摘要：现如今, 由于我国飞速发展, 人民的生活需求日益提高, 我国在不断发展建设高速公路, 高速公路特长隧道工程的数量也在日益上升。因此, 能够降低特长隧道贯通误差的控制测量工作是隧道内施工质量控制的关键工作。由于隧道内恶劣的施工环境, 大量的灰尘水汽及温度的变化都会对测量仪器的数据采集产生不利的影响, 只有选用合适且满足规范要求的测量方法, 才能有效降低特长隧道的贯通误差, 保证施工质量。本文以某隧道右线贯通测量情况为例, 对隧道内平面控制测量布网方案与施测、隧道洞外洞内点位的布设、高程控制及注意事项等方面进行论述分析, 选用满足规范要求的、能够降低贯通误差的测量技术, 为以后的特长隧道工程的贯通控制测量提供参考。
关键词：高速公路;特长隧道;贯通测量;贯通误差;控制测量技术
1 工程概况
以某隧道右线为例,其设计为双洞单线分离式结构, 隧道是单线双车道, 净宽11.0 m, 净高5.0 m, 最大开挖断面面积为105 m2，隧道右线进口里程桩号是K82+485, 出口里程K84+176, 总里程长达1 691 m。
2 隧道贯通误差控制测量规范
平面控制测量分为洞外和洞内平面控制测量, 而控制测量平面控制网的布设将对隧道的贯通误差产生严重的影响。洞外平面控制测量需布设满足控制测量精度要求的平面独立控制网, 而洞内平面控制测量是隧道贯通质量的关键环节, 其精度的高低将会影响隧道的贯通施工质量。洞内平面控制测量不仅受到隧道内部恶劣的测量环境影响, 而且测量误差不断积累也会对控制测量工作产生较大的影响。隧道工程贯通误差线差有着明确的规范要求, 根据开挖洞口间的长度不同, 横向和纵向的贯通误差限差也有所区别, 具体要求如表1所示。
2.1 洞外点位布设规范
在隧道洞口的引测点是联系洞外和洞内控制测量的关键点, 其精度将会对导线控制网的布设精度产生影响, 洞口的引测点布设选点时, 应尽量引测在隧道中线上, 这样就有较广阔的视野, 可以有效降低测量误差。施工时选择洞外加密控制点, 选择附合导线形式, 每个洞口设3个控制点, 选择精密且无故障的测量仪器, 精确控制隧道控制线。洞口控制点应选择置于洞口稳固的地面上, 并用油漆在混凝土上做好标记, 点与点之间要保证开阔的通视情况。点位布置完毕后, 利用全线平差后的导线点作基准点, 进行测量及平差计算。
2.2 洞内平面控制网布设规范
洞内平面导线控制测量是在洞外控制点测量基础上, 结合洞内具体情况布设平面导线控制网, 以洞口布设点为起点, 沿隧道前进方向设置支导线。洞内平面控制测量布设选择平面附合导线网, 这样不仅能提高导线网精度和质量, 还能有更多的检验条件, 可以及时发现测量误差, 并有效降低测量误差。
测量对贯通中误差影响的限值如表2所示, 根据不同隧道的设计, 在洞内和洞外、横向和高程的贯通中误差都有所不同。隧道右线开挖洞口间的长度为1691m, 所以洞外的横向贯通中误差要控制在25 mm以内,隧道右线洞内无竖井, 所以洞内横向贯通中误差要控制在45 mm以内, 高程贯通中误差统一控制在25 mm以内。
洞内平面导线控制网要根据贯通精度的规范要求布点, 选择在测量环境好、通视情况开阔的地方布点, 点与点的视线和洞内施工工具及结构物的距离在0.2 m以上, 点位选择稳固的地方, 做好显眼的标记, 避免施工过程中点位被破坏而影响测量精度, 产生测量误差。向洞内引点适宜在阴天进行, 直线段点间距离应>200 m, 曲线段点间距离应>70 m。隧道右线平面导线网点位布设如图1所示。
2.3 洞内平面导线控制网施测规范
在隧道贯通之前, 至少要进行3次平面控制测量工作, 多次测量能保证施工质量及降低测量误差, 提高平面控制测量精度。由于隧道内恶劣的施工环境, 大量的灰尘水汽及温度的变化都会对测量仪器的数据采集产生不利的影响, 所以应尽可能保证良好的观测条件, 选择在通视情况较好、施工干扰较小的观测条件情况下进行测量。为了使隧道内平面控制测量的数据精确度得到保证, 在相同的测段, 要选择在不同时段进行多次观测, 取多次观测结果的平均值可以有效降低观测误差, 提升测量精度。隧道右线开挖洞口间总长度为1691m, 由表3可知, 洞内导线测量等级选择一级导线网, 导线测角中误差最大值≤5″。
2.4 隧道高程控制施测规范
高程控制点宜每150～200 m设置一个 (方便时水准点可直接采用导线点) , 如有特殊需要时, 还可进行加密, 其布置形式为闭合水准线路, 闭合于洞外水准控制点, 如图2所示。加密水准点按四等水准控制规范进行复测。选择精密水准仪进行观测, 按导线网布设进行多次复测。由表4可知四等水准测量的主要技术要求。
3 贯通误差的调整
在隧道全部贯通之后, 要对导线网再次进行复测, 以降低测量误差, 保证测量精度。当隧道贯通误差的数据结果在规定限差范围内时, 方可进行后期的施工, 做好数据复核验算, 为之后的隧道施工质量奠定基础。
3.1 平面贯通误差的调整
通过导线网测得平面贯通误差, 部分平面贯通误差会超出规范的限差范围, 这时就需要做好平面贯通误差的调整。在测量之后要进行贯通点坐标闭合差的计算, 其在调整地段导线上时按长度比例分段, 当闭合差很小时, 可用坐标平差方式调整, 选择调整后的导线坐标进行后续的贯通误差控制测量工作。
3.2 高程贯通误差的调整
当高程贯通误差符合贯通误差限差的要求时, 从洞口两端水准点转点至高程贯通点, 求得进洞口和出洞口水准点的两个高程值H进和H出 (实际高程贯通误差=H进-H出) , 对计算结果要进行复核验算, 以降低误差, 保证测量精度。高程贯通误差通过附和水准路线网的布设, 其测量方法可以对测量结果进行检验, 有效减小测量误差。在保证高程贯通误差得到有效控制时, 方可进行隧道内下一步的施工工序。
4 贯穿误差控制测量要求
1) 进洞的导线点需经过测量复核才可使用, 隧道导线控制测量逐级控制, 施工低级导线必须建立在高级导线点的情况下引测。
2) 在日常测量过程中, 要不定期检查测量仪器的各项精度, 若有超限, 需及时校正。
3) 测量过程要特别注意空气质量, 保证在隧道内通风后, 在视线良好的情况下进行测量, 避免烟尘和水汽对测量数据结果产生影响。
4) 测量数据要及时记录, 复核验算, 保证测量结果的精确性。
5 结束语
综上所述, 现如今特长隧道工程数量越来越多, 而有效降低隧道洞外洞内的贯通误差是隧道施工重要的步骤。在隧道内进行测量工作时, 要注意点位的合理布设、适当的测量时间段和良好的视野。在保证隧道内贯通误差测量精度的同时, 测量过程中还要注意自身的人身安全。测量时要严格遵循规范要求, 确保实际贯通精度符合相应规范标准, 有效控制存在的贯通误差, 为隧道施工及顺利实现贯通奠定坚实的基础。
参考文献
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论文作者:苏培远
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/18
标签：测量论文; 误差论文; 隧道论文; 导线论文; 平面论文; 洞内论文; 高程论文; 《城镇建设》2019年第17期论文;