索志明

（洋縣卡房水庫建設(shè)局 陜西 洋縣 723300）

1 前言

在外業(yè)測(cè)量施工中，用經(jīng)緯儀進(jìn)行操作無論是測(cè)控還是測(cè)設(shè)，其三角點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)通常都是基于實(shí)際地面而言的。而在隧洞施工中，特別是在小斷面隧洞施工過程中，由于洞內(nèi)工作場(chǎng)地狹窄，在行人的來回走動(dòng)影響下、在出碴車輛的出進(jìn)碾壓干擾的影響下，如果采用傳統(tǒng)的施工測(cè)量方法，即將測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)在洞內(nèi)底板上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線點(diǎn)被行人或車輛破壞，或被開挖石渣掩埋而難以尋找的現(xiàn)象，這可能給施工測(cè)量工作人員帶來非常的不便。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，用經(jīng)緯儀測(cè)量采用經(jīng)緯儀鏡上對(duì)中法可以解決小斷面隧洞施工中對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)位的尋找、保護(hù)及使用不便等問題，具有通視效果好，尋找、保護(hù)、使用方便等特點(diǎn)，可大大降低測(cè)量工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作人員的勞動(dòng)效率。

2 工程概況

洋縣卡房水庫壩后電站工程隧洞總長(zhǎng)度約4km，根據(jù)全程山勢(shì)地形情況，隧洞開挖施工按溝道條數(shù)共分為三段，五個(gè)開挖工作面，隧洞比降為1/1000。該隧洞地質(zhì)巖性為中生代燕山期侵入花崗巖，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，局部夾有石英云母片巖捕擄體及混染花崗巖。洞內(nèi)局部裂隙滲水量較大。在洋縣卡房水庫壩后電站隧洞工程施工過程中就是采用經(jīng)緯儀鏡上對(duì)中法，將導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)在隧洞洞頂上，隨著隧洞開挖掘進(jìn)的深入，導(dǎo)線點(diǎn)不斷向前加密延續(xù)，從而保證隧洞開挖掘進(jìn)的正常進(jìn)行。通過使用此測(cè)量方法，該工程施工測(cè)量速度明顯加快，此方法為該工程節(jié)約了時(shí)間，贏得了工期，取得了較好的測(cè)量效果。

3 經(jīng)緯儀鏡上對(duì)中法施測(cè)

3.1 導(dǎo)線點(diǎn)的布設(shè)

在洞外與洞內(nèi)互相通視的地方（距離要盡可能的遠(yuǎn)）布置一控制點(diǎn)，作為近洞點(diǎn)。由該點(diǎn)控制隧洞開口、進(jìn)鉆。當(dāng)進(jìn)尺到達(dá)一定位置，掌子面距近洞點(diǎn)較遠(yuǎn)，或到達(dá)由近洞點(diǎn)觀測(cè)的視野之外時(shí)，用經(jīng)緯儀順著洞軸線的方向，在洞頂用手風(fēng)鉆打一15cm左右的深孔，孔內(nèi)楔緊木樁，樁面（最好與巖石面相齊平，以防止放炮飛石破壞）頂一小釘，在小釘上系緊一細(xì)線繩，線繩末端吊上垂球，保證垂球能夠自由擺動(dòng)。用經(jīng)緯儀再次校正小釘，直至使小釘上所吊垂球線與洞軸線在同一垂直面上為止，以此作為洞內(nèi)第一控制點(diǎn)。之后，儀器就可由該點(diǎn)控制，開挖、鑿進(jìn)繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)尺每50m左右（考慮到用鋼圈尺量距，導(dǎo)線點(diǎn)不宜過長(zhǎng)）照此方法再設(shè)一點(diǎn)，依次類推，導(dǎo)線點(diǎn)就可這樣繼續(xù)向前不斷布設(shè)，隧洞就可不斷向前開挖掘進(jìn)。但注意，隧洞在彎道處導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)加密。

3.2 施測(cè)方法

洋縣卡房水庫壩后電站隧洞工程隧洞斷面為圓形斷面，斷面直徑為2.4m。洞內(nèi)巖層為中生代燕山期侵入花崗巖，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，局部夾有石英云母片巖捕擄體。因隧洞開挖洞徑較小，儀器架立較為容易。具體施測(cè)步驟如下：

（1）在洞頂樁面小釘所系的細(xì)線繩上用細(xì)線栓吊一垂球，將垂球線綁成活結(jié)。

（2）撐開儀器架腿，使架腿基本水平，并使架腿頂面中心基本與垂球線重合。如圖Ⅰ所示。

（3）安上經(jīng)緯儀，并使望遠(yuǎn)鏡垂角處于90°位置（對(duì)J2、J6儀器須如此）。

（4）用經(jīng)緯儀腳螺旋一次性精平照準(zhǔn)部（注意不必用三角架進(jìn)行粗平）。

（5）小心拉下垂球，使垂球尖端和望遠(yuǎn)鏡上的對(duì)中標(biāo)志幾乎接觸在一起，如圖Ⅱ所示。待垂球擺動(dòng)停穩(wěn)時(shí)觀察其尖端的位置，看垂球尖端是否在對(duì)中標(biāo)志正垂線之上，這時(shí)觀察到的垂球尖端可能與鏡上對(duì)中標(biāo)志不重合。

（6）松開照準(zhǔn)部固定螺旋，在架腿面上小心平移照準(zhǔn)部，直至垂球尖端與照準(zhǔn)部鏡上對(duì)中標(biāo)志重合時(shí)為止。但這時(shí)的操作可能又破壞了照準(zhǔn)部的平整度，那么，重復(fù)(4)～(5)步驟，直到垂球?qū)χ泻驼諟?zhǔn)部整平都滿足要求時(shí)為止。

（7）鏡上對(duì)中法和用光學(xué)對(duì)點(diǎn)器對(duì)中法一樣，都需要耐心反復(fù)地進(jìn)行。下來的測(cè)量工作和常規(guī)測(cè)量相比，除了對(duì)中點(diǎn)位在經(jīng)緯儀頂上之外，其余施測(cè)方法與常規(guī)測(cè)量方法完全相同。

4 優(yōu)越性及其局限性

（1）減少了對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)位的尋找和保護(hù)的麻煩。

在小斷面洞室開挖澆筑混凝土的過程中，若把導(dǎo)線點(diǎn)位布置在洞底，經(jīng)常會(huì)被進(jìn)出的行人及出碴運(yùn)輸?shù)能囕v碾壓破壞，或被石碴掩蓋，難以尋找，可能影響測(cè)量的精度。如若洞內(nèi)有地下水涌出，洞內(nèi)底板會(huì)處于水下位置，甚至泥濘之中，使我們?cè)趯?duì)導(dǎo)線點(diǎn)的使用時(shí)顯得極為不便。而將導(dǎo)線點(diǎn)布置在洞頂，在使用過程中既方便尋找又便于保護(hù)，顯得比較方便。

（2）降低了測(cè)量人員野外作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。

鏡上對(duì)中法與傳統(tǒng)的地面布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)位測(cè)量法比較起來，測(cè)量人員不用作對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)的埋設(shè)、維護(hù)，使用前刨去點(diǎn)位表面覆蓋的泥碴、清除點(diǎn)表面積水以使其充分暴露等一系列麻煩、費(fèi)時(shí)的工作。小斷面洞室開挖施工過程中，由于工作環(huán)境的局限性，即使將點(diǎn)位布置在洞底靠邊處，也經(jīng)常會(huì)被石碴掩蓋或遭到破壞。因此，經(jīng)緯儀測(cè)量鏡上對(duì)中法在小斷面洞室開挖施工過程中其優(yōu)越性特別明顯。

圖Ⅰ

圖Ⅱ

當(dāng)時(shí)，洋縣卡房水庫壩后電站隧洞工程在施工過程中最初使用的就是傳統(tǒng)的地面布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)位測(cè)量法，但后來由于洞內(nèi)滲水量較大，地下出現(xiàn)涌水，又加開挖工作人員需要每排炮一次軸線對(duì)中的需要，經(jīng)過摸索學(xué)習(xí)，測(cè)量人員便將導(dǎo)線點(diǎn)布置在洞頂上，這樣既給開挖施工人員粗略對(duì)中提供了方便又給測(cè)量人員減少了刨點(diǎn)、保護(hù)的勞動(dòng)強(qiáng)度。其次，在此法使用之后，測(cè)量工作人員每次測(cè)量由原來的每次一個(gè)循環(huán)占取1小時(shí)的時(shí)間，現(xiàn)在只需大約半小時(shí)即可完成，大大減少了工作時(shí)間，提高了工作效率。

（3）適用范圍和局限性。

經(jīng)緯儀鏡上對(duì)中法在小斷面隧洞施工中貫通測(cè)量之前使用起來比較省時(shí)省力，值得我們參考和使用。但在隧洞貫通之后，由于洞內(nèi)通風(fēng)速度增大，垂球的穩(wěn)定性變差，使用此法作業(yè)時(shí)一定要注意垂球的穩(wěn)定性，否則可能會(huì)出現(xiàn)較大的偏差。在大斷面隧洞施工中，由于洞內(nèi)施工場(chǎng)面較為寬敞，如果將導(dǎo)線點(diǎn)布置在洞頂，導(dǎo)線點(diǎn)可能會(huì)因開挖斷面的擴(kuò)大，點(diǎn)位顯得越來越高，測(cè)量使用時(shí)顯得較為不便。而這時(shí)將導(dǎo)線點(diǎn)布置在洞底，測(cè)量時(shí)除了有時(shí)會(huì)受積水的影響之外，對(duì)于導(dǎo)線點(diǎn)的保護(hù)和尋找都不會(huì)有太大的困難，因此使用傳統(tǒng)的地面導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)量法又顯得較為優(yōu)越。

5 其他應(yīng)注意的幾個(gè)問題

（1）經(jīng)緯儀測(cè)量鏡上對(duì)中法是借助于線繩和垂球直接進(jìn)行儀器對(duì)中的，使用時(shí)要求線繩在垂球重力的作用下，線繩與垂球頂尖處于同一條作用線上，否則此法就不能使用。因此，我們?cè)谑褂苗R上對(duì)中法前要對(duì)線繩和垂球進(jìn)行一次嚴(yán)格的檢查。

（2）經(jīng)緯儀鏡上對(duì)中的標(biāo)志是附著在照準(zhǔn)部望遠(yuǎn)鏡之上的一個(gè)小圓點(diǎn)，用目鏡可以對(duì)中其上空的懸物，儀器水平度盤中心在過該點(diǎn)的鉛垂線上。這一點(diǎn)，儀器在出廠時(shí)已予以保證，不必再此進(jìn)行檢驗(yàn)，但在施工測(cè)量時(shí)，觀測(cè)者必需要保證經(jīng)緯儀固定螺旋的牢固性。

6 結(jié)語

經(jīng)緯儀測(cè)量鏡上對(duì)中法在洋縣卡房水庫壩后電站隧洞工程施工中實(shí)踐產(chǎn)生，該施測(cè)方法的應(yīng)用為本工程施工縮短了工期，節(jié)省了勞動(dòng)力，同時(shí)為本工程投資節(jié)約起到了較大的促進(jìn)作用。這一技術(shù)值得我們?cè)谝院蟾黜?xiàng)工程施工建設(shè)中推廣和應(yīng)用。因此，在用經(jīng)緯儀普通地面測(cè)量的同時(shí)不要忽視經(jīng)緯儀測(cè)量鏡上對(duì)中法的特殊作用，以便讓我們?cè)谔厥獾胤?、關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮經(jīng)緯儀鏡上對(duì)中的巧妙用途。陜西水利