城市轨道交通建设过程中，车站主要形式是地下车站。地下车站在大、小里程左、右线均可以具备始发盾构机的条件，如在同一车站始发掘进左、右线的4条单线区间，则该车站联系测量工作的精度将制约4条单线区间的贯通精度。现在越来越多的车站采用这种1站4线的施工方案，这种施工方案经济效益显著，同时节约场地。这种施工方案就给测量工作提出了更高的要求：在1站4线的情况下，如何在车站规划联系测量网型，并提高始发基线边精度，以保证区间的精准贯通。

以佛山市轨道交通三号线工程3204-1标北滘站—美旗站—水口站盾构区间为案例，探讨同一车站始发4条区间的基线设计和地面控制网的改造，以上4条单线盾构区间均在美旗站始发掘进，分别在北滘站大里程左、右线和水口站小里程左、右线接收。

一、原地面平面控制网的缺陷

图5.4为原地面平面控制网网型。

图5.4　原地面平面控制网网型

根据前期交桩成果，北滘站—美旗站盾构区间自始发井（美旗站），需经过地面控制点M3T242、M3T243、M3T244、M3T245、M3T097A、M3T210、M3G37，再进行北滘站的场地附近加密点控制测量，才可以到达接收井；北滘站—美旗站盾构区间自始发井（美旗站），需经过地面控制点M3T241、M3T253、M3T254、M3T255、M3T256，才可以到达水口站接收井。

根据《城市轨道交通工程测量规范》（GB/T50308—2017）中对导线网测量的技术要求（见表5.4），控制点数量的增加直接导致测站数的增加，同时意味着精度的降低。

表5.4　精密导线网测量技术要求

二、原地面贯通误差预计及网型改造的必要性

地铁盾构区间隧道贯通误差主要来自以下五方面的测量工序：地面控制网误差、联系测量误差、地下控制导线误差、盾构姿态测量误差、吊出井联系测量的误差。

地面导线测量会引起在贯通面上贯通点横向误差，表现为测角误差和测边误差的共同影响。

导线测角误差引起的横向贯通中误差为：

式中 mβ—— 导线测角中误差，暂按《城市轨道交通工程测量规范》（GB/T50308—2017）要求选取为2.5″；

—— 导线测角的各导线点至贯通面的垂直距离的平方和（m2）；

ρ —— 206 265″。

导线测边误差引起的横向贯通中误差为：

式中—— 导线边长相对中误差，按规范要求选取为1/60 000；

—— 导线各边长在贯通面上投影长度的平方和（m2）；

两者共同的影响：

1.北滘站—美旗站盾构区间

表5.5为北滘站—美旗站盾构区间地面导线测量对贯通误差影响统计表。

表5.5　北滘站—美旗站盾构区间地面导线测量对贯通误差影响统计表

由表得知：

则地面控制测量对横向贯通中误差的影响值：

2.美旗站—水口站盾构区间

表5.6为美旗站—水口站盾构区间地面导线测量对贯通误差影响统计表。

表5.6　美旗站—水口站盾构区间地面导线测量对贯通误差影响统计表

由表得知：

则地面控制测量对横向贯通中误差的影响值：

综合以上数据，北滘站—美旗站盾构区间和美旗站—水口站盾构区间贯通误差预计中，地面网型中点位数量过多对贯通误差的影响较大，为减小地面控制点对贯通误差的影响，进行平面控制点的改造势在必行。

三、平面控制网改造

本次地面控制点改造，旨在取消原导线网中不合理的点位，减少由始发井到达接收井的地面控制点数量，将垂直于线路方向的导线逐一修正为平行于线路方向。

改造后，北滘站—美旗站盾构区间自始发井（美旗站），经过地面控制点M3T256B、M3G38、M3G37、M3T210A、M3T097B即可以到达接收井（北滘站）；北滘站—美旗站盾构区间自始发井（美旗站），经过地面控制点M3T256B、M3T255A、M3T257，即可到达接收井（水口站）。图5.5为改造后的地面平面控制网网型。

图5.5　改造后的地面平面控制网网型(www.daowen.com)

四、美旗站基线设计

基线边联系测量对贯通误差的影响分析如下所述。

1.北滘站—美旗站盾构区间

5次联系测量在贯通面上贯通点横向贯通中误差。两井定向的误差主要由边长丈量、角度观测和吊锤投点三部分作业产生。

（1）一般定向误差值ma=2.5″，推算一次定向误差对横向贯通误差的影响为：

（2）钢丝投点按照经验值为±10 mm，假设投点误差和定向误差都独立的，则联系测量引起的横向贯通误差为：

（3）由于在贯通前将在始发井独立做5次联系测量，则联系测量对贯通产生的横向中误差为：

2.美旗站—水口站盾构区间

7次联系测量在贯通面上贯通点横向贯通中误差。两井定向的误差主要由边长丈量、角度观测和吊锤投点三部分作业产生。

（1）一般定向误差值ma=2.5″，推算一次定向误差对横向贯通误差的影响为：

（2）钢丝投点按照经验值为±10 mm，假设投点误差和定向误差都独立的，则联系测量引起的横向贯通误差为：

（3）由于在贯通前将在始发井独立做7次联系测量，则联系测量对贯通产生的横向中误差为：

根据以上数据，单条基线边进行联系测量的次数越多，基线对贯通误差的影响越小。

考虑到美旗站为4条单线区间的始发井，分别是北滘站—美旗站盾构区间左线、北滘站—美旗站盾构区间右线、美旗站—水口站盾构区间左线、美旗站—水口站盾构区间右线，盾构基线的设计需满足以下要求：

（1）地面两近井点的方位平行于掘进方位，以避免测距对掘进方位的影响。

（2）地面近井点布设成强制对中墩且位于基坑变形影响较小的位置，以减小对中误差并减弱基坑变形对点位的影响，保证地面近井导线的稳定可靠且利于后期利用。图5.6为地面近井点布设现场图。

（3）需焊接钢丝架，架子需牢靠不易变形，而后在钢丝的选择上采用了φ 0.3 mm的钢丝，因底板埋深较浅，且细钢丝利于观测。图5.7为钢丝托架埋设现场图。

（4）基线边控制点需跟底板钢筋绑扎同时布设，并布设在靠近侧墙倒角的底板上，以提高点位的稳定性。

（5）基线边控制点在埋设期间须加装套筒，防止点位被碾压破坏。图5.8为底板点埋设现场图。

（6）基线边控制点间距尽量拉长，以较少测站数并提高方位精度，该车站直接利用左、右线第1、3组底板控制点作为永久基线边，第2组底板控制点作为检核点。图5.9为基线边联系测量网型示意图。

（7）永久基线边在联系测量过程中每次需进行独立测量，并以多次基线边联系测量成果的平均值作为最终成果。

图5.6　地面近井点布设现场图

图5.7　钢丝托架埋设现场图

图5.8　底板点埋设现场图

图5.9　基线边联系测量网型示意图

五、区间贯通测量误差实测

北滘站—美旗站盾构区间和美旗站—水口站盾构区间在区间双线贯通后，土建施工方会同第三方测量单位对实际贯通误差进行了测量，以确定前期地面控制点改造和基线边设计工作是否有助于贯通精度的提高，实际贯通误差见表5.7。从实际贯通后的贯通误差统计来分析，本次地面控制点和基线边的设计对提高贯通精度有一定帮助。

表5.7　实际贯通误差

六、小 结

根据以上数据统计对比，在同一车站具备左、右线始发的条件时，有必要考虑始发基线边的设计，同时也需要对地面网型中不利于提高贯通精度的点位进行改造。依据已经完成的北滘站—美旗站—水口站盾构区间的地面网型改造经验，地面网型改造需要注意以下方面：

（1）需要减少始发井到接收井的导线点数量。

（2）改造的导线点技术要求应按照《城市轨道交通工程测量规范》（GB/T50308—2017）中精密导线点的相关技术要求执行。

（3）改造后的导线边应尽量平行于掘进方向。

（4）在车站附近有2条独立的导线边，方便后期的联系测量作业需要。