地铁工程测量技术及应用探索

［摘要］为改善我国城市道路交通拥挤的现象，促进城市快速发展，需要不断加强交通管理，特别是地铁工程的测量。地铁是现阶段最重要的公共交通工具。主要分析了我国地铁工程测量技术，并且就其具体应用进行了研究，在地铁工程测量技术的应用中，主要有断面测量、定向测量、无棱镜测量和工程竣工测量，这些测量技术可有效提高地铁工程测量水平，进而推动地铁工程发展，改善我国的交通状况。

［关键词］地铁工程；测量技术；应用策略

随着经济与社会的发展，城市交通拥挤现象越来越严重，在此背景下，地铁已成为重要的城市交通工具，这就需要逐渐提高对地铁工程的重视程度，特别是地铁工程测量技术。地铁工程施工人员需充分重视工程测量，采取先进的测量技术，对地铁工程施工的各环节进行测量，这样可有效确保地铁的质量，为城市居民的出行提供便利，进而在最大程度上提高城市居民的生活水平。

1我国地铁工程测量技术概述

地铁在我国城市交通中占有重要的位置，其测量要求较高，但是，现有的测量技术还不能满足当前的需求，所以，在地铁工程测量过程中，须有专门的定位控制网，进而满足地铁工程测量的要求。目前，我国城市地铁工程测量的定位控制网主要是通过分期布网、交叉布网布置定位测量控制网。在地铁工程中，竖井联系测量方法已经不单一地使用联系三角的方法，在不断发展过程中，已经实现了利用全站仪和陀螺经纬仪进行竖井联系测量。地铁工程施工过程中，往往会对2个竖井进行测量，虽然这2个竖井可通视，但是导线点无法从巷道两端导入，只能通过垂线的方法进行投点，把地面上的控制点引到巷道内，接着使用全站仪激光确定控制点在巷道内的具体位置，通过投点完成地铁工程测量工作。陀螺经纬仪主要用来定向和定位，是一种先进的定位仪器，可针对地铁隧道中的任何一个测量点进行定位，并确定测量线的方位角[1]。陀螺经纬仪内部有自主定向系统，使其能精准定位和定向，陀螺仪具有较强的灵敏度和稳定性，还能有效排除磁场的干扰，操作简单方便。由于陀螺经纬仪具有较高的精确性和便捷性，故其广泛应用于地铁工程测量中。地铁工程施工过程中，盾构机主要应用于掘进工作，在盾构机无法发挥作用时，测量人员只能通过间接的方法进行推算。所以，很有必要在盾构机掘进时寻找一个利于观测和保护的观测点，并且该观测点在空间中具有一定的稳定性。在盾构机工作之前，需要进行定位、反力架定位等的测量，盾构机的导轨定位测量可避免导轨中线与设计导轨之间出现偏差，高程的差距也不会特别大，反力架定位测量可确保反力架的高度和俯仰度符合相关标准，这样可很好地确定盾构机是否偏离设计轨道。我国地铁工程断面测量主要是利用全站仪和计算机等进行测量工作，这种测量方法可有效实施放样和测量等工作，并且还可在很大程度上提高测量的准确度，特别是在隧道挖掘和支护阶段，可有效避免各种问题的发生。

2地铁工程测量的影响因素及测量的内容

2.1地铁工程测量工作的影响因素。地铁工程的施工主要有2个方面的内容，即地铁站和地铁区间的施工。地铁工程测量的常规方法主要有地面控制测量法、竖井联系测量法和区间隧道控制测量法，这3种测量方法具有较大的误差，对地铁贯通的精确度有着较大影响，这也是地铁工程测量中最重要的3个影响因素。地铁站和明挖区间的测量主要利用的是地面控制测量方法，通过地面控制点对车站内部的各个关键点进行放样，同时控制区间的中线位置，测量结果的精确度与地面控制点的误差有密切的联系。地铁暗挖区间施工过程中最重要的就是统一地面和地下的坐标与方位，确保两者能够有效衔接。为达这一目标，一般会使用竖井和构建好的地铁站，将地面信息传递到地下，实现两者的统一。对于暗挖区间施工来说，测量的精确度直接受到地面控制点、井上和井下测量点的影响，所以，为提高精确度，须降低控制点的误差。2.2地铁工程测量的主要内容。地铁工程测量涉及的内容比较多，根据地铁工程施工可将测量内容分为3个部分。（1）地铁工程的设计阶段。在该阶段，地铁工程测量人员需要测量施工区域的地形，包括带状地形、勘测分界线和测量区域管线图等[2]。在地铁工程地形测量过程中，需要重视线路沿线横纵断面的测量，同时，还需注意测绘地下给排水管道等，针对其深度和流向进行测量。地铁工程设计阶段的测量主要是为提高地铁线路服务的合理性，设计阶段的测量工作对后续工作的展开有着较大的影响，须得到充分的重视。（2）地铁工程施工阶段的测量。该阶段的测量工作内容较多，且比较复杂，不仅需测量施工环节和铺轨基础标准，还需测量设备和分界线，这些测量中包括的项目有很多种，使得在具体测量工作中会使用到多种测量技术，在此基础上推进测量工作才能为地铁工程施工提供保障。（3）地铁工程运营阶段的测量。该阶段的测量工作主要包括位移沉降和线路轨道的测量，在测量过程中，可发现地铁工程中存在的问题，进而快速解决，避免造成经济损失。总体而言，地铁工程测量的内容比较繁杂，且直接对地铁工程的安全性产生影响，所以，须充分重视地铁工程测量工作，不断提高测量技术水平。

3地铁工程测量技术应用

3.1地铁工程测量应用的测量技术。在地铁工程中，线路的确定是非常重要的，在线路确定过程中，利用卫星影像基本信息，使用三维定位系统收集相关资料，进而对线路进行比较，在结合当地经济条件的基础上确定地铁线路。在地铁工程线路设计中，可使用测量机器人进行初步的设计，进而确定地铁工程线路的基本信息，之后再针对机器人的设计进行模拟制样，这样就可观测地铁工程线路是否具有一定的合理性。地铁工程测量技术中，使用无人机对地铁沿线的地理环境和建筑物进行观测，为地铁设计提供参考数据，进而更加合理科学地设计地铁线路。在地铁工程测量中，使用无人机可提高测量质量，降低测量能源损耗，进而有效提高地铁工程测量的工作效率，同时，无人机的维护和保养也比较简单，能快速适应地铁工程线路的各种状况，是一项比较先进的测量技术。车载移动测量系统是一项新的地铁工程测量技术，能快速、准确地收集地铁工程线路相关信息资料，准确地更新数据的变化。车载移动测量技术主要是收集云数据并进行整合，根据数据制订地形图，明确反映地铁沿线的地质状况，为地铁工程的规划和设计提供信息基础[3]。可测量实景影像的空间信息系统，可对地铁工程线路的管线进行调查和测绘，模拟地铁清查线路，为地铁工程线路设计提供数据基础。3.2测量机器人的应用及断面测量。地铁工程测量机器人是新的自动化测量技术，能智能地进行地铁工程测量工作，可智能搜索测量目标，且实时跟踪和识别，是一项比较先进的测量技术。地铁工程测量机器人在具体应用过程中，可实现自动化控制、自动调节焦距，还可进行遥控测量，收集测量目标的坐标、影像和角度等基本信息，具有较强的精确度。地铁工程勘测阶段，会使用到测量机器人，测量机器人为地铁工程测量工作带来了巨大的便利，也有效提高了测量工作的效率和质量。在具体测量工作中，测量机器人可对采集到的数据进行整合处理，在计算机网络技术的基础上实现信息共享，为地铁工程测量工作提供了基础。地铁工程测量时，会应用到断面测量系统，该系统可为放样、测量和计算等工作提供数据支撑，为地铁工程的挖掘和初砌工作提供有力保障。地铁工程断面测量系统包括很多方面的内容，有数据采集器、计算机和全站仪等，使断面测量系统具有较高的精确度。地铁工程挖掘工作中，会使用到断面测量系统，进而更加精确地工作，有效控制挖掘的深度和宽度，使其符合相关的标准，减少资金和资料浪费。断面测量系统在具体应用过程中，具有速度快和精确度高的特征，同时，还可应用无反射技术等进行三维断面测量，有效提高断面数据的准确性和数据采集的速度。断面测量系统可实现多个断面同时测量，技术含量比较高。3.3定向测量、无棱镜测量和地铁竣工测量。定向测量技术的应用实现了地铁工程挖掘工作的自动化，在挖掘工作进行过程中，当挖掘方向出现偏差时，该系统会及时做出反应，并且提交相关的偏差信息，这样就可使工作人员及时纠正错误，提高地铁工程挖掘工作的准确性，很大程度上减少了投入到地铁工程挖掘工作中的财力、物力、人力，也在一定程度上降低了地铁工程测量的工作难度。无棱镜测量技术的应用可提高地铁工程放样工作的精准度，选取合适的参照物，并将其放到实际位置中。在地铁工程测量工作中，可帮助施工人员及时调控有偏差的地方，效果明显。在地铁工程竣工后，需要利用测量机器人对地铁工程的各个环节进行测量，测量完成后得到的数据是地铁工程验收的主要依据，这些数据也会被当作城市测绘数据保留下来。通过使用测量机器人可有效测量地铁工程的结构和尺寸，在具体测量中还得结合水准控制点和平面导线等，进而提高地铁轨道的精确度，为地铁工程测量放样工作提供保障。

4结束语

地铁工程在不断发展过程中，其规模越来越大，人们对其依赖程度也越来越高。地铁是人们出行最基本的交通工具。由于乘坐地铁的人越来越多，所以，更应保障地铁工程的质量，保障人们的生命安全，促进地铁有效运营。要想确保地铁具有一定的安全性，须做好地铁工程的测量工作，为地铁安全提供数据保障。地铁工程施工人员须充分重视地铁工程的测量工作，通过测量可快速发现地铁工程中存在的问题，进而快速解决，确保地铁安全运行。

参考文献

[1]程栋.地铁工程测量中平面联系测量的应用[J].科技展望，2015，25（35）：35.

[2]张彬.城市地铁建设中的测量技术分析[J].江西建材，2017（4）：44–46.

[3]张贺，任燕.地铁工程测量新技术的有效应用[J].工程建设与设计，2017（2）：42–44.

作者:刘文权 单位:中铁十九局集团轨道交通工程有限公司