第三節 地下工程測量新中國成立前，上海地下工程建設甚少。新中國成立後，地下工程開始建設，1965年興建打浦路隧道，1982年又建設延安東路隧道。隨後過江引水隧道、泄水隧道、越江電纜隧道、地下鐵路隧道、地下車庫、地下商城等地下工程日益增多，地下工程測量內容不斷豐富，測量技術逐步發展，測量方法和精度不斷變化和提高。一、黃浦江水下越江隧道工程測量1965年，上海隧道公司測量隊承擔打浦路黃浦江水下隧道施工全過程測量工作，採用j2經緯儀觀測，基線尺量距用重合法測跨河水準，幾何定向採用四懸錘線法，利用布設直伸三角形網傳遞方位，j6和s3儀器測定盾構位置。為中國第一條盾構沿著準確的設計軸線方向推進，並進入接收井預留洞門。隧道貫通測量橫向中誤差1.5厘米，豎向中誤差0.8厘米，小於設計3厘米的要求，達到優良級品。1989年，楊樹浦電廠建設越江電纜隧道，將220千伏電壓電纜通過黃浦江水下管道，使浦東與楊樹浦電廠聯結。隧道全長848米，鋼管內徑2.4米。由上海市基礎公司承擔頂管施工，上海勘察院負責階段性（頂至600米、700米、800米時）導向檢測工作。管道在江底下穿越主航道時，頂部與江底最小距離僅3米，這樣薄的覆蓋層頂管，在全國是首例，施工存在一定風險。當頂管進入800米，上海勘察院等檢測時發現管道偏離隧道軸線值較大，如繼續頂進勢必無法進入預留門洞，上海勘察院測量人員採取緊急措施，由階段性檢測改為日夜跟蹤監測，並著手進行強制糾偏，經努力終於在1990年1月勝利貫通，避免了質量事故，為國家節約了資金。該工程測量獲1991年國家優秀勘察銀質獎。來源：二、合流污水治理地下隧道工程測量1985年開始建造合流污水治理工程，為埋設排水管道進行地下隧道施工。3·1標由上海基礎公司和日本nkk公司等單位聯合承建。上海勘察院負責3·1標工程測量，即8號～9號～10號～11號井間隧道導向測量，兩井間距離700米左右，該項工程測量要求是以最小的工作量、最快的速度，達到最佳的測量精度，保證隧道貫通。隧道導向測量主要是控制接收孔中心點位的橫向誤差，根據進孔允許偏差18厘米的要求，測量精度按9厘米限差進行方案設計，採用1/200000天頂天底垂準儀和j2經緯儀配用引張線新方法，在井下進行點位及方位傳遞，隨時糾正盾構機頭的運行軌跡，結果三段進洞偏差最大為4厘米，其餘均在限差的1/2內。在接近貫通前，日方為了驗證地下導向位置的正確性，又採用了地面鑽孔方法檢查，結果偏差5厘米，證實中方導向是正確的，得到日方好評。該工程測量獲1991年上海市優秀勘察一等獎。三、捷運一號線工程測量1981年，上海捷運一號線首期工程開始建設，上海隧道公司測量組採用t2經緯儀及鋼帶尺測設直伸導線，作為地面控制網，用j0－j2雷射經緯儀及覘靶為主要定位手段，成像於覘靶上的雷射斑點，既直觀又能連續不斷反映出盾構狀態及位置的瞬時變化情況，對隧道直線和曲線均可套用。最終貫通測量中誤差1.2厘米，豎向為0.5厘米，於1984年貫通。二期工程於1992年1月全面開工建設，由上海勘察院承擔全線工程測量總監理及一部分施工測量任務。監理採取實測檢查方法，測量內容有地面控制（平面和高程控制）測量和定期複測。洞門中心三維坐標檢測，以保證進洞、出洞的正確位置。盾構機每掘進100～200米進行導線點、水準點盾構掘進軸線檢測以及時糾正施工偏差。隧道及車站竣工後輔軌前進行中線放樣，測定直線百米樁，圓曲線、緩和曲線特徵點，並每隔10米測定隧道橫斷面，以正確反映隧道淨空尺寸，提供設計人員為調坡設計的依據，進行隧道沉降觀測。根據捷運施工精度高、洞內測量條件差的情況，測量組擬制一套測量方法，地面控制點向井下傳遞方位及坐標，把過去使用懸掛錘球的聯繫三角形法，改為使用1/200000的wild天頂鉛垂儀，直接投點，精度高、速度快。井下導線原來用直伸三角網法定向，改為套用雷射導線法，以1mm＋1ppm·d電磁波測距儀測距。wild t2級經緯儀測角，提高導向精度，減少觀測工作量。導線點的設定固定在隧道頂部以角鐵組成的梯形吊籃上，提高了點位穩定性，且不受施工車輛行駛的影響，達到施工、測量並進作業的目的。採取上述措施明顯提高精度和工作效率，保證貫通測量誤差不大於5厘米的要求。在盾構施工期間，需經常檢查已完成襯砌部分區間隧道偏離設計軸線情況，以指導施工，在隧道貫通後輔軌前，為調坡設計、曲線修改等均需進行每隔10米1個橫斷面測量，其工作量大，如採用中線點上直接丈量的習慣方法，作業難度大、時間長，丈量位置難以正確確定，將直接影響隧道實際淨空正確性。1991年9月，中船勘察院對捷運一號線萬體館至漕寶路段圓隧道環片中心三維坐標進行檢測，採用改進後的稜鏡裝置，按同心圓求同心圓的方法施測，並在錦江樂園出口隧道內設定15隻觀測墩，建立捷運測量控制系統，採用di2002測距儀施測，觀測結果平面、高程精度分別達到±8.4毫米。1992年，上海勘察院測量隊為了在達到精度情況下，能更快提供環片中心三維坐標及橫斷面資料，測量人員自行設計測量橫斷面的新方法——六點測定法，採用現有的j2經緯儀及red mini測距儀進行測量，編制橫斷面計算和繪圖程式，將觀測值輸入pc-1500計算器進行數據處理，並與寬行印表機連線，自動列印斷面中心的三維坐標和繪製斷面圖，為設計人員提供圖文並茂的資料，並可在場地雜亂情況下進行測量，測量效率高，4人小組每天可完成40～50個斷面。捷運隧道處於軟土地基，下沉量較大，為使標高有可靠的依據，在捷運沿線埋設10個深層水準點，埋於粉細砂土中，埋深24～40米標誌比較穩定，既供施工又可作為長期捷運沉降觀測的依據。經過捷運施工單位和監理單位3年來共同努力，22個區間上、下行線隧道全部貫通，均滿足規範規定10厘米貫通誤差要求。捷運一號線上、下行全線，於1995年4月竣工通車。捷運二號線已開始階段工作，上海測繪院套用gps技術，進行了捷運二號線控制網的測設工作。