隧洞测量技术

隧洞测量技术

王恩双张克扬

摘要：阐述隧洞施工前测量点位布设原则；开挖方案的制定和实施；监控量测的项目及其施工方案；隧洞施工测量基本要求。隧洞测量资料管理、人员组织安排；竣工测量的基本要求及贯通误差的保证。

关键词：导线布设贯通误差施工放样监控量测回归分析

黑沙村隧洞全长1.418km，由进口检修井段、洞身段、出口检修井段三部分组成。进口检修井段设计桩号LY隧0+000——LY隧0+021.2，长21.2m。洞身段设计桩号LY隧0+021.2——LY隧1+393.436，长1372.236m。设计洞底高程74.438—75.116m。出口检修井段设计桩号LY隧1+393.436——LY隧1+418.036，长24.6m。

工程技术部下设测量队，各施工队设测量室，形成本合同段测量管理网络。施工前对设计单位所交付的控制点及其测量资料进行检查核对，按施工测量要求进行补测、加固，并进行轴线工程定位、建立轴线控制网。按规定程序检查验收，对施测组全体人员进行详细的图纸交底及方案交底，明确分工，所有施测的工作进度及逐日安排，由队长根据项目的总体进度计划进行安排。

1 施工测量原则

1、严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定平面控制网，后以控制网为依据，进行轴线的定位放线。

2、必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。

3、定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。

4、测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。

5、明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。

6、测量人员及时对测量仪器进行校正、保养。同设计与监理单位交接桩后，按既有的测量资料，对桩位及标高进行复测。在复测的基础上，按施工需要，布设施工测量控制网，确保测量精度。对关键桩位控制点，按测量规程要求放出护桩。临时水准基点按施工需要布设，并联网复核测量，确保基点的位置及标高准确无误。

2 平面控制导线测设

本标段工程施工以设计提交的L01、L02、L03、L04作为施工测量的主控导线，采用GPS 进行施工控制测量（见下图 1 GPS控制网图）。以主控导线为基础在线路洞口加密布点（D 级）进洞导线或控制网。

图1 GPS控制网图

2.1 隧洞内控制网布设

由于隧道内施工场地狭小，控制网布设难度较大，为了提高导线端点的精度，在不增加较多工作量的前提下，结合洞内施工条件和以往洞内导线控制网布设经验，并根据实际现场情况进行布控。以期提高导线端点的精度。

1、环形导线法

根据隧道实际情况，并在车行通道处左、右形成闭合导线环（如图3），该方法比较实用，且效率高，并具有相互联测、校核的作用。

图2

施工时通过地面测量网布点，引进洞内采用双导线布置形成闭合导线环，利用全站仪、水准仪等测量仪器，通过从地面引至洞内控制网点，精确控制隧洞中线。

2、洞内导线测角

洞内导线测角，以方向观测法为主。导线角应按洞内导线等级进行等精度观测，并须注意下列事项： a.在洞内测角时，必须保证照准目标，有足够明亮度，和空气清晰度；b.远

离贯通点地段的导线，必须保证导线边的长度不小于直线100m、曲线50m。当因施工条件不可避免的出现小于要求长度1/2的短边时，应在施工条件改善后，尽快按要求的边长布点补测该段导线。

3、洞内导线测边用全站仪测量

观测边长时，应在通视条件良好的环境下进行观测，避免在洞内较大灰尘时进行导线观测，影响观测质量。

4、隧洞贯通误差

隧道断面控制测量，在隧道施工过程中，为了保证开挖、初期支护及二次衬砌后的净空满足设计规范要求，必须对已完工的主体工程进行断面检查，常规的检查一般采用水准仪及钢卷尺进行测量，误差比较大，特别是对拱顶部分不易操作。我们拟采用断面测量系统，用一台全站仪在现场采集数据，然后输入电脑，利用软件一次成图，精度可以控制在0.1mm 以内。对于测量数据应及时反馈到现场施工管理人员，以便及时控制开挖及衬砌净空。

2.2 高程控制

高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点，如特殊需要时进行加密，加密的水准点的精度达到隧洞高程控制点的精度要求，其布置形式也为附和水准线路。

隧道水准测量用三等水准测量的方法和仪器施测，不等值、闭合差限差满足≤±12√L mm的精度。开挖至隧道全长1/3和2/3处，贯通前50m～100m，分别对地下水准点按四等水准精度要求复测，满足高程贯通中误差±50mm的规范要求。

3 施工放样测量

1、根据设计坐标，使用全站仪在地面上分别放出各点的坐标，以放出的坐标点为中心放出十字护桩，控制隧洞平面位置的测量控制点。

2、开挖按有关测量要求进行，技术人员利用洞内测量控制点，及时向开挖面传递中线和高程；并由测量班用全站仪测设隧洞开挖轮廓线，开挖后及时测量出隧洞开挖轮廓断面，初期支护格栅钢架架立前后和二次衬砌立模前后，必须进行复核，确认准确后方进行下道工

序施工，并对二衬混凝土净空断面应用全站仪测量。

3.1 隧洞开挖施工控制

1、开挖轮廓点位示意图

外形尺寸允许偏差和检验方法符合表1的规定。

表1开挖外形尺寸允许偏差表

随着同时工程进展，应及时测绘开挖和混凝土衬砌断面，断面测点相对于洞轴线的中误差允许偏差为：开挖竣工断面±50mm；混凝土竣工断面±20mm。

2、支护

对开挖过后的仰拱面进行检查，待满足设计要求后方可立模施工，并在模板上用三角符号标出顶面位置，用油漆连接成线，复核无误后交待现场管理人员，方可施工。根据隧道平面控制网，校测轴线控制桩后，使用全站仪将轴控线引弹到模板外立面，施工人员开始立模，待模板稳定复核无误后，加固模板，并利用水准仪在模板内侧用三角符号标出填充顶面标高位置，用红油漆连接成线，以便控制填充施工。

3、二次衬砌

隧道竣工验收的最终一道工序，是保证净空要求。测量人员首先对平面控制网及中线进行复核，复核无误后对衬砌台车初步就位，就位后测量人员对衬砌背后的预留洞室、预埋件