规范隧道洞内控制测量
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隧道洞内控制测量的各项相关要求隧道施工测量的工作内容,包括隧道地表(洞外)的平面和高程控制测量、洞口投点测量及洞内外控制点联测工作,尤其是洞口控制网(点)或洞内、外过渡控制点精度的周期检查与质量确认至关重要。在进行洞内控制和施工测量时,应重点考虑设计好洞内施工中线及控制桩点(方向线、水准点)往掌子面引测的方式及需达到的精度。力求布点稳妥、观测可靠,施测形式及成果材料的处理方法缜密合理。隧道洞内的施工周期长、测量环境条件差、施工千扰大,故测量桩位受影响的因素最多。每次往前引测桩点(或方向)必须对原测(既有)启用点进行“搭接”式复测检查并尽量选用精度较高的桩点作为起始点(边)。在洞内施工过程中,测量桩点时常遭到施工毁坏,恢复(补测)这些桩点或增没新点时,保证其精度和日后稳定是一件反复和需要高度重视的工作,补测(重测)时应按照原测精度执行,且要达到原测精度质量指标。隧道测量中,角度观测精度不得低于同级别观测网中边长的观测精度指标,尤其长大隧道如此。对于曲线隧道,量边长、测角精度均应得到重视。做好长大隧道贯通误差的预估计算,将对隧道的整体控制测量设计及洞内施工测量起到良好的指导作用。
在完成每期(次)的成果汁算时,测量人员均须两人(或几人)独立进行手算(或计算机编程计算,但必须进行复核计算),起算及用作计算的观测数据均须核对,最后检查结果,确认两人单独计算的结果是否一致。抄写或编制测量成果资料时亦应有两人相互核对,尽可能消除在整理过程中的因
粗心而导致的各种差错。
洞内导线一般常采用下列几种形式:
1.单导线2.导线环3.主副导线环4.交叉导线5.旁点闭合环无论是采用哪种形式作洞内控制,在测量时应注意以下几点:
1.每次在建立新点之前,必须检测前一个老点的稳定性,只有在确认老点没有发生变动时,才能用它来发展新点。
2.尽量形成闭合环、两条路线的坐标比较、实量距离与反算距离的比较等检查条件,以免发生错误。
3.导线应尽量布设为长边或等边,一般直线地段不短于200m,曲线地段不宜短于70m。
4.洞内丈量工具,在使用前应与洞外控制网丈量工具比长。
洞内控制测量的规范性做法
1)、洞内导线精度设计
在施测前,首先应根据隧道的长度来确定洞内控制网的测量等级。洞内控制网的施测按《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)第6.5执行。2)洞内导线网形设计
洞内导线网应布设为闭合导线环,以加强测量检核和提高测量精度,每个导线环的边数为4~6条;洞内导线设计平均边长不小于300m,特殊情况下最短边长应不低于250m,相邻边长的比不宜小于1:3。
3)导线点的埋设
导线点埋设时,在确保视线清晰的条件下,应尽量将导线边长放长,以减少洞内测站数,削弱误差的积累;导线点应沿中线附近布设,以削弱旁折光对水平角测量精度的影响;导线点应成对埋设,埋设时成对的两个导线点应在里程方向前后错开5~10m,左右错开0.5~1m,以便于观测和防止导线点在使用过程产生混淆;导线点的埋设位置应在隧道边墙上用红油漆进行标记,并注明距边墙的距离,以便于寻找。洞内导线点的埋石顶面应比洞内地面低20~30cm,上面加设护盖、填平地面,以免施工中遭受破坏。
4)洞内导线点的编号原则
由于导线点埋设时前后错开,各导线点里程不同,为避免导线点编号重复,建议按照导线点里程作为点名,里程取整至m,左线点号前冠以“Z”,右线点号前冠以“Y”,例如:Z462+758、Y462+761分别表示左线462+758、右线462+761处的导线点,如导线点遭到破坏,第一次补设的导线点在点名前再冠以字母A,如补设点继续被破坏第二次补设的在点名前再冠以字母B,依次类推。
5)控制网观测的仪器要求
鉴于洞内导线测量环境差、施工干扰大、占用时间长而精度要求高的特点,建议洞内导线测量采用高精度、稳定性好的全站仪进行导线网的观测,全站仪标称测角精度不应低于±1″,测距标称测角精度不应低于
2mm+2ppm,即应采用DJ1级或DJ05型测角精度的全站仪进行观测。
6)控制网观测技术要求
洞内导线测角的基本方法是方向观测法。方向观测法的测回数,应根据测量设计的测角精度要求,结合所用的仪器等级选定,并应符合《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009第6.5.2条的规定,距离测量时要注意进行气象改正、投影改正。
7)控制网平差计算
控制网平差应采用软件对导线进行严密平差计算,并形成各种报表。8)洞内控制测量值得注意的几点
1 导线自洞口向洞内是分期、逐次测量建立,并最后贯通的。
2 洞内测量是在施工条件下进行的,因此防水排水、通风排烟和照明等因素对测量的影响十分重要。
3 宜布设成多边形导线环,导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠的地方,点间视线应离开洞内设施0.2m以上,洞内高程控制点应每隔
200-500m设置一对。
4 仪器进洞后为适应洞内的温度和湿度必须晾露30~40min后才能正常使用,并应擦干仪器和反射器镜面的水气后才宜观测。
5 受场地和观测条件限制,导线边长一般不可能较长。有时难免采用短边和特殊短边。一旦有条件时,须及时改善短边条件并加以补测,以避免方位误差过大的有害影响。
6 导线需联测必要的施工中线点,以利及时检查和定正中线。
7 由于诸多施工因素影响,在利用已测导线点伸引前,必须先检测判明已知点是否位移。
检测方法一般按原有导线最前端的相邻三点点位、通过同精度测角检测和侧边检测。如果角和边的差值均在精度允许范围内,则可认为原导线点的精度和点位均为可信;如果超限则应认为存疑,应沿着原有导线依次倒退检测边角,直至精度合格为止。这时以合格处的导线点作起算点向前建立新导线。经检测不合格部分的导线点坐标成果应予废弃;如果检测结果虽未超过限差,但其差值已大于较差的中误差而接近限差时,亦应依次倒退多检测几站角和几条边,以判明原有成果是否可靠。
8 洞口投点通常距贯通点最远,因此测角误差对贯通的影响最大;同时,投点又是由洞外引向洞内的测角站,由于测角条件的诸多不利因素,为使洞口投点测角获得较好成果,观测时间宜选在夜间较稳定后进行;夜间观测有困难时,可选择气象稳定的阴天观测。进洞后第一对导线点向投点观测时,也宜在相同的条件下进行。
9 仪器、目标多次置中,因为洞内导线边长较短,仪器和目标的对中误差对水平角观测的影响较大。为减少此项误差影响,导线测角可采用在测回间将仪器和觇标多次重新置中的方法。
10 在观测时,应在所有观测方向中选择一个通视良好、成像清晰、竖直角较小和距离适中的方向作为零方向。当方向数较多,需分组观测时,