隧道工程施工测量技术探讨

隧道工程施工测量技术探讨

发表时间：2017-12-29T14:51:56.997Z 来源：《防护工程》2017年第22期作者：相龙杨斐祁建林

[导读] 现代隧道工程的建设，均采用了世界先进的施工工艺和设备，从而给工程测量工作带来了新的挑战。

中交二公局第二工程有限公司陕西西安 710000

摘要：现代隧道工程的建设，均采用了世界先进的施工工艺和设备，从而给工程测量工作带来了新的挑战。本文结合施工测量工程实践经验，介绍了隧道施工测量的技术和方法，探讨了新技术、新方法在隧洞施工测量中的应用。通过工程实践总结，对隧道施工测量技术进行分析研究。

关键词：隧道工程；施工；测量技术；探讨

1 隧道测量的目的

隧道测量是在隧道工程的设计、施工和运营管理阶段所进行的测量工作。隧道施工测量的目的是保证隧道相向开挖时能按规定的精度正确的贯通，并使各项建筑物按规定精度和设计位置修建。因此隧道测量必须以规定的精度认真、慎重的进行，避免产生严重后果，造成资源的浪费和返工。

2 隧道施工测量技术

建立洞内平面和高程控制。洞内平面控制：在洞内设立主副导线环，测角以方位观测为主，测边以光电测距仪为主，洞内中线点根据洞内平面控制点来测定，中线点的高程可根据洞内水准点来测量。为了提高测量精度，洞内导线形式采用直伸型光电测距，全闭合导线环，用电子全站仪测设，角度平差采用简易平差法，坐标闭合差采用坐标简易平差法，为提高测量效率和控制隧道超欠挖，采用APS测量系统（隧道炮眼及断面自动测设仪，包括一台电动经纬仪、一台无反射测距仪和一台AST计算机）精确布孔，随时检查超欠情况，修改开挖轮廓，进行隧道开挖控制。

洞内的水准测量由洞口高程控制点，向洞内布置，洞内水准测量根据洞口高程控制点测定洞内各水准点的高程，以此作为施工的依据，并须定期复核。

三角高程：采用徕卡1201（1s）将高程带到隧道的进口，再进行出口联测，同时和相邻水准控制点联测，观测方法：采用四个测回。三角高程的闭合差小于20KL（L为往返测段，符合或环线的水准路线长度，单位为km）。

水准联测使用仪器为二等水准。观测方法：在通视良好的前提下进行水准复测，采用3m铝合金普通塔尺进行观测，两台仪器同时观测，每站之间的高度差不得大于2mm，以此来保证观测的精度，高程的闭合差小于20KL。

2.1围岩监控量测

围岩位移变形的监控量测是新奥法施工原理的重要组成部分，作好开挖工作面的地质调查与素描，记录与围岩稳定状态有关的地质现象，量测围岩变形量，以判定围岩的稳定性，预见事故和险情，对支护参数、予留变形量以及开挖方法的正确性进行检验。鉴于此，本合同段监控量测拟定如下方案。

1）量测测点设置。全隧道均布设测点进行观测。

2）测量内容。所有测点都作水平收敛测量和拱顶下沉测量，除了用仪器量测位移外，每个测点都作肉眼观察，并记录观察结果，作为位移量测的补充。

3）测点布设方法。

（1）洞身段测点布置方法。上半断面设一条水平收敛基线和两个下沉观测点，下半断面开挖后增加一条水平量测基线。

（2）洞口段测点布置方法。洞口段在拱部设两个拱顶下沉观测点，观测拱顶沉降情况，另在拱腰设一条水平量测基线，必要时在靠山侧埋设三点位移计，观测山体位移动态，在地表设置地表下沉观测点。

（3）量测仪器。拱顶下沉测量：精密水准仪和钢卷尺。收敛测量：收敛计（铁科院西南所）。三点位移计：自行加工，量测用百分表测量。地表下沉测量：精密水准仪和塔尺。

2.2量测方法分析

1）测点埋设：拱顶下沉测点用钢筋加工，一端用水泥砂浆埋入岩体，另一端可以悬挂钢卷尺。水平收敛量测的测点自行加工，埋设测点时两边测点保持轴线方向基本一致，埋设牢靠，测点设明显标志，测站里程设标志牌，测点一旦破坏，及时补埋。拱顶下沉量测的后视测点设2个，设在围岩稳定牢靠的部位，并和地面水准点建立联系，当数据异常时校验后视测点是否移动。

2）埋设时间。开挖以后，岩体变形发展很快，故尽快埋设测点，在滞后于开挖面一个循环进尺后即埋设，尽快读取初读数。

3）中线测量。

中线测量是保障隧道按设计要求施工的重要举措。根据施工方法，断石开挖的宽度以及曲线设计半径大小等不同，中线测量的方法也不同。由于洞口施工方法的特殊性，中线分临时中线和永久中线。当隧道掘进20 m左右，就要对临时中线点进行重新检查标定，检查符合要求后，标定永久中线。

4）贯通测量。

贯通测量是为了使两个或多个掘进工作面，按其设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。贯通测量应遵循以下原则：要在确定测量方案和测量方法正确的同时，保证贯通精度；对每一项测量都应有客观独立的检查校核，严防差错。贯通后实际偏差的测定主要有以下几种。

①平巷贯通水平面内偏差的测定：用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通接合面上，量出两中心线之间的距离，其大小就是贯通在水平面内的实际偏差。

②平巷贯通时竖直面内偏差的测定：用水准仪测量或三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点，求出高程闭合差，它实际放映了贯通高程测量精度。

③竖井贯通后井中实际偏差的测定：竖井贯通后，可由地面上或由上水平的井中处挂上中心重球线到下水平，直接丈量出井筒中心之间的偏差值，即为竖井贯通的实际偏差值。

5）测资料记录与整理。量测时及时记录量测读数，并立即计算出拱顶下沉变化及净空收敛变化值。其中差值为相邻两次量测时间内的位移变化，累计变化值是指某一次量测值与初始读数间的总位移量。

6）肉眼观察方法。主要观察地质情况，洞室稳定程度，喷射混凝土是否出现裂缝等，作为位移量测的补充。 7）稳定性判别方法。根据位移变化趋势判断，距离开挖工作面二倍开挖宽度时，位移应基本趋于稳定，若位移变化率仍无减小趋势或速率减少不明显，则说明支护强度不够，应该加强，若速率量呈上升趋势，则说明洞室有失稳的可能，则应停止掘进，立即采取措施加强支护。

2.3测量放线

标高测量与控制：根据安装模型进度，在立模前一天将纵、横缝交叉点打入钢筋桩，钢杆高出路面30cm，用红油漆在钢筋上划出标高标记，作好记录作为复测依据。立模完成后，混凝土灌注前，应分别用经纬仪拉小白线等方法复测模板顺直度，用水平仪检测模板标高。

3 隧道测量工作中需注意的几个问题

3.1 明确职责，各尽其职

隧道测量技术工作不仅仅是测量人员的工作职责，测量和现场技术人员应密切配合才能更好的完成。另外要认真落实资料的交叉计算和互检制度，技术人员要参与测量放样的过程，以保证施测过程及结果满足现场和施工过程监控的需要。

3.2 加强沟通，通力协作

测量工作是直接为现场施工和质量监控服务的，是控制工程质量最直接明确的依据。因此，现场技术人员和测量人员必须加强沟通，通力协作，分析和研究测量的数据结果，共同研究、判定工程质量的受控程度及需采取的对策，有效落实隧道工程质量监控工作。

3.3 坚持桩位的复核与控制点周期性、阶段性复测制度

指导施工的桩橛在施工过程中容易被破坏而失准，洞内埋设的中桩、分布在管区的导线点、加密的控制点、要进行周期性复测，有特殊需要时随时进行，确保导线点、控制点的有效性。

隧道测量工作的重点不仅是保证测量结果的准确性和科学性，更重要的是施工过程的测量监控和复核，纠正施工误差，满足隧道建设要求，并及时反馈信息，与技术管理人员把好工程质量关。

结束语

隧道工程测量是地下工程测量的重要组成部分，对地下工程的施工和建设起着关键作用，对安全生产有重要的指导意义。本文就隧道测量的目的、主要步骤、测量方法及测量过程中需注意的问题做了简要论述，旨在推动隧道工程施工测量工作的进一步完善。参考文献

[1]张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002.

[2]任建安.浅谈隧道施工测量的方法及应注意的问题[J].城市建设理论研究，2012（3）.