張成群

摘要：近些年，隨著我國(guó)道路建設(shè)的快速發(fā)展，無(wú)論是鐵路還是公路，在路線等級(jí)或行車速度方面都有了更高的要求，這在無(wú)形中就對(duì)路線中的隧道工程提出了更高的要求。 本文對(duì)隧道的施工測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了闡述，主要介紹隧道內(nèi)CPⅢ平面控制測(cè)量和GPS隧道控制測(cè)量技術(shù)，以確保隧道的貫通精度。

關(guān)鍵詞：隧道工程;測(cè)量技術(shù);優(yōu)化方案

前 ?言

隧道是一種地下工程，施工情況相對(duì)而言較為復(fù)雜。測(cè)量工作的主要任務(wù)就是保證隧道的順利貫通，最大程度的控制超欠挖、保證混凝土襯砌厚度以及每個(gè)洞內(nèi)結(jié)構(gòu)物的外形尺寸。測(cè)量條件差，光線不足、工作面狹窄、洞內(nèi)施工人員多、機(jī)械設(shè)備進(jìn)出頻繁、噪音大等因素，給測(cè)量工作帶來(lái)一定的困難。除此之外，洞內(nèi)施工的工作面相對(duì)較小、工序比較緊張，測(cè)量工作要在下一工序開(kāi)始前迅速準(zhǔn)確的完成，不能耽誤施工，所以測(cè)量工作顯得尤為重要。制定合理可行的測(cè)量方案是很有必要的，只有提高測(cè)量精度，控制好超欠挖，才能保證工程質(zhì)量，從而創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益。

一、隧道工程測(cè)量的幾點(diǎn)要求

隧道施工測(cè)量是在隧道工程的規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量。為保證隧道能按規(guī)定的精度正確貫通及相關(guān)的建筑物與構(gòu)筑物的位置正確，在隧道工程測(cè)量中主要由以下幾點(diǎn)要求：

1.勘測(cè)設(shè)計(jì)階段

在隧道沿線布測(cè)測(cè)圖控制網(wǎng)，測(cè)繪帶狀地形圖，實(shí)地進(jìn)行隧道的洞口點(diǎn)、中線控制樁和中線轉(zhuǎn)折點(diǎn)的測(cè)設(shè)，繪制隧道線路平面圖、縱斷面圖、洞身工程地質(zhì)橫斷面圖、正洞口和輔助洞口的縱斷面圖等工程設(shè)計(jì)圖;

2.施工建造階段

根據(jù)隧道施工要求的精度和施工順序進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，首先根據(jù)隧道線路的形狀和主洞口、輔助洞口、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置進(jìn)行洞外施工控制網(wǎng)和洞口控制網(wǎng)的布沒(méi)及施測(cè)，再進(jìn)行中線進(jìn)洞關(guān)系的計(jì)算及測(cè)量，隨隧道向前延伸而階段性地將洞內(nèi)基本控制網(wǎng)向前延伸，并不斷進(jìn)行施工控制導(dǎo)線的布測(cè)和中線的施工放樣，指導(dǎo)并保證不同工作面之間以預(yù)定的精度貫通，貫通后進(jìn)行實(shí)際貫通誤差的測(cè)定和線路中線的調(diào)整，施工過(guò)程中進(jìn)行隧道縱橫斷面測(cè)量和相關(guān)建筑物的放樣，以及進(jìn)行竣工測(cè)量;在施工建造和運(yùn)營(yíng)管理階段，定期進(jìn)行地表、隧道洞身各部位及其相關(guān)建筑物的沉降觀測(cè)和位移觀測(cè)。

二、隧道測(cè)量技術(shù)

1.隧道內(nèi)CPⅢ平面控制測(cè)量

1.1 測(cè)量方法。CPIII控制網(wǎng)采用自由設(shè)站交會(huì)網(wǎng)的方法測(cè)量，自由測(cè)站的測(cè)量，從每個(gè)自由測(cè)站，以2x3個(gè)CPIII點(diǎn)為測(cè)量目標(biāo)，每次測(cè)量應(yīng)保證每個(gè)點(diǎn)測(cè)量3次。CPIII控制點(diǎn)距離為60m左右，且不應(yīng)大于80m，觀測(cè)CPIII點(diǎn)允許的最遠(yuǎn)的目標(biāo)距離為150m左右，最大不超過(guò)180m。每次測(cè)量開(kāi)始前在全站儀初始行中按順時(shí)針輸入起始點(diǎn)信息并填寫自由測(cè)站記錄表，每一站測(cè)量3組完整的測(cè)回。應(yīng)記錄于每個(gè)測(cè)站的溫度、氣壓以及CPI、CPII點(diǎn)上的棱鏡高，并將溫度、氣壓改正輸入每個(gè)測(cè)站上。

1.2 水平角測(cè)量的精度應(yīng)按如下要求進(jìn)行。半測(cè)回歸零差<6″，不同測(cè)回同一方向2C互差<9″，歸零后方向值較差<6″，半測(cè)回距離較差±1mm內(nèi)，方向觀測(cè)中誤差±1.8″內(nèi)，距離觀測(cè)中誤差±1.0mm內(nèi)，相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差±1.0mm內(nèi)，同精度復(fù)測(cè)坐標(biāo)較差±3mm內(nèi)。觀測(cè)的各項(xiàng)相差要求不應(yīng)超過(guò)上述規(guī)定，觀測(cè)最后結(jié)果按等權(quán)進(jìn)行測(cè)站平差。

2.GPS隧道控制測(cè)量技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)GPS控制點(diǎn)的穩(wěn)定性，在隧道的兩端，各設(shè)一個(gè)高等級(jí)的GYS已知點(diǎn)。為保證施工期間對(duì)洞口控制點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)。進(jìn)出口各設(shè)3個(gè)GPS控制點(diǎn)，CPOI，GP02，GP03，GP04，GP05，GP06，其中GP03，GP06分別是進(jìn)洞與出洞樁。其測(cè)量示意圖如圖1所示。

2.1 GPS的外業(yè)測(cè)量。實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，在使用正確的觀測(cè)方法的情況下，進(jìn)行同步觀測(cè)的GPS測(cè)量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄（其中分三次同步觀測(cè)，且每次觀測(cè)時(shí)間都在60min以上）。

2.2 GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)處理和精度分析。對(duì)于精度數(shù)據(jù)處理與分析上我們通過(guò)AshtechSolutions工具進(jìn)行基線解算及控制網(wǎng)的平差，下面就開(kāi)始介紹通過(guò)該工具進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行方法，其具體操作步驟為：（1）建立項(xiàng)目;（2）給項(xiàng)目添加數(shù)據(jù);（3）基線處理;（4）GPS網(wǎng)自由網(wǎng)平差;

三、測(cè)量?jī)?yōu)化方案及其應(yīng)用

1.測(cè)量?jī)?yōu)化方案

根據(jù)設(shè)計(jì)提供的測(cè)量控制點(diǎn)，采用激光指向儀與CASIO5800計(jì)算器的配合使用，達(dá)到節(jié)約時(shí)間和保證精度的效果。

2.控制點(diǎn)復(fù)測(cè)、加密精度要求

控制點(diǎn)復(fù)測(cè)、加密測(cè)量精度和方法符合《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》要求。按照先復(fù)核后利用的原則與監(jiān)理共同檢測(cè)設(shè)計(jì)提供的控制點(diǎn)（平面、高程控制點(diǎn)）的精度，并復(fù)核其資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所有加密控制點(diǎn)報(bào)監(jiān)理檢測(cè)合格后方可使用。

3.測(cè)量樁的布設(shè)和注意事項(xiàng)

要想提高隧道測(cè)量的效率，保證速度和質(zhì)量，測(cè)量樁的布設(shè)與保護(hù)是猶為重要的。隧道洞內(nèi)的施工周期長(zhǎng)、測(cè)量環(huán)境條件差、施工千擾大，故測(cè)量樁位受影響的因素最多。在實(shí)際測(cè)量中常采用鋼筋作為測(cè)量樁，先用切割機(jī)截取一段30公分左右的鋼筋（本次隧道施測(cè)采用的是Φ22鋼筋），并用鋸子在其一頭刻畫十字，在要布點(diǎn)的隧道中線位置用打鉆機(jī)鉆孔，在孔中添加部分濕潤(rùn)的錨固劑，然后將鋼筋錘入孔中，并在裸露出來(lái)的鋼筋部分用濕潤(rùn)的錨固劑圍起來(lái)，如圖3-2;如碰到地面堅(jiān)硬，鉆孔無(wú)法的到理想位置的。

4.激光指向儀和CASIO5800計(jì)算器的配合使用

激光指向儀激光指向儀是利用激光光束集中，相干性好的特性研制出的用于方向定位的測(cè)量?jī)x器，它具有光束質(zhì)量好、價(jià)格低廉、安裝調(diào)整方便、發(fā)射可見(jiàn)光、使用方便等特點(diǎn)，能指示隧道掘進(jìn)的方向，可以快速準(zhǔn)確地標(biāo)定隧道中線位置，從而有效地控制隧道的超、欠挖。

四、隧道測(cè)量安全措施

對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行安全教育，避免各類事故發(fā)生;在測(cè)量過(guò)程中儀器旁邊不能離人，以免儀器摔到損壞。 儀器架設(shè)時(shí)要把腳架擰緊，腳架固定牢固，以防儀器倒地;洞內(nèi)的控制點(diǎn)要選在安全地點(diǎn)，不能選在塌方、滴水的地方，避免對(duì)人或儀器造成損害;洞內(nèi)測(cè)量時(shí)配備專業(yè)電工安裝照明設(shè)備，謹(jǐn)防漏電傷人;洞內(nèi)放樣時(shí)，前視爬臺(tái)車一定注意安全。

五、結(jié)束語(yǔ)

由于隧道施工的掘進(jìn)前方在貫通前無(wú)法通視，施工中完全是靠中心線或隧道洞內(nèi)導(dǎo)線來(lái)控制指導(dǎo)開(kāi)挖，而這種導(dǎo)線在隧道貫通以前只能以支導(dǎo)線的形式或者是以閉合導(dǎo)線的形式來(lái)實(shí)施控制，所以在施測(cè)的過(guò)程中要特別仔細(xì)，并且需要經(jīng)常復(fù)核點(diǎn)位。在整個(gè)的測(cè)量工作中，做為測(cè)量工作者既要有嫻熟的儀器操作能力，又要有豐富的理論知識(shí)，更要有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。測(cè)量組人員需要緊密配合，只有這樣才能確保測(cè)量工作的萬(wàn)無(wú)一失。

參考文獻(xiàn)：

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