地铁站施工测量方案

地铁站施工测量方案 深圳市地铁7号线工程7302标段 安托山站施工测量方案 中国水利水电第七工程局深圳地铁 7号线7302标测量中心 2012年8月 1 目录 1概况................................................................................................................................................ 1 1.1工程概述............................................................................................................................ 1 1.2坐标系统............................................................................................................................ 1 1.3已有控制点 ........................................................................................................................ 1 1.4测量方法............................................................................................................................ 1 1.5测量组织机构及仪器配置 ................................................................................................ 2 2施工测量内容 ................................................................................................................................ 2 3 作业依据....................................................................................................................................... 3 4 施工测量技术方案 ....................................................................................................................... 3 4.1控制网加密测量 ................................................................................................................ 3 4.1.1 控制网等级 ................................................................................................................. 3 4.1.2 加密控制网布设与埋设 ........................................................................................... 3 4.1.3平面控制网 .................................................................................................................... 5 [1]外业观测 ..................................................................................................................... 5 [2]观测数据后处理 ......................................................................................................... 7 4.1.4 高程控制网加密测量 ................................................................................................. 10 [1]施测方法 ................................................................................................................... 10 [2]水准观测方式 ........................................................................................................... 12 [3]人员及仪器配置 ....................................................................................................... 12 [4]外业观测 ................................................................................................................... 12 [5] 数据处理 ................................................................................................................. 13 4.1.5地下施工控制测量 ...................................................................................................... 15 [1]导线测量 ................................................................................................................... 15 [2] 基坑高程控制测量 ................................................................................................. 15 4.2开挖施工放样 .................................................................................................................. 16 4.3贯通测量.......................................................................................................................... 18 5、控制网的复测 ........................................................................................................................... 18 6竣工测量...................................................................................................................................... 18 6.1竣工测量要求 .................................................................................................................. 18 6.2 竣工测量内容 ................................................................................................................. 19 6.3 提交资料 ......................................................................................................................... 19 7拟投入的人员、仪器资质证书 .................................................................................................. 20 1概况 1.1工程概述 深圳轨道交通7号线工程安托山站位于深圳市福田区。车站为2号线与7号线换乘站，2号线安托山站为地下三层岛式车站，7号线安托山站为地下二层侧式车站，换乘节点已在2号线工程中实施完成。车站站址位于经五路(规划路)和侨香四路交叉口，沿经五路南北方向布置。车站中心里程为DK9+845.285，起点里程为DK9+766.355，终点里程为DK9+948.455，车站总长182.1m、基坑深约16.69-28.56m、宽约30.05-40.25m，站台宽8.2m(侧式)。 1.2坐标系统 (1)平面采用深圳市独立直角坐标系; (2)高程采用1956 年黄海高程系。 1.3已有控制点 本项工程以已知GPS控制点4个(G717、G718、G719)，已知水准基点2个(IIBM719、IIBM720)。 1.4测量方法 施工加密平面控制网采用城市三等GPS精度和导线测量相结合的方法进行加密，加密高程控制网、地下施工控制测量按城市二等水准 1 要求施测。 施工测量、竣工测量采用常规的符合精度要求的测量方法和手段进行。 1.5测量组织机构及仪器配置 本项工程设测量组长1名、外业测量人员4名、内业资料人员1名。所有测量人员持证上岗;主要仪器设备配置如表1.1所示。 表1.1 仪器设备配置表 型号 / 规格 序号 仪器名称 单 位 数量 精度 1 全 站 仪 TCRA1201 台 1 ?1″、?(1+2ppm) 2 水 准 仪 DNA03 台 1 ?0.3mm/km 平面?(5mm+1)ppm 3 GPS 麦哲伦GPS 套 4 高程?(10mm+1ppm) 备注 所有仪器均经计量检测部门检定合格证，且在有效使用期内。 2施工测量内容 (1)施工平面控制网的加密测量; (2)施工高程控制网的加密测量; (3)地下施工控制测量、放样; (4)竣工测量。 2 3 作业依据 (1)《城市轨道交通工程测量规范》GB 50308-2008; (2)《城市测量规范》CJJ8-99; (3)《全球定位系统(GPS)测量规范》GBT/18314-2009; (4)《工程测量规范》GB 50026-2007; (5)《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006; (6)《铁路工程测量规范》TB10101-2009 (7)《安托山车站的图纸》 4 施工测量技术方案 4.1控制网加密测量 4.1.1 控制网等级 GPS加密网采用城市四等控制网的精度;导线加密采用城市四等导线控制网精度;水准加密采用精密水准测量精度。 4.1.2 加密控制网布设与埋设 (1)控制点的布设 根据本项工程现场实际情况，需要增加布设控制点。新布设的加密控制点应选择在基坑开挖引起变形的区域外，且相邻点分布均匀，相互通视，便于施工放样的地方。 3 本工程共埋设四等GPS加密点2个(G717可以直接用于放样)，点间距在300m左右。此布点形式既能满足施工放样要求，又为明挖后的进洞导线测量提供了条件。高程加密点与平面控制点共用，特殊地段可单独增设高程控制点。 (2)控制点的埋设 新布设的控制点均采用现浇混凝土的方式埋设在坚固的基岩上或土质坚硬的地方。控制点标志均采用不锈钢标头。点位埋设图如下4.1、4.2: 图4.1 平面控制点(坚实土质)规格图 图4.2 平面控制点(建筑物)规格图 4 4.1.3平面控制网 1、GPS加密 本次共加密3个GPS控制点，外业测量采用GPS方法进行，以边连接形式构网，组成由多个重叠大地四边形和三角形相连的带状网，并联测测区附近高等级GPS控制点G717、G718。如图4.3。 车 站 结 构 图4.3 GPS加密控制网布网示意图 [1]外业观测 (1)外业组要合理调度，安排好作业顺序。 (2)GPS作业前准备工作符合下列规定: ?检查GPS是否是处于静态观测作业模式，在接收机或控制器上配置预置参数，参与作业的接收机所配置的参数相同; ?必须检查电池容量是否满足作业要求，数据存储设备有足够的存储空间，仪器及其附件齐全。 5 (3)保证GPS测量精度的操作要点: ? 认真填写GPS观测手薄，严格遵守调度命令，按规定时间同步观测; ?观测前对GPS基座的对中精度进行检查，对中误差小于1mm; ?经检查，接收机的电源电缆、天线电缆等项连接正确，接收机预置状态和工作状态正常后，方启动接收机开始测量; ?一个时段观测过程中严禁进行以下操作:关闭接收机重新启动，进行自测试，改变卫星仰角限，改变数据采样间隔，改变接收设备预置参数，改变天线位置，按动关闭文件和删除文件功能键等; ?静置和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防止人员或其他物体碰动天线或阻挡信号; ?在作业过程中，不在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，对讲机距天线10m以外，车载电台距天线50m以外; ?经检查，调度命令已执行完毕，所有规定的作业项目已完成并符合要求，记录和资料完整无误，且将点位标识和觇标恢复原状后方可执行下一个调度命令。天线相位中心的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，每次量高时读数三次，读数精确至1 mm，误差不大于2mm，取平均值作为最终结果。 (4)观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器编号、时间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录。 表4.1 GPS加密测量的基本技术要求 6 项目 要求 卫星高度角(?) ?15 有效卫星总数 ?4 时段中任一卫星有效观测时间静 ?20 (min) 态 时段长度(min) ?60 测 量 观测时段数 ?1 数据采样间隔(S) 10 PDOP或GDOP ?6 [2]观测数据后处理 1、基线处理:观测数据处理采用麦哲伦GPS随机后处理软件进行基线解算和平差处理。基线解算采用合格的双差固定解作为最后的结果。 基线解算完成后统计所有基线向量的相对中误差、基线向量改正数极其限差;统计所有同步环和异步环极其限差，环闭和差应该包括Wx，Wy，Wz极其限差，并对所有相邻点的基线长进行比较，所有基线向量和闭和环合格后才可进行无约束平差和约束平差。 重复基线及环闭合差检验按下表执行: 限 差 要 求 检验项目 X坐标分量闭Y坐标分量闭合Z坐标分量闭合环线全长闭 合差 差 差 合差 nnn3nW,, W,,W,,W,,同步环 xz5y555 Wn,2,独立环 Wyn,2, Wzn,2,Wn,23, x 7 重复观测基线 dn,22, s较差 表4.2 基线质量检验限差表 表4.3 GPS测量的精度指标 控制网级别 基线边方向中误差 最弱边相对中误差 四等 ? 1.7″ 1/100000 2、无约束平差:无约束平差中，应对观测值先验中误差、单位权中误差、观测值改正数进行统计分析，确定异常观测值，并对其进行核查分析，决定取舍或重测。参加无约束平差的观测值不得有异常数据存在。 3、约束平差:加密控制网的约束平差采用全部经复测后证明是可靠的高等级GPS点做约束点，在平差时进行稳定性分析。约束平差时，中央子午线经度、坐标系统的椭球参数、投影带与设计的投影分带保持一致，确保坐标基准一致。加密控制点的成果应满足最弱点位误差??12mm，相对点位精度??10mm。 2、导线加密 表4.4 精密导线测量主要技术要求 相邻点的闭合环或平均边测角 导线全长相方位角闭合差控制网级测距相对 相对点位附合长度长 中误差 对闭合差限限差 别 中误差 中误差(km) (m) (″) 差 (″) (mm) n四等 3,4 350 1/60000 ?2.5 1/35 000 ?5 ?8 精密导线测量还应满足下列要求: (1)布设附和导线，须在导线两端的卫星定位控制点上观测时， 8 宜联测两个卫星定位控制点方向，夹角的平均观测值与卫星定位控制点坐标反算夹角之差应小于6″。 (2)方向数超过3个时宜采用方向观测法，方向数不多于3个时可不归零。 (3)导线测量水平角观测应符合表4.5的规定。 表4.5 导线测量水平角观测技术要求 仪器等级 测回数 半测回归零差 2C较差 同一方向各测回间较差 I级 4 6″ 9″ 6″ II级 6 8″ 13″ 9″ (4)导线边长测量，读数至0.1毫米。距离和竖直角往返各观测2测回。各项限差应满足表4.6的要求。全站仪分级，如表4.7。 表4.6 距离和竖直角观测限差 仪器精度 测角中误差同一测回各次读测回间读 往返测平距 等 级 (″) 数互差(″) 数较差(″) 较 差 ? 3 2 3 2*mD ? 5 5 7 表4.7全站仪分级标准 仪器精度等级 测距中误差(mm) 测角中误差(″) ? ??1 1+1*D ? ??2 3+2*D 注:mD =(a+b×D) ，为仪器标称精度。 式中:a——仪器标称精度中的固定误差(mm) b——比例误差系数(mm/km) D——测距边长度(km) 9 导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，平差计算采用大坝DAM6.0后处理软件进行严密平差计算。 4.1.4 高程控制网加密测量 高程控制网加密以已知二等水准网点IIBM719、IIBM720为水准基点，引测到预埋的GPS加密控制点ATS01、ATS02、ATS03、，并采用附合水准路线进行观测。如图4.4。 图4.4高程加密控制网布网示意图 [1]施测方法 水准加密采用与原水准网同精度精密水准进行测量。 (1)测量实施按往返观测进行，观测顺序为: 往测:奇数站为后—前—前—后，偶数站为前—后—后—前 10 返测:奇数站为前—后—后—前，偶数站为后—前—前—后 (2) 测量时应保证前后视距尽可能相等，前后视距差不符值应满足规范要求。 (3) 用尺撑支撑水准尺，确保水准尺水泡居中，处于竖直稳定状态。 (4) 尺垫要安放在坚实的地方并踩实，防止尺垫下沉。 施测过程中主要技术要求如表4.8、4.9、4.10、4.11、4.12: 表4.8 水准观测主要技术要求 测段的前后水准尺 水准仪 视距 前后视距等级 视距累积差视线高度(m) 类型 等级 (m) 差(m) (m) 精密水?0.4(视线长?0.3(视线长铟瓦 DS ?60 ?2.0 ?4.0 1准 度20m以上) 度20m以下) 读数和记录取位:采用DS级仪器时，应读记至0.05mm或0.1mm; 1 表4.9 精密水准测量精度要求 单位:mm 限 差 每千米水准水准测量 每千米水准测测量偶然中等 级 M 往返测 附合路线或 左右路线 量全中误差W误差M ?不符值 环线闭合差 高差不符值 精密水准 ?2.0 ?4.0 —— 8 8 LL 注:表中L为往返测程，附合或环线的水准路线长度，单位为km。 表4.10 精密水准测量的技术标准 附合水准观 测 次 数 每千米高往返较差 路线平均水准仪等级 差全中误水准尺 或闭合差 与已知点 长度等级 附合或环线 差(mm) (mm) 联测 (km) 2 2~4 DS 铟瓦 往返 往返 1 8 L精密水准 注:表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 表4.11 水准测量的测站观测限差(mm) 11 上下丝读数平均基、辅分划读数之基、辅分划所测高检测间歇点高差等级 值与中丝读数之差 差之差 之差 差 3.0 0.5 0.7 2.0 二等 表4.12 水准测量计算取位 往(返)测往(返)测往(返)测 高程 往(返)测距各测站高等级 距离中数高差总和高差中数(mm离总和(km) 差(mm) (km) (mm) (mm) ) 精密水准 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1 [2]水准观测方式 (1)二等水准测量采用单路线往返观测。同一区段的往返观测应使用同一类型的仪器和转点沿同一道路进行; (2)同一测段的往测或返测应分别在上午和下午进行。在日间气温变化不大时和观测条件较好时，若干里程的往返测可同在上午或下午进行，但这种里程的总站数，不应超过该测段总站数的30%; [3]人员及仪器配置 精密水准测量人员配置5人，DNA03电子水准仪1台，仪器标称精度均为0.3mm/Km、所有仪器及铟钢尺在使用前都经过检校并在有效的鉴定周期内。 [4]外业观测 1) 观测前30分钟，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋 于一致;设站时，应用测伞遮蔽阳光;迁站时，应罩以仪器罩。 使用数字水准仪前，还应进行预热，预热不少于20次单次测量。 12 2) 对气泡式水准仪，观测前应测出倾斜螺旋的置平零点，并作标记， 随着气温变化，应随时调整零点位置。对于自动安平水准仪的水 准器，观测前应严格置平。 3) 在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准路 线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧 4) 除路线转弯处处，每一测站上仪器和前后视标尺的三个位置，应 接近一条直线。 5) 不应为了增加标尺读数，而把尺桩(台)安置在壕坑中。 6) 每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数，由往测转向返测 时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。 7) 转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向，均应为旋 进。 8) 对于数字水准仪，应避免望远镜直接对着太阳;尽量避免视线被 遮挡，遮挡不要超过标尺在望远镜中截长的20%;仪器只能在厂方 规定的温度范围内工作;确信震动源造成的震动消失后，才能启 动测量键。 [5] 数据处理 水准测量野外作业结束后，对所有的观测数据进行平差前的检查，对于观测遗漏或观测错误的数据应该及时补测或者重测。严格计算以下精度指标: (1)首先按照表4.8、表4.9计算往返较差或闭合差、检测已 13 测测段高差之差 (2)每条水准路线按测段往返测高差不符值计算偶然中误差MΔ; (3)当水准网的环数超过20个时，按环线闭合差计算Mw。MΔ和Mw按下列公式计算: 1,,M,[],4nL 1WWM,[]WNL 式中: ? —— 测段往返高差不符值(mm); L —— 测段长(km); n —— 测段数; W —— 经过各项修正后的水准环线闭合差(mm); N —— 水准环数。 每条水准路线按测段往返测高差较差、附合路线的环线闭合差计算的高差偶然中误差M?或高差中数全中误差MW超限时，应先对路线上闭合差较大的测段进行重测。当往返测高差不附值和每公里偶然中误差满足要求后，进行相邻水准点间的高差比较。相邻水准点间的高差计算时，取符合规范要求的往返观测值的平均值作为最终成果。 14 4.1.5地下施工控制测量 [1]导线测量 地下控制测量由于受到地理条件的限值需采用导线测量的方法进行加密，如图4.5。 图4.5基坑内导线控制示意图 导线附合于隧道两端的已有的高等级控制点上，导线测量的主要技术要求见表4.4、4.5、4.6、4.7。测量方法及注意事项同控制网加密的导线测量。在洞内导线测量时受洞内条件的限值一般边长不宜太长，边长宜为150米。每次延长控制网导线前，应对已有的控制导线点进行检测，并从稳定的控制点进行延伸。导线控制网在隧道贯通前应至少测量3次。 [2] 基坑高程控制测量 高程测量控制，采用钢尺传递法把高程传递至基坑底部，向地下传递高程的次数不少于3次，并每次基坑上下高程传递同步进行。高 15 程传递需先作趋近水准测量，再作基坑上下高程传递，如图4.6所示。 井 架 标尺 水准仪 钢 卷 竖井尺 通道掘进方向 标尺 水准仪重锤 图4.6基坑高程传递示意图 传递高程采用悬吊钢尺(经检定后)，基坑上和基坑下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3,5cm，观测不少于三次，高差较差不大于5mm时，取平均值使用。 地下施工控制水准点，可与地下导线点合埋设于一点，亦可另设水准点。水准点密度与导线点数基本相同。地下控制水准测量的方法和精度要求同地面精密水准测量。 地下施工水准测量采用电子水准仪和配套铟瓦尺进行往返观测， L其闭合差应在?8mm(L以km计)之内。水准控制网在隧道贯通前应至少测量3次。 4.2开挖施工放样 (1)图纸准备 施工放样前应通过对总平面图和设计说明的学习，了解工程总体 16 布局，工程特点，周围环境，建筑物的位置和里程及各建筑物的相互关系。及时校对建筑物的平面、剖面图的几何尺寸、形状、构造，着重检查各轴线的结构尺寸、高程关系是否吻合，有无矛盾存在。 (2)内业资料的计算 放样前必须要进行内业资料的计算，放样数据必须由两人利用不同的方法计算，计算结果一致后，还应交换算法进行反算，并进行自查和互查，保证计算的理论数据准确无误。 (3)测量仪器的选择配置 测量放样前必须选择配置相应精度等级的测量仪器，所有仪器、设备应按规定送交有检定资质的部门进行检定，检验合格后方可投入使用，并做好日常保养，保证仪器处于良好状态并做好标识，绝对禁止使用缺损和超过使用有效期的仪器设备进行测量放样，选择测角精度为2″，测距精度为(3+2*D)mm范围内的全站仪。 (4)测量方法选择 根据各分项工程验收标准和施工现场的实际条件的不同选择满足精度要求的放样方法,一般采用全站仪极坐标法或交会法。施工放样方法及施工测量方案应经监理工程师的同意方可使用。 (5)施工测量主要内容及要求 施工测量主要是主体工程轮廓线、线路中线、开挖断面放样和开挖方量的测算、管线迁移等附属设施的定位安装等，各个环节对于施工测量要求都比较高，因此在现场测量过程中应注意加强校核，确保每一步重要工作都正确无误。 17 (6)施工测量资料提交 施工测量结束后应提交以下资料:放样测量成果，放样检查(换手)测量成果，放样测量示意图，放样成果现场交接单，报检单等。 4.3贯通测量 重合点重复测量坐标较差应小于30*d/D(mm),其中d为控制导线的长度，D为贯通距离，单位都为米。满足要求时应取逐次测量值作为控制点的最终成果指导隧道掘进。 5、控制网的复测 在控制网进洞前、隧道贯通前或者是施工时间超过半年、在测量过程中发现控制网的精度不能满足施工要求时，都要进行控制网的复测，复测的精度同建网。 6竣工测量 6.1竣工测量要求 (1)竣工测量采用的坐标系统、高程系统、图式等应与原施工测量一致。 (2)竣工测量时，应收集已有的测量资料并进行实地检测;对符合要求的测量资料应充分利用，对不符合要求的测量资料应重新测量。测量方法和精度要求业内关于施工测量相同，并应按实测的资料 18 编绘竣工测量成果。 (3)对已有的结构断面测量成果进行外业抽检测量时，应以铺轨基标为依据，抽检比例应不少于30%，检测值与原测值较差不应大于25mm。 6.2 竣工测量内容 车站和附属结构竣工测量应包括: (1)车站结构净空横断面的竣工测量; (2)车站及附属结构内侧的平面位置、高程和结构尺寸，并调查结构的厚度。 (3)车站出入口、通道和区间风道结构的平面位置、高程和结构尺寸。 6.3 提交资料 竣工测量结束后应提交以下资料:技术设计书;外业测量观测手簿;测量平差计算表;控制点成果表;控制网联测示意图;竣工测量技术报告。 19 7拟投入的人员、仪器资质证书 7.1投入主要主要设备的鉴定证书 20 21 22 23 24 25 26 27 7.2投入主要人员证书 28 29 30 31 32 33 34