引言
土建工程中地鐵建設這一細化被現(xiàn)在的城市越來越多應用于生活交通中。保證地鐵安全順利運行的關(guān)鍵是對地下復雜情況的正確勘察。新測量儀器的出現(xiàn)和更適應時代發(fā)展新測量方法的運用讓城市地鐵精度高，施工情況復雜的難點變得可以被較好的解決。先提供一些工程測量方法和技術(shù)在地鐵建設中的實踐案例以供進行研究。
1 土建工程以及工程測量
1.1 什么是土建工程是土木工程和建筑工程的集合。指使用建筑材料和施工設備完成一切關(guān)于文化，水土有關(guān)的設計，建造和維修的生產(chǎn)活動和工程技術(shù)。土建工程涉及的領(lǐng)域有：房屋建筑、道路交通、水務渠務、防洪工程及城市規(guī)劃等很多領(lǐng)域。即將為大家介紹的地鐵建設就屬于土建工程中的道路交通范疇。那么接下來講土建工程要順利進行的貫穿線——工程測量。
1.2 工程測量它是為建設項目的勘測規(guī)劃、動工安裝、竣工監(jiān)測以及營運管理等程序服務的所有測繪工作的統(tǒng)稱。它為工程建設提供數(shù)據(jù)和圖紙，控制建設過程中的整體方向，就好像一首交響樂的總指揮一樣。工程測量目前主要應用于“三路”工程、橋梁隧道工程、水理工程、建筑、海洋工程、軍事、礦山等的測量。這里著重以地鐵站建設方面為例對工程測量加以介紹。
2 工程測量的方法和新技術(shù)技術(shù)
2.1 工程測量的方法工程測量的方法眾多每個領(lǐng)域的情況不同不能一概而論。就地鐵而言包括定向測量，控制網(wǎng)測量，斷面測量，軌面基標測量。
2.2 工程測量的新技術(shù)新技術(shù)的推出伴隨著科技的發(fā)展，其實質(zhì)是采用一些先進的電子信息技術(shù)為施工過程提供更為精準有效的服務。主要有一下幾種。（1）全球?qū)崟r動態(tài)定位測量技術(shù)（GPS-RTK）；（2）數(shù)字測量技術(shù)（DMT）；（3）遙感測量技術(shù)（RS）；（4）地理信息測量技術(shù)（GIS）；（5）3S測量技術(shù)；（6）數(shù)字攝影測量技術(shù)。新技術(shù)的出現(xiàn)為復雜的情況做了更為全面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集，對比，分析，綜合和決策。
3 工程測量在地鐵中的實際應用案例
3.1 定向測量在北京地鐵復八線中的應用北京地鐵復八線的中間段全長12.7千米，東西走向由復興門至八王墳。其中地上線接近2千米，地底線十千米左右。地下線處地質(zhì)情況復雜，有多層地下水分布，施工面臨防水的挑戰(zhàn)。這種情況下，進行豎井定向采用全站儀、垂準儀和陀螺經(jīng)緯儀組成的聯(lián)合作業(yè)方法可以提升圖形清晰度，縮短占用井筒時間。而且采用雙投點-雙定向的方法的好處是對數(shù)據(jù)的檢核條件進行了優(yōu)化，也令測量定向精度有所提高。測量中所使用的陀螺經(jīng)緯儀（型號GAK—1）的一次定向中誤差理論值為±20毫米″，實際作業(yè)時自動校對其定向邊陀螺方位角誤差可達到±8″。在工作推進中他們引進操作簡便的智能陀螺經(jīng)緯儀定向系統(tǒng)，保證了定向成果的可靠性。
遇到隧道埋深較淺的情況，靈活采用采用導線測量方法并布設雙導線；當隧道貫通距較長時，使用鉆孔投點法。利用鉆孔投測坐標或者選擇測定投測點陀螺方位角的方式，其目的都是用于提高定向精確度和加強檢核能力。前面用到的導線測量法又叫直線導線法。適用于施工場地較開闊的車站地下定向，且地上地下通視度較高，并有較大豎井（盾構(gòu)工作井）或預留孔。它的優(yōu)點是簡單明了，容易掌握。但檢核條件相對高。后面提及的鉆孔投點法則適用已有一定長度并且埋深較淺的隧道。優(yōu)點是測量精度高，易上手，占用施工豎井時間少，對施工影響較小。缺點是測量鉆孔較難（具體體現(xiàn)在垂直度高上），鉆孔成本較高，審批程序相對繁瑣耗時。實際工作中可采用強制觀測墩作為地下導線點，但需要做好保護鞏工作。
3.2 北京地鐵四號線GPS控制網(wǎng)測量四號線的建設難點在于北京南站一段地處交通樞紐，車多客流量大，施工地有限且干擾大。車站周圍建筑物布局集密存在民工互擾問題。采用盾構(gòu)就要求施工配合度較高，因此必須加大工程測量的幅度。為滿足盾構(gòu)施工的需要，要對已提供的一級GPS控制點、精密導線及精密水準點進行檢測，保證各級控制點相鄰點的精度分別小于±10mm，±8mm和±8 mm（L為線路長度，以km計）（精密水準路線閉合差）作為盾構(gòu)測量工作的起算依據(jù)。
由于這些點受施工和地面沉降的影響有可能發(fā)生數(shù)據(jù)改變，所以測量時和施工中需要先對地上控制點進行檢測，確�？刂凭W(wǎng)的可靠性。它包涵相應精密導線點的檢測和高程控制點的檢測等。地面控制網(wǎng)是隧道貫通的依據(jù)，必須加以重視。上述盾構(gòu)數(shù)據(jù)的檢核未來的替代技術(shù)就是GPS-RTK。即在地鐵站周圍地面定點裝入GPS接收器，對載波相位的觀測量進行采集，調(diào)至基準站電臺載波上，再由基準站將信號發(fā)出。經(jīng)由流動站對GPS衛(wèi)星進行觀測，采集測量數(shù)據(jù)，同時接受基準站發(fā)射出的信號，解調(diào)后活的載波相位的觀測量，最后確定厘米級精度。這種技術(shù)無需設置眾多控制點，且能一次生成電子圖，可搜集歷史數(shù)據(jù)完成快速施工放樣，是十分便利的。
3.3 斷面測量在天津1號曲線地鐵中的運用全線澆鋼筋混凝土箱型地下結(jié)構(gòu)，總長218米，箱體最寬處28米，結(jié)構(gòu)凈高5.55米，雙軌側(cè)式站臺，車站起/終點里程分別為K9+385.784和K9+603.500，主站段埋深10.039米，設出入口4個，風道2座，建筑總面積一萬多平方米。全曲線站的鐵道左右軌中線和地下結(jié)構(gòu)中柱縱軸線都由圓曲線和緩和曲線構(gòu)成。三條曲線元素互異即緩和曲線起終點不在同一里程，且圓心各異，半徑不同箱體側(cè)墻均為圓曲線并與同側(cè)軌道中心線同心。由于墻體凹凸形成多種不同半徑圓弧，增加了平面定位放線作業(yè)的難度。在儀器選列上承建標準要求導線精密測量相對點位中誤差≤±；8mm；精密水準測量區(qū)間≤8mm符合路線閉合差。經(jīng)過數(shù)學運算，選擇二級全站儀、DS1精密水準儀進行控制測量。
3.4沈陽地鐵鋪軌基標測量中街站雙層雙跨島式地下車站，車站有效站臺中心處地面高程50.08米，軌頂覆土厚度8.56米，軌面軌底埋深分別為28.25米和26.49米。東北角車站設有風井，西北角設有施工豎井，需要時可以互換功能。共設東北、西北、西南三出入口，一個用于緊急疏散的安全通道和直升電梯，并預留將來進行升級的換乘通道。沈陽地鐵量身制定了鋪軌基標測設精度和基本方法經(jīng)測定符合地鐵軌道驗收標準的要求。在控制基標的測設上分程序完成初測、串線測量和調(diào)線測量。
由于是中轉(zhuǎn)換乘站，因此還特別增設了道岔鋪軌基標的測設。對單開和交分道岔，交叉渡線道岔的測設數(shù)據(jù)比對基標圖進行。測設時先對岔心、交點、主線和側(cè)線進行數(shù)據(jù)采集和設計，再明確基標與中線交點的關(guān)系后采用控制基標直接測設，最后對高程的確定使用精密水準測量方法。未來這些數(shù)據(jù)可以運用數(shù)字攝影測量技術(shù)取得。它是利用數(shù)字影像和攝影原理，配合計算機技術(shù)，模式識別，數(shù)字影像處理等技術(shù)進行測量。運用在地籍測量和大面積地形測圖中，近年向逐漸數(shù)字化和自動化發(fā)展。全數(shù)字系統(tǒng)的應用實現(xiàn)了影響由3D向4D的轉(zhuǎn)化，為各個專業(yè)信息系統(tǒng)的建立提供了可靠數(shù)據(jù)。
總論，通過工程測量在地鐵建設中的應用我們可以看出工程測量對數(shù)據(jù)和測量方法要求極高的精確性和可靠性。隨著時間的推進和技術(shù)的不斷演變，越來越趨向高精度的作業(yè)正被新型技術(shù)和設備刷新。我們在這種帶有綜合智能化的工程測量規(guī)范下將會使土建朝著越來越理想化邁進。
