摘要：本文通过对沉管隧道实际工作的学习研究，总结出了沉管隧道施工过程中各环节的主要测量工作，并对其测量方法进行了阐述，可为沉管隧道测量学习者提供参考。
关键词：沉管隧道；贯通测量；导线精度
一、沉管隧道施工测量工作的概述
通过图一可知，在沉管隧道建设过程中主要的测量工作包括以下几点：
1.管节预制厂控制网布测；
2.管节特征点布设与标定测量；
3.沉管隧道基槽施工测量；
4.沉管隧道沉放安装测量；
5.沉管隧道贯通测量；
6.沉管隧道变形测量。
本文对以上部分测量工作进行简介，以此能更好的了解和掌握沉管隧道建设过程中的主要测量工作，为后续进一步研究沉管隧道贯通测量奠定基础。同时，沉管隧道施工过程中会涉及和建立一些坐标系，且各坐标系之间都有各自的相互转换关系。
（1）管节顶面特征点的布设
沉管隧道管节顶面每隔一定距离，便在管节顶面边缘布设一对测量标识点。其用途主要为；一方面与管节端面特征点配合建立管节坐标系；另一方面在管节运输、沉放过程中反映管节的空间姿态，为沉管隧道测控系统提供依据。
（2）沉管隧道贯通测量
沉管隧道施工监测的主要目的是；通过对沉管隧道管节变形监测数据的分析及预报，为后续管节的安装及调整提供可靠依据；通过对管节的监测，了解并掌握沉管隧道施工过程中管节的姿态变形情况，并可对其安全稳定性进行评价参考。主要监测位置通常布设在管节的两端及暗埋段管节与沉放管节相连处，每个断面布设4个沉降观测点，主要分布于左右行车道两边。
二、关于沉管隧道贯通测量方法及精度分析
沉管隧道贯通测量主要目的是通过导线测量己沉管节内部控制点的坐标，计算管节实际位置同设计位置的坐标偏差，为新管节的精确定位提供相对定位基准，保证沉管隧道全线的顺利贯通。沉管隧道贯通测量主要包括两个部分，即新沉管节的精确定位和最终接头的施工测量。
1.新沉管节的导线定位及精度
新沉管节的导线法精确定位是指：待新管节在预制厂内砸装完毕，运送至沉放地点，并沉放至待沉点之后，首先打开新沉管节的中廊道钢封口，通过洞内中廊道支导线测量新沉管节尾端标定点的坐标，并指导新沉管节进行微调。待微调完毕，且新沉管节准确固定之后，打开新沉管节其余两侧钢封口，通过洞内导线测量新沉管节左右车道标定点的坐标及轴线和高程偏差，为下一管节的精确定位提供相对定位基准。新沉管节的精确定位是采用洞内导线法，其精确定位的主要步骤如下：
隧道控制点（TCP）的布设。新沉管节与相连接已沉管节的TCP布设如图2.1所示。
后视控制点的导线测量。在洞内采用导线测量的方法进行管节精确定位，如图2.2所示，A、B为己沉管节的前一管节内平面和高程加密控制点，在B点设站，A点作为后视点，测得下一己沉管节标定的TCP点N1、N2的平面坐标（Ｘni，Ｙni）、（Ｘn2，Ｙn2），即为新沉管节导线测量的后视点。
2.新沉管节的导线定位精度分析
（1）不同导线网对沉管隧道新沉管节的误差影响
不同导线网测量方案直接决定整个测量任务的工作量和效率，选择合适的测量方案可以有效的提供测量精度和测量效率，保证沉管隧道工程顺利贯通。
本文以直线型沉管隧道为例进行讨论分析，设仪器的测角精度为0.7＂，导线边长为540ｍ，分别单车道双导线和双车道双导线测量方案进行计算分析，并将不同方案的近似估算误差与严密估算误差进行对比分析，其计算结果如表1所示。
表1 洞内导线网型对沉管隧道横向贯通误差的影响
近似估计也称为验前估计，其主要作用是体现在方案设计阶段，严密估计又称作验后估计，其作用是在测量完成或的数据处理阶段。近似估计值与严密估计值之间有一个特性，即两者之间差值不会太大，这样才使得验前估计具有其价值。
（2）中廊道导线定位精度
新管节沉放到位后，新沉管节与已沉管节直间钢封口是不能直接巧开的，而只能通过打开新沉管节的中廊道钢封口来进行导线定位。因此新沉管节最巧只能通过中廊道支导线方式进行测量。
3.预制型最终接头测量方法及精度
当沉管隧道沉放至最后一个管节时，最后沉放的管节与已沉管节或者暗埋段之间都会预留一定距离的空隙，用来保证最后一个管节安全准确的沉放到位，而这段空隙即为最终接头。一般情况下，最终接头的预留长度为1.0m-10.0m。由于沉管隧道最终接头的特殊性，它的施工工艺及施工过程不同于沉管隧道管节与管节之间的一般接头。
（1）洞内导线法
洞内导线法是指采用精密导线测量涧内、外端面特征点尘标，然后反算最终接头的模型。其中部分操作过程注意事项如下：
预制厂内进行管内外特征点的联系测量。在预制厂坐标系中，测量管节内部特征点与管节外部特征点的坐标，并求解他们之间的转换参数，即如何通过测得内部特征点的坐标从而求得外部特征点的坐标；洞内导线测量，确定洞内特征点坐标。待与最终接头相对接的两端管节准确沉放到位之后，开启钢封口，进行洞内精密导线测量，测得洞内特征点的坐标。这个环节中测量导线精度对最终接头的模型精度有着至关重要的作用。
（2）最终接头模型的精度分析
最终接头模型两端面是由进洞口和出洞口两端导线网分别测量得到，因此最终接头模型平面精度可分为绝对精度和相对精度，需要分别进行分析和估计。
平面绝对精度分析；采用导线法测量最终接头模型，其主要的误差来源包括端面外部特征点标定误差、预制厂内测量特征点误差、洞内导线测量误差；管节端面外部特征点标定误差在预制厂内进行特征点的标定时，我们一般将特征点标定在与边线有一个固定距离，或者将特征点标定在轴线中的位置，这样能使得后续的最终接头模型反算更加方便；导线贯通测量误差；导线贯通测量误差可根据上一节中分析可知，不同的洞内导线测量方案具有不同的导线贯通测量误差m3。总之，在洞内导线精度分析方面根据不同长度沉管隧道需求，应该选择的较合理的测量方案。
参考文献：
[1]何志刚.隧道贯通测量导线精度的分析[J].自然科学，2017（9）
[2]张联华.现代精密工程测量发展的概况[J].科技创新，2013（17）
[3]刘明萍.精密工程测量技术及其发展[J].建材与装饰，2018（2）
论文作者:吴松松
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
标签：导线论文; 测量论文; 隧道论文; 精度论文; 特征论文; 误差论文; 洞内论文; 《基层建设》2019年第16期论文;