城市軌道交通工程測量范文
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篇1
【關(guān)鍵字】軌道交通;工程測量;施工
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,軌道交通也獲得了長足的發(fā)展。未來解決城市交通問題的根本出路是發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)已成為世界各國的共識。軌道交通的建設(shè)之前要做好工程測量工作,那么工程測量施工的展開就需要一定的技術(shù)與操作方法。
1 軌道交通測量的工作流程
一般情況下,測量作業(yè)的工作流程可以分為工程承接、現(xiàn)場踏勘、編制技術(shù)設(shè)計、控制測量、地形圖測量、裝箱調(diào)查測量、地下管線測量、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、測量成果驗收、測量成果交付等部分,具體流程如圖1所示:
圖1 測量工作流程圖
2 測量的精度設(shè)計和要求
軌道交通工程測量的精度設(shè)計是根據(jù)一系列的因素綜合確定的, 主要包括線路特征、施工精度、施工方法、貫通距離和設(shè)備安裝精度等。不僅要保證隧道和線路的貫通,還要滿足線路定線和放樣、軌道鋪設(shè)及設(shè)備安裝的精度要求。
軌道交通工程測量的一個主要任務(wù)是保證隧道貫通,貫通誤差的大小將直接對工程建設(shè)質(zhì)量和工程造價帶來影響。因此,合理規(guī)定隧道貫通誤差及其允許值是軌道交通工程測量中的一項重要任務(wù),必須認(rèn)真加以研究。《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB 50308-2008)中規(guī)定隧道橫向貫通誤差在±50 mm 之內(nèi),高程貫通誤差在±25mm之內(nèi),該指標(biāo)的應(yīng)用范圍主要是在采用盾構(gòu)和噴錨構(gòu)筑法進(jìn)行的隧道施工中。
3 地面施工控制網(wǎng)的測量及誤差
隧道貫通測量精度的要求是軌道交通各個環(huán)節(jié)測量工作中要求最高的,而且大多數(shù)都是兩豎井間貫通,測量環(huán)節(jié)多,測量難度大。因此,在地面施工控制網(wǎng)測量指標(biāo)的確定中,要以隧道貫通的精度要求為主,在此基礎(chǔ)上兼顧其它工程的需要。測量精度指標(biāo)的確定既要保證隧道貫通后滿足線路的行車要求,又不能是期望過高而難以實現(xiàn)。目前,廣州、北京等地的軌道交通隧道貫通測量線差,主要考慮施工誤差、隧道變形誤差、車輛運行動態(tài)限界裕量、測量誤差等因素,參照我國干線鐵路隧道貫通經(jīng)驗。
考慮客觀環(huán)境因素,從貫距長短、測量的難易程度等方面來看,軌道交通隧道貫通測量由易至難依次是定向聯(lián)系測量(一井或陀螺定向)、地下導(dǎo)線、地面控制網(wǎng),且各個部分測量精度相差比較大。在實際工作中,根據(jù)工程之間的差異,可以采用加權(quán)(隨機(jī)應(yīng)變)的分配方案。一般情況下,1-1.5千米的隧道貫通測量誤差比較合理的分配比例是3:2:2或者3:3:2,聯(lián)系測量誤差占貫通橫向總誤差的比例為2/7或3/8,也就是±24.2或±32.0mm,地下控制導(dǎo)線或控制導(dǎo)線網(wǎng)的測量誤差占貫通橫向總誤差的比例為3/7或3/8,也就是±36. 3或±32.0mm,地面控制網(wǎng)測量誤差一般占貫通橫向總誤差的比例為2/7或2/8,也就是±24.2或±21.3mm。由于±21. 3mm誤差較小,因此,選擇將其作為地面控制網(wǎng)設(shè)計的精度依據(jù)。
4 隧道施工控制測量及貫通測量的技術(shù)方法
軌道交通工程測量的主要任務(wù)就是確保地下隧道在預(yù)定的誤差范圍內(nèi)正確的貫通,隧道施工控制測量是在隧道內(nèi)建立起一套平面測量和高程測量控制網(wǎng),其作用是確定放樣隧道的中線位置,指示隧道掘進(jìn)方向和確定放樣施工中各設(shè)施的位置等。
4.1 平面施工控制測量的技術(shù)方法
首先,控制測量的起算依據(jù)是豎井定向測設(shè)的基線邊的方位和坐標(biāo),采用Ⅰ級全站儀進(jìn)行測量,測角測回( 左、右角分別兩測回,左、右角平均值之和與360°的較差應(yīng)該小于 4″; 測邊往返觀測分別兩測回。相對于起點,施工控制網(wǎng)最遠(yuǎn)點的橫向誤差應(yīng)該小于±25 mm。
其次,隧道內(nèi)控制點的設(shè)置根據(jù)施工方法和隧道結(jié)構(gòu)形狀來確定。一種方法是埋設(shè)在線路中線一側(cè)結(jié)構(gòu)邊墻上,安裝放置儀器的強制對中支架;另一種方法是埋設(shè)在隧道地板線路的中線上,采用鋼板在上面鉆2mm小孔并鑲上銅絲作為點的標(biāo)志。
由于在隧道貫通之前,地下控制是一條導(dǎo)線,它起著指示隧道掘進(jìn)方向的重要作用,因此必須是十分準(zhǔn)確的。實踐中經(jīng)常采用布設(shè)雙導(dǎo)線和交叉導(dǎo)線的方式來提高地下控制的測量精度,每當(dāng)設(shè)置一個新的導(dǎo)線點,都用兩條導(dǎo)線測其坐標(biāo),在檢核無誤的條件下取兩次測量的平均值作為新點的測量數(shù)據(jù)。又因為地下施工場地通常是一個不穩(wěn)定的載體,測量控制點埋設(shè)在上面其穩(wěn)定性肯定會受到一定程度的影響,為了保證測量結(jié)果的可靠性,必須隨著導(dǎo)線的延伸進(jìn)行重復(fù)性的測量。
4.2 高程施工控制測量的技術(shù)方法
第一,洞內(nèi)水準(zhǔn)測量的起算依據(jù)是豎井高程傳遞下來的水準(zhǔn)點,按照水準(zhǔn)路線閉合差小于±8 mm的精度要求和二等精密水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行測量施工。
第二,可以在邊墻上設(shè)置水準(zhǔn)點,也可以將地下水準(zhǔn)點與導(dǎo)線設(shè)在一起,并焊一個突出的金屬標(biāo)志在設(shè)置導(dǎo)線點的鋼板上作為水準(zhǔn)點。
4.3 隧道貫通誤差測量的技術(shù)方法
為了證實所有的測量工作都滿足精度要求,在暗挖隧道貫通后要及時進(jìn)行貫通誤差測量,包括橫向、縱向貫通誤差測量和高程貫通誤差測量。
第一,可以根據(jù)隧道兩側(cè)控制導(dǎo)線點,相向測定貫通面上同一點坐標(biāo)的閉合差來確定橫向、縱向誤差,將實際測量的坐標(biāo)閉合差分別投影到線路以及線路的法線方向上,以此計算橫向、縱向貫通誤差值。
第二,高程貫通誤差應(yīng)該根據(jù)兩側(cè)控制水準(zhǔn)點測定貫通面附近同一個水準(zhǔn)點的高程差來確定。
5 地下隧道工程聯(lián)系測量
聯(lián)系測量是將地面坐標(biāo)、方位和高程傳遞到地下隧道,作為地下控制測量起算數(shù)據(jù)的一組測量工作,它是一項綜合測量工作,是實現(xiàn)地下隧道工程貫通控制的核心與關(guān)鍵。聯(lián)系測量的方法主要有三角形法、導(dǎo)線直接傳遞法、陀螺經(jīng)緯儀與鉛垂儀(鋼絲)組合法、投點法等幾種,實踐中可以根據(jù)測量條件和施工場地環(huán)境選用。
三角形法是一種傳統(tǒng)的方法,適用進(jìn)口小、深度大的豎井的測量,由于其精度穩(wěn)定,目前國內(nèi)地鐵工程中應(yīng)用較多,三角形法的缺點是工作量較大。
導(dǎo)線直接傳遞法適用于井口大、深度淺的明挖車站或隧道以及出入隧道的斜井的測量,是一種將坐標(biāo)和方位直接傳遞到隧道內(nèi)的測量方法。其有點事精度高、簡單易行且工作量小,因而,應(yīng)用比較多。
陀螺經(jīng)緯儀與鉛垂儀(鋼絲)組合法擁有多檢核和靈活快捷的特點,克服了傳統(tǒng)三角法因施工場地狹窄限制圖形強度的提高、占用豎井時間過長的缺點,在廣州、北京等地有廣泛的應(yīng)用。
投點法是一種精度最優(yōu)的方法,利用車站兩端的出土井、下料口等,采用垂直儀直接降坐標(biāo)傳遞到隧道內(nèi),作為地下坐標(biāo)的起算數(shù)據(jù),加強了平面位置與方向的控制。
參考文獻(xiàn):
[1]王榮權(quán). 軌道交通工程聯(lián)系測量方法的應(yīng)用[J].北京測繪,2008(1).
[2]. 城市軌道交通工程隧道施工貫通誤差測量精度設(shè)計與探討[J].北京測繪,2009(3).
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[關(guān)鍵字] 軌道交通工程;聯(lián)系測量;隧道貫通
城市軌道交通工程對隧道貫通有較嚴(yán)格的要求, 為確保隧道安全貫通, 城市軌道交通工程的測量工作, 從首級控制網(wǎng)的建立到地上地下聯(lián)系測量以及地下控制測量等各環(huán)節(jié)均作了誤差估算和精度分析。通過實踐我們不難發(fā)現(xiàn), 使地上地下坐標(biāo)統(tǒng)一起來的聯(lián)系測量, 是影響隧道貫通的主要誤差來源之一, 同時也是由地上到貫通面整個測量工作中最難控制的環(huán)節(jié)。因此, 對城市軌道交通工程測量中有瓶頸效應(yīng)的聯(lián)系測量的方法研究與經(jīng)驗總結(jié)非常重要, 尤其是對新開展軌道交通工程建設(shè)的地區(qū)或城市, 顯得更為必要。
1 地下隧道工程聯(lián)系測量精度設(shè)計
聯(lián)系測量是一項綜合測量工作, 它是將地面坐標(biāo)、方位和高程傳遞到地下隧道, 作為地下控制測量起算數(shù)據(jù)的一組測量工作的統(tǒng)稱, 是實現(xiàn)地下隧道工程貫通控制的核心與關(guān)鍵。
聯(lián)系測量精度的確定, 首先依據(jù)《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》確定貫通測量誤差的允許值(88.3mm), 然后再根據(jù)測量誤差的主要來源進(jìn)行誤差配賦, 從而進(jìn)行聯(lián)系測量精度的設(shè)計。
經(jīng)推導(dǎo), 地面 GPS 控制網(wǎng)點位測量中誤差為±20mm; 地面精密導(dǎo)線和近井導(dǎo)線測量中誤差為±15mm; 聯(lián)系測量中誤差為±20mm; 地下控制導(dǎo)線最遠(yuǎn)點點位中誤差為±30mm。
2 隧道工程聯(lián)系測量方法與實例
依據(jù)施工場地環(huán)境和測量條件, 聯(lián)系測量可選擇聯(lián)系三角形法、陀螺經(jīng)緯儀與鉛垂儀(鋼絲) 組合法、導(dǎo)線直接傳遞法、投點法。
2.1 聯(lián)系三角形法
篇3
關(guān)鍵詞:地鐵測點監(jiān)測量測觀測頻率預(yù)警
中圖分類號:U231文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1.工程概況
某軌道交通區(qū)間采用明暗挖結(jié)合法施工,設(shè)置豎井及橫通道,橫通道垂直交通干線呈南北向布置,主要下穿DN600污水管、DN350污水管。
施工豎井為臨時豎井,施工完畢后回填封閉。施工橫通道用磚墻封堵,為永久結(jié)構(gòu)。施工豎井凈尺寸為5m×7m,豎井深14.701m。
2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測目的、項目、監(jiān)測點布設(shè)
2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1)《設(shè)計規(guī)范》GB50157-2003;
(2)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007;
(3)《軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308-2008;
(4)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012;
(5)《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GBT12897-2006;
(6)城市軌道交通工程區(qū)間豎井及橫通道豎井結(jié)構(gòu)施工圖
2.2監(jiān)測目的
(1)監(jiān)視分析基坑周圍土體在施工過程中的動態(tài)變化,明確工程施工對原始地層的影響程度及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)。
(2)掌握支護(hù)體系的受力和變位狀態(tài),并對其安全穩(wěn)定性進(jìn)行評價。
(3)通過現(xiàn)場監(jiān)測信息反饋和施工中的地質(zhì)調(diào)查,及時調(diào)整支護(hù)參數(shù)和采取相應(yīng)的工程措施,優(yōu)化施工工藝,達(dá)到工程優(yōu)質(zhì)、安全施工、經(jīng)濟(jì)合理、施工快捷的目的,并為今后類似工程提供借簽。
2.3監(jiān)測項目
根據(jù)規(guī)范及設(shè)計施工監(jiān)測必測項目要求,豎井及橫通道施工期間必須要監(jiān)測的內(nèi)容如下:
(1)建(構(gòu))筑物沉降;
(2)豎井及橫通道周邊地表沉降;
(3)豎井及橫通道周邊重要管線沉降;
(4)初期支護(hù)凈空收斂;
(5)初期支護(hù)拱頂下沉;
(6)井內(nèi)外及洞內(nèi)外觀察;
2.4測點布設(shè)
2.4.1基準(zhǔn)點(工作基點)、監(jiān)測點布設(shè)時間要求
監(jiān)測點位及監(jiān)測元器件的埋設(shè)主要以《豎井及橫通道監(jiān)控量測平面圖》和設(shè)計具體要求為依據(jù)。
要使各監(jiān)測項目能有效反映出豎井開挖對圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身及周邊環(huán)境的影響程度,各監(jiān)測項目測點必須在相關(guān)工序開展之前埋設(shè),本工程各監(jiān)測項目測點埋設(shè)時間要求如下。
2.4.2監(jiān)測點埋設(shè)要求
(1)建(構(gòu))筑物沉降監(jiān)測點
建(構(gòu))筑物觀測點一般埋設(shè)于能明顯反映建(構(gòu))筑物變形的豎向結(jié)構(gòu)上,且便于觀測,便于保護(hù)。
(2)地表沉降觀測點
測點為頂部光滑的鋼筋,用鉆孔取芯鉆機(jī)在測點位置鉆Ф125mm的鉆孔,鉆孔須穿破路面地面持力層,保證鋼筋能在鉆孔中自由沉降。鋼筋打入土體中的長度要有0.6~1米。
(3)重要管線沉降監(jiān)測點
地下管線沉降測點埋設(shè),用沖擊鉆在地下管線軸線上方的地表鉆孔,然后放入直徑20~30mm的半圓頭鋼筋,其深度應(yīng)與管線底一致,四周用細(xì)砂填實。新遷移的管線在施工時埋入直接測點,將直徑20~30mm的半圓頭鋼筋固定在管頂并伸出地面,外加PVC套管保護(hù)。
(4)支護(hù)凈空收斂
豎井初支結(jié)構(gòu)的長、短邊中點,沿開挖面2m范圍內(nèi)設(shè)置互相垂直的兩個監(jiān)測斷面,每個斷面2個測點。橫通道初期支護(hù)邊墻兩側(cè),沿開挖面2m范圍內(nèi)設(shè)置監(jiān)測斷面,每個斷面兩組,每組2個測點。
(5)拱頂下沉
拱頂下沉布設(shè)在與凈空收斂同一斷面,位于拱頂中線處,每個斷面1個測點,按設(shè)計間距布設(shè)斷面,間距為10~30m。
2.4.3監(jiān)測點布設(shè)、監(jiān)測儀器及精度要求
2.4.4基準(zhǔn)點的引測和檢校
基準(zhǔn)點直接采用城市軌道交通平面控制網(wǎng)及高程控制網(wǎng)中的點,使用前復(fù)測,確認(rèn)無誤后可以直接使用。
2.4.5監(jiān)測點保護(hù)措施
(1)施工前土建施工單位必須給各工序施工隊伍強調(diào)監(jiān)測點位的重要性,提高對監(jiān)測點的保護(hù)意識;
(2)監(jiān)測點旁邊設(shè)立標(biāo)志牌,并用紅色油漆標(biāo)示出監(jiān)測點位置,重要、易損壞的監(jiān)測點,設(shè)置保護(hù)蓋或在其周圍設(shè)置防護(hù)圍欄進(jìn)行保護(hù);
(3)如土建施工單位對監(jiān)測點造成破壞,必須按照要求進(jìn)行補埋;
(4)如施工中造成監(jiān)測點破壞的,必須暫停相關(guān)工序施工,立即補充布設(shè)監(jiān)測點,待監(jiān)測點補充布設(shè)完畢,監(jiān)測工作能夠正常開展后,再恢復(fù)相關(guān)工序施工。
3.監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理
3.1監(jiān)測初始值的讀取
各監(jiān)測項目初始值應(yīng)在相關(guān)施工工序之前測定,至少連續(xù)觀測2次較穩(wěn)定數(shù)值,取其平均值作為該項目初始值。具體讀取時間與讀取方法如下:
3.2監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理
3.2.1地表沉降監(jiān)測
(1)基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測
按國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求進(jìn)行觀測,作業(yè)過程嚴(yán)格遵守規(guī)范要求,每次觀測由固定的測量人員,采用固定儀器按相同的觀測路線進(jìn)行,觀測記錄至0.01毫米,計算結(jié)果至0.1毫米。其精度要求按下表標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
沉降監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)精度(限差)要求
(2) 地表沉降監(jiān)測點的觀測
地表沉降精度按照三等精度進(jìn)行。作業(yè)過程嚴(yán)格遵守規(guī)范要求,每次觀測由固定的測量人員,采用固定儀器按相同的觀測路線進(jìn)行。其精度要求按下表標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
沉降監(jiān)測精度(限差)要求
3.2.2建構(gòu)筑物沉降監(jiān)測
監(jiān)測方法與地表沉降監(jiān)測基本相同。
3.2.3重要管線沉降監(jiān)測
管線沉降精度按照二等精度進(jìn)行,監(jiān)測方法與地表沉降監(jiān)測基本相同。
3.2.4初支結(jié)構(gòu)凈空收斂
用電子收斂儀進(jìn)行測量;并對測讀環(huán)境溫度,進(jìn)行記錄;每次測量結(jié)束后,確定初始值時應(yīng)同時記錄下當(dāng)時的環(huán)境溫度,以后再次進(jìn)行收斂觀測的同時也應(yīng)同時測量環(huán)境溫度,通過溫度修正的數(shù)據(jù)才能與初始值進(jìn)行收斂變化的比較。修正計算公式為
ΔLC=K×ΔT×L
式中 ΔLC――溫度修正值;
K――修正系數(shù)(選取12×10-6m/m/oC);
ΔT――溫度變化量;
L――測點距離。
3.2.5初支結(jié)構(gòu)拱頂下沉
初期支護(hù)結(jié)構(gòu)拱頂下沉采用水準(zhǔn)儀倒掛鋼尺法監(jiān)測,監(jiān)測點為鋼筋掛鉤,將鋼尺懸掛于鋼筋掛鉤上,讀取數(shù)值。測量技術(shù)要求及精度指標(biāo)與地表沉降監(jiān)測基本相同。
4.監(jiān)測頻率、報警值及應(yīng)急措施
4.1監(jiān)測頻率
施工監(jiān)測頻率根據(jù)規(guī)范及設(shè)計要求確定,如下表所示:
施工監(jiān)測頻率表
4.2監(jiān)測報警值
監(jiān)測報警值的確定應(yīng)滿足《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99、《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009的相關(guān)要求。結(jié)合本工程實際情況,各監(jiān)測項目的監(jiān)測報警值確定如下:
4.3監(jiān)測預(yù)警應(yīng)急措施
當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時,必須立即進(jìn)行預(yù)警;若情況比較嚴(yán)重,應(yīng)立即停止施工,并對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊的保護(hù)對象采取應(yīng)急措施。
(1)當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報警值。
(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)或周邊土體的位移值突然明顯增大或基坑出現(xiàn)流砂、管涌、隆起、陷落或較嚴(yán)重的滲漏等。
(3)支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐或錨桿體系出現(xiàn)過大變形、壓屈、斷裂、松弛或拔出的跡象。
(4)周邊建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)部分、周邊地面出現(xiàn)較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫或危害結(jié)構(gòu)的變形裂縫。
(5)周邊管線變形突然明顯增長或出現(xiàn)裂縫、泄露等。
(6)根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗判斷,出現(xiàn)其他必須進(jìn)行危險報警的情況。
施工監(jiān)測不僅為工程的安全提供保障,更為以后工序的優(yōu)化以及施工工藝的改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持,隨著城市軌道交通的建設(shè),施工檢測必將在工序的優(yōu)化和工藝的改經(jīng)方面發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn):
(1)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007;
(2)《軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308-2008;
(3)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012;
篇4
平面測量平面測量工作應(yīng)該結(jié)合
選點對于測量來說是很重要的一個環(huán)節(jié),首選要考慮實測方便,所以應(yīng)該在車站,洞口附近選擇和布設(shè)導(dǎo)線點,點的選擇要保證至少兩個方向通視,二等導(dǎo)線點可以與洞口通視。操作過程中,注意相鄰邊長相差必要太大,其中個別短邊應(yīng)保證不小于100m,保證與城市軌道交通路線和車站結(jié)構(gòu)建筑物的距離大于30m為宜。測量中,為獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),應(yīng)該把導(dǎo)線設(shè)置在樓頂,這樣的測量效果更好。測量過程中,正確預(yù)設(shè)相鄰導(dǎo)線點間以及導(dǎo)線點與其附合的GPS點之間的垂直角,保證這個角度不大于30度。另外注意在交通線路相叉的地方,或者是前后兩期工程銜接的地方,適當(dāng)布設(shè)一定數(shù)量的公用導(dǎo)線點,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行精密的測量。角度按DJ1全站儀左、右角進(jìn)行最少4次觀測,在總測回數(shù)中分別以奇數(shù)測回和偶數(shù)測回觀測沿線走向的左角和右角。測得的左角和右角分別取中數(shù)之和與360°之差,這個數(shù)據(jù)不應(yīng)超過±4″。實測中,人員要在GPS點上或者結(jié)點上觀測,或者進(jìn)行符合導(dǎo)線兩端的GPS點上觀測時,要把相鄰點間的通視導(dǎo)線的GPS點進(jìn)行聯(lián)合側(cè)量,測量采用方向觀測法,使夾角的平均觀測值與GPS坐標(biāo)反算夾角間的差不超過6秒為宜。在進(jìn)行導(dǎo)線點上的觀測時,注意要采用左右角度觀測的方法。關(guān)于調(diào)焦的問題,通常情況當(dāng)水平角度遇到長短邊時,就需要進(jìn)行調(diào)焦,調(diào)焦的目的是為了動態(tài)測量,獲進(jìn)行邊長的測量,要往返側(cè),如果是1級全站儀,應(yīng)保證往返觀測各兩個測回。如果是2級全站儀應(yīng)保證往返觀測三個測回,這樣獲得的數(shù)據(jù)采購精準(zhǔn)。而且每測回應(yīng)重新照準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行復(fù)測,連續(xù)讀數(shù)四次。保證測回總數(shù)為4測回。所謂一測回,就是指照準(zhǔn)目標(biāo)一次,進(jìn)行讀數(shù)三次,保證三次讀數(shù)的較差小于5mm。進(jìn)行邊長測量時,技術(shù)人員應(yīng)考慮儀器加、乘常數(shù)改正和氣象(溫度、氣壓)改正。數(shù)據(jù)要進(jìn)行改正,讀取溫度,氣壓。邊長需要改正的測量,斜距一定要進(jìn)行加常數(shù)的處理,成常數(shù)改正,和氣象改正。如果需要斜距改為平距,那么應(yīng)該加地球曲率,大氣折光改正。在實際測量中,我們根據(jù)城市原有控制網(wǎng)的基準(zhǔn)面,做了高程歸化或投影改化的工作。依照施工圖設(shè)計所采用的坐標(biāo)基準(zhǔn)面具體確認(rèn)。進(jìn)而使其歸化到城市軌道交通工程線路測區(qū)平均高程面上的測距邊長度上來。資料收集情況及起算點檢核。平面控制網(wǎng)通過軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差計算,并編寫平差報告。本項目平面控制測量復(fù)測的起算點采用天津市測繪院收集的2個二等三角點新馬家寺和西泥沽(新)和我院于2009年10月加密的6個平面控制點、G607、G616、G621、G639、G647、SJZ共8個點組成起算點。8個起算點的邊長相對精度均小于1/100000,可以作為衛(wèi)星定位控制網(wǎng)的起算點。平面GPS控制網(wǎng)的觀測。按照《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》,本項目平面GPS控制網(wǎng)測量采用8臺Trimble5700/5800GPS接收機(jī),按《城市軌道交通工程測量規(guī)范》組織進(jìn)行靜態(tài)定位測量。由于布設(shè)在沿線車站及車輛段附近的GPS控制點成線狀分布,為了保證點位精度,采用雙參考站或三參考站的作業(yè)方式進(jìn)行布網(wǎng),這樣保證每個點不少于3條基線邊進(jìn)行連接,有利于提高網(wǎng)的整體精度和可靠性。
控制網(wǎng)的復(fù)測
我國的交通事業(yè)空前發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施投入不斷增加。未來的測量技術(shù)將有很大的發(fā)展空間,測量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,將對測量行業(yè)起到顛覆性的改革,對影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面將進(jìn)一步得到改善。通過對天津地鐵6號線的實際測量工作,我們總結(jié)出地鐵線路測量應(yīng)該注意的問題,那就是要具有高度的責(zé)任感和使命感,具備高精度的儀器,擁有專業(yè)的測量技術(shù)人員,其次要精確探看和科學(xué)計算。只有這樣,才能保證測量的準(zhǔn)確性,保證測量數(shù)據(jù)的科學(xué)性,為日后的施工提供精準(zhǔn)的技術(shù)數(shù)據(jù)。
篇5
【關(guān)鍵詞】聯(lián)系測量;陀螺儀、鋼絲組合;定向測量
1.工程概況
大連地鐵1、2號線線路總長為65.1公里,2號線由東海公園經(jīng)辛寨子至南關(guān)嶺,線路長36.5公里,共設(shè)車站28座。測量位置位于港灣廣場站豎井處。
2、測量依據(jù)
1、《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB50308-2008)
2、《大連市地鐵工程施工管理辦法(試行)》大地發(fā)[2010]43號
3、陀螺儀、鋼絲定向測量
3.1、起算數(shù)據(jù)
按《城市軌道交通工程測量規(guī)范》要求對港灣廣場站豎井近井導(dǎo)線進(jìn)行測量和計算,數(shù)據(jù)見表1。
3.2測量人員
為保證測量的同步性和提高測量精度的要求?,F(xiàn)場測量工作由兩個測量小組共同完成,每個小組分別配備測量工程師1名、測量技師2~3名、測量技工2名。
3.3測量設(shè)備
現(xiàn)場測量工作所采用的儀器數(shù)量、精度及檢定情況如下。
3.4測量、計算
3.4.1、聯(lián)系三角形測量
3.4.1.1技術(shù)要求
聯(lián)系三角形邊長測量,每次獨立測量三測回,各測回較差小于1mm,地上與地下丈量的鋼絲間距較差小于2mm。角度觀測用方向觀測法觀測六測回,測角中誤差小于±2.5″。聯(lián)系三角形定向推算的地下起始邊方位角的測回較差小于12″,方位角平均值中誤差小于±8″。
3.4.1.2、聯(lián)系三角形測量
(1)導(dǎo)線布設(shè)
導(dǎo)線布設(shè)情況如圖1。垂線1、垂線2是通過豎井絞車及導(dǎo)向滑輪懸掛并吊有重錘的高強鋼絲,重錘完全浸沒在機(jī)油里。假設(shè)D、A為已知的地面導(dǎo)線點,B、G為待求的井下導(dǎo)線點。
(2)三角形測量
觀測e、f、e’、f’角度,觀測a、b、c、a’、b’、c’邊長。
(3)重復(fù)觀測
進(jìn)行聯(lián)系三角形測量時,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,測量方法完全相同。由各組推算井下同一導(dǎo)線點之坐標(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,取各組的平均值作為該次測量的最后成果。
3.4.2、陀螺儀定向測量
3.4.2.1、技術(shù)要求
陀螺儀的標(biāo)稱精度應(yīng)小于±20″。隧道內(nèi)定向邊邊長應(yīng)大于60m,視線距隧道邊墻的距離應(yīng)大于0.5m。
測定儀器常數(shù)的地面已知邊邊長宜與地下定向邊的平面位置相接近。絕對零位偏移大于0.5格時,應(yīng)進(jìn)行零位校正;觀測中的測前、測后零位平均值大于0.4格時,應(yīng)該進(jìn)行零位改正;測前、測后各測回測定的陀螺經(jīng)緯儀常數(shù)平均值較差不應(yīng)大于±15″。測回間陀螺方位角較差應(yīng)小于±20″。
3.4.2.2、陀螺儀測量方法
(1)此次測量首先在地面已知點03G架設(shè)陀螺全站儀,測量已知邊03G—DGW1的陀螺方位角。陀螺方位角測量采用逆轉(zhuǎn)點法測量,在三天之內(nèi)共測量兩次,每次測三測回,求平均儀器常數(shù)。
(2)然后分別在井下的Y4、Y5點架設(shè)陀螺全站儀,測量Y4-Y5和Y5-Y4的陀螺方位角,測量并計算儀器常數(shù)和井下控制點的子午線收斂角,從而計算出井下Y4-Y5坐標(biāo)方位角值,為248°05′7.5。
3.4.3、導(dǎo)線測量
篇6
【關(guān)鍵詞】 沉降穩(wěn)定觀測
城市軌道交通工程標(biāo)準(zhǔn)高、技術(shù)難度大,工后沉降控制嚴(yán)格。在施工期間為監(jiān)測填筑路堤的安全與穩(wěn)定,我們于2010年3月至2011年7月對杭州城市軌道交通某路堤段進(jìn)行了的沉降和穩(wěn)定觀測工作。
一、工程概況
該段路堤長2.016 km,表層為松軟砂土,上部為砂質(zhì)粉土,中部為飽和淤泥質(zhì)軟土,下部為軟土層,局部夾有細(xì)砂和粗砂透鏡體;地下水為第四系孔隙潛水,埋深1.2~1.6米,填土高度從3.5~8.1米。地基分別采用砂墊層、塑料排水板、砂樁、碎石樁、袋裝砂井、粉噴樁加固。全段共設(shè)置觀測斷面19處,其中路橋過渡段觀測斷面6處。
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,沉降觀測采用幾何水準(zhǔn)觀測方法,即在路堤表層中心處埋設(shè)沉降板,在路堤頂面距路肩0.5m處埋設(shè)鋼釬,使用水準(zhǔn)儀測量測桿頂部高程,從而求出地表沉降量。穩(wěn)定觀測通過觀測地表面位移邊樁的水平位移量而獲知。
二、沉降與穩(wěn)定觀測等級的確定
本文以觀測點沉降量高程中誤差和水平位移的點位中誤差來確定觀測等級。工后沉降量(允許變形量)取路橋過渡段不大于8cm,即m沉允=80。根據(jù)《工程測量規(guī)范》關(guān)于變形測量的精度指標(biāo)確定的方法(第9.1.4條文說明),則沉降觀測點的高程中誤差為:
M沉≤1/20*m沉允=1/20*80=4 mm
水平位移只進(jìn)行施工期間的變形監(jiān)測,沒有允許變形指標(biāo)。按照設(shè)計要求,水平位移量每晝夜不大于0.5cm,即VH≤5mm/晝夜。根據(jù)變形觀測精度與復(fù)測周期及變形速度的關(guān)系,得:
設(shè)于ti時刻測得觀測點坐標(biāo)為Xi,觀測精度為M水。在t=ti+1-ti期間的變形量為X,相應(yīng)誤差可認(rèn)為是m=√2*M水,則變形發(fā)展速度為:
V=t/X
設(shè)K為由誤差分布類型和置信水平所決定的系數(shù),則只有當(dāng)X≥Km時才可認(rèn)為X是路基的變形,反之X<Km,這很可能是測量誤差的反映,不能確認(rèn)為是路基的變形。若已知變形速度并已確定了復(fù)測時間間隔,則觀測精度:
M水<(t*V)/( √2*K)
若每填一層進(jìn)行一次監(jiān)測,根據(jù)路堤填筑實際情況,一般三天為觀測的時間間隔,并取K=1.5 ,水平位移觀測點的點位中誤差為:
M水≤(t*VH)/( √2*K)=3*5/(√2*1.5)= 2.4 mm
根據(jù)沉降和水平位移觀測點的誤差要求,即M沉≤4.0mm ,M水≤2.4mm,并考慮設(shè)計圖關(guān)于沉降觀測采用二等水準(zhǔn)測量的要求,綜合采用三等精度沉降測量和二等精度水平位移測量。主要技術(shù)要求見表一、表二。
表一沉降監(jiān)測網(wǎng)的主要技術(shù)要求
等級 相鄰基準(zhǔn)點高差中誤差(mm) 每站高差中誤差() 往返較差、附合或環(huán)線閉合差()三、監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)及觀測路線的確定
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,選擇兩條附合水準(zhǔn)路線作為沉降監(jiān)測網(wǎng)。即以勘測設(shè)計單位提供的勘測設(shè)計水準(zhǔn)點基BM03為高程起算點,經(jīng)過基BM02,附合于基BM01點。其中基BM01、基BM02為新建基準(zhǔn)點,其點位采用鋼筋砼樁深埋設(shè)置。沉降監(jiān)測網(wǎng)采用國家高程系統(tǒng)。監(jiān)測網(wǎng)及觀測路線見圖一。
水平位移監(jiān)測網(wǎng)以勘測設(shè)計導(dǎo)線點A1、A10為起算點,與位于路基兩側(cè)的各工作基點相連形成一閉合導(dǎo)線網(wǎng)。A5為新建基準(zhǔn)點,其點位采用鋼筋砼樁深埋設(shè)置。水平位移監(jiān)測網(wǎng)采用國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)。水平位移監(jiān)測網(wǎng)及觀測路線見圖二。
四、沉降與穩(wěn)定觀測的作業(yè)方法
1.觀測斷面的設(shè)置
按照設(shè)計要求,每100~200m設(shè)一觀測斷面。每個觀測斷面在線路中心地面設(shè)一觀測沉降板,預(yù)壓土卸載后,在路堤頂面距路肩0.5m處各設(shè)一個沉降觀測樁。在路堤兩側(cè)坡腳2m及12m處各設(shè)一水平位移邊樁,各觀測樁及沉降板在同一斷面上。路橋過渡段觀測斷面一個設(shè)在距橋臺臺背中心1.0m處,一個設(shè)在過渡段中部。一般斷面的布設(shè)見圖三。
沉降觀測基準(zhǔn)點、工作基點樁設(shè)置于不受填土荷載影響的穩(wěn)定地基內(nèi),采用150號鋼筋砼樁,尺寸為1.5m×0.15m×0.15m,埋設(shè)于地表以下1.5m,樁頂露出地面不大于0.1m。沉降板由鋼筋砼底板、金屬測桿和保護(hù)套管組成,底板尺寸為50cm×50cm×3cm,測桿為¢40mm鋼管,與底板固定在垂直位置上,套管采用高強度PVC管,尺寸以能套進(jìn)測桿為宜。路堤頂部沉降觀測樁采用¢40mm鋼釬,長1.0m,采用鐵錘打入。
水平位移觀測樁采用150號鋼筋砼樁,尺寸為1.5m×0.15m×0.15m,樁頂預(yù)埋刻有十字形的半圓形不銹鋼測頭。埋設(shè)于地面以下1.4m,樁四周用150號砼澆筑固定。
2.儀器選擇及技術(shù)要求
沉降監(jiān)測網(wǎng)測量及校核采用S1型水準(zhǔn)儀和因瓦水準(zhǔn)尺,嚴(yán)格按照《國家工程測量規(guī)范》二等水準(zhǔn)測量要求施測,主要技術(shù)指標(biāo)參見表一。沉降觀測點高程采用S1型水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)測量施測,觀測誤差小于1mm。
水平位移監(jiān)測網(wǎng)及校核采用索佳SET 2010型全站儀按照《國家工程測量規(guī)范》二等三角要求觀測,主要技術(shù)指標(biāo)參見表二。位移觀測點測量采用DJ2+NS3001型半站儀觀測,采用極坐標(biāo)法進(jìn)行測量,使用SHARP PC-E500編程計算位移值。位移矢量應(yīng)分解到線路切線和法線方向上,以法線位移量控制填土速率。
3.觀測時間及觀測要求
觀測嚴(yán)格按照設(shè)計和合同文件要求同步進(jìn)行,施工期間路基每填筑一層進(jìn)行一次觀測,如兩次填筑間隔較長時,每3天至少觀測一次。路堤經(jīng)分層填筑達(dá)到預(yù)壓高程后,在預(yù)壓期前2~3個月內(nèi),每5天觀測一次,3個月后7~15天觀測一次,半年后1個月觀測一次,一直觀測到預(yù)壓期末。在觀測值變化較大和埴土接近臨界高度時應(yīng)增加觀測頻率。觀測后及時整理繪制“時間-填土高-沉降量”關(guān)系曲線。
五、 內(nèi)業(yè)計算與成果整理
1.每次觀測結(jié)束后,要檢查記錄計算是否正確,精度是否合格,并進(jìn)行誤差分配。然后將觀測值列入觀測成果表中,計算出累計沉降量和位移量。并注明觀測日期、氣象情況和荷重變化情況。
2.繪制時間-填土高-沉降量曲線。時間-填土高-沉降量的關(guān)系曲線,系以時間T為橫軸,路堤填筑高度H為正縱軸,沉降量S為負(fù)縱軸,根據(jù)每次觀測日期、填土高度和下沉量按比例畫出各點,然后將各點連接起來,并在曲線的一端注明觀測點號。如DK272+886斷面(粉噴樁處理地基)的時間-填土高-沉降量曲線見圖四。
3.觀測點的變形分析
根據(jù)觀測成果表和時間-填土高-沉降量曲線,對變形點進(jìn)行分析,主要考慮:①、相鄰兩觀測周期,相同觀測點有無顯著變化;②、結(jié)合荷載、氣象和地質(zhì)等外界相關(guān)因素綜合考慮,進(jìn)行幾何和物理分析。
六、結(jié)語
篇7
【關(guān)鍵詞】地鐵屏蔽門;施工測量;放樣
0.引言
城市化的高速發(fā)展,高科技的不斷創(chuàng)新,地鐵項目在我國各大城市偏地開花,而對地鐵項目的成本、質(zhì)量和進(jìn)度控制要求是越來越高,測量在項目施工中的重要性也是越來越重。
1.施工測量依據(jù)
(1)《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》GB50308—1999。
(2)《城市測量規(guī)范》CJJ/T8—2011。
(3)《工程測量規(guī)范》GB50026—2007。
(4)安裝設(shè)計圖。
(5)國家其他有關(guān)技術(shù)規(guī)范及強制性標(biāo)準(zhǔn)。
2.測量目的
(1)測定軌道中心線、有效站臺中心線。
(2)確定測量基準(zhǔn)、建立施工測量三維坐標(biāo)系。
(3)為屏蔽門的設(shè)計提供可靠的測量依據(jù)。
(4)為屏蔽門的安裝提供可靠的施工依據(jù)。
3.施工測量流程
測量準(zhǔn)備(制定測量方案、測量儀器準(zhǔn)備)基標(biāo)交接確認(rèn)軌道施工完成底座安裝的軸線控制線放樣底座安裝的工程控制線放樣上部組件安裝的軸線控制線放樣上部組件安裝的高程控制線放樣端門尺寸測量測量成果報告編寫。
4.施工測量內(nèi)容及方法
4.1安裝施工坐標(biāo)系的測定
屏蔽門安裝施工測量示意圖
4.1.1 X軸(軌道中心線L4)
以業(yè)主提供的軌道測量基標(biāo)點為依據(jù),利用測量儀器放出軌道設(shè)計中心線,以此線作為安裝施工坐標(biāo)系的X軸,記作L4。
4.1.2坐標(biāo)原點
在測量基標(biāo)點上架設(shè)測量儀器,放出軌道設(shè)計中心線與有效站臺中心線的交點,以此為安裝施工坐標(biāo)系的原點。
4.1.3 Y軸(有效站臺中心線L3)
以軌道設(shè)計中心線為依據(jù),在安裝施工坐標(biāo)原點上架設(shè)測量儀器,旋轉(zhuǎn)90°放出垂直于軌道設(shè)計中心線(X軸)的有效站臺中心線,以此線作為安裝施工坐標(biāo)系的Y軸,記作L3。
4.1.4高程原點
以有效站臺中心線與軌道垂直相交處的設(shè)計頂面,為安裝施工的高程原點。
4.2站臺板控制線
4.2.1橫向控制線
以站臺面上的Y軸線(有效站臺中心線)作為屏蔽門下部安裝時該方向的控制線,分別向站臺兩端平移并與縱向控制線垂直,如按4560mm平移即為門檻單元控制線,記作L7。
4.2.2縱向控制線
在測量基標(biāo)點上架設(shè)測量儀器,在站臺面放出平行于軌道中心線(X軸)2.1m的控制線定位點,一般放設(shè)5個點左右,將定位點連接起來并用墨線彈出伸于屏蔽門范圍之外,作為下部安裝時平行于X軸方向的縱向控制線,記作L1。
4.2.3標(biāo)高控制線
為了門檻安裝施工操作,用水準(zhǔn)儀在站臺邊緣側(cè)面(軌道側(cè))每隔5m左右,放出距軌道設(shè)計頂面850mm的高程控制線定位點,將控制線定位點連接起來并用墨線彈出,作門檻安裝施工的高程控制線,記作Z1,此高程控制線與軌道設(shè)計頂面平行,并與3‰坡度的站成面平行。
4.3站臺頂板控制線
地鐵屏蔽門安裝頂部控制線測定測量示意圖
4.3.1頂板縱向控制線
以控制線L1為基準(zhǔn),在控制線L1上架設(shè)激光經(jīng)緯儀,將控制線L1投影至站臺頂板上,并用墨線彈出,以此線作為上部安裝縱向控制線,記作L6。
4.3.2頂板橫向控制線
以有效站臺中心線(Y軸)為基準(zhǔn),在有效站臺中心線上架設(shè)激光經(jīng)緯儀,將有效站臺中心線投影至站臺頂板上,并用墨線彈出,以此線作為上部安裝縱向控制線,記作S1。
4.3.3頂板標(biāo)高控制線
為了上部安裝施工操作,用水準(zhǔn)儀在站臺頂板邊緣側(cè)面(軌道側(cè))每隔5m左右,放出距軌道設(shè)計頂面4280mm的高程控制線定位點,將控制線定位點連接起來并用墨線彈出,作上部安裝施工的高程控制線,記作Z2,此高程控制線與軌道設(shè)計頂面平行,并與3‰坡度的站成面平行。
5.測量記錄及數(shù)據(jù)的整理與編制
(1)現(xiàn)場測量過程的每一步均作詳細(xì)的記錄并畫出草圖,做為原始資料。
(2)對現(xiàn)場的測量記錄進(jìn)行整理計算歸納總結(jié)并形成書面數(shù)據(jù)。
(3)對既成書面數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)檢查,且經(jīng)各必需的部門確認(rèn)無誤后方可上報并歸檔保存。
6.結(jié)論
施工測量提供屏蔽門安裝時的相對基準(zhǔn),屏蔽門的安裝基準(zhǔn)是軌道中心線、軌道頂面線和站臺中心線,測量時如果沒有專門的測量儀器是很難準(zhǔn)確測定與它們的相對尺寸,在站臺上設(shè)置平行軌道中心線和軌道頂面的控制線是解決這一問題的方法。
【參考文獻(xiàn)】
篇8
關(guān)鍵詞:地鐵;SCP網(wǎng);測量;平差
地鐵軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量技術(shù)是基于高鐵CPIII測量技術(shù)及軌道鋪設(shè)模式而引入地鐵領(lǐng)域的一項先進(jìn)的測量技術(shù)。實踐表明,與傳統(tǒng)鋪軌控制基標(biāo)測量技術(shù)相比,該項新技術(shù)能夠明顯提高軌道的鋪設(shè)精度及工作效率,保證軌道的高平順性,在幾何線形控制方面能夠達(dá)到旅客的高舒適度要求。此外,軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)使用方便,利于長期保護(hù),可為運營期間軌道維護(hù)及結(jié)構(gòu)沉降變形監(jiān)測提供永久基準(zhǔn)。沈陽至鐵嶺城際鐵路工程(起點~遼寧大學(xué)段)成功采用了該項技術(shù)指導(dǎo)軌道鋪設(shè),現(xiàn)已投入試運行。
1 工程概況
沈陽至鐵嶺城際鐵路工程(起點~遼寧大學(xué)段)線路起點在沈陽地鐵二號線一期起點三臺子站站后折返線,之后線路沿黃河北大街、京沈街向北至遼寧大學(xué)站,鋪軌里程K0+000~K6+714,共設(shè)車站4座,全部為地下線,線路全長6.752km。正線最小平曲線半徑350m,最大線路坡度30‰。本工程于2013年底與地鐵二號線一期工程貫通運營。
2 軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的建立
地鐵軌道基礎(chǔ)測量控制網(wǎng)分兩級布設(shè):第一級為首級控制網(wǎng)(SCPS);第二級為軌道控制網(wǎng)(SCP網(wǎng)),即在SCPS的基礎(chǔ)上加密的測量控制網(wǎng)。
首級控制網(wǎng)直接采用土建工程竣工后移交的隧道內(nèi)測量控制點(即貫通平差后的施工控制點,點位間距直線段約150米,曲線段不短于60米),以兩站一區(qū)間為單元聯(lián)測,平面測量和高程測量分別按一級導(dǎo)線及地鐵二等水準(zhǔn)技術(shù)要求及精度指標(biāo)施測。各區(qū)間聯(lián)測后精度見表1。
表1 區(qū)間聯(lián)測精度表
次級軌道控制網(wǎng)(SCP網(wǎng))點位沿線路兩側(cè)每隔40米左右布設(shè)一對,橫向間距不超過結(jié)構(gòu)寬度;根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計圖紙,各SCP控制點布設(shè)位置高于設(shè)計軌道頂面20~30cm、大致等高且確保不影響后續(xù)設(shè)備安裝等相關(guān)專業(yè)施工。
控制點測量組件由預(yù)埋件、平面測量桿、專用平面測量棱鏡、高程桿四部分組成,采用精加工原件,由1Cr18Ni9不銹鋼材料制作,控制點標(biāo)志重復(fù)安裝精度和互換安裝精度X、Y、Z三方向分別小于0.4mm、0.4mm、0.2mm。
3 SCP網(wǎng)施測
3.1 平面測量
SCP控制網(wǎng)平面測量使用具有自動觀測功能的TCRP1201+全站儀(1″,1mm+2ppm)采用自由測站邊角交會法施測,以前后各2對共8個SCP點為測量目標(biāo),每站與前一站重疊觀測2對SCP點,遞進(jìn)2對SCP點,以保證每個SCP點被測量3次,同時保證觀測視距不大于120m,施測過程中每200-400m聯(lián)測一個SCPS網(wǎng)控制點。如圖1所示。
3.2 高程測量
SCP控制點水準(zhǔn)測量使用天寶電子水準(zhǔn)儀(0.3mm/km)及配套的銦瓦尺,采用閉合環(huán)相接的方式按與SCPS網(wǎng)同精度施測。每個閉合環(huán)為2對點,連續(xù)向前,并搭接上一對點。觀測路線如圖2所示。
4 SCP網(wǎng)測量數(shù)據(jù)處理
4.1 平差軟件
為保證軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的精度和成果處理質(zhì)量,數(shù)據(jù)處理軟件全線統(tǒng)一采用經(jīng)鐵道部審核通過的西南交大高鐵CPIII軟件。
4.2 SCP平面網(wǎng)數(shù)據(jù)計算與平差
4.2.1 平面測量后先采用獨立自由平差,再采用合格的平面起算點進(jìn)行固定約束平差。
4.2.2 平面測量自由網(wǎng)平差時,按表2的要求對各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析,檢核控制網(wǎng)自由網(wǎng)平差的精度。
表2 SCP平面自由網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)
4.2.3 自由網(wǎng)平差滿足要求后,進(jìn)行平面約束平差,并按表3的要求對各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析,檢核控制網(wǎng)約束平差的精度。為保證控制網(wǎng)成果質(zhì)量,約束平差前對采用的平面起算點進(jìn)行精度檢核,采用檢核合格的起算點進(jìn)行約束平差計算。
表3 SCP平面控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)
4.3 SCP高程網(wǎng)數(shù)據(jù)計算與平差
精密水準(zhǔn)測量SCP控制點高程測量進(jìn)行嚴(yán)密平差,平差過程中完成各項限差的統(tǒng)計,各項限差要求見表4。
表4 SCP SCP高程控制網(wǎng)測量限差
5 軌道施工測量
在整體道床施工前,先依據(jù)軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)采用全站儀自由設(shè)站法進(jìn)行道床模板及鋪軌基標(biāo)放樣,為軌排初步定位和軌排粗調(diào)提供基準(zhǔn),通過鋼軌支撐架支撐桿對軌道幾何狀態(tài)進(jìn)行粗調(diào),在鋼筋綁扎和模板安裝結(jié)束后采用全站儀自由設(shè)站配合軌道幾何狀態(tài)測量儀進(jìn)行軌道精調(diào),軌道精調(diào)后采用軌道幾何狀態(tài)測量儀對軌道的平順度進(jìn)行檢測,在長鋼軌應(yīng)力放散并鎖定后,采用全站儀自由設(shè)站配合軌道幾何狀態(tài)測量儀進(jìn)行長軌精調(diào)測量。
6 結(jié)束語
軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量技術(shù)采用絕對定位與相對定位測量相結(jié)合的鋪軌測量定位模式,有效保證了測量精度的整體統(tǒng)一。SCP軌道控制網(wǎng)的布設(shè)無需參考鋪軌綜合設(shè)計圖,可在調(diào)線調(diào)坡前全線一次性布網(wǎng),較控制基標(biāo)鋪軌法節(jié)省了工期,后期技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。但由于設(shè)備安裝、裝修裝飾等專業(yè)的無法直接利用SCP點指導(dǎo)施工,鋪軌期間須保留車站范圍內(nèi)土建工程竣工后移交的測量控制點作為后續(xù)工程的測量基準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50308-2008.城市軌道交通工程測量規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
篇9
關(guān)鍵詞:中壓交流電;并網(wǎng)供電技術(shù);城市交通軌道;地鐵列車;城市交通 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:U416 文章編號:1009-2374(2017)02-0051-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.024
伴隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市交通軌道的規(guī)模不斷擴(kuò)大,運營系統(tǒng)也在不斷成熟,面對著形形的交通方式,地鐵已經(jīng)成為現(xiàn)代人在城市生活中的最佳選擇,在現(xiàn)代生活的發(fā)展過程中,地鐵憑借著運輸量大、運輸速度快的優(yōu)勢在解決城市用地和交通擁擠等問題上發(fā)揮著不可替代的作用。供電系統(tǒng)是地鐵工程中最重要的系統(tǒng)之一,它能夠有效地為地鐵列車和各種輔助設(shè)備提供電能,而供電技術(shù)作為供電系統(tǒng)的關(guān)鍵,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用是地鐵安全可靠運行的重要保證。
1 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)概述
1.1 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的優(yōu)點
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的優(yōu)點在于有效地改善了傳統(tǒng)的交叉式供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)備笨重且數(shù)量多,成本高,可靠性低且不易于維護(hù)的劣勢,其在地鐵列車供電系統(tǒng)上的應(yīng)用能夠達(dá)到簡化電路,易于控制的目的,并且保證地鐵列車的安全運行。
1.2 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的控制參數(shù)
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的控制參數(shù)與地鐵供電系統(tǒng)的逆變器輸出端有直接關(guān)系,通常相關(guān)熱源會采用測量公用電流和電壓的方式對中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的控制參數(shù)進(jìn)行測量,這免除了過去傳統(tǒng)的對每個電機(jī)分別進(jìn)行速度測量的繁瑣的過程,有效地提高了工作效率,保證了工作質(zhì)量。
2 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的出現(xiàn)和其在城市交通軌道上的應(yīng)用,使得城市地鐵列車的供電輔助系統(tǒng)更加成熟,在運行過程中也更加安全可靠。現(xiàn)階段,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)已在大中型城市的地鐵輔助供電系統(tǒng)上得以應(yīng)用,相比于傳統(tǒng)的交叉式供電結(jié)構(gòu),中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)能夠更加快速、準(zhǔn)確地應(yīng)對地鐵在運行過程中可能出現(xiàn)的各類供電故障情況,為地鐵的安全平穩(wěn)運行提供了安全保障。
2.1 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用原理
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用原理在于三點:當(dāng)?shù)罔F列車再生制動時、當(dāng)?shù)罔F列車處于加速狀態(tài)時、當(dāng)?shù)罔F列車出現(xiàn)惰行狀況時。下面對這三種應(yīng)用原理分別進(jìn)行介紹。
2.1.1 當(dāng)?shù)罔F列車再生制動時,中壓直流電將會發(fā)出牽引動作,致使整個電網(wǎng)出現(xiàn)電壓升高的狀態(tài),這時需要中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)進(jìn)行電壓平衡工作,其工作路徑是利用變換器改變電路模式,使得地鐵列車供電系統(tǒng)的超級電容組再生制動能量,達(dá)到降低直流并牽引電網(wǎng)電壓的目的。
2.1.2 當(dāng)?shù)罔F列車處于加速狀態(tài)時,與第一種情況恰恰相反的是,中壓直流電將會發(fā)出牽引動作,致使整個電網(wǎng)出現(xiàn)電壓降低的狀態(tài),當(dāng)然此時直流牽引電網(wǎng)電壓也將會被拉低,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)進(jìn)行電壓平衡工作,其工作路徑是用過控制器改變電路模式,使得地鐵列車供電系統(tǒng)的儲能裝置與電網(wǎng)實現(xiàn)導(dǎo)通,這樣一來可以達(dá)到降低地鐵列車供電系統(tǒng)的峰值,由此可以達(dá)到節(jié)能減排的目的。
2.1.3 當(dāng)?shù)罔F列車出現(xiàn)惰行狀況時,地鐵列車供電系統(tǒng)的能量存儲狀態(tài)可能會出現(xiàn)與正常運行過程中的差異,這時則需要中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)進(jìn)行電容平衡工作,其工作路徑是借助控制器對地鐵列車供電系統(tǒng)的能量存儲狀態(tài)進(jìn)行平衡,以達(dá)到能量存儲平衡的目的。
總之,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用是為了解決地鐵列車運行過程中可能出現(xiàn)的種種問題而存在的。
2.2 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用系統(tǒng)
2.2.1 地鐵列車輔助供電系統(tǒng)概述。
首先,地鐵列車的輔助供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備有逆變器,在輔助供電系統(tǒng)不斷成熟和發(fā)展的過程中,尤其是中壓交流并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,輔助供電系統(tǒng)越來越精簡、越來越實用。
其次,地鐵列車根據(jù)電壓的不同,可分為高壓、中壓和低壓,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵輔助供電系統(tǒng)中的應(yīng)用電壓一般為400/230V,如果地鐵列車因某些不可抗力的原因出現(xiàn)供電方面緊急狀況時,中壓交流并網(wǎng)技術(shù)與輔助供電系統(tǒng)最長可緊急供電45分鐘。
最后,地鐵列車的輔助供電系統(tǒng)主要服務(wù)于地鐵的車廂內(nèi)外照明、空調(diào)、空壓機(jī)以及牽引冷卻風(fēng)機(jī)等部分,對地鐵的整體運行情況有著重要的影響和意義。
2.2.2 地鐵列車輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的地鐵列車輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多利用交叉式供電方式,其結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性和多樣性,而新型的地鐵類車輔助供電系統(tǒng)則利用了新型的中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù),其系統(tǒng)具有集中化和精簡化的優(yōu)勢(詳情可參考圖1:地鐵列車輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu))。
圖1 地鐵列車輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.3 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用模式
就現(xiàn)階段中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的成熟度來說,其在地鐵列車的應(yīng)用可分為電阻耗散型、逆變回饋型以及超級電容儲能型三種模式。
2.3.1 電阻耗散型是當(dāng)前國內(nèi)外大中型城市地鐵列車中常用的中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)應(yīng)用模式,其應(yīng)用原理與地鐵列車再生制動時相似,但容易造成能源的不合理利用,對節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代綠色出行方式造成影響。
2.3.2 逆回饋型應(yīng)用模式主要是通過大功率電子逆變器進(jìn)行電壓平衡來保證輔助供電系統(tǒng)的正常運作。其優(yōu)勢在于節(jié)能環(huán)保,完成速度快,對外界溫度影響較小,而缺點在于設(shè)備損耗大,電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)費用高,增加地鐵運行的整體費用。
2.3.3 超級電容儲能型是利用中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù),并借助控制器對地鐵列車供電系統(tǒng)的能量存儲狀態(tài)進(jìn)行平衡。
3 中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上應(yīng)用的意義
3.1 提高地鐵的節(jié)能效果
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的逆變回饋行應(yīng)用模式對外界環(huán)境的溫度影響較小,同時能夠有效地達(dá)到節(jié)能減排的效果。之所以能夠產(chǎn)生這樣的效果是因為中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的逆變回饋行應(yīng)用過程中能夠有效地減少制動電阻因散熱而產(chǎn)生的能耗,并減輕地鐵列車的重量,從而達(dá)到節(jié)能減排的明顯效果。眾所周知,現(xiàn)代社不僅僅是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的社會,是綠色環(huán)保的社會,更是資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用不僅符合綠色環(huán)保的時代主題,更能夠?qū)Ω纳瞥鞘协h(huán)境、提高城市居民生活質(zhì)量、減緩全球變暖速度起到十分重要的作用。
3.2 增加整體效益
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上超級電容儲能型的應(yīng)用中具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高等優(yōu)點,由此可以知道中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用可以有效地增加整體的運營效益。
當(dāng)?shù)罔F列車開始運行時,通過中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上超級電容儲能型的應(yīng)用,并利用其平衡電容的功能,避免地鐵列車的相關(guān)用電設(shè)備受到干擾,使地鐵列車的整體運行變得既輕松又簡單。
3.3 促進(jìn)城市交通發(fā)展
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上應(yīng)用的最大意義在于促進(jìn)城市交通的進(jìn)一步發(fā)展,地鐵列車在大中型城市的應(yīng)用為解決城市交通擁擠不堪和城市能源和土地資源匱乏問題提供了新的方向,并促進(jìn)了城市居民更好地使用高效、便捷、優(yōu)質(zhì)的公交出行服務(wù)。中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用也將進(jìn)一步提高地鐵列車運行的安全程度,保證乘客的使用安全,提高城市居民日常的機(jī)動性,促進(jìn)城市居民生活節(jié)奏的加快,對于提高城市居民的生產(chǎn)積極性和生產(chǎn)力有著巨大的幫助,進(jìn)而推動現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,為我國能夠更快更好地邁向現(xiàn)代化社會做出了巨大的貢獻(xiàn)。
3.4 環(huán)網(wǎng)接線中的應(yīng)用
通過以上的分析了解到中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車中的作用,在地鐵行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,其中環(huán)網(wǎng)接線則主要應(yīng)用了中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù),與傳統(tǒng)供電技術(shù)相比,具有供電可靠性高、安全性高等優(yōu)勢。傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)接線方式在供電網(wǎng)絡(luò)運行的過程中,一旦供電線路出現(xiàn)故障,則需要消耗大量的經(jīng)濟(jì)以及花費大量的時間進(jìn)行維修,而且在維修過程中還需要進(jìn)行人工倒閘,只有在維修完成之后才能恢復(fù)正常供電,總的來說供電穩(wěn)定性較差。而地鐵列車環(huán)網(wǎng)接線應(yīng)用了中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù),有兩個獨立的平行電源,一旦一個電源出現(xiàn)問題,另一個電源會正常供電,并不會影響環(huán)網(wǎng)的正常運行。在維修過程中,主要將故障區(qū)域隔離,再對其進(jìn)行維修,保證非故障區(qū)域正常供電,進(jìn)而保證環(huán)網(wǎng)運行的可靠性。環(huán)網(wǎng)主要利用合并開關(guān)的方式對線路進(jìn)行控制,提高環(huán)網(wǎng)控制的可靠性,彌補了傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的弊端。
3.5 地鐵中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用
環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)是保證地鐵列車正常運用的關(guān)鍵,隨著人們對地鐵交通的重視,對地鐵列車運營的安全性也越來越重視,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展下,地鐵列車環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,將中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)應(yīng)用供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中,主要需要做到以下三點:
3.5.1 供電線路的容量應(yīng)留有一定的容量空間,避免負(fù)荷過高或用電量增加而影響到供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.5.2 應(yīng)保證線路連接簡單,保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性、靈活性以及可靠性,同時更便于后期的維修維護(hù)工作。
3.5.3 由于地鐵交通的發(fā)展極為迅速,環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的用電量也在不斷增加,因此為了滿足地鐵未來的發(fā)展趨勢,在環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)留有備用線路。另外,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)保證環(huán)網(wǎng)設(shè)計按照最高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,一旦某一條線路發(fā)生故障,備用線路承載最大負(fù)荷時,需要保證供電系統(tǒng)能夠正常工作,這樣才能保證地鐵列車運行的安全性、可靠性。
4 結(jié)語
中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用對城市交通國道發(fā)展的意義和作用,城市交通軌道發(fā)展到今天經(jīng)歷了十分復(fù)雜和漫長的過程,每一個細(xì)節(jié)、每一個過程都需要相關(guān)人員悉心鉆研和拿捏。現(xiàn)階段,中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)在地鐵列車上的應(yīng)用還在不斷優(yōu)化和不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)交叉式供電結(jié)構(gòu)與新型中壓交流并網(wǎng)供電技術(shù)的融合和發(fā)展也在不斷推進(jìn)當(dāng)中,同時這也將是現(xiàn)代供電技術(shù)發(fā)展的重要方向,有理由相信,現(xiàn)代供電技術(shù)將會有更加廣闊的未來,而城市交通的發(fā)展也將有著更加美好的明天。
參考文獻(xiàn)
[1] 地鐵設(shè)計規(guī)范(GB 50157-2003)[S].
篇10
關(guān)鍵詞:高鐵;監(jiān)測;方案設(shè)計;實施要點
Ming dig pit across the operating high-speed rail security protection monitoring design
Zhu Mao-guo,He Xiao-hui
(China RailWay Tunnel Survey & Design Institute Co.,Ltd. TianJin 300133)
Abstract: With Harbin High-speed Rail near subway foundation pit construction influence produced by the deformation analysis to predict the premise, in combination with the practical situation of the field construction to carry out high-speed protection monitoring scheme design, at the same time, puts forward several monitoring points, hope to provide reference for similar engineering monitoring.
Keywords: High-speed rail; Monitoring; Monitoring design; The point of implementation
引言
明挖基坑施工的開挖過程會引起基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移形變和坑底隆起回彈,擾動周邊土體從而改變周邊土體初始應(yīng)力狀態(tài),對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的形變影響,而高鐵路基及線路設(shè)備變形控制標(biāo)準(zhǔn)極其嚴(yán)格,變形超標(biāo)且處理不當(dāng)可能影響鐵路的運營,甚至嚴(yán)重的安全事故,所以,臨近高鐵的基坑施工全程必須對既有高鐵路基及線路開展嚴(yán)格的監(jiān)控測量,掌握既有線路變形程度及發(fā)展趨勢。
1.工程概況
某合同段地鐵區(qū)間設(shè)計采用明挖基坑施工型式,設(shè)計總長377.1m、相對標(biāo)高-22.61m~-16.7m,與已投入試運營的哈大高鐵線路垂直交叉,高鐵路基頂面相對標(biāo)高約-1.89m,正線線間距5m,路基頂部寬度12m,路基邊坡坡度為1:1.5,由于封閉式運營,因此路基外側(cè)設(shè)有柵欄。
地鐵穿越高鐵線路施工過程采用先放坡至地鐵區(qū)間頂標(biāo)高位置,而后灌注樁和內(nèi)支撐聯(lián)合支護(hù)型式,為保證哈大高鐵正常運營不受影響,正線開挖期間高鐵采用過渡便線方案,同時,地鐵區(qū)間分A、B、C和D四個區(qū)段依次施作:先期施工A區(qū)82m范圍,而后高鐵轉(zhuǎn)線至過渡便線,施工B區(qū)81m范圍和C區(qū)129m范圍,最后高鐵轉(zhuǎn)線至正線,施工D區(qū)85m范圍。詳見圖1:
圖1 地鐵區(qū)間施工分區(qū)示意圖
2.形變分析預(yù)測及監(jiān)測控制
為確保高鐵長期安全運營,必須厘清地鐵基坑施工對哈大高鐵的形變影響及監(jiān)測控制重點,繼而實施監(jiān)測方案設(shè)計。
2.1地鐵項目開始之前,高鐵正處于建設(shè)期,其正線的沉降基本穩(wěn)定,但過渡便線的施工工期很短,在列車動荷載及路基本體的靜載作用下路基自身可能存在蠕變趨勢,參見圖2。圖中可以看出路基本體會發(fā)生沉降的同時路基坡腳會發(fā)生外傾,而在過渡便線側(cè)旁又要開挖地鐵B區(qū)及C區(qū),兩者的變形趨勢一致,形變疊加。
圖2 過渡便線蠕變趨勢示意圖
因此在本階段必須加強過渡便線監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析工作,厘清形變發(fā)生的主要因素和次要因素,為判別引發(fā)形變的責(zé)任方提供科學(xué)依據(jù)。建立暢通信息渠道把施工引起的一系列動態(tài)變化信息第一時間反饋到施工現(xiàn)場,使現(xiàn)場及時調(diào)整施工參數(shù),優(yōu)化改進(jìn)施工方法,以避免危及鐵路行車運營安全的事故發(fā)生。
2.2地鐵基坑開挖采用2級放坡開挖,場地內(nèi)正線的填筑復(fù)原范圍長達(dá)66m,B區(qū)及C區(qū)施工后期,高鐵正線的復(fù)原性施工開始,考慮此段路基屬于高鐵今后的永久構(gòu)筑物,因此相關(guān)部門應(yīng)嚴(yán)格把控地基填筑質(zhì)量,同時依據(jù)路基監(jiān)測形變速率來確定是否滿足轉(zhuǎn)線并運營的條件。
2.3在高鐵轉(zhuǎn)到正線后,考慮正線的填筑受工期所限,填筑速度較快,易造成新填筑的地基與兩側(cè)的高鐵原地基土質(zhì)密實度和土體結(jié)構(gòu)不同,兩者的固結(jié)度也不完全相同,列車的動應(yīng)力作用等同于“打夯”施工,將進(jìn)一步“夯實”回填土部分,從而使新填筑路基呈現(xiàn)沉降槽,參見圖3。同時,考慮地鐵區(qū)間兩側(cè)屬混凝土結(jié)構(gòu)與回填土的軟硬交接處,若處理不好極易引發(fā)路基不均勻沉降,導(dǎo)致高速列車出現(xiàn)“跳車”現(xiàn)象。因此在轉(zhuǎn)線后應(yīng)加強地鐵區(qū)間施工影響范圍內(nèi),尤其是回填土范圍內(nèi)的路基變形監(jiān)測,來判斷前期施工質(zhì)量,同時預(yù)測滿足高速列車正常開行的時間。
圖3 隧道頂部不均勻沉降示意圖
3.監(jiān)測方案設(shè)計
為保證哈大高鐵結(jié)構(gòu)自身安全及運營安全,地鐵施工全程應(yīng)開展高鐵結(jié)構(gòu)多方位保護(hù)性監(jiān)測,實現(xiàn)多道防線,層層設(shè)防。
第一道防線:由于地鐵區(qū)間隧道明挖基坑上部采用放坡開挖,因此掌握上部基坑外側(cè)土體穩(wěn)定情況十分關(guān)鍵,必須在高鐵周邊布置土體深層位移觀測裝置,及時預(yù)測土體的變形情況。
第二道防線:由于高鐵全線處于全封閉試運營狀態(tài),監(jiān)測人員只能在“天窗期”進(jìn)入相關(guān)區(qū)域內(nèi)工作,根據(jù)設(shè)計部門技術(shù)文件,本次監(jiān)測不以直接監(jiān)測軌道形變?yōu)橹鳎月坊吰碌呢Q向和水平變形來間接反映軌道形變,進(jìn)而預(yù)測高鐵線路所受影響。具體監(jiān)測設(shè)計如下:
3.1監(jiān)測范圍
根據(jù)設(shè)計部門技術(shù)文件,本工程以地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)邊緣線為界,沿高鐵線路方向兩端各取85m,即有效長度170m作為監(jiān)測范圍。
3.2監(jiān)測服務(wù)階段及監(jiān)測項目
根據(jù)高鐵兩次變線的實際進(jìn)展,擬將本工程的監(jiān)測服務(wù)工作劃分為四個階段:
1)地鐵A區(qū)施工階段
高鐵正線已處于試運營階段,路基填筑時間較長,判定路基基本穩(wěn)定,因此本階段以觀測基坑開挖導(dǎo)致的線路形變?yōu)橹?,具體如下:
土體深層位移監(jiān)測:高鐵線路與基坑之間直接影響范圍內(nèi)布設(shè)5處,兩端各延長15m布設(shè)1處,共計7處,孔深不低于23.35m,距離基坑30m,盡可能涵蓋所有的潛在土體滑裂面。
路基沉降監(jiān)測:在臨近地鐵區(qū)間施工側(cè)高鐵路堤邊坡坡腳處布設(shè)13處沉降測點,遵循近密遠(yuǎn)疏的布點原則。
路基水平位移監(jiān)測:臨近路基沉降監(jiān)測點布設(shè)固定的配套萊卡專用棱鏡,加設(shè)保護(hù)蓋,測點共計13處。
2)轉(zhuǎn)過渡便線后地鐵B區(qū)及C區(qū)施工階段
由于過渡便線施工時間較短,路基本體的工后沉降尚未穩(wěn)定,因此本階段監(jiān)測工作的重點是厘清過渡便線未受施工干擾段的路基形變及受基坑開挖影響段的路基形變,便于對比分析地鐵施工段線路變形的成因及構(gòu)成比例,具體如下:
土體深層位移監(jiān)測:在高鐵過渡便線兩側(cè)布設(shè),埋點位置參照第一階段,測點共計14處。
路基沉降監(jiān)測:在高鐵過渡便線兩側(cè)布設(shè),埋點位置參照第一階段,為厘清填筑質(zhì)量誘發(fā)沉降與基坑開挖誘發(fā)沉降之間的關(guān)系,在影響范圍之外兩側(cè)各布置3個沉降監(jiān)測點,測點共計38處。
路基水平位移監(jiān)測:在高鐵過渡便線兩側(cè)布設(shè),埋點位置臨近路基沉降測點,為厘清填筑質(zhì)量誘發(fā)位移與基坑開挖誘發(fā)位移之間的關(guān)系,在影響范圍之外兩側(cè)各布置3個位移監(jiān)測點,測點共計38處。
3)地鐵B區(qū)及C區(qū)施工后期高鐵正線填筑復(fù)原階段
本階段應(yīng)以監(jiān)測正線填筑時期的路基本體及地基的形變?yōu)橹?,旨在評估達(dá)到二次轉(zhuǎn)線并開行列車的時機(jī),同時判斷路基填筑復(fù)原質(zhì)量,具體如下:
路基沉降監(jiān)測:在路基中央布設(shè)深層沉降標(biāo),以監(jiān)測路基沉降情況,測點共計13處,遵循近密遠(yuǎn)疏的布點原則。
回填土沉降監(jiān)測:在路基中央及兩邊各布設(shè)一組沉降板,以監(jiān)測回填土部分的沉降情況,埋點位置與路基沉降標(biāo)同斷面,共計39處。
坡腳沉降監(jiān)測:在高鐵正線兩側(cè)布設(shè),與路基沉降點同斷面,共計26處。
坡腳水平位移監(jiān)測:臨近坡腳沉降監(jiān)測點布設(shè)固定的配套萊卡專用棱鏡,共計26處。
4)高鐵二次轉(zhuǎn)線后正線監(jiān)測階段
本階段監(jiān)測重點關(guān)注運營狀態(tài)下填土段在列車動應(yīng)力作用下沉降和側(cè)向變形。
由于列車運營,路基面上測點無法監(jiān)測,僅對坡腳處即有沉降及水平位移測點實施監(jiān)測。
3.3監(jiān)測頻率
監(jiān)測頻率遵循設(shè)計文件要求,正常頻率如下表:
表1 監(jiān)控量測頻率統(tǒng)計表
觀測階段 觀測頻次 備 注
安全巡視 現(xiàn)場監(jiān)測同步進(jìn)行
基坑開挖及底板澆筑后階段 h≤5m 1次/2d 開挖期間
h代表開挖深度
5m
h>10m 2次/d
≤7t 2次/d 底板澆筑時間
t代表天數(shù)
7t~14t 1次/d
14t~28t 1次/2d
>28t 1次/3d
填筑或堆載階段 監(jiān)測正常情況 1次/天
監(jiān)測數(shù)據(jù)突變 2~3次/天
兩次填筑間隔時間較長 1次/3天
堆載預(yù)壓或
路基施工完畢 第1個月 1次/3天
第2 、3 個月 1次/周
3 個月以后 1次/月
6 個月以后 1次/2周
軌道鋪設(shè)后 第1個月 1次/2周
第2、3個月 1次/月
3~12個月 1次/3月
對沉降或位移變化異常的特殊工況要適當(dāng)加密觀測次數(shù),具體監(jiān)測頻率根據(jù)現(xiàn)場具體情況或?qū)n}會議及時調(diào)整,并第一時間電話通知相關(guān)各方,隨后報送書面成果資料。
3.4監(jiān)測安全控制標(biāo)準(zhǔn)
參考《上海鐵路局京滬高鐵無砟軌道線路維修管理辦法(暫行)》(高工函[2011]118號)及類似工程監(jiān)測經(jīng)驗,擬定線路沉隆預(yù)警值為±1.0mm/d,報警值為±2.0mm/d,施工期高鐵線路24m范圍內(nèi)高低與水平累積變形量以5mm為安全控制標(biāo)準(zhǔn)。
路基沉降和土體側(cè)向監(jiān)測報警值見下表。
表2 路基和土體變形監(jiān)測報警值
序號 監(jiān)測項目 速 率
控制值 變形允許控制值
1 路基沉降
及側(cè)向變形 3mm/天 +5/-5mm
2 土體側(cè)向變形 3mm/天 +10mm/-10mm
3.5監(jiān)測數(shù)據(jù)管理及信息反饋
全部監(jiān)測數(shù)據(jù)均由計算機(jī)管理,數(shù)據(jù)及時整理分析,綜合判斷監(jiān)測對象的安全穩(wěn)定狀態(tài),并繪制位移隨時間或空間的變化曲線圖。在取得某點充足的數(shù)據(jù)后,根據(jù)散點圖的數(shù)據(jù)分布
情況,對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行回歸分析,以預(yù)測該測點可能的變形趨勢和最終變形量。
4.監(jiān)測實施要點
4.1布點要點
1)監(jiān)測基準(zhǔn)點必須穩(wěn)固可靠、視野開闊、通視較好,數(shù)量不少于3個,便于相互校核,為提高監(jiān)測精度,采用強制對中裝置;
2)考慮東北冬季凍脹影響,監(jiān)測點埋深不應(yīng)小于1.5m,盡量減弱土體凍脹對監(jiān)測點位的形變影響,水平觀測點位采用強制對中裝置;
3)布點過程做好監(jiān)測點位保護(hù)措施,點位信息及時標(biāo)識、標(biāo)記。
4.2觀測要點
1)監(jiān)測點位初始值必須于降水或開挖前全部取得,獨立測量三次取平均值;
2)現(xiàn)場安全巡視內(nèi)容不僅包括高鐵坡腳、路基、線路及周邊地表,同時還應(yīng)密切關(guān)注基坑開挖支護(hù)安全狀態(tài),盡可能掌握基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測數(shù)據(jù);
3)本工程施工處于秋冬季節(jié),早晚溫差較大,現(xiàn)場監(jiān)測盡量在每天相同時刻實施,并進(jìn)行溫度、氣壓改正;
4)高鐵處于試運營階段,進(jìn)入防護(hù)區(qū)時間受到嚴(yán)格控制,每次監(jiān)測必須與養(yǎng)護(hù)人員保持聯(lián)系,遵照對方的指令行動;
5)高鐵線路本身沉降和開挖誘發(fā)的沉降需要辨別清楚,條件允許時于臨近區(qū)段布設(shè)一處新的試驗段,以觀測在無基坑施工影響的軌道及路基形變,同時進(jìn)行科學(xué)的分析。
4.3數(shù)據(jù)分析與信息反饋要點
1)高鐵監(jiān)測數(shù)據(jù)必須結(jié)合現(xiàn)場安全巡視情況分析,如有條件還應(yīng)結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)數(shù)據(jù);
2)監(jiān)測安全控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以變形速率與累積變形量“雙控”指標(biāo)衡量,及時預(yù)測變形發(fā)展趨勢及安全狀態(tài);
3)監(jiān)測信息特別注重“時效性”,應(yīng)盡快將監(jiān)測信息反饋到相關(guān)部門,為管理者決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
5.結(jié)束語
哈大高程保護(hù)性監(jiān)測方案體現(xiàn)了方案設(shè)計的全面性、合理性、可行性和科學(xué)性的指導(dǎo)思想,為現(xiàn)場監(jiān)測充當(dāng)工程安全的透視眼,實現(xiàn)工程信息化施工和動態(tài)管理提供了作業(yè)指導(dǎo)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 秦長利主編.城市軌道交通工程測量[M].中國建筑工業(yè)出版社,2008:236-259、271-275.
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