别位于车站的四个象限，出入口跨路部分采用暗挖施工，场地条件允许时采用明挖施工；外挂厅位于西北象限绿地内，采用明挖法施工；无障碍电梯井采用明挖法；安全出口通道采用暗挖法施工。综合场地条件有总体工筹，车站主体共设置2处临时施工竖井及横通道，其中1处施工竖井位于车站西南象限4、绿地内，与D西南出入口结合设置，主要用于施工车站西侧主体结构；另1处施工竖井位于车站东南象限绿地内，主要用于施工车站东侧主体结构。2.2周边环境站址周边规划已经基本完成。路口的是公交总站；东北象限为住宅校区；东南象限为超市；西南象限为大厦。车站下穿南路的XX。车站下穿处XX上部结构为27+35+27m的三跨连续梁，采用单箱单室预应力箱型梁；下部结构为钢筋混凝土矩形墩柱+环形基础的结构形式。车站西侧XX路为双向六车道，规划红线50m，已实现规划。四环南路XX段规划红线100m，为城市主干道，车流量很大。站位区域地下管线纵横交错，有雨水、污水、燃气、上水、电力等管线，各种管线主要密布于地下1.085、.2m范围内。施工通道下穿的主要管线有：D1400雨水管（管内底标高43.44m，距横通道顶约1.95m）；D600污水管（管内底标高42.18m，距横通道顶经营方式0.77m）;DN400中压燃气（管顶标高45.47m，距横通道顶3.74m）。2.3工程地质概况根据本站岩土工程勘察报告，本次勘察的勘探钻孔最大深度为49.00m，按照地层沉积年代、成因类型、地层岩性及其物理力学性质对地层进行划分，共划分为7个大层，具体各土层岩性及分布特征概述如下。表1 XX站施工竖井及横通道地层分布图沉积年代地层代号岩行名称颜色状态密实度湿度压缩性人工填土层杂填土杂色松散稍密稍湿湿1粉土质素填土黄褐色稍密稍湿6、湿3砂质素填土黄褐色稍密湿新近沉积层圆砾卵石杂色中密稍湿低压塑性1细砂粉砂褐黄色中密稍湿2粉土褐黄（暗）色中密密实稍湿湿中压塑性中低压塑性第四纪沉积层卵石杂色中密密实湿低压缩性1中砂褐黄色密实湿卵石杂色密实湿低压缩性卵石杂色密实湿饱和低压缩性第三纪沉积岩层粘土岩褐红色棕红色湿1砾岩棕褐色青灰色湿2砂岩灰褐色湿2.4水文地质概况（1）拟建场地地下水分布条件拟建工程地面下约49.0m深度范围内的松散沉积层中主要分布1层地下水，地下水类型为潜水，含水层主要为卵石层，隔水底板为古近纪沉积岩层；水位标高为23.93m（埋深为23.50m）。拟建场区近35年最高地下水位标高为25.00m左右。施工期不利水7、位标高建议值为26.00m。（2）地下水的腐蚀性评价拟建场区潜水对混凝土结构具有微腐蚀性，在干湿交替作用条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性。3、测量准备XX地铁XX号线24标地面导线网、高程网由业主单位委托XX勘测设计研究院有限责任公司专业测量队实测完成，控制网的形状、大小、点位分布满足施工的需要；地面平面控制网的精度为二等一级导线网；高程控制网的精度为二级水准网。图1为XX站XX车站及区间导线控制点：图1XX站XX车站及区间导线控制点其布点形式为边角网精密导线，控制网的形状点位与线路走向基本一至，坐标系采用XX地方坐标系，部分导线点带有高程。表2二等精密导线主要技术要求（GB 508、308-2008）平均边长（m）闭合环或附和导线总长度（km）每边测距中误差（mm）测距相对中误差测角中误差（）测回数方位角闭合差（）全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差（mm）级全站仪级全站仪3503461600002.55n135000846注：1.n为导线的角度个数 2.本标段全站仪为级全站仪3.1水平角的观测当导线点上观测仅有两个方向时，水平角的观测按左、右角观测，左右角平均值之和与360的较差应小于4。当水平角遇到长边需要调焦时，采用盘左长边（短边）调焦，盘右长边（短边）不调焦，盘右长边（短边）调焦，盘左长边（短边）不调焦的观测顺序进行观测。3.2导线边长的观测每条导线边均进行往返侧9、：级全站仪往返测各两个测回，级全站仪往返测各三个测回。每测回间重新照准目标，每测回四次读数表3测距各项较差的限值（mm）(GB 50308-2008)全站仪等级一测回中读数间较差单程各测回间较差往返侧或不同时段结果较差342（a+bd）46注：1.一侧回照准目标一次读数4次 2. a+bd为测距仪的标称精度 3. 本标段全站仪为级全站仪测距时读取温度和气压，以便进行边长的气象改正。侧前、侧后各读取一次，取平均值作为测站的气象数据。温度读至0.2，气压读至50pa或0.5mmHg。3.3地面高程控制测量地面高程控制测量在城市轨道交通建设中与地面平面控制测量具有同等重要的作用，是全线线路和结构高程10、贯通的保障。也是工程建设中的先行基础工作。XX地铁XX号线高程控制网为二等水准网，主要是为施工服务。施工高程测量主要包括有外业观测、数据处理及控制网的检测。地面高程控制测量主要技术要求：表4二等水准测量的主要技术要求 (GB 50308-2008)等级每千米高差中数误差中误差（mm）仪器型号水准标尺观测次数往返较差、符合或闭合环闭合差（mm）检测以测测段高差之差（mm）偶然中误差M全中误差Mw与已知点连测环线或符合平地山地二等24DS1铟瓦往、返往、返8L-6Li表5二等水准测量测站观测限差(GB 50308-2008)等级仪器型 号视线长度(m)中丝视线高度（m）前后视距差（m）前后视距累计11、差（m）基辅分划或黑红面读数较差（mm）基辅分划或黑红面或两次所测高差较差（mm）二等DS1600.42.04.00.50.7本标段水准控制测量采用光学测微法，往测奇数站的观测顺序为“后前前后”，偶数站的观测顺序为“前后后前”；返测奇、偶数站的观测顺序分别按往测偶、奇数站的观测顺序进行。地面水准控制测量观测时应注意事项有：（1）水准观测应在成像清晰而稳定时进行，要撑伞防止强阳光照射。（2）观测时不宜两次调焦，转动仪器的测微螺旋时，最后应以旋进方向，每一测站段数应为偶数。（3）如测站发现超限可立即从测，迁站后发现超限后应从水准点开始从测。（4）由往测转向返测时，两根标尺必须互换位置，并重新整平仪12、器。（5）水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度和水准测量测站观测限差要求符合表4、表5的要求。（6）高程控制测量的水准仪在施测前必须进行i角的检校，开始前一周内每天检定i角一次，稳定后可隔半个月测定一次，检核时如i角大于20时应对水准仪i角进行矫正（自动安平水准仪送仪器修理部门校正）。i角检校方法如下：图2 i角监测示意图在I1、I2处安置仪器，仔细整平后，分别在A、B标尺上各找准读数四次,取各尺读数的平均值。I角的计算方法：I2P(2S)10 2=(a2b2)（a1b1） P=206265式中：a2、b2在I2处设站时观测A、B标尺上读数的平均值a1、b1在I1处设站时观测A、B标尺上读13、数的平均值（7）用水平面代替水准面对高程的影响按下式计算： hD22RD为水准路线长度、R为地球半径6371Km 表6 地球曲率对照表D(Km)0.10.20.51h(mm)0.83.120783.4测量人员测量队长王毅测量技师测量队员马路测量验线员王永峰测量验线员王维测量验线员3.5主要测量仪器及工具徕卡TCR1201全站仪一套徕卡TS15全站仪一套拓普康G2水平仪一台拓普康FS1测微仪一台2米铟钢尺一对50米钢卷尺两把5米小卷尺十把5米铝合金塔尺5把1000克、500克、250克线锤各一个4、测量安排地面近井点测量：地面定线和施工竖井开工前，项目部测量班精测组根据业主提供的测量控制点，结合14、XX站施工竖井的结构形式和施工需要进行导线加密控制测量，导线测量相对其它测量方法，点位布设灵活、使用方便等优点。加密测量起算点起于业主提供的二等精密导线点，并在开工前进行复核测量，以保证测量结果的可靠。加密控制点起算点不少于3个。加密控制点的选点根据工程平面布置图和现场的实际情况进行，点位要在开挖、沉降影响范围之外比较稳固的地点，既要施工方便使用、保护、又要具有通视等条件。导线与高程加密点设置成为附和路线的形式。为了方便施工竖井的联系测量，需在井口附近建立近井导线点，测定近井点的位置，可采用极坐标法或导线法测定。极坐标法：利用竖井附近加密的导线点可测定竖井坐标位置，为了保证测量成果的可靠，进行15、双极坐标测量，即独立进行两次极坐标放样。导线测量方法测定近井点：采用导线测量方法测定近井点时，以二级导线网为起算数据， 在其间加密导线点，形成附和线路，近井点处于位移变形区内，因此，每次进行联系测量时都要重新对近井点进行测量。5、测量方法5.1竖井放样表7XX站1号风道施工竖井井口坐标表锁口圈东南角西南角西北角东北角X296528.291296527.651296535.351296535.990Y494103.535494097.972494097.087494102.650竖井外井壁X296527.235296526.322296536.406296537.319Y494104.8644916、4096.916494095.758494103.706表8XX站B出入口施工竖井井口坐标表锁口圈东南角西南角西北角东北角X296595.8781296594.8851296599.8524296600.8455Y494071.5212494062.8780494062.3073494070.9505竖井外井壁X296595.6143296594.5528296600.1162296601.1778Y494071.8535494062.6142494061.9751494071.2143表9XX站D出入口施工竖井井口坐标表锁口圈东南角西南角西北角东北角X296505.715296504.69917、296510.262296511.278Y493969.244493960.402493959.763493968.605竖井外井壁X296504.659296503.370296511.317296512.607Y493970.573493959.347493958.434493969.660采用极坐标法放样XX站各施工竖井锁口圈及井口坐标，并用双极坐标法进行复核。在现场用钢尺校核结构尺寸后交桩给现场施工人员。XX站施工竖井高程测量：测量仪器采用拓普康G-2精密水准仪，2m的铟钢尺，测量精度保留到毫米级，并与两个近井高程点复核后将施测数据交给现场施工人员。表10XX站1号风道竖井标高与结构表18、锁口圈顶标高46.400锁口圈底标高45.400井口标高47.800XX拱顶开挖标高39.706XX横通道底板开挖标高22.286竖井底板开挖标高20.486表11XX站B出入口竖井标高与结构表锁口圈顶标高46.480锁口圈底标高45.480井口标高47.780XX拱顶开挖标高39.537XX横通道底板开挖标高22.167竖井底板开挖标高20.367表12XX站D出入口竖井标高与结构表锁口圈顶标高46.700锁口圈底标高45.700井口标高48.100XX拱顶开挖标高39.399XX横通道底板开挖标高21.979竖井底板开挖标高20.179XX站施工竖井联系测量是将地面的平面坐标系统和高程系统19、通过施工竖井传递到地下，使地上、地下坐标系统相一致并作为地下隧道起算数据的侧量工作。5.2定向测量以地面近井点（导线点）为依据，确定井下近井导线起算边的坐标方位角和起算点坐标的测量工作，称为平面联系测量。在竖井联系测量中，从竖井定向误差对地下侧量的影响来看，确定地下导线起算边的坐标方位角是一项很重要的环节，地下导线起算边的坐标方位角误差将使地下导线各边的方位角偏转同一个角值，由此引起的导线各点的点方位角误差将随导线的伸长而增大，假设导线的终点为p，起算边坐标方位角误差为m，引起p点的位置中误差为mp=式中-导线终点到起算点的直线距离；-206265若设=5，=1000m，则=24mm由此可见，20、对沿隧道布设的近似直伸型导线，由竖井定向确定的导线起算边坐标方位角对导线终点位置的影响是很大的，对地铁隧道的贯通来说，要保证在贯通面能正确贯通，对竖井定向的精度要求是很高的。竖井定向的坐标传递误差对导线各点位置大的影响为一常数，它使导线点位置发生平移，其影响不随导线的伸长而积累，相对于坐标方位角误差的影响而言就非常小了。因此，竖井联系测量确定地下导线起算边坐标方位角比确定起算边更重要，精度要求更高。单垂稳定投点：XX站随着工程开挖掘进，由一井定向到多井定向（一井定向就是在一个竖井中悬挂两根钢丝，钢丝的一端固定在地面，另一端系有定向专用重锤自由悬挂），施工竖井采用单垂稳定投点法，单垂稳定投点是假21、定垂球线在井筒内处于铅垂位置而静止不动，即在任何一个水平上投影为一个点;或者说两垂球线在井筒中构成一个竖直面，该竖直面与任何水平面上的交线都保持同一方向，以便井上、井下连测。重锤侵入比重较重的液体中，如废机油、盐水等。图3竖井钢丝投点示意图（2）单垂稳定投点的主要设备：重锤-挂在钢丝下端使钢丝在井筒内处于铅垂状态。钢丝-钢丝采用细直径的抗拉强度高的优质碳质弹型钢丝。XX站施工竖井采用0.5mm钢丝，抗拉强度5361Kg；悬挂垂球重35Kg。手摇绞车-手摇绞车是控制下放钢丝和下放速度的主要器件。绞车滚筒直径不小于250mm，并设有双闸。反光片-贴在钢丝上，用于全站仪测距。小垂球-在提放钢丝时，不22、能采用重锤，而是用35kg的小垂球。5.3井上井下连接测量在投点工作完成后，应立即进行井上井下连接测量。连接测量的任务有两个，在地面上测定两垂球线的坐标及其连线的坐标方位角；在根据两垂线的坐标和方位角测定井下的导线起始点的坐标和起始边的方位角。由于A 、B两点不能安置仪器，因此需要在井上下选择连接点C、C，从而在井上下形成以AB为公共边的三角形ABC和ABC。当已知D点坐标及DE边方位角和地面三角形各内角和边长时，便可用普通导线的方法计算出A、B两点的坐标及其两线的方位角。同样，已知A、B两点的坐标及其连线的方位角和连接角，就能计算出井下导线起算边DE的方位角及D点的坐标。图4连接三角形示意图23、井上下连接点C和C，是构成连接三角形的关键点，在选择点位时，应满足下列条件：点C与点D及点C与D应彼此通视，CD和CD的长度大于20m。点C与C应尽可能在AB延长线上，即角度和及和不应大于2，这样可构成最有利三角形。点C及点C应适当靠近垂球线，使a/c及b/c之值不大于1.5。5.4外业测量在连接点C上用测回法测量角度和，当CD边小于20m时，在C点观测水平角，仪器应对中三次，每次对中时转动仪器基座120，连接三角形角度观测技术要求见表9表13连接三角形中测角的技术要求仪器级别水平角观测方法测回数测角中误差限差半测回归零差各测回互差检验角与最终角之差重新对中测回（复测）间互差徕卡1202（级）24、全圆方向观测法4488-20测距在钢丝上贴反光片，使用全站仪的反光片测距功能，同一边测距互差不大与1mm，取算数平均值为最终结果。5.5内业计算确定角度、及D点的坐标（X、Y）。计算之前应对全部记录进行检查，对于延伸三角形，垂球处的角度、按正弦公式计算：Sin = SinSin = Sin当2及178时，可用近似公式计算 = =当20时，则不采用正弦公式，而采用边长公式 tan tan当20时，则不采用正弦公式，而采用边长公式 5.6连接测量和计算的正确性检核连接三角形三内角和一般均能闭合，若有微小残差时，即可将其平均分配给。三角形内角和只能检验计算的正确性，不能完全检核测角量边的正确性，要正25、确检核还要通过两垂线丈量距离C丈、和计算距离C计进行比较。C计用下式计算C计2=a2+b2-2abcos按上式计算的C值与直接丈量值之差在地面不应大于1mm当20、160，按边公式解算三角形时，也可以用计算角度来检查量边测角的精度：tan 地面连接三角形解算算例表14地面连接三角形解算实例的计算边长核算误差计算连接三角形示意图 C计2=a2+b2-2abcos观测值a8.3359C3.0697a2b2=cos2abcos69.48722881130.0785870.99999959190.1451353mmm6.317.123.4b11.405200306.0改正数，平差值abC8.3358126、1.40543.0696186C2计9.4206805a/c2.7155422235505.090855700825.1b/c3.715411929C计C丈d= C丈- C计3.06933.06970.0004=( )691.0666187( )01131.1(1794828.918000005.7连接测量工作的组织与实施（1）技术准备:定向结果能充分满足井下工程的精度要求选用钢丝的型号、垂球的重量、以及绞车、滑轮等规格。井上、下连接测量采用的仪器和工具，测角量边的方法和精度要求。井上、井下所需的人员及分工。（2）工作顺序：检查井架的安全可靠性，前提是安全。铺井盖和安装绞车安装滑轮下放钢丝检查27、固定绞车锁定情况、检查钢丝自由悬挂情况测角、侧边定向结束，拆卸设备。5.8两井定向（1）两井定向的精度分析：两井定向与一井定向一样，是由投点，井上、下连接三部分组成，因此，井下连接方位角的总误差为： 式中-投向误差，。-投点误差。c-两点间距离。-206265地面连接误差井下各边的连接误差（2）两井定向的实施：进行两井定向时，可在废弃降水井用作激光投点仪投点，投点仪精度在1/200000，当确定投点仪平面坐标后，投点仪下盘需顺时针旋转3600每次900，井下分中定点。图5激光头点分中定点示意图设投点误差1mm，其投向误差为 因两井投点的间距增大，投向误差对定向误差的影响不像一井定向那样起主要作28、用。5.9 施工竖井标高导入 （1）观测工作：在井上、井下分别安置水准仪，在A、B两点读数a、b。井上、井下水准仪同时在钢尺上读数m、n，此外还需测定井上、下的温度t1、t2取其平均值作为测量时的温度。钢尺需是鉴定过的。图6钢尺导入标高示意图 （2）加改正后成果计算精度可达110000以上尺长改正方程式为： 钢尺在温度时的长度 钢尺的名义长度 尺长改正数 钢尺的线膨胀系数，一般为0.00001251c0 丈量时的尺温 鉴定钢尺时的温度，一般换算200c h（m-n）+（b-a）+6、质量标准在城市轨道交通建设中施工测量是基础性工作，为加强工程测量成果质量的控制，保障建设工程的质量、安全。提高测量成果水平，在建设中必须加强测量项目的管理与质量控制。实行施工测量工作标准化、规范化、制度化。 针对XX站各施工竖井工程特点建立起一整套施工测量保证制度，使工程建设中的测量工作有章可循，使每一个测量环节的计算、测设都有复核,增强施工施工测量的最大追溯性、可靠性和协调性。归纳起来应该建立如下制度：施工测量管理规定施工测量技术管理规定施工测量职责及工作内容测量仪器管理制度测量人员管理规定测量控制点交接、保护规定测量成果复核及检核规定测量资料管理规定