广东华隧建设集团股份有限公司 510228
摘要：城市轨道交通作为一项综合性的系统工程，具有精度高、周期长等特点，从设计、建设到运营等各个阶段与测量工作都密不可分。统一、稳定的地面测量控制网是整个工程建设的基础，是实现优质工程的必要保证。论本文以城市轨道交通工程地面控制网为研究对象，首先阐述了地面控制网测量的基本任务与内容，然后对地面控制网测量特点进行了详细分析，最后提出了地面控制网测量的布网原则。
关键词：城市轨道交通；地面控网；测量；原则
一、地面控制网测量的任务和内容
地面控制网测量工作是在城市轨道交通工程建设的初期阶段，将建设地段的设计数据、环境数据等很好的融合在一起，为市民生活、城市建设提供基础性框架服务，同时从工程开始建设直至竣工通车，都将以此为依据，指导整个工程建设。城市轨道交通地面控制网分为地面平面控制网和地面高程控制网两类，两者均要求结合线路规划情况，分别进行专项的地面控制网设计，且应与原有城市坐标或高程系统一致。
首先，地面平面控制网作为隧道横向贯通的基础，也为安装测量网、变形监测网提供基础保障，同时也为工程设计提供大比例尺地形图测绘，为工程建设过程中的施工放样、轨道铺设、断面测量、建设期间变形监测以及运营后的结构变形监测等提供基础性服务。这就要求城市轨道交通工程所建立的地面平面控制网的大小、形状、点位分布应当满足轨道交通工程施工的需要，满足城市轨道交通总体规划。要求地面平面控制网在城市一、二等控制网的基础上建立，并以两个等级进行布设，首级采用GPS卫星定位控制网，二级采用精密导线网。其中GPS网起到整体骨架作用，是后续测量的基础，而导线网是在GPS网的基础上布设而成的，可直接服务于施工测量的附合导线、闭合导线或多个结点的导线网。
其次，地面高程控制网要求应与城市原有高程系统一致，结合线路规划，进行专项的控制网设计。地面高程控制网作为隧道高程贯通的基础工作，同时可为工程设计提供大比例尺地形图服务，为工程建设施工放样服务，这就要求高程控制网的大小、形状、点位分布应满足轨道交通工程实际施工需求，根据轨道交通的总体规划来布设。一般来说，地面高程控制网同样为两个等级布设，首级是与国家二等水准相当的城市轨道交通一等水准网，二级是适用于加密的城市轨道交通二等水准网。由于城市轨道交通工程建设周期较长，一条线路从设计到施工完成需要3至5年的时间，有些线路还要依据所建工程都要依据工程的规模大小和达到的标准进行分期。在这期间有些控制点难免可能会被破坏，有些控制点可能会因为建、构筑物的施工或城市地面沉降等因素都有地面控制点丢失或沉降。因此，地面控制网的测量工作需要在一条线路开始施工前进行一次，以后每一年再分别进行一次复测，工程期间还需及时维护、统计并更新各控制点情况，确保施工期间地面平面及高程控制网的完整性，以便后续测量工作。
二、地面控制网测量特点
作为城市轨道交通工程的基础服务框架，地面控制网的测量工作是有着它自身重要的使命和意义的，再加之受工程施工等综合因素的影响，使得城市轨道交通工程地面控制网测量具有以下四个方面的特点：
1.设计测量数据与施工控制网测量数据为两期数据，可能存在一定的差异。
地面控制网的测量工作通常是在工程规划设计后或初步设计甚至是施工设计完成后才进行的工作，而城市轨道交通工程的设计工作（包括规划设计、初步设计和施工设计），需要依据规划线路沿线地区的地形地貌、地下管线、线路周边环境等数据来进行，这些数据可以是来自于城市基础信息数据资源信息的，也可以是在城市基本控制网的基础上测量所得的数据资源。而如今，国家对国土资源非常重视，随着信息技术以满足实际工程需要这样的思路逐步发展，越来越多的城市在建立甚至是在不断完善自己的城市基础信息数据库，这也就表明，在一项建设工程的设计阶段，会有更多已经存在的测绘数据可以被直接利用，针对于设计的专项测量工作仅是为了查漏补缺，或者是为了局部的修补，这样两期甚至是几期的数据差别就愈发明显。由此可见，设计所用测量数据与工程建设所用测量数据在起算控制点等基础测量数据方面有可能会存在差异，须有机结合统一。
2.交通线路分期建设，测量工作保证了各条线路间的正确衔接。
通常城市轨道交通工程由于其投资大、建设周期长，一条线路分几期施工，且需要在交叉路段实现与其他线路的换乘，而测量工作是保证各条线路贯通连网的首要基础。
3.工程分标段施工，工点多，测量工作环节多，任务重。
轨道交通工程土建施工时，往往将一条线路分为多个标段进行施工，工程分段多，且长短不一，便形成了许多贯通面。地面控制网作为开展施工建设的首要基础，尤其以长距离盾构隧道最为突出，对贯通精度要求自然提高，反之对各个最基础的控制网测量工作精度也就提出了更高的要求。
4.测量环境复杂，工作开展难度大。
城市轨道交通工程的建设主旨是为了缓解城市交通压力，因而一般建设在闹市区，地上高楼林立、车水马龙，一条线路从设计初期的地形图测绘、管线调绘到建设过程中的控制点加密、施工放样等多个环节均离不开测量工作，且测量工作环境复杂、障碍物多、遮挡严重、通视困难等现实条件都造成了测量工作开展起来难度很大。
三、地面控制网测量的布网原则
考虑到城市规划、各条轨道交通工程的融会贯通以及城市轨道交通工程自身的施工特点，在布设控制网时应遵循以下四条原则：
（1）是要充分收集整理已有数据，做好原始资料的分析利用。在国家各级测绘部门多年的组织实施下，国家高等级平面、高程控制网已基本建立，绝大部分地区均构建了基础地理信息数据库。尤其在城市地区，由于经济社会发展的需要，已有测绘数据较为丰富，在原有基准网的基础上，部分城市根据需要建立了各自的独立坐标系统。充分收集分析已有的测绘数据资料，按照工程特点和建设施工需要选择已有的基准点，一方面能够保证地面控制网布设的精确性，另一方面能够极大的提高测量工作的效率，节省人力物力。但需要注意的是，从各个方面收集的测绘资料往往在基准框架等方面存在差异，仅在坐标系方面就是用北京54、80，CGCS2000、城市独立坐标等不同坐标，因此要首先做好数据的分析转化，避免因此产生误差甚至错误。
（2）是要注意所建工程与城市建设规划的有效衔接。城市轨道交通控制网布设与野外测绘工程的最大区别在于已有的城市建筑对控制网点的选取、导线的布测等产生了重要影响。随着GPS技术的广泛应用平面控制网观测对于网点的通视要求有所减低，很大程度上减弱了城市已有建筑给观测带来的不利影响。但高程控制网依然受到通视条件的限制。除此之外，高程建筑对卫星信号造成的多路径效应误差，建筑沉降对控制点稳定性等造成的影响都需要提前考虑。应在保证对轨道线路严密控制的基础上，尽量选择远离高层建筑、主干道路、稳定性较好的点进行布设和观测。
（3）是布设过程中要在保证控制网精度的基础上，布设适中密度的点位，保证有足够的控制面积。城市轨道交通测量路线较长，对于测量精度要求较高，控制网布设的精度和密度对于最终测量的结果将产生直接影响。在实际布设过程中，要充分利用城市已有的高等级控制点，适当加大控制网布设密度，避免由于缺少控制点而造成较多的支导线测量，确保最终成果的精确性和可靠性，以足轨道交通工程的实际施工需求。
结语
城市市轨道交通工程线路安全、舒适运行的前提不单单是依靠道床等设施的合理选型，更重要的是取决于线路的施工精度，而测量工作是影响线路施工精度的关键环节，地面施工控制网测量是整个工程建设的基石，是所有其它测量工作和土建施工的龙头，是实现优质工程的先行基础工作。在城市轨道交通建设中，要根据项目的实际情况，充分利用新技术，新方法，着力于地面整体控制网络的测量工作，确保必要的精度。
参考文献：
[1]殷绍铭.论构建城市轨道交通工程测量控制网的必要性[J].房地产导刊，2019，（30）：108，150.
[2]曹猛.城市轨道交通施工控制网测量技术探究[J].建筑工程技术与设计，2018，（34）：1359.
[3]任燕.城市轨道交通工程控制测量建网方法研究[J].建筑工程技术与设计，2018，（26）：3162.
[4]徐琳平.城市轨道交通施工控制网测量技术探究[J].智能城市，2018，4（8）：129-130.