摘要:以新工科的發展需求為引導,以工程應用為出發點,結合互換性與測量技術實驗課程的特點,對當前的實驗教學現狀以及存在的問題進行了分析,針對實驗教學內容、實驗教學方式方法等方面進行了改革。提出了開設1+1型綜合創新性實驗,引入微課、微視頻,搭建網絡實驗教學互動平臺等舉措,并將虛擬仿真、工程檢測等技術引入實驗教學。開拓了學生的專業視野,培養了學生的工程素養,提高了學生的綜合創新能力。

關鍵詞:新工科;實驗教學;工程應用;改革

城市軌道交通中需要重點建設和研究的項目是隧道貫通,相關人員要重視前期的測量工作,使用先進的技術和工藝,確保地上與地下連接測量的完備性,提升控制網創建的精確程度,減小誤差。分析大量成功案例可知,利用聯系測量的方式,將地上和地下的坐標統籌測量將提升精度,保證隧道貫通作業的精準程度,解決貫通面測量上的難題。下文將就聯系測量的基本原理和應用方式予以詳述,以期為其他城市軌道交通建設過程提供有力的材料,提升城市發展進程。

1城市軌道交通聯系測量研究與應用

以合肥市某地鐵站的測量過程為例,其全長3771.2m,設立四個子工程,分為多個區間,首先要設置線路樁點,每兩個線路之間的距離是133.25m,1405m,997.3m,1235.65m。

1.1兩井定向法

兩井定向法主要適用于倆豎井之間存在連通的巷道的測量中,通過在豎井上懸掛鋼絲的方式,利用重力作用,確保地面和井身連接的緊密程度,并構建地面坐標系,按照平面指引的方向,順勢傳遞到井下,完成地下部分的測量工作。使用此種方式要注意鋼絲間的聯系方式,是引出一條導線,需要準確測量導線與地面和地下井面之間的水平角,并在假定坐標系上形成角度圖示,提升整體測量的精準程度。因而使用此種測量方式能夠在倆豎井位置確定的情況下,避免投向誤差的影響,提升精度。聯系三角法常用于礦業測量中,對于深度大作用面小的井口十分適合,但缺點是作用流程繁瑣,作業難度大,但能夠保證精度要求,現階段在城市軌道交通聯系測量中較為常用。以某地鐵施工為例(如表1所示),其利用懸掛重錘的方式,同時配以乏油阻尼液,使用配套覘板和反射片,確保觀測方向的測回次數[1]。

1.2陀螺全站儀測量法

使用此種方法可測量豎井位置和角度位置的情況,通過使用此種辦法將直接測量井下方位角,縮短定向的時間,確保在測量完畢后,即刻恢復井筒的工作效果,優化測量過程,使得整個流程更為精簡,具備高效測量的特征,前期測量方式效果良好。使用陀螺全站儀的聯系測量辦法時要與全站儀、鉛垂儀和陀螺儀連用,區別于傳統的定向幾何辦法,能夠解決施工位置環境問題,避免因環境狹窄影響圖形強度的提升,提升檢測的靈活性,具有多方向和層面校核的特點,目前在城市軌道交通建設中十分常見,充分體現其應用的科學程度[2]。一般測量過程中,要注重多種儀器聯合使用的方法,設定觀測的標志點,確定測回間互差,將棱鏡位置移動到的水平方向,三次測回,將角差控制在內。使用此種方法需要注意的是,首先要充分了解地面已知邊的測定儀器常數,該常數是陀螺儀位置與子午線之間的夾角,說明穩定位置與地理子午線并不重合,并將偏東向記為+,偏西邊記為-,確保誤差控制的效果。其次,將儀器安裝在定向位置,利用多宗儀器共同作用,準確測量定向邊的方位角,一般需要測量兩次才能夠將互差控制在內,并在上井后二次確定儀器常數,重復作業2~3次,同樣需要確保互差值,利用多個數據最終求得常數最大值。最后,精準測算收斂角,需要明確的是,收斂角是測量子午線與投影面之間的夾角,其代表真子午線與中央子午線間的聯系,換句話說真子午線和坐標縱軸均存在于高斯平面上。與儀器常數相通的地方是其同樣要保證方向,一般以北方向作為基準,偏東向記為+,偏西邊記為-,因此在得到測量結果后,即可查表算出最終的坐標方位角具體標準詳見表1。

1.3導線直接傳遞法

使用導線直接傳遞的方法可解決井深較淺、作業面較大的豎井測量問題,利用直接傳遞的方式,連接地上和地下測量的數值,保證坐標和方位測量的一致性。使用此種辦法能夠保證明挖隧道和車站的精準度,并且具有施工難度小,測量精準強度高的優勢,有助于提升測量的效率,需要注意的是,做好數軸補償和測量儀原點統一性的工作。利用雙極坐標觀測的方式,設定地下兩個待定點,并保證坐標間的互差限定在內。

1.4投點定向法

在保證相鄰兩點之間能夠通視的前提下,傳遞地上坐標系,直接應用到地下測量中,利用下料口和出土井位置,起算數據值,確保作業精度。如若需要將觀測點限定為起算方位,應當提前預知投點儀與地面導線之間的聯系,同時深度研究貫通距離提升對于隧道掘進方式和方向的影響。可在隧道表面提前預制孔口,保證淺埋隧道坐標可直接傳遞到地下深處,確保平面控制的效果,便于及時調整位置和方向,提升整體測量的精準程度,對于消除誤差十分重要,可作為一種高精度的測量方式在城市軌道交通建設中使用。

2高程聯系測量

城市軌道交通建設過程除了平面測量作業外,還需要對高程予以測定,提升井下與井上的統一程度,因而要將聯系測量應用于高程體系構建的過程中。采用上下儀器視線夾角測量的方式,準確測算出夾角的大小,得到基點的最終高程數值。因為此種方式同樣適用于測量井深的作業中。

2.1長鋼尺導入法

長鋼尺導入法需要使用長鋼尺,選定合適的位置放置,采用自由懸掛檢查的方式,保證鋼尺自由懸掛的垂直度,只有在鋼尺穩定的前提下才能夠完成高程觀測工作。首先在地面適宜位置確定放置長鋼尺的標點,設立水準尺,并在兩個裝置間安放水平儀,讀取相關數值,將誤差控制在毫米范圍內,提升后續作業的精度,滿足城市軌道交通高程測量的基本需求。水平儀安裝和讀數完畢后,導入承接基點設立基準尺,準確讀取相應的數值,并上下移動鋼尺,盡可能控制變幅程度,聯合第二尺位高程測量的結果,調整觀測結果,改正溫度值和鋼尺自重與拉力,計算多次測量的平均值,得到導入高程的最終數值。城市軌道交通測量中需要測量兩次,分別為主井和副井的位置,對比改正結果,在差值小于3mm時即可判定測量精度符合要求。因而使用此種方法,需要統合構建三維坐標系,將地面、井下同時納入測量坐標系中,核定其他數據的精準程度。

2.2注意事項

高程測量應當確保測量人員的素質,在滿足近井點測量和平面聯系測量技術運用完備性的基礎上,事先核定相關人員的素質水平,明確坐標比較和全站儀讀數的基本規則,同時能夠做到合理保存數據信息,找準起算數據,使用四等水準按照往返測量的方式,讀取高程數值。為保證精度要求在實際作業中準確控制,應用擺動觀測的方式,確定好懸垂情況后,建立讀數表格,比較多組數值,提升精度。

3結語

綜上所述,城市軌道交通應用聯系測量方式的過程較為廣泛,足以看出該測量方式的科學性,使用此種方式要確定好平面和豎井的基本情況,使用適合于現實環境狀況的方式,確保測量數值的精準程度。同時,技術和測量人員應當建立規范化的溝通渠道,確保后續作業得以順利進行。測量人員要將城市軌道交通建設工作作為能力提升的基點,不斷充實個人能力,對接現實要求,保證技術應用的效果。

參考文獻:

[1]李昆陽.地鐵盾構區間隧道貫通誤差預計[J].工程技術研究,2018,(14):238-239.

[2]尹相寶,陳鵬,張恩.地鐵地下導線測量精度指標的估算與實例分析[J].城市勘測,2018,(06):143-144,148.