□ 潘志壽

（甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

1.工程概況

平定高速公路老君隧道位于甘肅省會(huì)寧縣李家灣村，全長(zhǎng)1375m，海拔高程2100～2200m，沉積物具有二元結(jié)構(gòu)，主要是新堆積黃土，下部是卵礫石層，底部為第三系泥巖。整座隧道分為長(zhǎng)680m、坡度為1.5%的上坡和長(zhǎng)685m、坡度為1.32%下坡。

2.洞內(nèi)、外控制測(cè)量布設(shè)

因在老君隧道洞外各布設(shè)四等精密導(dǎo)線施工控制網(wǎng)，利用洞外控制網(wǎng)進(jìn)行洞內(nèi)一級(jí)導(dǎo)線布設(shè)，來達(dá)到貫通精度要求。

（1）老君隧道洞外控制網(wǎng)根據(jù)提交的高級(jí)精度已知點(diǎn)AA003和AA005布設(shè)為閉合導(dǎo)線網(wǎng)，其按照四等導(dǎo)線網(wǎng)精度要求布設(shè)。

（2）老君隧道洞內(nèi)根據(jù)洞外控制網(wǎng)的高級(jí)精度已知點(diǎn)出口G9、G1點(diǎn)和出口G8、G6、及G4點(diǎn)布設(shè)為支導(dǎo)線，其按照一級(jí)導(dǎo)線精度要求布設(shè)，直線地段最短距離不小于200m，水準(zhǔn)點(diǎn)在導(dǎo)坑拱部、邊墻施工段每100m設(shè)立一個(gè)臨時(shí)點(diǎn)，并定期復(fù)核。經(jīng)觀測(cè)計(jì)算閉合差51.5mm，每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差全中誤差為±2.7mm＜f允=±10mm。

3.貫通測(cè)量采用的儀器及精度控制

測(cè)量?jī)x器為拓普康GPT—3002N/OP,綜合精度為±1.49mm，一測(cè)回水平方向偏差為1.24″，已經(jīng)過檢測(cè)并在使用期限內(nèi)?？刂茰y(cè)量精度以中誤差衡量，最大誤差（極限誤差）規(guī)定為中誤差的2倍，根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》、《公路隧道勘測(cè)規(guī)程》及《公路勘測(cè)規(guī)范》要求，根據(jù)本合同段要求，擬采用的精度控制指標(biāo)見表1和表2。

3.1 老君隧道洞外控制測(cè)量

老君隧道平面導(dǎo)線網(wǎng)由九個(gè)點(diǎn)構(gòu)成閉合線路。

3.1.1 角度測(cè)量精度計(jì)算

角度測(cè)量采用方向法右角觀測(cè)讀數(shù)不歸零的方法二測(cè)回觀測(cè)，求得測(cè)站平均值，其內(nèi)角閉合差fw為：

表1 隧道中線極限貫通誤差

表2 貫通面上貫通誤差影響值的分配

觀測(cè)角度改正后導(dǎo)線測(cè)角中誤差mβ:

符合一級(jí)導(dǎo)線測(cè)角的技術(shù)要求。

3.1.2 邊長(zhǎng)精度計(jì)算

邊長(zhǎng)采用往返各二測(cè)回觀測(cè)讀數(shù)取平均值，求得測(cè)站平均值，其往返測(cè)距單位中誤差μ：

實(shí)際每邊測(cè)距中誤差MDi選取其中權(quán)最小，中誤差最大的邊w6～w7計(jì)算：

允許誤差MD允＝±17mm MDi＜MD允,

符合一級(jí)導(dǎo)線測(cè)距的計(jì)算要求。

3.1.3 環(huán)線導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合精度

導(dǎo)線相對(duì)閉合差T：

3.1.4 水準(zhǔn)高程控制測(cè)量精度計(jì)算

老君隧道高程控制以BM132點(diǎn)高程為起算數(shù)據(jù)，增埋四個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，構(gòu)成五個(gè)測(cè)段的閉合線路，按照四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法和技術(shù)要求實(shí)測(cè)，其環(huán)線閉合差fh＝-7.0mm。

每千米測(cè)段高差改正數(shù)Δ計(jì)算每千米高差偶然誤差MΔ:

水準(zhǔn)高差閉合線路精度符合四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求。

3.2 洞內(nèi)控制測(cè)量精度預(yù)計(jì)

根據(jù)規(guī)范要求，洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)盡量為直伸導(dǎo)線，隧道總的橫向貫通誤差的允許值為Δ，按照等影響原則，則地面測(cè)量所引起的橫向貫通誤差的允許值為±Δ/√3=±0.58△，洞內(nèi)平均邊長(zhǎng)為150m，貫通允許中誤差為±75mm，根據(jù)貫通面精度要求估算采用何種等級(jí)觀測(cè)。

因全站儀觀測(cè)標(biāo)稱精度為2mm+2ppm，對(duì)于直線隧道或半徑很大的曲線隧道，縱向貫通誤差影響較小，主要由導(dǎo)線測(cè)量中角度觀測(cè)的誤差引起的，其支導(dǎo)線點(diǎn)位精度分析，導(dǎo)線端點(diǎn)橫向誤差為：

（取 n=7,s=150m,ρ=206265,mu=0.075m）

通過上述估算，因此決定采用直線隧道控制邊長(zhǎng)2～3km,曲線隧道為1～1.5km,測(cè)角誤差為±4″，儀器為J2型，測(cè)回?cái)?shù)為2的導(dǎo)線進(jìn)行施工，可以滿足隧道貫通要求。

3.3 高程控制精度預(yù)計(jì)

根據(jù)規(guī)范要求，由洞外高程控制測(cè)量誤差的影響所產(chǎn)生的貫通面上的高程貫通誤差按照下式計(jì)算：

式中：m△h—貫通面上的高程中誤差（mm）

L—洞外兩開挖洞口間水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度（km）

mΔ—每公里高程中誤差中數(shù)偶然中誤差（mm）

根據(jù)規(guī)范要求，四等水準(zhǔn)控制每公里高程中誤差中數(shù)偶然中誤差為±5mm,隧道水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度為1.5km，貫通面上的誤差設(shè)計(jì)值為±75mm，則其貫通面上的中誤差為：

由上述分析，采用四等水準(zhǔn)高程測(cè)量能滿足貫通面上的貫通精度要求。

4.結(jié)束語

通過洞外控制測(cè)量，保證隧道工程在兩個(gè)或多個(gè)開挖面掘進(jìn)，施工中線在貫通面上的橫向及高程能滿足貫通精度要求。通過洞內(nèi)控制測(cè)量精度的計(jì)算，進(jìn)一步掌控在施工過程中測(cè)量精度，更好地達(dá)到貫通面橫向及高程貫通精度要求。

參考文獻(xiàn)：

【1】交通部.JTGF60-2009.公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2009.

【2】交通部.JTGC10-2007.公路勘測(cè)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2007.

【3】中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB12898-2009國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.