谈长大隧道施工控制测量方法

谈长大隧道施工控制测量方法

发表时间：2019-04-24T14:58:20.657Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第36期作者：尹志红

[导读] 本文结合某隧道施工控制测量技术与方法，简述如何实现测量精度及误差控制的方法，供大家参考。

中铁隧道集团一处有限公司重庆 401121

摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，长大隧道对于控制测量的要求极高，尤其是在山岭地区的长大隧道，因其受到洞外地形、通视边较短等因素的限制和影响，对于隧道的控制测量精度要求更高。为了确保隧道的顺利贯通，要建立隧道内外施工测量控制网，使其贯通精度符合相关的规范和要求，本文结合某隧道施工控制测量技术与方法，简述如何实现测量精度及误差控制的方法，供大家参考。

关键词：长大隧道；施工；控制；测量

引言

高速铁路的速度均在250kM/小时以上，对线性、地形的要求比较高，因此隧道在高铁线路中的比例非常高，且长大隧道较多。为加快施工进度，长大隧道常采用长隧短打的方法即增加工作面，多开斜井、平导、竖井等，这样各工作面之间的贯通精度直接决定了隧道的质量，因此，隧道内外施工测量控制网的建立是非常必要的，测量控制网布设的好坏，精度的高低，直接影响到贯通精度能否达到设计要求。这对于高速铁路施工，隧道顺利贯通起着至关重要的作用，下面就某隧道在特定条件下以常规测量方法进行测量控制网的布设及其观测精度情况谈一点体会。

1工程概况

某隧道最大埋深约220m，全长7288m。最大开挖面积109.3m2，正洞主要采用三台阶法进行开挖。

2测量难点分析

1）某隧道为大断面重载铁路，隧道设计铺设无砟轨道，对控制测量要求较高。另外针对某隧道所处地形，进出口及斜井口均处在山坳之中，设计提供的控制点均在山顶位置，对洞外和洞内的联系测量提出了更高的要求。为此，必须建构引测进洞隧道洞外施工控制网，并使之具有高精度和独立性。2）为了确保长大隧道的正确掘进，要实现逐层控制，即：临时中线点控制掘进方向、正式中线控制临时中线点、洞内控制点控制正式中线点。3）隧道掘进开挖面的高程由临时水准点控制，洞内初砌及洞内建筑物的高程由真实水准点控制。4）控制点的布设质量和精度对于隧道贯通精度是否符合设计要求有直接的影响，必须将控制点布设在安全不易损坏的位置，并采用支导线的方式实现洞内平面控制测量，确保洞外控制网、洞内施工控制测量的精度。

3长大隧道施工控制测量方法

3.1洞内控制测量措施

由于测站的数目越来越多，隧道横向贯通的误差也很明显的增大。在确保测角和测距的精确度不能降低的条件下，我们应在根据不同的洞内通视条件，适当的延长原来导线的边长来减少测站从而也就减少了方位角的传递误差。影响精度的因素还有很多，比如洞内的照明不足以及存在烟尘。为了达到严格的测量条件，必须要定期的停止所有会影响到观测的工程。一般情况下洞内均为闭合导线网，导线以洞口所投GPS点为起始点，按双导线向内测设。形成闭合导线环，导线每延伸一到两个控制点，两导线交会成一个节点，再将其坐标取平差值来判断其是否能继续向前延伸。根据不同的工程存在不同的车行横洞，我们可以基于一洞多闭合环的大前提下利用起来形成新的左右闭合环。这样一来四个不同的闭合环就将隧道大致的分成了两段大概七百米的线路，车行横洞长度在二十五米左右，加上加宽带隧道净宽，穿过横洞的短边可以控制在五十五米左右，接近平均边长的三分之一。然后测设新的闭合环角度平差来纠正节点传递角，再多测回对向观测横洞中的两个节点边长，最后取平均值。这样一来不仅容易控制测距的误差，还能更好的控制住测角的误差。然后将节点点位进行修正来提高其精度，让隧道的掘进起始控制边为前一导线点和节点这一条线，布设单洞闭合环继续引导隧道掘进直至下一个横洞闭合环。计算出新增闭合环的贯通误差，并找出造成误差的因素来制订新的测设方案。

3.2贯通误差的调整

实际贯通误差宜在未施做衬砌的地段进行调整，并以满足轨道平顺性要求和线路设计规范为原则，调整后的线路应满足隧道建筑限界要求。1）平面贯通误差的调整当平面误差小于或等于50mm时，根据线路敷设的设计，在保证隧道净空高度条件下，无需调整中心线，当贯通误差大于50mm时，应采用隧道CP控制网，采用线拟合法进行航迹调整。调整后的轨道应符合轨道不平顺标准和隧道施工净空要求。2）根据误差调整高度通过误差调整标高的方法是两端不做衬砌段，并根据衬砌长度调整各高程点的标高。但在实际施工中也可在贯通后及时进行水准贯通测量，采用水准贯通测量成果对水准点高程进行更新，隧道后序工作可按更新后成果施工。在隧道全部贯通后应及时进行水准贯通测量，检核是否存隧道断高。当有断高存在时，它应延伸到双线水平，以满足高程闭合误差、固定终点高程、水平线受约束调整后的要求，调整标准点的高度调整范围，消除隧道破断高度。

3.3洞外平面控制测量

控制测量是确保隧道开挖轴线与设计轴线一致的保证，是确保隧道精确贯通的前提和基础。本工程依照规范要求进行控制测量设计，确定适宜的测量等级，选择符合精度要求的测量仪器，最大程度上减少测量误差，提高测量精度。要结合某隧道的长度，建立相应测量等级的隧道洞外精密控制网，采用GPS静态定位技术完成对设计院所给导线网、水准网及其它控制点的检核。同时，严格贯彻多级测量复核制度，确保隧道贯通精度。对于不符合要求的要建立隧道独立控制网，实现与隧道洞口附近原线路的联测，必须满足各等级GPS测量控制网的关键性技术指标，如：各项误差；静态测量指标等。

4隧道控制测量与隧道施工验收标准间存在问题探讨

由于测量误差无法完全消除必然存在，在实际测量过程中我们只能依靠各种措施和控制标准尽可能将误差控制在可控范围内，尤其在施工阶段，隧道施工导线测量受各种环境因素、线路走向和仪器测量误差的影响，特别是隧道洞内施工导线无法完全约束的先天缺陷，导致隧道施工导线测量的误差控制尤为困难。目前有效的措施也只有采用高精度测量仪器、使用自动测量采集软件、改善测量环境和经常性