摘要：在地鐵建設(shè)中豎井聯(lián)系測(cè)量的方法有陀螺定向法、鉆孔投點(diǎn)法和聯(lián)系三角形法3種。本文以大連地鐵的地下控制測(cè)量為例,介紹地鐵施工中豎井聯(lián)系測(cè)量中的一種測(cè)量方法:聯(lián)系三角形法。
　　關(guān)鍵詞：豎井聯(lián)系測(cè)量論文，聯(lián)系三角形法論文，三角形測(cè)量論文，三角形平差計(jì)算
　　1、概述
　　城市地鐵建設(shè)主要是通過(guò)聯(lián)系測(cè)量將地面的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)通過(guò)施工豎井、明挖車(chē)站、區(qū)間投點(diǎn)鉆孔、盾構(gòu)始發(fā)井、接收井等傳遞到地下，使地上、地下建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)量工作。聯(lián)系測(cè)量的質(zhì)量好壞將直接關(guān)系到隧道的貫通精度，是隧道貫通的基礎(chǔ)。也是影響貫通質(zhì)量的重要因素之一。筆者根據(jù)參加大連地鐵地下控制測(cè)量的工作經(jīng)驗(yàn),將大連地鐵豎井聯(lián)系測(cè)量所采用的聯(lián)系三角形法的測(cè)量方法總結(jié)如下,供地鐵測(cè)量工作參考應(yīng)用。
　　2、作業(yè)方法論文
　　聯(lián)系三角形法是一種傳統(tǒng)的豎井聯(lián)系測(cè)量方法。下面以友一區(qū)間豎井聯(lián)系測(cè)量為例對(duì)聯(lián)系三角形法作一介紹(如圖1所示)。
　　圖1
　　2.1、儀器設(shè)備
　　萊卡TCR1201+全站儀；4cm×4cm反光片4個(gè)；10kg重錘2個(gè)；Φ0.3mm高強(qiáng)鋼絲60m；小絞車(chē)、導(dǎo)向滑輪及機(jī)油2桶等。
　　2.2作業(yè)實(shí)施論文
　　⑴、作業(yè)技術(shù)要求
　　用方向觀測(cè)法觀測(cè)四個(gè)測(cè)回，測(cè)角中誤差應(yīng)在±2.5″之內(nèi)。聯(lián)系三角測(cè)量定向推算的地下起始邊方位角的較差應(yīng)小于12″，方位角平均值中誤差為±8″。
　　⑵、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(guò)豎井絞車(chē)及導(dǎo)向滑輪懸掛并吊有垂錘的高強(qiáng)鋼絲。Z、A為已知的地面導(dǎo)線點(diǎn),B、G為待求的井下導(dǎo)線點(diǎn),井下、井上三角形布設(shè)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:
　　垂線邊距a、a′應(yīng)盡量布置長(zhǎng)些；距離大于4米；
　　e、f、e′、f′角度應(yīng)盡量小,最大不應(yīng)大于1°；
　　b/a、b′/a′'之比值應(yīng)盡量小,最大值不應(yīng)大于1.5。
　　⑶、三角形測(cè)量
　　 ①測(cè)量e、f、e′、f′角度；
　　 ②測(cè)量a、b、c、a′、b′、c′邊長(zhǎng)。
　　⑷、重復(fù)觀測(cè)
　　 進(jìn)行聯(lián)系三角形測(cè)量時(shí)，為保證精度，要重復(fù)3次觀測(cè)數(shù)據(jù)。每組只將兩垂線位置稍加移動(dòng)，測(cè)量方法完全相同。由各組推算井下同一導(dǎo)線點(diǎn)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(mǎn)足限差規(guī)定時(shí)，取各組的平均值作為該次測(cè)量的最后成果。
　　3、聯(lián)系三角形法數(shù)據(jù)處理
　　本文以友一區(qū)間聯(lián)系測(cè)量的一組測(cè)量數(shù)據(jù)為例，介紹聯(lián)系三角形發(fā)數(shù)據(jù)的平差計(jì)算方法。
　　⑴、三角形平差計(jì)算（圖2）
　　 c計(jì)=√a²+b²-2a*b*cosα；
　　 c量=b-a；
　　 FS=c量-c計(jì)；
　　 a=a-FS/3；
　　 b=b-FS/3；
　　 c=c量+FS/3；
　　 θ=arccos[(b2+c2-a2)/(2*b*c)].
　　 
　　 圖2
　　 以改正后的邊長(zhǎng)a、b、c為平差值,按正弦定理計(jì)算出θ,即為平差后的角值。
　　 采用上述方法可計(jì)算出井下三角形平差后的邊角a′、b′、c′、θ′。α′。
　　相關(guān)元素計(jì)算成果如下表：
　　邊名或夾角 測(cè)量數(shù)據(jù) 計(jì)算出數(shù)據(jù) 改正后數(shù)據(jù)
　　a 5.857830 FS=-0.000006 5.857832
　　b 10.163459  10.163457
　　c 4.305629 4.305635 4.305631
　　∠θ  0°4′21.43″ 
　　∠α 0°3′18.87″  
　　⑵、導(dǎo)線數(shù)據(jù)處理
　　 導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)成果采用北京清華山維公司工程測(cè)量控制網(wǎng)平差系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的平差計(jì)算處理。
　　網(wǎng)平差后精度如下：          
　　單位權(quán)中誤差=0.000162          
　　----------先驗(yàn)值(改正前)----------          
　　測(cè)距固定誤差(m)：0.001500          
　　測(cè)距比例誤差：1.000000
　　方向中誤差(dms)：0.000177
　　------------改正后------------
　　測(cè)距固定誤差(m)：0.001375
　　測(cè)距比例誤差：0.916396
　　方向中誤差(dms)：0.000162
　　平面網(wǎng)中最弱點(diǎn)為H1,點(diǎn)位中誤差=0.003739
　　平面網(wǎng)中最弱相鄰點(diǎn)為H0-H1,相對(duì)點(diǎn)位中誤差=0.002995
　　最大邊長(zhǎng)比例誤差邊為O1-O2,比例誤差=1/4594
　　最小邊長(zhǎng)O1-O2,長(zhǎng)度(m)=4.305633
　　平均邊長(zhǎng)(m)=24.895416
　　4、結(jié)論
　　實(shí)踐證明，聯(lián)系三角形的精度指標(biāo)較高，各項(xiàng)相差符合規(guī)范要求，完全滿(mǎn)足地鐵施工的精度要求，使用性較強(qiáng)，可以運(yùn)用于地鐵的地下控制測(cè)量。
　　5、結(jié)束語(yǔ)
　　 聯(lián)系三角形法是一種傳統(tǒng)方法，在采礦業(yè)中廣泛應(yīng)用，適合于井口小且深度大的豎井聯(lián)系測(cè)量。雖然存在設(shè)備笨重、工序繁多、工作時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等不足，但其精度穩(wěn)定，相對(duì)其他方法比較穩(wěn)定可靠，因而國(guó)內(nèi)地鐵工程中許多單位在使用該法。
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