隧道施工测量论文

图4-1
4.2 放大样法
对于一种类型尺寸的开挖断面，提前在地面上放出大样（1：1），用木板或金属条作出大样，测量时放出拱顶中点及两侧起拱点的位置，往上套上大样，在周边画点即可，此种方法是用于全断面开挖或上下导坑开挖及预留核心土的施工的隧道。
4.3 三角高程法
将仪器至于里程处的中线上，一次放样出掌子面的各个轮廓线。此方法特点是：速度快、要求的条件高。计算量大，放样前须提前计算出所有须放样点的数据。且对掌子面的平整度有较高要求，对于有激光导向及免棱镜的仪器尤为方便，但受掌子面平整度精度影响较大。
1、洞内导线应根据洞口投点向洞内作引伸测量，洞口投点应纳入控制网中，导线点应尽量沿路线中线布设。洞口投点是洞外与洞内联系的主要点位，应反复测设，并经常加以校核（防止破坏）且加以保护。
2、洞内导线应设成闭合导线或主副导线环。对于有平行导坑的隧道，正洞内设闭合导线，，平行导坑内设单导线，当导坑延伸至2～3倍洞内导线边长时，利用横通道与正洞导线组成一个闭合环，做一次导线引伸测量。
隧 道 施 工 测 量
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摘 要
隧道施工测量的目是保证隧道相向开挖时能按规定的精度正确的贯通，并使各项建筑物按设计位置修建。隧道施工测量的主要内容包括洞外、洞内施工控制测量、隧道贯通误差的测定及调整、辅助坑道的测量。
作为指导隧道施工的测量工作，在隧道开挖前一般要建立具有必要精度的、独立的隧道洞外施工控制网，作为引测进洞的依据；对于较短的隧道，可不必单独建立洞外施工控制网，而以经隧道施工复测、调整后并确认的洞外线路中线控制桩为引测进洞的依据。
洞内控制点控制正式中线点（正式中线点是洞内衬砌和洞内建筑物施工放样的依据） ，正式中线点控制临时中线点；临时中线点控制掘进方向。
洞内高程控制与平面相仿，临时水准点控制开挖面的高低，正式水准点控制洞内衬砌和洞内建筑物的高程位置。
先导坑后扩大成型法对隧道的位置还有一定的纠正余地，隧道施工测量可先粗后精；
洞外平面控制测量常用的方法有：中线法、精密导线法、三角锁法。
2.1 中线法
中线法是在隧道洞顶地面上用直接定线的方法，把隧道的中线每隔一定的距离用控制桩精确地标定在地面上，作为隧道施工引测进洞的依据。适用于中、短长度的直线隧道。如图2-1所示.
图2-1 直接定线法确定隧道中线
如图2-1所示：A、E为定测时的路线中线（也是洞口控制桩），B、C、D为洞顶的中线控制桩点，由于A、E是不通视的，通常采用正倒镜或拨180°角分中去平均点位置的方法，从一端洞口的控制点向另一端洞口控制点延长直线。
4.1 五寸台阶法（断面支距法）
根据中线及拱顶外线高程，从上而下每0.5m(拱部和曲线地段)和1.0m（直墙地段）向中线左右量出两侧的横向支距（量测支距时，应考虑隧道中心与路线中心的偏移值和施工的预留宽度），所有支距端点的连线即为断面开挖的轮廓线，用以指导开挖及检查断面，并作为安装拱架的依据。遇有仰拱的隧道，仰拱断面应由中线起向左右每隔0.5m量出路面高程向下的开挖深度。此种方法最常用，适用于全断面开挖或上下导坑开挖施工的隧道。此种方法的作业程序见图4-1：
＜5km
DS3
6、洞外平面控制测量参考精度
表1-4 洞外平面控制测量参考精度表
测量方法
公 路
铁 路
长度(km)
测角中误差(″)
边长相对中误差
长度(km)
测角中误差(″)
边长相对中误差
中线测量
＜1
2
1/10000
＜1
4
1/10000
导线测量
＜2
10
1/10000
＜2
4
1/20000
2～3
4
1/10000
现在免棱镜技术仪器较为普遍，这样就可以采用一些仪器自带或别的软件来直接测量断面，给施工分析提供科学准确的数据。
5 隧道衬砌位置控制
隧道衬砌，不论何种类型均不得侵入隧道建筑界限，因此各个部位的衬砌放样都必须在线路中线、水平测量正确的基础上认真做好，使其位置正确，尺寸和高程符合设计要求。
中线两侧衬砌结构物的放样，是以中线点和水准点为依据，控制其平面位置和高程。放样建筑物的部位分别有边墙角、边墙基础、边墙身线、起拱线等位置。拱顶内沿、拱脚、边墙脚等设计高程均应用水准仪放出，并加以标注。拱部衬砌的放样是将拱架安装在正确的空间位置上，拱架定位并固定好后，即可铺设模板、灌注砼等。在灌注砼衬砌施工过程中，应经常检查拱架和模板的位置和稳定性。若位移变形值超限--- 主导线测边相对中误差；
mβ″---- 导线测角中误差（″）；
∑dy 2 ---- 主导线各边在贯通面上投影长度的平方和（m2）。
---- 导线环平差角对贯通影响的权倒数；
（7-4）
Rx ---- 主导线各点至贯通面的垂距(m)；
(n+1)+k′---- 主副导线环测角站总数。
25mm
30mm
18mm
洞 内
60mm
25mm
40mm
17mm
总影响值
75mm
35mm
50mm
25mm
说明：隧道长度不超过3Km，3Km以上的隧道的要求详见《测规》。
高程控制测量参考等级表1-3
测量部位
等级
每公里偶然中误差M△(mm)
长度(km)
水准仪等级
洞 外
五等
≤7.5
＜5km
DS3
洞 内
五等
≤7.5
3.导线网
适用于线路形状复杂或辅助坑道（横洞、斜井、竖井）较多的长隧道，需测所有的角和边。
4.附合导线
当隧道两端有已建立的高级控制点，其精度高于隧道控制测量所需的精度时，可在两相向开挖的洞口间建立附合导线，导线应尽量布设成直伸式，以尽量减少横向贯通误差的影响。
2.3 三角锁法
如果仅从横向贯通精度来考虑，三角锁是最理想的方案。可以布设为测角网、测边网和边交网。三角锁布设时应满足以下要求：
90
B
450
200
C
120
10
D
570
90
E
1020
170
F
840
设导线测角中误差mβ=±2.5″，测边相对中误差 =1/20000，各点到贯通面的垂直距离及各边在贯通面上的投影长度如表7-2下：
图7-2
测角误差引起的横向贯通误差为：
,.
测边误差引起的横向贯通误差为：
7.2 主副导线环
主副导线环测量误差对贯通误差的影响值按下式计算：
7 隧道贯通精度估算
7.1 单导线
单导线对隧道贯通误差的影响主要是由于测角和测边引起的，由测角误差引起的横向贯通误差按下式计算：
（7-1）
式中： mβ″----导线测角中误差（″）；
ρ″----弧秒，取用206265″；
∑Rx2 ----导线各测角点至贯通面的垂直距离的平方和（m2）。
由测边引起的横向贯通误差按下式计算：
在隧道测量中要一步一步按照流程保证每个工序的精度，这样不但会保证施工的质量，而且会为施工进度提供有利的保证，为此我们要在每个环节做到精益求精，特别是在做控制网时要反复核算和精度评定，为隧道顺利贯通做好保障。
关键词：隧道施工测量、控制测量、贯通测量
隧道施工测量是在隧道工程的规划、勘测设计、施工建造和运营管理的各个阶段进行的测量。为保证隧道能按规定的精度正确贯通及相关的建筑物与构筑物的位置正确，从而要求：规划阶段，提供隧道选线用的地形图和地质填图所需的测绘资料；勘测设计阶段，在隧道沿线布测测图控制网，测绘带状地形图，实地进行隧道的洞口点、中线控制桩和中线转折点的测设，绘制隧道线路平面图、纵断面图、洞身工程地质横断面图、正洞口和辅助洞口的纵断面图等工程设计图；施工建造阶段，根据隧道施工要求的精度和施工顺序进行相应的测量。
2.主副导线环
将隧道洞外平面控制网布设成主副两条并行导线，在隧道两端连接形成一个导线闭合环。主导现测量角度和边长，副导线只测角不测边，形成一个多边形角度闭合条件。根据需要还可以在中部增加连接边形成若干个导线闭合环，用简易平查法进行平差。
进洞联系方向选用主导线做进洞联系方向。
主副导线环适用于较长隧道的控制。
边墙衬砌的施工放样，若为直墙式衬砌，从校准的中线按规定尺寸放出支距，即可安装模板；若为曲墙式衬砌，则从中线按计算好的支距安设带有曲面的模板，并加以支撑固定，即可开始衬砌施工。
6 辅助坑道施工测量
1、经辅助坑道引入的中线及水准测量，应根据辅助坑道的类型、长度、方向和坡度等，按要求精度在坑道口附近设置洞外控制点。
2、平行导坑与横洞的引线方法和高程测量，均与正洞相同。
3、斜井中线的方向，应由斜井井口外直线引伸，可采用正倒镜分中法进洞；斜井量距应丈量斜距，测出桩顶高程，求出高差，按照斜距换算出水平距离。
4、竖井测量时，应根据竖井的大小、深度，必要的测量精度决定测量方法，经竖井引入的中线的测量，可使用钢丝吊锤、激光、经纬仪等。经竖井的高程，可将钢卷尺直接调下测定。
2～4
2.5
1/20000
三角测量
＜1.5
4
1/10000
＜1.5
4
1/10000
1.5～2
2.5
1/15000
1.5～2
2.5
1/15000
2～4
2
1/15000
2～4
2.5
1/25000
说明：隧道长度不超过3～4Km，3Km以上的隧道的要求详见《测规》。
2 洞外控制测量
洞外控制测量首先应根据控制网进行洞口的引测投点，以利施工时据以进行洞内控制测量。投点时应结合地形地物，力求图形刚强简单，在确保精度的前提下，充分考虑观测条件，测站稳定程度，便于引测进洞，避免施工干扰。每个洞口应设两个测点，并应纳入控制网中。控制网的测设应符合《测规》要求。
4.三角锁布设如下图2-3所示：