隧道测量

隧道测量施工方案

一、导线布设和测量

二、掌子面测量

三、二衬和仰拱测量

四、监控量测

一、导线布设

在隧道施工中，洞内导线测量的目的是以必要的精度，按照地面控制测量的坐标系统，建立洞内的平面控制系统。根据洞内导线的坐标，测设隧道中线，放样隧道衬砌位置及其他附属设施，定出隧道的开挖方向，保证相向开挖的隧道在规定的精度范围内贯通。

洞内导线须随隧道的掘进不断向前延伸，而且在隧道贯通之前，就得依据导线测设路线中线，进行隧道施工放样。因此洞内导线应满足以下条件：

（1）应尽可能有利于提高导线临时端点的点位精度；

（2）新设立的导线点必须有可靠的校核，避免发生任何错误。在把导线向前延伸的同时，对已设立的导线点应设法进行检查，及时察觉由于山体压力或洞内施工，运输等因素的影响而产生的点位位移。

洞内点位的布设形式：

猴子岩隧道由于隧道较长，为了保证满足施工精度，所以必须采用双导线进洞。具体如下图所示：

洞内导线点的布设应在浇筑仰拱回填时埋设，一般采用12的螺纹钢筋，钢筋顶部制作标记，这与一般的导线点的埋设方法基本一样。但是由于洞内狭窄，施工及运输繁忙，且照明差，标志露出地面极易遭到破坏，故标石顶面应埋在地面以下5~10cm的位置，为了以后便于找到点，应在对应的墙面上用红油漆注明点号，并以箭头指示桩位。导线点兼作高成点使用时，标点顶面应高出周围路面一点。

洞内导线测角和测边：

（1）洞口内、外两个测站的测角，应给与足够的重视。由于洞口内、外温差大，空气密度变化剧烈，使得测角时，目标成像极不稳定，严重影响照准精度，而且折光影响异常显著，给洞口内、外两个测站的测角带来极大的困难。而这两个测站又距贯通面最远，其测角误差对贯通影响最大。因此，洞口内、外两个测站的测角，应安排在最有利的观测时间进行。通常可选在大气稳定的夜间或阴天。（2）由于洞内导线边短，仪器对中和目标偏心对测角的影响较大，因此，测角时在测回之间，仪器和目标均应重新对中，以减弱此项误差的影响。为了减小照准误差和读数误差，在观测时可采用瞄准两次、读数两次的方法。

（3）洞内导线的角度、边长用全站仪测定。洞内导线的平差与一般导线的平差并无不同，但是，隧道在掘进中，凡是已构成闭合图形的导线环，都应进行平差计算，算出导线点平差后的坐标值。当隧道全部贯通后，应对洞内导线网重新观测和平差，用以最后确定隧道中线。

洞内导线点、网应定期与洞外导线点网进行连测，以便随时校核洞内导线点由于位移引起的变化。

洞内水准测量：

洞内水准测量的目的，是为了在洞内建立一个与地面统一的高程系统，以作为隧道施工放样的依据，确保隧道在竖向正确贯通。

洞内水准测量的方法基本和地面一样，但由于隧道施工的具体情况，其测量又具有以下特点：

（1）在隧道贯通之前，洞内水准路线均为支水准路线，因此必须用往、返测量进行校核。由于洞内施工场地狭小，运输频繁和施工繁忙，还有水的侵害，会影响水准点的稳定性，故应经常性的与洞外水准点进行复测校核，及时调整水准点的高程。

（2）为了满足洞内衬砌施工的需要，水准点的密度一般要达到安置仪器后，可直接后视水准点就能进行施工放样而不需转站。洞内导线点也可以作为水准点。（3）在隧道贯通后，在贯通面附近设置一个水准点。由隧道进口和出口水准点引进的两水准路线均连测到这个点上。这样这个点上就得到了两个高程，根据进出口的距离就可以计算出调整后的水准点高程，以调整后的水准点高程作为未衬砌地段的施工放依据。

以上为洞内高程控制采用水准测量的方法，但也可以采用光电测距三角高程测量的方法，其精度也可以达到四等。

二、施工断面的放样（掌子面测量）

开挖断面时，先必须要确定出断面各部位的高程和断面开挖宽度尺寸，以定出隧道的走向和轮廓位置。在开工之前先进行内业工作，即在电脑上绘出隧道各特征断面的电子轮廓图，在图上标出隧道各个高度的轮廓距中线的宽度。（浅埋段，深埋段，加宽段，车行横洞，人行横洞）如下图所示：

（1）放样时在距掌子面合适的地方选好位置立仪器，采用后方交会设站。（2）先进行中线定位，测量时先用仪器对准中心位置进行坐标测量，然后通过坐标反算得出里程，再根据里程计算出设计标高和拱顶标高。在通过正算进行放样和标高控制，及可以放出拱顶位置。

（3）隧道腰线位置的确定。仪器对准掌子面任意测量，然后反算里程和实测高程到设计高程的距离，再将实测高度调整到绘出的已知高度，再根据已知里程和该高度时的宽度进行正算放样。接着将各腰部点连接起来，即为拱部断面的轮廓线。

三、二衬和仰拱测量

拱部衬砌的放样主要是将台车安置在正确位置上。拱部分段进行衬砌，一般直线段按12m左右，曲线段10m左右进行分段。

（1）在二衬台车向前移动之前，要进行隧道底轴线放样，次轴线指导二衬台车轨道位置，以防台车左右偏位。

（2）测量时主要控制隧道轴线，净空和宽度。底部宽度和高程控制，宽度和标高一般控制在电缆沟顶面位置，测量时用仪器红外线对准模板测量坐标，然后进行反算，得出里程，再根据该里程的设计宽度正算坐标和高程后进行放样，放样时调整好仪器角度，打开红外线，左右移动模板，让红外线对准模板边，这时调整仪器竖直角，让实测高程和设计高程一致，上下调整二衬台车模板，让红外线对准模板电缆沟顶部位置即可。每个点要重复测量两次，以防调下一点时前面调好的点发生变动。

（3）仰拱开挖完，立好模板后就可以测量了，此时测量方法与掌子面的测量方法相同。仰拱测量的主要目的是控制隧道底轴线高程和宽度。测量时也是先测坐标反算里程，再根据里程计算宽度和标高进行放样。

四、监控量测

4.1 量测目的

（1）隧道施工监测是新奥法的重要组成部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测（洞口地段还应对地表沉降进行观测），掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果调整设计支护参数，指导施工;

（2）确保施工安全及结构的长期稳定性;

（3）确定二次衬砌施做时间;

（4）监控工程对周围环境影响;

（5）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据;

（6）通过量测预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。

4.2 量测项目

根据猴子岩隧道的地质、围岩特点，设计考虑进行如下项目的量测：

4.2.1 必测项目

（1）洞内、外观察

（2）周边收敛

（3）拱顶下沉

（4）地表下沉