1、地鐵調坡測量中線定線方法探討曾劍生 （上海中翰科技有限公司南寧分公司 廣西 南寧 530012）Inquire into technology for fixing midline of subway adjusting slope surveying Deng Qingren（Zengjiansheng Shanghai Zhonghan Technology Co.，ltd.Guangxi.nanning.530012）【摘要】本文簡述了地鐵調坡測量的目的和內容，并針對調坡測量中的區間以及站臺定線做深層次的分析，從而討論地鐵中線定線的新方法。通過一系列現場施工數據的比較，得出新的地鐵中線定

2、線方法的可行性和可用性。測繪信息網【關鍵詞】地鐵調坡 定線 方法 CAD【Abstract】It introduced simply the purpose and content of subway adjusting slope surveying.And it discussed new and old technology of subway-midline fixing line from deeply analyzing how to fix line of the siding-to-siding block and station of subway adjusting slo

3、pe.From serials of building scene data，it compared out of the feasibility and usefulness of new technology of subway-midline fixing line. 【Key Words】Subway adjusting slope Fixing line method AUTOCAD 1 概述測繪信息網隨著經濟和社會的發展，建設軌道交通越來越成為大、中城市緩解交通壓力，提高生活、出行質量的一個舉措。國家在2001年6月1日開始施行地下鐵路、輕軌交通工程測量規范，為該類型的工程測量提供

4、了一定的參照與依據。上海自1997年第一條地鐵線運營以來，已成功的建好了地鐵一、二號線以及輕軌三號線，本文是以上海市軌道交通地鐵四號線的調坡測量任務為基礎來進行調坡測量中線快速定線方法探討的。測繪信息網2 地鐵調坡中線定線傳統方法由于城市地鐵隧道在空間、通視上的局限性，所以地鐵在中線放樣時，能且只能用偏角法。下面以上海市軌道交通地鐵四號線的臨平路站至楊樹浦路站間的一個曲線為例子進行探討。1）以臨平路站站臺位為直線邊起邊，做一條精密導線至楊樹浦路站站臺（也以站臺為直線邊終邊）。在做導線時，導線點都選在曲線的中點上，以便放樣時檢查所定的中線的合格情況。2）根據測得的導線數據來計算曲線偏角和線路便宜

5、量。3）將算得的曲線偏角與隧道曲線偏角設計值相比較，若二者差值在30秒以內則可以進行下一步，否則需要相關聯系并報告情況，等候相關單位的指示。測繪信息網4）根據已知偏角、圓曲線半徑、緩和曲線長度，解算曲線要素。5）根據所算得的偏角、X、Y、T、L、起始站里程，解算曲線偏移量而算出曲線ZH點的里程，如圖1，此時，可以計算ZH點的里程了。即XK2+799.787。圖1 曲線線路里程偏移量計算圖6）根據直緩點里程和前面所解得的曲線要素，算出HY點、QZ點、YH點、HZ點的里程。再根據實際情況在這5個要素點之間進行插點。7）根據計算結果到曲線隧道進行實地放樣。8）初步放樣結束后，測量中線的樁號標高以及隧

6、道橫斷面測量。3 地鐵調坡中線定線新方法測繪信息網由于工程工期短，傳統方法很難滿足工程的需要。考慮到線路定線最主要的目的是為了使線路滿足結構的限界要求，因此，根據此要求建立了如下的一種“計算機程序全程解算+計算機工程制圖模擬”的作業模式，極大的精簡了作業過程，提高了效率、縮短了工期、提高了工程質量。具體思路為：1）將整個作業過程中的需要計算的部分進行計算機程序化。即將導線的解算、要素點的解算、偏移量的解算、放樣點的解算用編程工具Visual Basic 6.0給編寫出來。這樣可以通過筆記本電腦現場及時解算出來，而且完全避免了計算的錯誤。測繪信息網2）用編程工具Visual Lisp語言編寫出一

7、個小程序HHQX。通過相應的操作，該程序可以在AutoCAD平臺上根據要求的繪出相應的“緩和曲線+圓曲線+緩和曲線”的曲線。在變更線路時，只需要通過該程序改變緩和曲線的長度和圓曲線的半徑，它就重新繪出變更后的路線，通過和精密導線點、已繪出的曲線進行反復比較，便可以很快找到最優的線路變更方案，記下此時的緩和曲線長度和圓曲線半徑。3）通過編寫好的Visual Basic程序解算出放樣的數據。為保證操作的順利，在實際操作中，還應該注意以下問題：1）根據隧道的結構，對所要進行放樣定線的該條緩和曲線或圓曲線的設計值進行分析，同時了解現場的隧道或站臺結構情況，確定該緩和曲線或圓曲線的兩端直線段在隧道或站臺

8、的大致位置。2）在大致直線段內的隧道結構中心分別定出兩導線點，在曲線區間內的隧道結構中心每隔60-70米定一個導線點，從一直線段測設該導線至另一直線段。測量過程中要細致認真，對點定向要用探照燈加鋼針或其它對點器，減少由于棱鏡對中以及整平誤差產生的影響。其它作業方法嚴格按照導線測量規范。3）通過測設的導線計算所要放樣的曲線的偏角，利用AUTOCAD，以獨立坐標系將導線各點輸入CAD，顯示各導線點的位置。同時根據設計提供的圓曲線或緩和曲線的半徑、緩和曲線長度以及導線的兩直線段，在AUTOCAD輔助設計軟件的平臺上，利用HHQX命令模擬出所放樣定線的緩和曲線。4）假設忽視實際操作過程中的各種誤差，理

9、論上通過CAD圖形顯示中的圓曲線或緩和曲線與導線點的比較，可以分析出所提供的各個設計數據是否滿足隧道結構凈空要求。具體形式如下：當隧道線路結構為左偏（以下所說的左、右均為線路里程前進方向），則模擬的曲線應在導線點的右側，同時可以通過比較各導線點至模擬曲線的距離來確定是否滿足要求。該距離應通過內外軌的超高值以及曲線半徑的關系來確定最大距離值。（如下圖2）測繪信息網圖2 HHQX模擬圖 當隧道路線結構為右側，則模擬的曲線應在導線點的左側，各項比較同上。解決方法：測繪信息網（1）如果各個比較的數據值均在限值范圍內，則表示該曲線的各要素基本滿足隧道界限的要求，通過由固定的里程點計算各曲線控制點的里程后

10、，可依照此設計的曲線半徑、緩和曲線長度以及所測出的偏角計算各個控制樁的放樣數據，進行現場實地的放樣。（2）如果各個比較的數據值中由部分超出限值范圍，則表示該曲線不能滿足隧道限界的要求，必須通過調整曲線要素，比如曲線半徑、緩和曲線長度、偏角等來控制線路的走向。具體的調整過程也可通過CAD的模擬緩和曲線來實現。測繪信息網5）調整滿足條件后，可以根據調整后的各要素實地放樣各控制樁位點。在放樣定線過程中，必須保證放樣點間距最好平均，遇到有過近的控制點可隔站放樣，以減少由于前后視距離相差太大而產生的誤差。6）在忽視放樣誤差的情況下，從曲線一端的直線上實地按計算資料放樣后肯定最終附合到曲線另一端的直線上。

11、但事實上，由于放樣過程中的各項偶然誤差的產生，最終放樣的曲線最終的直線段可能與原先測設偏角時所定的直線段有一定的差距（平行移動量或產生一定的偏角）。曲線越長，累積放樣過程中的誤差越大，這種兩直線之間的差距也會越大。測繪信息網7）放樣定線調整后，判斷定線成果是否可行需有如下檢驗要求：（1）檢查各相鄰點之間的縱、橫誤差，不應超過下述限值：直線上，縱向為±10mm；橫向為±5mm。曲線上，縱向為±5mm；曲線段小于60m時橫向為±3mm，大于60m時橫向為±5mm。（2）實地定線后的曲線尾直線段與測設偏角時的直線段有偏差，也需考慮其相對與隧道或站臺結

12、構的位置。在隧道內，直線段一般應位于隧道結構中心，同時必須考慮下一條曲線的走向為左偏還是右偏，盡量要求與其相反方向偏離。在站臺上，定的直線在當初選點時就必須考慮其與已建的建筑物的關系（與側墻的距離應大于2.20米，與站臺的距離應大于1.625米）。實際的明珠線二期測量過程中，由于站臺都未建，因此必須以與側墻的距離關系為準，即最終放樣后的直線段在站臺上要保證其與側墻大于2.20米且小于2.30米。同時，要保證站臺直線延伸到隧道內直線段后的位置必須同樣大致位于隧道結構中心上。8）按照此方法放樣每條曲線。放樣后需測量所定線路在隧道內的橫斷面，用以證明所定線路的可行性。新采用如下方法：1）與傳統方法第

13、1步相同。測繪信息網2）根據測得的導線數據輸入已經編好的計算機程序，計算曲線偏角和線路偏移量。（如圖3）圖3 VB程序解算導線圖 3）與傳統方法第3布同。測繪信息網4）直接點擊圖3中的“放樣點解算（G）”按鈕，得到圖4。5）分別在相應位置填入緩和曲線長度、圓曲線半徑、起算點里程（其始站里程），選擇好相應的條件后，單擊“開始解算（C）”按鈕，即可得到結果。（如圖5）6）根據上述計算機程序解算出來的數據，在AutoCAD平臺上分別放樣出已經做好的精密導線和將要放樣的曲線。測繪信息網7）將導線圖形和曲線圖形重疊起來，得到類似于圖4的形式，在圖4中看不出導線圖形和曲線圖形的重疊。通過CAD相關程序量取

14、導線點到相應曲線點的距離，來決定最佳曲線最佳變更方案，并記下最佳方案的緩和曲線長度和圓曲線半徑。8）再使用放樣點解算程序，解算出數據，并轉化到Excel中打印出來，到現場放樣。9）現場檢驗實際放樣效果于計算機模擬的差距，若差距在允許范圍之內，則進行測量中線的樁號標高以及隧道橫斷面測量。測繪信息網只要按相應的放樣的精度規范操作，現場檢驗實際放樣的效果與計算機模擬的差距總是在允許范圍之內。在理論情況下，實地放樣只需一次。實際上，在該工程采用了新方法以后，曲線實地放樣平均每條曲線只需1.5次。而使用傳統方法，最少要到實地放樣2次。使用新方法放樣，在最好的情況下，只需一次就完成了單條曲線的中線定線。在

15、困難的情況下，也只需要3次，而平均每條曲線的工作日為2.5天，且極大的節約了施工成本。為保證新方法的正確性，我們專門對已經用傳統方法做過的曲線數據進行了檢驗，檢驗的曲線有四條，正確率為100%。測繪信息網4 結論新的地鐵調坡測量中線定線方法優于傳統的中線定線方法，在實際工作中，完全可以取代傳統的中線定線方法，并取得比傳統方法更好的結果。新的地鐵調坡中線定線方法相對傳統方法優點如下：1）減輕了數據計算的壓力，保證了數據計算的正確性。數據的計算免去了煩瑣的一級檢查、二級檢查、三級檢查。只需要兩級檢查，且檢查的形式從重復的計算的模式上轉到了數據核對上來。2）極大的節省了工作的時間，減少了測量外業的重

16、復工作量，在一定程度上提高了作業的效率，保證了工期，提高了工作效益。測繪信息網3）能夠很清楚的發現隧道結構的特征和定線可能出現的問題，同時能夠從圖形上很清楚地了解調整各曲線元素對曲線所引起的形狀變化，并做好可能出現問題的預備，在施工現場及時發現和處理可能出現的問題。測繪信息網4）在趕工期的情況下和保證施工質量的前提下，新方法可以通過將便攜式計算機帶到施工現場，可以極大的提高工作效率。新的地鐵調坡測量中線定線方法相對傳統方法也有其缺點，即需要操作者較高的計算機操作水平，特別是操作者要對AutoCAD很熟悉，否則就沒有辦法操作。總之，新的地鐵調坡測量中線定線方法盡管有其缺點，但它是社會發展的一種趨勢，更是一種完全可以取代傳統中線定線方法的方法，值得推廣。它必將取代傳統的地鐵調坡測量中線的定線方法。參 考 文 獻測繪信息網1 GB50308-1999，地下鐵道、輕軌交通工程測量規范，中國計劃出版社2 GB50312-1999，地下鐵道、輕軌交通設計規范，中國計劃出版社3 李青岳、陳永奇，工程測量學，測繪出版社，1995.64 龔沛曾、楊志強，Visual Basic 程序設計教程，高