城市地铁工程施工的定向测量和变形监测技术

2022-08-20李欣欣广东省源天工程有限公司广东广州511340

中国房地产业 2022年22期

文／李欣欣广东省源天工程有限公司广东广州 511340

引言：

近几年我国社会经济水平迅速发展，人们的生活水平和生活质量也逐渐提升，城市的基础建设中也更为注重地铁工程的施工建设。在地铁工程建设中需要不断提高其施工技术水平，进而才能够保障整体工程建设质量，也能够为人们出行提供更为安全、便利的条件，也能够推动社会经济水平的发展和进步。否则地铁的安全运行就会受到严重的影响，也会影响到其在社会中的交通运用价值，这就失去了建设地铁工程的意义。对此，施工单位要重点对其施工中的定向和变形监测测量技术开展探究，确保其技术应用的水平，也能够提高地铁工程的建设质量。

1、城市地铁工程与测量技术

1.1 地铁工程现状

现在我国社会经济水平迅速发展，城市化建设的脚步也逐年加快，城市内部的交通拥堵情况极为明显，也会影响人们的生活质量和出行的便利性，更会对我国社会经济的发展产生直接的影响。在以上内容的影响下技术人员开展对地铁工程建设进行探索，地铁主要建筑在地下场所，其速度较快的同时也能够提高人们在地铁出行期间的便捷性和舒适度。

地铁作为公共交通现已经成为人们出行的主要方式，我国现代化城市建设的水平也逐渐发展，地铁的工程建设项目数量逐年增多，其规模也逐渐扩大。一旦城市地铁工程施工中出现了问题，将会严重影响到其建设质量，也会影响到其在社会中的交通运行效果，会严重影响到交通运输行业和社会的健康发展。而且地铁实际施工建设中其建设环节较为复杂，其施工技术也具备一定的难点，如若施工中其定向测量和变形监测出现了问题，都会影响到后续施工工作的顺利和有效开展。对此，在施工中要注重其施工环节的复杂性，进行对定向测量和变形监测这两个重要施工环节的有效管理，而且也要提高施工技术水平，减少施工中存在的问题的同时也能够保障地铁工程建设质量。

1.2 城市地铁工程中的测量工作开展的意义

定向测量工作是为测定地面上某直线的方位角的测量工作。直接测定方位角可用天文测量、陀螺定向、全球定位系统(GPS)等方法。方位角传递(间接测定)可用经纬仪、全站仪等仪器进行。而变形监测是指对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。变形监测具有周期性重复观测、精度要求高、多种观测技术的综合应用、监测网着重于研究点位的变化等特点。定向测量结果的精确度直接影响着后期变形监测的效果，也直接影响着城市地铁工程的施工质量。当定向测量出现了错误，就会使得施工工作无法得到有效开展，也会使得变形监测技术无法进行对地铁建设变形程度的监测，就会使得地铁达不到工程要求的质量标准，自然就会出现各种各样的施工问题，这就使得测量工作失去了存在的意义。

地铁工程的测量工作主要是为了施工建设开展以及后期地铁运行维护的工作奠定良好的基础保障。但现在城市地铁在施工测量的过程中还存在一些问题，在一定程度上也会影响地铁工程的建设和运行，对此，在测量工作开展的过程中要重视测量技术水平，也要确保测量的准确性。相关的地铁工程部门应进行对技术人员的严格选拔，使得技术人员能以丰富的工作经验和专业的技术能力，进行对地铁工程的定向策略工作，并使得技术人员在测量的过程中可以使用变形监测技术，进而能够对地铁施工的相关内容和其运行状态进行全方面监测，以保障技术人员能及时发现和解决地铁变形问题，进行对其进行有效的处理，同时，以这种方式也能够保障监测结果的准确性，进而为地铁施工建设的整体质量奠定基础保障，也能够减少地铁在运行中产生的安全隐患或者故障问题，这样地铁工程就能被安全和高效地运用到社会之中，为我国交通行业的健康发展和社会健康发展提供有力的保证。

2、城市地铁定向监测技术特点及内容

2.1 城市地铁工程定向测量特点

现在城市经济水平迅速发展，科技水平也逐年提升，在地铁工程定向测量的施工中也要对新技术和测量的新方法进行研究，进而为我国地铁工程建设质量和持续性发展建设奠定良好的基础保障。在地铁建筑施工中也要使用新型的设备辅助施工建设，进而推动其行业的发展与进步。作为地铁部门的高层管理者，应积极地加大资金投入，进行对新型设备的引进和有效应用，为后续的定向测量和变形监测工作有效开展奠定坚实的基础。从根源上消除因设备和技术的落后，所产生的影响工程定向测量效果的不良问题。而且相关的工程部门应正确地认识到地铁工程主要以地下工程为主，其工程在施工建设中具备自身的特点，在测量工作中也会面临很多的问题，应进行对这些问题的有效控制和管理。地铁工程的施工难度较大，其施工的环境也极为恶劣，进而也会对测量工作的开展产生一定的影响，测量人员在实际测量工作中也会面临更多的挑战。对此，地铁工程在施工建设中对测量人员的工作质量和测量数据的精准度都有极高的要求，这就要求工程部门选择高能力的测量人员，使其能真正将先进的测量设备和技术合理地应用到定向测量工作之中，加强对测量精确度的保证。

开展地铁工程建设需要投入大量的时间、精力以及金钱，地铁工程在施工建设中也会将其工程为主导，进而带动周边区域的联动发展，从而减少对人们生活质量的影响，地铁建设通常为分期分段建设。分期建设中对施工规划、施工方案以及测量等工作都有一定的要求，工作人员也要保障测量工作的精准度，更要为后期施工建设制定完善的规划方案，在施工中也要严格把控，从而保障施工建设质量。测量人员的测量工作范围较为广泛，测量工作会从施工建设初期以及延续到地铁运行期间，测量人员也要根据不同阶段的不同施工情况，合理地选择和使用多种测量方法，有效地发挥出各种测量方法的应用价值，进而保障地铁运行的稳定性和安全性。

2.2 城市地铁工程施工测量主要内容

通常情况下地铁工程在测量的工作中主要从以下三方面开展测量工作，其中主要以地面控制网、地铁施工、变形监测等。地面控制网进行测量的工作中，技术人员可以采取全站仪等设备进行测量，也可以使用GPS 静态控制的测量方式对其线路进行规划与测量，并根据测量的信息内容建立平面控制网，这样工程部门就能直接地看到整个地铁工程的模型，以及相应的测量数据，进行对后续施工方案的合理设计，以保障施工方案与现场施工相符，进而为后续施工建设的工作开展奠定良好的基础保障，也能够对首级网进行加密，进而保障其施工的安全性和精准性。

地铁施工测量工作的内容也较为繁杂，在施工方面的测量工作中主要是对细部放样进行测量，也要在竣工方面和环境方面等进行测量和监测，因为无论是施工还是竣工，当其出现测量问题都会影响到地铁工程的整体施工质量，也会严重地影响到其施工的工程效益，使得地铁工程无法按期交工投入到社会中运用，所以，相关的测量人员应注重对各个环节的测量。工作人员进行测量工作中要注意，要对主控制网的完整性进行测量，确保控制网的可靠性的同时也能够提高控制的精准度。

变形监测的工作对地铁工程建设施工质量和安全会有直接的影响，技术人员在进行变形监测中也要对地铁工程建设存在的质量问题、地铁沿线建设环境问题以及沿线车辆的安全都进行重点研究。技术人员在测量的过程中也要对其结构的变形程度、支护的稳定性以及沿线地下管线的变形程度、地表沉降等问题都要重点监测。一旦从监测中发现了地铁工程结构变形问题，应与技术、施工部门共同研究处理问题的方法，进行对其变形问题的有效解决，以加强对地铁工程施工质量的保证，使其能在社会中得到更加安全和高效地应用，不断地提高地铁工程的应用价值和应用效果，使其能更好地服务于社会，缓解城市交通压力。

3、城市地铁工程定向测量的主要方法

在对地铁施工建设进行定向测量的作业中，技术人员要对隧道施工贯通作业的误差问题进行掌握，进而能够有效保障地铁施工的建设质量。施工人员也要对实际的施工现场情况进行勘察，并根据实际情况选择合适的测量方法，有效避免未进行现场勘测任意选择和运用不当的测量方法，所产生的影响定向测量准确性的不良现象，而使得城市地铁工程定向测量能真正获得准确的测量结果，也能够为后期施工建设奠定良好的质量基础。接下来，本文对城市地铁工程定向测量的主要方法作如下探究：

3.1 联系三角形法

在测量中使用联系三角形的方法是较为常见的测量技术，其技术现在广泛的应用在地铁工程测量作业中，是一种以连接点和井筒内两垂线构成三角形进行一井定向的连接测量方法。其技术在应用中测量的精准度较高，但也存在一些使用的弊端。其技术对钢丝的稳定性有较高的要求，技术人员更要投入大量的精力对其开展重复观测工作，其施工技术的使用更会受到环境的影响。所以，在运用这种方法的时候，相关的工程部门应进行对环境、天气和现场的有效勘测，使得联系三角形方法能在施工中得到有效地测量应用，并通过对技术人员的严格选择，使其能以专业高超的技术能力展开相应的测量工作，以加强对联系三角形法测量准确性的保障，使其能真正地体现出地铁工程的建设情况和结构稳定性，保障地铁工程能得到高效地建设。

3.2 竖直导线定向法

通过对以往地铁施工的调查结果显示，竖直导线定向法被广泛的应用到其施工建设中，其技术在使用的过程中操作较为简单，也便于技术人员理解其技术应用的原理，也能够确保其测量的精准度，其测量的方法也能够降低因为测量对施工进度的影响。因为这种方法并不会受到环境或是天气的影响，其应用更加方便也更加简单，所以，相关的工程部门可以根据竖直导线定向法的这种应用特点，进行对地铁工程的定向测量，使得定向测量的准确性能得到有效地保障，随之不断地提高对地铁工程施工质量的保证。

3.3 水平陀螺仪联合定向法

相对比其他的测量技术方法的使用过程中，水平陀螺仪的联合定向法也是较为常用的技术之一，其方法的应用原理就是使用垂准仪投出地上、地下的同一铅垂线的点位，并根据其投点对其空间的夹角进行性计算。在地铁工程施工中，联合定向法相对于其他测量技术方法进行对比具有更多的优势，其技术测量的工作效率和工作质量更高，其技术是更为广泛应用在工程测量中的一种方案。

4、城市地铁工程变形监测

近几年我国地铁工程的建设数量逐渐增多，其地铁工程的建设规模也逐渐增大，但很多地铁工程在施工建设之前并没有做好前期的试验和调研的工作，其建设规模较大的同时对其施工技术和施工的精准度都有较高的要求，在施工中施工单位达不到其建设质量要求。另外，地铁工程多数处于地下施工，其施工空间受到限制的同时其隧道埋深较大，施工技术极为复杂，地铁工程监测质量和预警机制也不完善，对此，在施工建设中进行变形监测具有重要的意义和价值。

4.1 地铁工程变形监测工作要遵循规范标准、设计要求

相关的地铁工程部门应结合地铁的实际施工情况，制定出科学合理的变形监测工作方案，要求相关的监测部门严格地按照规范标准和设计要求，进行相应的变形监测方案设计，以保障相关的监测工作人员能严格地按照标准要求开展监测工作，避免其出现形式化地开展变形监测工作的不良现象，而是使得地铁工程变形监测工作效果能得到有效地提升，这样地铁工程的建设质量也就能得到更好地保障。同时，监测方案要经过上级领导和技术部门进行评审，变形监测工作每天都要开展一次，以加强对监测数据精确性的保证，使得变形问题能被第一时间发现和解决，并根据实际施工建设情况逐渐增加监测次数，一旦出现变形问题及时进行施工处理，有效地避免变形无法被及时发现，产生的影响工程施工进度和质量的不良问题。而且相关的工程部门还需正确地认识到变形监测的核心就是设置基准点，基准点在确定的过程中要远离基坑或者隧道，沉降、位移等都是监测点重要的监测内容，应严格地要求相关的监测部门严格执行相应的监测工作，并将每天监测次数的平均值作为真实的监测数据，要对比测试结果的同时制定有效的施工应对方案，以加强对后续施工安全和质量的保证。而且相关的监测部门还可以制定出责任落实制度，将地铁工程变形监测责任落实到各个监测人员的身上，使其都能肩负起做好变形监测的工作责任，严谨认真地履行相应的监测工作，进行对整个地铁工程施工其变形的全面监测，有效地避免其形式化地开展监测工作的不良问题，而是使其监测工作的效率和效果都能得到有效地提升。同时，相关的监测部门还可以通过制定出奖惩制度，进行对不认真进行变形监测的工作人员严肃处理，使得大家都能严格地按照操作规范进行变形监测工作，使得变形监测的工作效果能不断地提升，也使得地铁工程的建设质量能能更加高效地保障。

4.2 通过监测随时掌握地铁结构变形全貌

监测工作能够对地铁结构施工的变形情况进行时刻掌握，也能够根据地铁运行的变形情况制定有效的措施，以保障地铁运行的安全性和稳定性。相关的工程部门还需对变形监测人员的严格选拔、培训和考核，使其能熟练地掌握相关的变形监测技术，使其能结合不同的变形监测技术正确地判定其可能出现的各种变形问题，进行对变形原因的深度分析，从根源上解决地铁工程的变形问题，使得地铁工程的质量能得到高效地保障，也使得地铁工程的施工质量问题能被及时发现和解决，不断地提高地铁工程的建设施工效果和工程效益。同时，相关的变形监测部门还需正确地认识到地铁结构的不同也会导致其变形的情况不同，监测对沉降变形能够有很好的验证，也能够了解其结构的受力状态，也能够对其使用的状况和安全承载能力进行掌握，从而建立数据库以保障地铁建设的质量和运行的安全。这样相关的工程管理人员就能通过对变形监测数据的管理，直观地认识到地铁工程的施工情况，进行对其整体施工情况的有效控制和管理，使其能真正达到工程质量要求，被安全地投入到城市中运用，不断地提高城市地铁工程的建设和社会运用价值。

4.3 重视积累监测资料，提供病害治理可靠依据

现在城市建设迅速发展，地铁轨道建设的规模逐年扩大，更是城市交通发展的主要支柱。地铁交通的安全运营是保障城市稳定发展的基础，对此，在地铁测量工作中也要重视积累监测资料，更要根据存在的病害制定有效的治理方案，从而保障地铁施工建设的质量和运行的安全。相关的工程部门可以将新型的信息化技术应用到监测资料处理之中，从根源上消除因运用人工积累和分析监测资料，所产生的分析不到位及时，积累不全面和传输不及时等问题，而是通过对信息化技术的合理运用，制作出动态化的变形监测系统，使得相关的工程变形监测工作人员，能及时将相应的变形监测数据上传到系统之中，使得监测系统能进行对监测数据的自动化分析，对于变形的监测数值及时发出警报，上传到上级的工程管理部门，使得工程管理人员能及时到现场进行相应的管理，也能运用动态化的变形监测系统，深度分析其出现变形的原因，有效地发挥出变形监测技术的应用价值，也使得变形监测技术的应用无需大量的人力、物力和财力，使其能更具经济性，被更好地投入到地铁工程中监测运用，也使得整个地铁工程变形监测工作能更加经济、顺利和高效地开展。同时，相关的地铁工程高层管理者，也可以通过对动态化变形监测系统中各个监测数据值的分析，宏观地把控和管理整个地铁工程施工情况，进行对各个施工部门和施工人员的有效管理，使全体工程人员都能肩负起做好施工工作的责任，促使地铁工程整体工程施工质量和变形监测效果的双重提升，随之促使地铁工程建设质量的不断提升，使其能真正在预期内建设完成投入到社会运用，不断地提高地铁工程的社会运用价值和交通价值。