馮玲軍

摘要：監(jiān)測是隧道施工過程中的重要環(huán)節(jié)，對測量人員自身的專業(yè)素質(zhì)、技術(shù)要求、儀器要求較為苛刻。文章分析了盾構(gòu)隧道測量的要點和要求，研究了在盾構(gòu)隧道測量過程中應(yīng)注意的問題和相應(yīng)的改進措施，為隧道監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞：隧道;測量技術(shù);全站儀;盾構(gòu);監(jiān)測

中圖分類號：U456.3 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.07.036

文章編號：1673-4874（2019）07-0117-02

0引言

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通工程成為經(jīng)濟的重要載體，與此同時作為交通工程的一部分，隧道的施工項目越來越多，其要求也在不斷提高。隧道施工是一種極為復(fù)雜和不可預(yù)見性較強的工程項目。為了確保工程安全有序地進行，通常需要在施工的全過程對項目進行及時監(jiān)測。有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)可用于分辨隧道圍巖是否穩(wěn)定、施工方法是否合理和及時發(fā)現(xiàn)施工安全隱患，以便提前做好應(yīng)對措施，保證施工人員的生命安全，由此可見測量監(jiān)測對于隧道施工是極其重要的。

1盾構(gòu)隧道量測技術(shù)的概述

通常而言，針對盾構(gòu)隧道的測量技術(shù)主要是為了確保地鐵施工能夠順利完成工期任務(wù)并達到質(zhì)量標準。對采用盾構(gòu)法開挖的隧道而言，往往有很多內(nèi)容需要通過測量來完成，其中包含隧道施工量測、地下的控制量測和地面控制量測等內(nèi)容。隧道施工量測主要是指隧道施工中的中線量測和高程量測兩大內(nèi)容;地下的控制量測主要是指在地下空間建立平面量測網(wǎng);地上平面量測實質(zhì)上和地下平面量測的內(nèi)容相似，就是在地上建立平面量測網(wǎng)（見下頁圖1）。盾構(gòu)隧道量測主要針對在地鐵施工中的準線校準和高程校準，以保證地鐵隧道施工的方向和位置準確。隧道施工的開挖斷面在中心線上可保證在合理的設(shè)計要求下的開挖值，為地鐵隧道量測提供良好的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)依托，確保工程合理有序地進行。然而隧道量測也有相關(guān)的要求，一般有以下幾點：（1）以中誤差為控制量測精度的標準，最大誤差應(yīng)在中誤差兩倍值以內(nèi);（2）應(yīng)經(jīng)常對長隧道中通常設(shè)計的三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)進行校對，以保證基準點、水準點在合理的范圍以內(nèi);（3）做到定期復(fù)核隧道外的基準點和中線點，隧道內(nèi)應(yīng)使控制量測點與施工進度同步更新;（4）針對隧道內(nèi)的施工量測應(yīng)確保樁點的合理性與有效性，應(yīng)確保水準點安裝位置牢固可靠不易損壞;（5）隧道內(nèi)的量測精度、中線貫通誤差、隧道內(nèi)導(dǎo)線測量角、量距的精準度和兩端洞口水準點的量測值應(yīng)符合相關(guān)標準;（6）當(dāng)隧道施工完成后應(yīng)提交貫通誤差值的實測結(jié)果和相關(guān)的說明書。水準測量精度等級的劃分見表1。

2作業(yè)程序與技術(shù)要求

2.1隧道量測作業(yè)的基本程序

隧道施工的量測程序一般可分為以下幾個步驟進行：（1）需要作業(yè)人員對施工資料盡可能熟悉以確保整體把握量測內(nèi)容;（2）選取合理的測量點進行測量，記錄數(shù)據(jù)并匯總處理;（3）對某些特別的測量值或存在問題的數(shù)值進行分析處理，及時進行信息反饋;（4）做出工程對策，資料歸檔。

2.2隧道量測點布置原則及頻率限定

隧道測量點的選取一般需要根據(jù)測量位置的不同做出靈活的對策，通常分為淺埋隧道地表沉降測量、拱頂下沉測量和特殊條件下的測量。

對于淺埋隧道地表發(fā)生沉降的測量布點應(yīng)在隧道開挖前就進行布設(shè)，這些點應(yīng)與隧道內(nèi)的測量點在同一平面上。所布設(shè)的點之間應(yīng)間距2～5m，中軸線上的點可根據(jù)情況適當(dāng)加密以保證達到測量要求。對于拱頂下沉值的測量點的布置，其應(yīng)與凈空變化值的測量點在同一斷面上，且要求在測點選取時對稱分布，注意測點不應(yīng)布置在鋼架或脫空回填的位置，而應(yīng)在拱頂周線附近。通常每個開挖的臺階上都應(yīng)有測量凈空變化的測量點，此外還需在全斷面開挖處額外增加一個測量點。針對特殊條件下的測量工作，如較差的地質(zhì)條件或復(fù)雜的施工環(huán)境，此時監(jiān)控點要適當(dāng)增加以控制測量精度使其符合要求，對于選測項目的測量斷面可優(yōu)先設(shè)置測量點。

測量點監(jiān)控的頻率通常按照規(guī)定進行。當(dāng)然，對于某些特殊條件下的測量位置應(yīng)加大監(jiān)控頻率，以此提高測量精度保證施工安全進行。隧道在開挖后，需要對其進行地質(zhì)描述和做必要的物理力學(xué)試驗，確保隧道的支護狀態(tài)和影響范圍符合設(shè)計要求。

2.3高程放樣與全站儀測量

在盾構(gòu)隧道的測量過程中，高程放樣是指針對斷面放樣出具體位置，一般將位置選取在距離斷面一定距離的位置上。在進行相應(yīng)數(shù)據(jù)采集的過程中通常要根據(jù)施工資料將測量的樁面放樣出來，并在圖紙上標記清楚高程值，同時記錄實際高程、路線方向和中樁的關(guān)系，其中最主要的是中樁的左右側(cè)與中樁的距離。當(dāng)側(cè)面的和邊上的樁放樣結(jié)束之后，將放置在中樁和邊樁的全站儀調(diào)平，進入全站儀的測量中。在使用全站儀進行測量時，首先應(yīng)在全站儀中輸入日期和相應(yīng)的工作任務(wù)名稱，以方便后期的數(shù)據(jù)查找與分析。其次是設(shè)站，注意每個斷面只能有一個站名，在站名設(shè)置完成后分別輸入儀器高度、站點坐標，定向并將瞄準高度設(shè)置為零，把測量儀器轉(zhuǎn)到即將測量的斷面的線路方向進行測量工作。在測量的時候注意保持不動和方向垂直，直到整個斷面測量完成，見圖2。

全站儀三維坐標的測量通常是將全站儀放入隧道測量的一個控制導(dǎo)線上，依照坐標測量的一般方法依次在斷面的上下左右和左上、左下、右上、右下幾個部位設(shè)置測點來測量其三維坐標。若視野良好，儀器可測量多個斷面，而不需重新擺動儀器，同時測量的精度也會高很多。在得到測點的三維坐標之后可在設(shè)計圖中獲得測點與中線的距離。但是在整個斷面的測量中，測量點是多種多樣的，若由人工繪制效率低下，通常由計算機取而代之完成這一過程。

3測量數(shù)據(jù)分析與校核

在實地測量完成后，需要對采集的數(shù)據(jù)進行匯總處理。當(dāng)前，由于計算機的發(fā)展與應(yīng)用，這些工作通常由計算機來完成。采集的數(shù)據(jù)通過計算機程序處理后，可得到速率時間變化率曲線，而當(dāng)這些曲線與目標要求不吻合時，程序會自動給出警報提示。此時需要工作人員及時分析原因，并做好匯報工作。

而數(shù)據(jù)的校核通常是采用先進的檢測儀器和優(yōu)化的測量方案，對計算誤差進行校正，對較大的誤差進行處理，以減小觀測誤差對分析結(jié)果的影響，從而提高監(jiān)測精度。數(shù)據(jù)校核通常包括外業(yè)測量結(jié)果的校核和內(nèi)業(yè)處理結(jié)果的校核。外業(yè)的校核內(nèi)容主要包括：對向觀測、往返觀測、閉合檢查和多種方法互相檢測等。內(nèi)業(yè)處理結(jié)果的校核主要包括工作人員的重復(fù)計算校核等，主要目的還是為了盡可能減少測量誤差。

4結(jié)語

地鐵隧道施工在眾多土建項目中是較為復(fù)雜的一種，由于受到的影響因素較多，如施工環(huán)境的多變性和地形狀況的復(fù)雜性等，這些因素往往對施工進程的影響很大。為了保證工程質(zhì)量和工程進度，對隧道施工進行監(jiān)測控制是十分必要的。因為可通過監(jiān)測來分辨隧道圍巖是否穩(wěn)定、施工方法是否合理和及時發(fā)現(xiàn)施工安全隱患，可提前做好應(yīng)對措施，保證施工人員的生命安全。本文主要分析了隧道施工監(jiān)測的基本概念和要求，探討了在測量過程中應(yīng)注意的問題，并給出了相應(yīng)的建議，意在闡明隧道測量在隧道施工中的重要作用?？傊?，為了確保隧道施工項目的順利完成，必須做好監(jiān)測和控制工作，發(fā)揮測量技術(shù)在隧道施工中的積極作用，保證隧道施工的順利進行。