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摘要：洞内控制测量的目的在于保证隧道相向开挖的精度，而开挖的精度是隧道能否正确贯通的条件。本文分析了隧道贯通测量的误差估计，并给出了测定与调整方法及其建议。
关键词：隧道；控制测量；精度
对洞外、洞内导线测量全过程实行质量控制，可保证实际测定的横向贯通误差达到预计隧道横向贯通限差的要求。由此可见，对测量全过程实行质量控制，不仅能起到预于提高隧道贯通精度也是必要的和必需的。
一、隧道横向贯通的精度分析
1、由于导线测角误差而引起的横向贯通误差为：
根据误差传播定律，导线测角及测边是相互独立的两个量，可得导线测角中误差所引起的横向贯通中误差为：
三、洞外控制测量
洞外控制测量首先应根据控制网进行洞口的引测投点，以利施工时据以进行洞内控制测量。投点时应结合地形地物，力求图形刚强简单，在确保精度的前提下，充分考虑观测条件，测站稳定程度，便于引测进洞，避免施工干扰。每个洞口应设两个测点，并应纳入控制网中，洞外平面控制测量常用的方法有中线法、导线法、主副导线法、导线网法、三角锁法等。当隧道两端有已建立的高级控制点，其精度高于隧道控制测量所需的精度时，可在两相向开挖的洞口间建立附合导线，导线应尽量布设成直伸式，以尽量减少横向贯通误差的影响。若仅从横向贯通精度来考虑，三角锁是最理想的方案。可布设为测角网、测边网和边交网。
四、洞内控制测量
洞内观测的特殊性主要是施工干扰大，环境条件差，明亮度较差，边长较短，必须采用两次照准，当施工通风不好，烟尘严重时，不宜进行测角工作。洞内导线应尽量选择长边。根据总的贯通精度要求及洞外导线对贯通精度的影响值，确定洞内控制测量所需的精度和方法。洞内导线应根据洞口投点向洞内作引伸测量，洞口投点应纳入控制网中，导线点应尽量沿路线中线布设。洞口投点是洞外与洞内联系的主要点位，应反复测设，并经常加以校核且加以保护。洞内导线应设成闭合导线或主副导线环。对有平行导坑的隧道，正洞内设闭合导线，平行导坑内设单导线，当导坑延伸至2～3倍洞内导线边长时，利用横通道与正洞导线组成一个闭合环，做一次导线引伸测量。采用上、下导坑法施工的隧道，上导坑每引伸一定的距离后，应与下导坑的中线联测一次，用以校核上导坑的中线点或向上导坑引点。洞内高程点为了施工及复测方便，设置密度应较大。每次施测前应最少检测两个以上的点。
五、隧道贯通精度估算
1、单导线对隧道贯通误差的影响。单导线对隧道贯通误差的影响主要是由于测角和测边引起的，由测角误差引起的横向贯通误差按下式计算：
式中：为导线测边相对中误差；为导线各边在贯通面上投影长度的平方和。从而，单导线测量误差对横向贯通误差的总影响值按下式计算：。
2、主副导线环对隧道贯通误差的影响。主副导线环和单导线相比，加测了副导线组成了闭合环。主副导线环测量误差对贯通误差的影响值按下式计算：
3、三角锁对隧道贯通误差的影响。三角锁测量误差对贯通精度的影响值按导线近似估算时，首先从三角锁内选取一条替代导线，替代导线宜按进出口联线方向较接近，且边数较少的一列的三角锁的边组成。两端洞口所选的边要便于向洞内引测导线或便于向洞口投点。一般布网时已确定起始边，根据布网图形及选取替代导线的情况，确定最弱边，并估算其精度。此外，导线网测量误差对贯通精度影响值有以下几种估算方法：按条件平差的估算方法、按间接平差的估算方法、按点位误差椭圆的估算方法等。
4、高程贯通误差的估算方法。受洞外和洞内高程控制测量误差影响，在贯通面上所产生的高程中误差按下式计算：
六、隧道贯通误差的测定与调整
采用中线法测量时，应由测量的相向两方向分别向贯通面延伸，并取意临时点，量出两点的横向和纵向距离，得出的即为实际横向和纵向贯通误差。采用导线法测量时，在贯通面附近定一临时点，由进测的两方向分别测量该点的坐标，所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，得出的即为实际横向和纵向贯通误差。水准路线由两端洞内进测，分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点上，所测得的高差即为实际的高程贯通误差。
隧道贯通后，中线和高程的实际贯通误差，应在未衬砌地段(调整地段)调整。调整地段的开挖和衬砌，均应以调整后的中线和高程进行放样。
七、提高洞内控制测量精度的建议
1、严格按设计的控制测量等级相关技术要求进行施测，施测中尽量采用三联脚架法，但要注意各基座与棱镜及仪器有无隙动、气泡有无偏离、对中偏离是否较大等，如有上述情况则要对仪器进行检修校正，找出问题所在。
2、隧洞每开挖到一定长度时要及时增设基本导线点，指导开挖的临时点要控制在2～3个以内，且要进行经常性的检测其正确性，确保洞室开挖的正确。
3、隧洞每开挖到一定阶段或一定长段时要及时对导线进行检测、复测及精度估算，对因其它原因而改变设计路线方案时要对精度进行估算。
4、导线要尽可能布设成似等边直伸型导线，在测量环境允许范围内尽可能的选长边。
5、要严格进行边长的投影计算，正确计算各点平面坐标。
6、三角高程测量时，要严格按操作程序进行，如垂直角的观测要同测距在同一次照准时完成，对三角高程等级在三等或高于三等时则要采取一些提高精度的措施进行施测，如隔点设站法、提高对中精度等。
7、对贯通面较多的隧洞，要考虑到隧洞全部贯通后的轴线情况，对洞内有砼衬砌时，还要对相向挖的两条导线进行附合，并进行贯通误差分配或平差处理，从而保证洞内砼衬砌形体的正确。
总之，对隧道工程的施工而言，洞内控制测量精度的高低直接影响隧道的贯通精度。为保证隧道在允许误差范围内贯通，要对洞内控制测量进行必要的设计，在未贯通前对已施测的测量成果进行相应的精度估算，为保证相应的控制测量精度还要采取相应的测量方案。基于此，本文探讨了隧道洞内控制测量的方法及其精度估算。
参考文献：
[1]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2014:182-184.
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[3]陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社，2014:60-63.
论文作者:尚磊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/10/8
标签：导线论文; 误差论文; 测量论文; 精度论文; 隧道论文; 洞内论文; 导坑论文; 《防护工程》2019年第6期论文;