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盾构施工测量专项方案

目录
一、 工程概况 2
二、 编制依据 5
三、 仪器配置 6
四、 人员安排及责任分配 6
五、 基本技术要求 6
六、 前期准备 7
七、 控制网测量和前期准备 7
八、 盾构施工前期的测量 10
九、 联系测量 10
十、 地下施工测量 17
十一、盾构姿态日常测量 19
十二、曲线段盾构测量 21
十三、地表沉降测量 22
十四、隧道沉降测量 23
十五、贯通测量 23
十六、竣工测量 24
十七、提高贯通精度的方法和测量管理 25
十八、人员资质及仪器鉴定证书 27
附件（复印件） 27

盾构施工测量专项方案
一、工程概况
（1）新龙站工程概况
新龙站位于新北区规划乐山路、规划浏阳河路交叉口北侧，沿乐山路布置，站址处为现有农田，并分布较多的鱼塘，均为待开发地块。本站设计为地下两层岛式车站，车站顶板覆土厚度约为2.726m-3.128m，标准段基坑深16.191m。车站共设置5个出入口、2组风亭，总建筑面积14800m2。采用明挖法施工。
车站起讫里程为CK37+427.943-CK37+629.043，车站有效站台中心里程为CK37+507.878，车站外包长度为201.1m，标准段净宽21.7m。本站为1号线与远期4号线换乘站，采用通道换乘，本站处远期1、4号线联络线，联络线处车站局部加宽，最宽约34.9m。车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙+水平内支撑支护体系，附属结构基坑深度约9-11m，围护结构采用φ800@600SMW工法桩+水平内支撑支护体系。
（2）森林公园站工程概况
森林公园站位于新北区规划乐山路与规划北海路交叉口处，沿乐山路南北向布置,车站南端为数栋1-2层民房，车站北端为数间精细化工厂厂房1-2层，其余周边为农田与鱼塘。本站设计为地下两层岛式车站，车站顶板覆土厚度约为2.620-3.300m。车站共设置5个出入口、3个风道和2个消防疏散通道，总建筑面积21128m2。采用明挖法施工。
车站起讫里程:CK38+850.439-CK39+217.037,车站中心里程： CK38+926.968，车站长度为347m，车站宽约19.7m-40.2m，标准段外包宽度为19.7m,标准段基坑深16.1m。主体围护结构采用800mm厚地下连续墙+水平内支撑支护体系，附属结构基坑深度约9-11m，围护结构采用SMW工法桩+水平内支撑支护体系。
（3）新龙站～森林公园站盾构区间工程概况
本区间平面位于某市新北区，沿规划乐山路南北向设置。设计里程CK37+628.243~CK38+850.439，长度1222.196m，埋深范围9～20m，最小曲线半径R=3000m,最大坡度28‰，采用盾构法施工。盾构法区间衬砌管片外径6200mm，内径为5500mm，管片厚度35cm，环宽1200mm，衬砌环错缝拼装。区间隧道在CK38+000.000设置联络通道，采用冻结法施工，CK38+340.008设置联络通道兼泵站，采用冻结法施工。
隧道主要下穿农田、鱼塘、灌溉河道及个别民房。
盾构区间主要结构尺寸概况：
隧道内径：圆形隧道净空内径为5500mm。
衬砌厚度：350mm。
衬砌形式：单层装配式衬砌。
管片形式：钢筋混凝土平板形管片。
衬砌拼装方式：错缝拼装。
衬砌环类型：楔形衬砌环与直线衬砌环的组合。
衬砌环分块：采用6块模式，即3块标准块，2块邻接块，1块封顶块。
衬砌环宽度：环宽为1200mm。
管片接缝连接：弯螺栓连接。
（4）百丈车辆段出入段线工程概况
本出入段线平面位于某市新北区， 包含地下盾构段和明挖段，其中地下盾构段从森林公园站出发下穿长江北路后设置盾构井，之后采用明挖法施工与百丈车辆段连接。
1）森林公园站-百丈车辆段出入段线盾构井盾构区间工程简介
盾构段设计里程RDK0+115.325-RDK1+015.00，长度899.675m，埋深范围5～12m，最小半径R=310m，最大坡度=20.776‰，采用盾构法施工。盾构法区间衬砌管片外径6200mm，内径为5500mm，管片厚度35cm，环宽1200mm，衬砌环错缝拼装。区间隧道在RDK0+652.224设置联络通道及泵房，采用冻结法施工。
区间下穿千墩桥、220KV龙墅4Y74线基础、1-3层民房（现场已拆除，需进一步调查基础形式）、长江北路，侧穿千墩寺、110kv卞春7581线、规划S122省道桥桩、220KV陵龙47Y6线基础、500KV晋家线5269线29号基础。
盾构区间主要结构尺寸概况
隧道内径：圆形隧道净空内径为5500mm。
衬砌厚度：350mm。
衬砌形式：单层装配式衬砌。
管片形式：钢筋混凝土平板形管片。
衬砌拼装方式：错缝拼装。
衬砌环类型：楔形衬砌环与直线衬砌环的组合。
衬砌环分块：采用6块模式，即3块标准块，2块邻接块，1块封顶块。
衬砌环宽度：环宽为1200mm。
管片接缝连接：弯螺栓连接。
2）百丈车辆段出入段线明挖段工程简介
出入段线明挖区间位于长江北路以东，规划华山路以西，规划S122省道以北地块内。出入线明挖段因隧道埋深较浅，采用明挖法施工，并于满足盾构推进最小间距与覆土要求处设置盾构工作井。
明挖区间设计为地下一层结构，基坑长388.915m，宽约15.7-19.2m，深约12.3-0m。车站起讫里程为RDK1+014.200～RDK1+403.115。预留出段线设计起讫里程为CD2K+11.558-CD2K+245.000。森林公园站-盾构井盾构段与明挖段分界里程RDK1+015.000，暗埋段与敞开段分界里程RDK1+125.000，敞开段与路基段分界里程RDK1+403.351,盾构井围护结构采用Φ1000@1200mm灌注桩，桩外采用Φ850@600mm三轴搅拌桩止水；暗埋段围护结构采用Φ800@1000mm灌注桩，桩外采用Φ650@450mm三轴搅拌桩止水。根据基坑深度设3-1道钢支撑，支撑水平间距4m。
明挖区间周边现状为村庄、农田、并分部较多河塘，无地下管线需迁改，仅在明挖段盾构井南约15m处有500kv晋港线架空高压电缆，施工期间采取竹排架措施进行保护。

二、编制依据
（1）《合同文件》；
（2）《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008；
（3）《城市测量规范》CJJ/T8-2011；
（4）《铁路工程测量技术规范》TB10101-2009；
（5）《工程测量规范》GB50026-2007；
（6）《卫星定位城市测量规范》CJJT73-2010；
（7）《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999，2003年版；
（8）《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008；
（9）《国家一、二等水准测量规范》GB12897—2006；
（10）《建筑变形测量规范》 JGJ8-2007；
（11）《某市轨道交通工程测量管理办法》；
（12）国家、其他行业及地方有关规范、强制性标准等。

三、仪器配置
根据本工程实际，考虑配备以下仪器设备：
仪器/设备名称
型号规格
精度等级
数 量
产 地
鉴定情况
徕卡全站仪
LeicaTS15A（1）R400
1″
1台
瑞 士
已检，
有效期至2016年2月06日
电子水准仪
DINI03
0.2″，0.08mm
1台
美 国
已检，
有效期至2016年3月11日
四、人员安排及责任分配
根据工程需要，考虑配置以下人员：
职务
人数
职责
测量负责人
1
负责隧道施工过程中的各种测量事务
日常测量
2
协助测量负责人完成测量工作
跟班测量
4
主要负责完成盾构日常测量工作
合计
7

五、基本技术要求
（1）所有测量工作均要符合国家相关规范要求。
（2）根据精度分析并结合施工的特点，测距边只进行温度、气压等气象改正和倾斜改正，不进行高斯投影和大地基面投影改正。
（3）平面测量标志全部采用强制对中标志，可以有效地消除对中误差。因受施工条件的限制，不可避免会有短边出现，此时对中误差对角度观测影响特别明显，可采取加强测回数和测回间重新整平仪器的方法，有效削弱对中误差。
（4）联系测量、地下控制导线测量、地下控制水准测量，通常在每段盾构贯通前应至少独立进行三次。即在盾构掘进100～150m时、盾构掘进到一半时和距贯通面150～200m时分别进行一次，并保证观测数据和最终成果满足相关规定要求，取三次测量成果的加权平均值指导隧道贯通。由于本区间单线长度约2121.871m，中间穿过森林公园站，则我方计划每条线共进行六次联系测量，即在盾构从新龙站掘进到森林公园站的150m，600m，1002m时各进行一次，再从森林公园站到百丈车辆出入线段的100m，400m，750 m各进行一次。洞内施工控制导线一般采用支导线的形式向里传递。但是支导线没有检核条件，很容易出错，所以采用双支导线的形式向前传递。然后在双支导线的前面连接起来，构成附合导线的形式，以便平定测量精度。洞内施工控制导线一般采用在管片最大跨度附近安装牵制对中托架，测量起来非常方便，且可以提高对中精度，还不影响洞内运输。强制对中托架尺寸形状要控制好，以便可以直接安装在管片的螺栓上面。
（5）对测量数据，由两人采用两种不同方法计算，以进行校核。由于盾构施工测量工作的重要性，及特殊性，对于每日的盾构报表和管片报表都应进行检查，复核，如发现有问题应及时上报有关部门，另外，在线路线型变化的地方，尤其要注意变化情况。对于井上和井下的测量导线要定期复测，建立测量资料的两级复核制度，并作好对日常资料的整理工作。同时，应利用公司的盾构报表复核程序定期对盾构报表进行复核，真正做到数据的正确、可靠，不出现错误和粗差。
六、前期准备
（1）资料准备
对于第三方测量中心提供的控制点桩位应认真确认，并做好测量桩位交接手续，同时，还应组织设备和人员准备对交桩成果进行复核，并熟悉设计单位提供的设计图纸，对轴线的关键元素进行复算确认。
（2）仪器检查
在开工前应对即将在本工程中使用的测量仪器进行检查，所有需计量的仪器都必须有在有效使用期内的鉴定证书，并把原件保存在工地现场，对鉴定证书即将过期的仪器应提早送交相关单位检校，避免影响工程施工。如发现存在影响测量精度的问题，应及时上报，只有当确定仪器无问题时，方可使用。
七、控制网测量和前期准备
（1）平面控制网的布设及地面趋近导线测量
根据本合同段的工程特点，利用业主提供的测量控制点，在场区内按精密导线网布设。精密导线点应根据本合同段所经过的实际地形选定，以GPS网为基础布设成附合导线、闭合导线或结点网。为了保证本合同段与相邻合同段的衔接，导线测量用的控制点至少要与相邻合同段两个以上的控制点进行联测。
精密导线技术精度要求：导线全长3～5km，平均边长为350m，测角中误差≤±2.5″，最弱点的点位中误差≤±15mm，相邻点的相对点位中误差≤±8mm，方位角闭合差≤±5√5 （n为导线的角度个数）,导线全长相对闭合差≤1/35000；导线点位可充分利用城市已埋设的永久标志，或按城市导线标志埋设。位于明、暗挖地区的导线点必须选在挖影响范围之外，稳定可靠，而且应能与附近的GPS点通视。
利用测设好的平面控制网，以竖井的两个轴线方向为基线方向，直接把轴线控制点测设于竖井边，经检查复核无误后，设立护桩，利用轴线控制点通过经纬仪把竖井轴线直接投测到基坑内，并对竖井结构进一步进行施工放线。若受场地影响，为保证测量精度，也可按以下分步方法进行测设。
（2）高程控制测量
地面高程控制网应是在城市二等水准点下布设的精密水准网。精密水准测量的主要技术要求应符合表7—1的规定。竖井和区间高程控制网统一布置，形成符合或闭和水准网。

对于明、暗挖施工时的高程测量控制，利用复核或增设的水准基点，按精密水准测量要求把高程引测到基坑内，并在基坑内设置水准基点，且不能少于两个，通过基坑内和地面上的水准基点对竖井施工进行高程测量控制。
高程测量控制，通过悬吊长钢卷尺导入法把高程传递至井下，向地下传递高程的次数，与坐标传递同步进行。
（3）洞门圈及盾构基座放样
利用在井口的控制点用导线直传的方法，在井底设临时点位，以此点设站测洞门圈的横径和平面坐标，并求出洞门圈的平面中心坐标，计算洞门圈的平面偏差值。
利用高程传递至井底的临时水准点，测量洞门圈的圈底高程，圈顶高程，求出洞门圈直径和高程偏差值。
盾构基座的放样是很重要的，这关系到盾构出洞后轴线的控制，因此，在放样前应根据轴线的要求，与项目工程师商讨放样的具体要求并征得其认可。在放样过程中，采用将洞门圈的中心和盾构基座的前后中心三点在同一竖直面上的方法安放基座，同时根据设计坡度和出洞后的盾构坡度，适当对盾构基座放坡。安放时，基座平面位置根据事先计算的洞门圈中心，盾构基座前中心和盾构基座后中心的这三点的坐标，用仪器实测它们的值，计算这三点实测坐标值与理论值的偏差，逐步调整偏离值直至满足设计轴线要求。高程位置，根据事先计算好的基座各主要点的高程，利用水准仪对其进行高程放样。
对盾构进行姿态测量时，在井下导线点上设测量台，该测量台与盾构机的位置关系事先已测定，而且其与盾构机内的前标志、后标志的位置关系也已测定，并以稳定的井下主要导线点为后视点，对盾构机内的前、后标志进行观测，同时，对安装在盾构机内的坡度板进行观测。
利用测量台测得的前标水平角，后标水平角，和推进的环号可算得盾构的切口与盾尾的坐标，即可求得盾构机的切口，盾尾与设计轴线的平面偏差值。
利用测量台测得的前标竖直角，前标刻度(竖直角位置)，坡度板的坡度和推进环号可算得盾构的切口与盾尾的高程，再与设计轴线的数据相比较即可得到盾构机的高程偏差。
所有这些计算程序在盾构正式推进前都须先编制好，并上报公司测量负责人复核确认。同时，在施工期间必须经常对盾构及管片姿态进行实测实算，掌握管片脱出盾尾后的变化情况和实际偏差，确保计算的偏差和实际偏差较差在允许范围内，也是为配合施工，让盾构司机掌握该时段的推进参数，特别是在线型变化的地方，多实测实量，及时掌握变化，确保报表计算程序的正确
根据设计和第三方测量单位提供的测量数据资料研究布设自己的控制网点。这些增设的控制网点必须完全吻合设计和总控测量单位提供的三角网点和水准网点的基本数据，并应满足规定的施测精度。
在基坑开挖前，先布置好每个基坑的测量网点，放出各轴线位置及地面标高。
对测量基线网点，设备基础的标高，中心线和地脚螺栓的标高、中心要严格控制。
盾构施工前对根据业主所交测量点进行基坑导向测量和高程控制测量，满足始发台定位要求。
八、盾构施工前期的测量
对盾构推进线路数据进行复核计算，计算结果由监理工程师书面确认。实测出发、接受井预留洞门中心横向和垂直向的偏差，并由监理工程师书面确认后方可进行下道工序施工。
按设计图在实地对盾构基座的平面和高程位置进行放样，基座就位后立即测定与设计的偏差。
在盾构右上方留出位置供安装测量标志，并保证测量通视。盾构就位后精确测定相对于盾构推进时设计轴线的初始位置和姿态。安装在盾构内的专用测量设备就位后立即进行测量，测量成果应与盾构的初始位置和姿态相符，并报监理工程师备查。
九、联系测量
（1）平面坐标传递
联系三角形测量，每次定向应独立进行三次，取三次平均值作为定向成果。在同一竖井内可悬挂两根钢丝组成联系三角形，有条件时，应悬挂三根钢丝组成双联系三角形。
联系三角形应满足下列要求：
1）竖井中悬挂钢丝间的距离c应尽可能长；
2）定向角α应小于1°，呈直伸三角形。
3）a/c及 a′/c′的比值应小于1.5倍，a、a’为近井点至悬挂钢丝的最短距离。
联系三角形测量宜选用φ0.3㎜钢丝，悬挂10㎏重锤，重锤应浸没在阻尼液中。联系三角形测量采用Ⅰ全站仪（2+2ppm）测距，每次独立测量三测回，每测回三次读数，各测回较差应小于1mm。
连接三角形法的示意图如图1-4所示。由于不能在垂球线A、B点安设仪器，因此选定井上下的连接点C与C＇，从而在井上下形成了以AB为公共边的三角形ABC和ABC＇，一般把这样的三角形称为连接三角形。从井上下连接三角形的平面投影图1-4（b）可看出，当已知D点坐标及DE边的方位角和地面三角形各内角及边长时，便可按导线测量计算法，算出A、B在地面坐标系中的坐标及其连接的方位角。同样，已知A、B的坐标及连线的方位角和地下三角形各要素时，再测定角δ＇，就能计算出井下导线起始边D＇E＇的方位角及D＇点的坐标[1]。

（a）

（b）
图9-1 连接三角形示意图[1]

在选择井上下连接点C和C＇时，应满足下列要求：
①点C与D及点C＇与D＇应彼此通视，且CD和C＇D＇长度应尽量大于20m，当CD边长小于20m时，在C点进行水平角观测，其仪器必须对中三次，每次对中应将照准部（或基座）位置变换120°；
②点C与C＇应尽可能在AB的延长线上，是三角形的锐角γ应小于1°,这样便构成最有利的延伸三角形；
③点C与C＇应适当的靠近最近的垂球线(图1-4(b)中，地面为B,地下为A),使a/c及b＇/c的值应尽量小一些[1]。
a外业
① 在连接点C上用测回法测量角度γ和φ。当CD边小于20m时，在C点的水平角观测，仪器应对中三次，每次对中应将照准部（或基座）位置变换120°。具体的施测方法和限差见表1-1[1]。

表9-1 施测方法及限差[1]
仪器
级别
水平角观测方法
测回
数
测角
中误差
限差
半测回归零差
各测回互差
重新对中测回间互差
DJ2
全圆方向观测法
3
6"
12"
12"
60"
DJ6
全圆方向观测法
6
6"
30"
30"
72"

② 丈量连接三角形的三个边长a（a＇）、b（b＇）及c（c＇）。量边应用检验过的钢尺并施加比长时的拉力，记录测量时的温度。在垂线稳定情况下，应用钢尺的不同起点丈量6次。读数估读到0.5mm。同一边长各次观测值的互差不得大于2mm，取平均值作为丈量的结果[1]。
在垂球线摆动情况下，应将钢尺沿所量三角形的各边方向固定，然后用摆动观测的方法（至少连续读取6个读数），确定钢丝在钢尺上的稳定位置，以求得边长。每次均需用上述方法丈量两次，互差不得大于3mm，取其平均值作为丈量结果[1]。
井上、下量得两垂球线间距离互差，一般应不超过2mm[1]。
如果连接点不是事先埋好而是临时选定的，那么还应该在点D和D＇处测量角度δ和δ＇，并且丈量CD与C＇D＇。关于测角量边的方法及要求，地面与由近井点到连接点的导线测量相同，井下则按井下基本控制导线测量要求进行[1]。
b内业
在进行内业计算前，应对全部记录进行检查。内业计算分为两部分：解算连接三角形各未知要素及其检核；按一般导线方法计算各边的方位角与各点坐标。
1)、三角形的解算
对于延伸三角形,垂球出的角度α、β按正弦公式计算：
（1-6）
当＜2°及＞178°时,可用下列简化公式计算：

（1-7）
在计算井下连接三角形时，应用井下定向水平丈量和计算的两垂球线间距离平差值进行计算[1]。
2)、测量和计算正确性的检核
连接三角形三内角和应等于180°。一般均能闭合，若尚有微小的残差时，则可将其平均分配于及中[1]。
两垂球线间距离检查。设c丈为两垂线间距离的实际丈量值，c计为其计算值，则：
（1-8）
式中c计可按余弦公式计算：
（1-9）
当井上连接三角形中d≤2mm、井下连接三角形中d≤4mm且符合相关要求时，可在丈量的边长a、b及c中分别加入下列改正数：
（1-10）
以消除其差值[1]。
（2）高程传递
用鉴定后的钢尺，挂10kg重锤用两台水准仪在井上下同步观测，将高程传至井下固定点。用6～8个视线高，最大高差差值≤2mm，整个区间施工中，高程传递至少进行三次。高程传递示意图见图9—2。
图9—2高程传递图

2）井下控制测量
①井下平面控制测量
以竖井联系测量的井下起始边为支导线的起始边，沿隧道设计方向布设导线，直线段导线边长≥200m，曲线段导线边长≥100m布设一点。导线采用左右角观测，圆周角闭合差≤2〞。
②井下水平测量
以竖井传递的水准点为基准点，沿隧道直线段每100m左右布设一固定水准点，曲线段每50m 左右布设一个。按国家三等水准测量规范施测，相邻测点往返测闭合差≤3mm，全程闭合差≤12 mm（L为全程长度，单位：km）。
3） 盾构推进测量
①准备工作
对盾构推进线路数据进行复核计算，计算结果由监理工程师书面确认。实测出发、接受井预留洞门中心横向和垂直向的偏差，并由监理工程师书面确认后方可进行下道工序施工。
按设计图在实地对盾构基座的平面和高程位置进行放样，基座就位后立即测定与设计的偏差。
在盾构右上方留出位置供安装测量标志，并保证测量通视。盾构就位后精确测定相对于盾构推进时设计轴线的初始位置和姿态。安装在盾构内的专用测量设备就位后立即进行测量，测量成果应与盾构的初始位置和姿态相符，并报监理工程师备查。
②盾构推进中测量
在盾构机的配置中，用于掘进方向控制的主要为导向系统（SLS-T）来控制，在盾构机右上方管片处安装吊篮，其底部加工强制对中螺栓孔，用以安放全站仪。见图9—3。
图9—3 SLS-T导向设备及工作图

强制对中点的三维坐标通过洞口的导线起始边传递而来，并且在盾构施工过程中，吊蓝上的强制对中点坐标与隧道内地下控制导线点坐标相互检核。如较值过大，需再次复核后，确认无误后以地下控制导线测得的三维坐标为准。因此盾构在推进过程中，测量人员要牢牢掌握盾构推进方向，让盾构沿着设计中心轴线推进。见图9—4所示。
图9—4 SLS-T导向显示平台

图9—5 SLS-T导向系统图
盾构推进测量以SLS-T导向系统为主，辅以人工测量校核。该系统主要组成部分有ELS靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机等见图9—5。

SLS-T导向系统能够全天候的动态显示盾构机当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差，主司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进姿态，使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。
为了保证导向系统的准确性、确保盾构机沿着正确的方向掘进，需周期性的对SLS-T导向系统的数据进行人工测量校核。
十、地下施工测量
（1）地下施工导线和施工控制导线测量
在盾构始发推进后向前掘进时，应布设施工导线用以进行放样并指引盾构掘进。施工导线边长为25—50m。导线点应设置于洞壁一侧，并及时测定盾构观测台的坐标，为盾构施工测量做准备。当盾构掘进100—200m时，为了检查隧道轴线与设计轴线是否相符合，必须选择部分施工导线点敷设边长较长（50—100m）精度要求较高的基本导线。并且，为了保证隧道贯通的精度，在基本导线中选取敷设边长较长（200—500m）精度要求更高主要导线点，提高测量精度，确保隧道贯通。施工控制导线的测量包括基本导线和主要导线的测量工作。（见图9-6）

观测采用左右角各三个测回进行观测，左右角平均值之和与360°的较差小于4″。边长往返测各两测回，一测回三次读数的较差小于3mm，测回间平均值较差小于3mm，往返平均值较差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。测距边只进行气压、温度等气象改正和倾斜改正，不进行高程归化和投影改正。
由于本区间隧道施工时，两台盾构相隔约一个月的时间前后进洞，则后推进的盾构势必对相隔的另一条隧道的成环管片产生影响，对已经在使用的施工用测量控制点也会造成平面和高程方向的不确定位移，故对于后推进的隧道内控制点在另一条盾构机在超越其相邻管片后，均应对该隧道的控制导线从井口的联系测量用基准方向上复测至盾构施工的最新吊台，这样方可将两条隧道推进的相互影响降至最低。
（2）地下水准测量
地下水准测量包括地下施工水准测量和地下控制水准测量，起算于竖井传递的井下固定点，地下水准点可利用地下导线点测量标志。
井下水准点一般以100m左右埋设固定水准点一点，水准尺必须用装气泡的水准尺，以便减少水准尺的倾斜而造成系统误差。
（3）盾构机姿态测量
盾构始发前，必须采用人工测量方法测量盾构机姿态，并将测量结果上报监理，监理单位对盾构始发姿态进行复核检查盾构机导向系统成果与人工测量盾构姿态一致性，确保始发姿态准确
在盾构施工掘进期间，每次移站都必须采用人工测量的方法检查盾构机姿态，监理单位进行复核，确保盾构掘进姿态准确。
（4）盾构隧道结构中心线三维位置偏差测量
在盾构掘进期间，须逐环人工测量每天拼装的盾构隧道管片环结构中心三维位置，连续两次测量应重合50%数量的管片，并按要求上报相关职责部门。具体要求如下：
1）当实测平面或纵剖面位置偏离设计位置≤50mm时，须上报监理。
2）50mm＜实测平面或纵剖面位置偏离设计位置＜100mm时,须上报监理、第三方测量单位、设计单位、建设单位。由设计单位进行限界核查，决定是否由第三方测量单位检测。
3）当实测平面或纵剖面位置偏离设计位置≥100mm，必须立即停止掘进施工，必须立即上报监理、第三方测量单位、设计单位，建设单位。由第三方测量单位进行测量，设计单位进行限界核查。
（5）盾构管片椭圆度测量
1）测量盾构管片内侧不同高度位置到设计线路的偏距，实测偏距与设计理论偏距互差应≤± 50mm。
2）管片顶部、底部高程与设计理论高程互差应≤± 50mm。
十一、盾构姿态日常测量
本工程盾构日常推进测量采用先进的自动导向系统以保证盾构施工轴线准确性，日常测量主要是对盾构机每环推进的三维姿态进行测量同时测量已成形的管片姿态，对于盾构一般有七个原始数据：
l 环号
l 转角坡度
l 后标水平角
l 前标水平角
l 竖直角位置
l 竖直角（前标）
根据这些原始数据利用事先编制的程序计算出盾构机切口及盾尾的平面与高程偏值以及盾构机的掘进里程，并报出报表。
（1）平面偏差的测定
将测量仪器安置在控制台上，采用强制对中盘（以消除对中误差对测角的影响），安置后按测量步骤来测定盾构上前后两标的坐标，必须进行两步归算：
第一步：根据轴线上的前后标坐标归算至盾构轴线的切口和盾尾坐标，与相应设计的切口坐标和盾尾坐标进行比较，得出切口平面偏离和盾尾平面偏离，最后将切口平面偏离和盾尾平面偏离加上盾构转角改正后，即为盾构实际的平面姿态，盾构前进方向左偏“－”，右偏“+”，在报表上表示。
盾构转角平面改正：

式中：——盾构转角
左转为“－”，右转“+”

（2）高程偏离的测定
在控制观测台上测定前标高程，加上盾构转角改正后的标高归算前标处盾构中心高程，按盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高，再与设计的切口里程标高、盾尾里程标高进行比较，得出切口中心高程偏离、盾尾中心高程偏离，即为盾构实际的高程姿态，上为“+”，下为“－”，在报表上报出。
盾构转角高程改正：

式中：——盾构转角
无论盾构右转还是左转，改正数均为正值“+”
（3）管片姿态测量
根据已测定的盾构姿态的几何尺寸与定比分点数字公式导出推算公式如下：
1、盾构轴线上管片拼装位置的偏离值计算
平面使用公式：
式中：——盾构总长
——管片前端到盾尾的距离
——盾构切口偏离值
——盾构盾尾偏离值
平——表示平面
高程使用公式：
其中：高——表示高程
2、管片偏离盾构轴线计算
平面必须测定拼装完成的管片与盾壳内壁左右两侧的间隙（与）（用带有毫米刻度的钢直尺），如果，则存在偏离（管片中心偏离盾构中心），其偏离值用下式计算：
式中：为“+”，表示管片中心在盾构中心轴线右
为“－”，表示管片中心在盾构中心轴线左
同理，高程也必须测定拼装完成的管片与盾壳内壁上下两侧的间隙（与）（用带有毫米刻度的钢直尺），若，则存在偏离（管片中心偏离盾构中心），其偏离值：

式中：为“+”，表示管片中心高于盾构中心
为“－”，表示管片中心低于盾构中心
管片姿态＝盾构轴线上管片拼装位置的偏离值计算+管片偏离盾构轴线计算的叠加
十二、曲线段盾构测量
本标段盾构区间共有三段曲率曲线，盾构在曲线段中掘进施工对轴线测量控制质量较高，为保证施工过程中隧道轴线，在运用自动导向测量基础上制定相应曲线测量措施。
首先建立以ZH点（或HZ点）为原点，切线方向为正北方向的施工坐标系。
井下导线点K为测站，J点为后视方向。XK＝－S，YK＝＋b， 设a0＝aK－J（施工方向）。
得盾构上测点1号（后标）及2号（前标）的水平角及边长为a1，a2，和L1，L2。
得1号，2号的计算式：
X1＝L1×COS(a0＋a1)＋XK
Y1＝L1×SIN(a0＋a1)＋YK
X2＝L2×COS(a0＋a2)＋XK
Y2＝L2×SIN(a0＋a2)＋YK
再根据1，2号点计算得切口和盾尾的坐标。
以上步骤完成切口和盾尾的实测坐标计算。
分下列三式判断该点的位置：
（1）当X值>0和< L0该点在第一段缓和曲线。即以X值当L值，代入缓和曲线拟合方程得设计横坐标。
所以：切口平面偏值＝实测切口Y－设计切口Y
盾尾平面偏值＝实测盾尾Y－设计盾尾Y
（2）当X值> L0和< L0＋圆曲线长时。该点在圆曲线段。用该点与圆心O点反算边长为S1。（S2盾尾至O点边长）
所以：切口平面偏值＝R－S1
盾尾平面偏值＝R－S2
（3）当X值> L0＋圆曲线长和<曲线全长时。该点在第二段缓和曲线段。这时必须把设计原点转移到HZ点上。注意这时曲线方向相反计算同1项相似。
十三、地表沉降测量
（1）掘进前，施工单位必须详细了解施工影响范围内的地面建、构建筑物、地下构建筑物、地下管线的情况及保护要求。一般情况下，盾构掘进过程中隧道中心线的地面沉降和隆起量应控制在＋10～―30mm以内。有特殊保护要求的区段应根据实际情况予以严格控制。
（2）在隧道推进方向上，沿隧道中心线每10m布置一沉降点。每100m布置一沉降测量断面。每一测量断面以轴线为中心，向两侧3m、9m、15m各布置一沉降测点，总计11点（含左右线轴线上的点）。
十四、隧道沉降测量
（1）要求在盾构施工全过程中设立一定数量的隧道沉降观测标志，每10m设一个点。测试频率为：距推进面20m范围内1次/天；距推进面20m～50m范围时，1次/2天；距推进面大于50m范围，1次/周；隧道贯通后一个月一次，直至终验。
（2）若有较大的隧道沉降或隧道直径变形时可根据监理工程师意见增加测点。测量数据须及时提交监理工程师，如果变形值接近极限值时，监理工程师可要求施工单位及时处理。
十五、贯通测量
为保证隧道后阶段盾构推进贯通，应在贯通前进行专门的贯通测量。其内容应包括：地面控制网复测、接收井门洞中心位置测定、竖井联系测量和井下导线测量。其中利用坐标法测定洞门中心，其它几项采用方法与前几节相同。洞门中心复测方法如图所示。

图5.19 洞门圈复测示意图
洞门圈中心坐标为：xo=( xA+ xB)/2, yo=( yA+ yB)/2
洞门圈中心高程为：Ho=( HC+ HD)/2
贯通中误差：横向贯通中误差不超过±50mm；高程贯通中误差不超过±25mm
十六、竣工测量
（1）盾构隧道贯通后进行贯通误差测量，贯通误差测量是在接收井的贯通面设置贯通相遇点，利用接收井传递下来的地下控制点和指导贯通的地下控制点分别测定贯通相遇点三维坐标，贯通误差归化到线路纵向、横向和高程各方向上的数值。
（2）隧道贯通后进行贯通隧道内导线的附合路线测量，并重新平差作为以后测量依据。
（3）竣工测量内容包括成型管片的横向偏差值、高程偏差值、水平直径和竖直直径等。
根据惯例对已成隧道进行竣工测量，一般直线段每10环一点，曲线段每5环一点。测出三维坐标报出偏值，沿里程桩号增大方向平面位置，偏右为“+”，偏左为“－”，竖直方向偏上为“+”，偏下为“－”。
①平面测量方法：采用4米铝合金刮尺在中心处贴好反射片，再用一把水平尺固定在刮尺中间控制刮尺是否水平。把刮尺放在所要测环的底部，使用刮尺水平放置，全站仪安置在井下控制导线点上直接测量这环的中心平面坐标。
②高程测量方法：测量所要测环的中心底部和顶部的实测高程，计算平均值。
③管片横竖直径测量方法：用手持测距仪分别放在管片底部和腰侧来测得管片的横竖直径，通常取2-3次测量结果的平均值。管片竣工测量方法如图5.20所示。
（4）竣工测量完成后，按监理工程师要求填写测量成果数据。
（5）对竣工测量数据妥善保存，最后作为竣工资料归档。

图5.20管片竣工测量示意图
十七、提高贯通精度的方法和测量管理
（1）提高贯通精度的方法

组织我公司精测队根据业主提供的工程定位资料和测量标资料，并对所给三角网点、水准网点及其它控制点进行复测；同时加设施工过程中使用的固定桩，并密切与监理工程师配合，严格遵守业主要求的工程测量技术规范，并将测量成果书报请监理工程师及业主审查、批准。
影响贯通精度的主要是横向贯通误差，横向误差估算公式如下：

式中：n为设站数，L为隧道总长，mβ为测角中误差，ρ为常数，mα为起始方向中误差。
由上式可看出，为了减少横向贯通误差，必须采取如下测量措施：
1）提高定向边的精度，即减少mα的值。测量时采取各种措施减少因仪器对中误差和因边长短、竖直角大而引起的测角误差。如采用强制对中标志，尽可能拉长定向边的距离，用联系三角形定向时因尽可能按照联系三角形的最佳形状进行布设，并至少进行三次，并根据每次测量情况取加权平均值，尽量避免竖直角大的短边情况发生，对联系测量的方案进行多研究，多实践，定期对地表导线点进行测量复核，提高联系测量的精度。定向边精度每提高1″，将极大提高贯通精度。
2）提高测角精度，即减少mβ的值。控制测角中误差，所有标志采用强制对中标志。
3）减少测站数n的值，即增大施