張成科

中鐵六局集團(tuán)路橋建設(shè)有限公司 山西晉中 030600

摘要：近年來，隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的道路建設(shè)也在經(jīng)歷著日新月異的變化，無論鐵路還是公路，在行車速度、舒適、美觀、協(xié)調(diào)等各個(gè)方面都有了更高的要求。因此隧道工程建設(shè)相對(duì)也有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。本文主要對(duì)隧道的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行闡述，并提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：隧道測(cè)量技術(shù)；測(cè)量?jī)?yōu)化方案

一、隧道工程測(cè)量的幾項(xiàng)要求

隧道工程測(cè)量是在隧道工程的規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量。為保證隧道順利實(shí)施，主要對(duì)隧道工程測(cè)量提出了以下幾項(xiàng)要求：

1.1規(guī)劃階段

首先搜集隧道選線所用地形圖并熟悉地形、地貌，準(zhǔn)備地質(zhì)、水文所需要的測(cè)繪資料。

1.2勘測(cè)設(shè)計(jì)階段

在隧道沿線測(cè)繪帶狀地形圖，實(shí)地對(duì)隧道的洞口位置，結(jié)合線路和中線控制樁等進(jìn)行測(cè)設(shè)，繪制相應(yīng)的平面圖、地質(zhì)橫斷面圖、縱斷面圖以及正洞口和輔助洞口的縱斷面圖等各種需要用到的工程設(shè)計(jì)圖。

1.3施工建造階段

對(duì)隧道進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要根據(jù)隧道施工的順序和所要求的精度進(jìn)行逐次測(cè)量。測(cè)量時(shí)要注意觀察隧道線路的走線、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置以及和正洞口、輔助洞口位置，然后進(jìn)一步在洞外和洞口布設(shè)施工主控制網(wǎng)進(jìn)行施測(cè)，再進(jìn)行相應(yīng)的嚴(yán)密（簡(jiǎn)易）平差計(jì)算。隨著隧道不斷向前掘進(jìn)，洞內(nèi)的控制網(wǎng)也不斷向前延伸，同時(shí)不斷布測(cè)施工主、副控制網(wǎng)和隧道中線、超欠挖的施工放樣，為保證各個(gè)工作面之間的放樣精度，導(dǎo)線布設(shè)呈“Z”字形，盡量避免短邊小角度，洞內(nèi)支導(dǎo)線每500m-800m閉合一次，貫通前，對(duì)向開挖的掌子面相距小于40m時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)測(cè)，統(tǒng)一指揮；縱橫、高程貫通誤差滿足測(cè)量規(guī)范，貫通后還要進(jìn)行線路中線的微調(diào)以及一定的誤差鑒定。在施工過程中還要進(jìn)行隧道縱橫斷面的測(cè)量以及洞內(nèi)機(jī)電設(shè)施預(yù)留、相關(guān)建筑物放樣等。在施工建造和運(yùn)營(yíng)管理階段，還要定期對(duì)隧道洞身、地表沉降和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

二、隧道測(cè)量技術(shù)

2.1隧道內(nèi)CP平面控制測(cè)量

2.1.1測(cè)量方法

CPIII的測(cè)量方法是采用自由測(cè)站交匯網(wǎng)，每個(gè)自由測(cè)站均以2×3個(gè)CPIII點(diǎn)為測(cè)量目標(biāo)。測(cè)量時(shí)應(yīng)要保證每個(gè)測(cè)量點(diǎn)均測(cè)量三次。

另外還要保證CPIII的控制點(diǎn)應(yīng)保持在60米至80米之間，不能超出所允許的范圍之內(nèi)。而觀測(cè)CPIII點(diǎn)時(shí)，最遠(yuǎn)的目標(biāo)距離則應(yīng)該保持在150米至180米之間，不可超出允許范圍之內(nèi)。測(cè)量開始前應(yīng)先輸入起始點(diǎn)信息，并填寫相應(yīng)的自由測(cè)站記錄表，每一站測(cè)量均要記錄測(cè)站的溫度、氣壓和C PI以及C PII點(diǎn)上的棱鏡高，并將溫度、氣壓改正輸?shù)矫總€(gè)測(cè)站上。每一站測(cè)量三組完整的測(cè)回。

2.1.2 CPIII數(shù)據(jù)處理

CPIII觀測(cè)數(shù)據(jù)主要是采用D S D I—H R S A D J軟件進(jìn)行平差處理。首先用評(píng)查軟件將數(shù)據(jù)進(jìn)行平差再生成報(bào)告即C A L C文件，再用D S D I —H R S A D J軟件將C A L D文件進(jìn)行處理和平差，從而計(jì)算出每個(gè)C PIII點(diǎn)坐標(biāo)。另外該C P網(wǎng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理軟件還可以對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查并做出篩選，從而保證最終的觀測(cè)數(shù)據(jù)為合格數(shù)據(jù)。

2.2 GPS隧道控制測(cè)量技術(shù)

為保證GPS控制點(diǎn)的穩(wěn)定性，再隧道兩側(cè)分別設(shè)置相應(yīng)的GYS點(diǎn)，以方便施工期間對(duì)洞口控制點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)。

2.2.1GSP的外業(yè)測(cè)量

實(shí)際操作過程中，要使用正確的觀測(cè)方法，同時(shí)應(yīng)觀測(cè)GPS測(cè)量數(shù)據(jù)，分三次進(jìn)行觀測(cè)，每次觀測(cè)時(shí)間都應(yīng)超過60分鐘以上，并同時(shí)記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。

2.2.2 GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)處理和精度分析

我們可以使用A s h t e c h S o l u t i o n s工具對(duì)處理和分析精度數(shù)據(jù)，下面我們將使用該工具通過以下四個(gè)步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行方法。

（1）根據(jù)實(shí)際情況建立項(xiàng)目。

（2）給項(xiàng)目添加所需要的數(shù)據(jù)。

（3）對(duì)基線進(jìn)行相應(yīng)的處理。

（4）對(duì)GPS網(wǎng)進(jìn)行自由網(wǎng)平差。

（5）形成網(wǎng)平差報(bào)告并對(duì)精度評(píng)定

三、測(cè)量?jī)?yōu)化方案及其應(yīng)用

3.1測(cè)量?jī)?yōu)化方案

在設(shè)計(jì)的過程中制定精確的測(cè)量系統(tǒng)，并根據(jù)其測(cè)量控制點(diǎn)將C A S I O 5 8 0 0與激光指向儀配合使用，從而達(dá)到節(jié)約時(shí)間和保證精度的效果。

3.2控制點(diǎn)復(fù)制、加密精度要求

控制點(diǎn)復(fù)測(cè)、加密精度要求和方法都應(yīng)該要符合《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》的要求。遵循先復(fù)核后利用的原則對(duì)設(shè)計(jì)中所提供的控制點(diǎn)的精度進(jìn)行檢測(cè)。控制點(diǎn)包括平面和高程控制點(diǎn)。同時(shí)每半年復(fù)測(cè)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。加密控制點(diǎn)報(bào)測(cè)量監(jiān)理工程師檢測(cè)合格后才可以使用。

平面控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)以及加密要求主要有以下四個(gè)方面：

（1）外業(yè)水平角觀測(cè)全站儀（測(cè)角2″測(cè)距2+1ppmD）不少于兩個(gè)測(cè)回，D為水平距離，單位km。

（2）導(dǎo)線方位角的閉合差≤±10√n n為測(cè)站數(shù)。

（3）往返對(duì)向觀測(cè)測(cè)距1測(cè)回，測(cè)距往返較差不得超過15毫米。

（4）導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)精度k應(yīng)該小于1：15000，方可對(duì)坐標(biāo)平差計(jì)算。

高程控制點(diǎn)復(fù)測(cè)和加密要求主要有以下三個(gè)方面的要求：

（1）外業(yè)應(yīng)該采用往返對(duì)向觀測(cè)。

（2）閉合差≤±20√L或≤±12√L L為測(cè)站數(shù)，單位km。

（3）采用三角高程測(cè)量豎直角應(yīng)小于15°，一測(cè)回指標(biāo)差小于7″，并對(duì)大氣折光和地球曲率改正，改正數(shù)為0.43*D2/R，D為觀測(cè)距離，R為地球半徑。

3.3工程對(duì)策

Epc項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)后立即組織地質(zhì)勘察隊(duì)伍對(duì)改線后隧道的地質(zhì)情況進(jìn)行詳勘，并在施工中加強(qiáng)施工TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、超前鉆孔及監(jiān)控量測(cè)，針對(duì)不同的地質(zhì)地段，采取相應(yīng)的施工方法和措施，確保施工安全，快速，有序地進(jìn)行。

合理優(yōu)化施工組織，爭(zhēng)取在施工便道、洞口場(chǎng)地布置及隧道施工的各個(gè)工序銜接時(shí)間等方面進(jìn)行優(yōu)化壓縮，確保工期。

3.4測(cè)量樁的布設(shè)和注意事項(xiàng)

我們應(yīng)該盡可能的提高隧道測(cè)量的效率，同時(shí)保證進(jìn)度和質(zhì)量、安全。那么應(yīng)該如何提高隧道的測(cè)量效率，并保證其速度和質(zhì)量呢？導(dǎo)線控制點(diǎn)的布設(shè)和保護(hù)是非常重要的。影響控制點(diǎn)位的因素有很多，一般表現(xiàn)為隧道內(nèi)的施工周期過長(zhǎng)、施工時(shí)機(jī)械設(shè)備噪音較大造成的感擾、測(cè)量壞境較差、施工時(shí)洞內(nèi)施工人員過多造成的影響等各種因素。因此在實(shí)際的測(cè)量中通常會(huì)采用鋼筋頭埋設(shè)邊墻兩側(cè)仰拱填充面以下1cm處作為導(dǎo)線控制點(diǎn)，一般做法為先用切割機(jī)截取一段大約30公分左右的鋼筋然后是用鋸子在鋼筋的一頭刻畫上十字，然后再將要布點(diǎn)的隧道兩側(cè)位置用打鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，打完孔后，在孔中添加一定濕潤(rùn)的錨固劑，之后再把鋼筋用錘子錘入到孔中，錘入完成后再把鋼筋的裸露部分用濕潤(rùn)的錨固劑圍起來。

3.5 C A S I 0 5 8 0 0計(jì)算器和激光指向儀進(jìn)行配合使用

激光指向儀式利用激光光束集中和相干性較好的特性而研制出來的用于測(cè)定方向的測(cè)量?jī)x器。它具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如；價(jià)格低廉、光束質(zhì)量較好，識(shí)別能力較強(qiáng)。

安裝調(diào)整方便、使用方便和發(fā)射可見光等等。除此之外它還可以準(zhǔn)確且快速的測(cè)定隧道的中線位置，進(jìn)而有效的控制隧道的超挖和欠挖。

四、隧道測(cè)量安全措施

施工前，應(yīng)該對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行相應(yīng)的安全教育，以此避免一些不必要的事故的發(fā)生。另外，在測(cè)量的過程中，儀器正在使用時(shí)，旁邊不能不能離人，以防儀器發(fā)生意外造成損壞。洞內(nèi)的控制點(diǎn)要選在安全的地點(diǎn)，避免選在滴水、露水或者塌方的地點(diǎn)，以防對(duì)人或儀器造成損害。

在整個(gè)測(cè)量工作中，要求測(cè)量工作者一定要提前經(jīng)過一定的培訓(xùn)，擁有嫻熟的儀器操作技能，同時(shí)又要有非常豐富的理論知識(shí)，在遇到突發(fā)情況時(shí)能夠沉著應(yīng)對(duì)。除此之外還要有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。由此才可以保證測(cè)量工作的安全。

五、結(jié)語

隧道測(cè)量工作的重點(diǎn)不僅要保證樁位和測(cè)量成果的準(zhǔn)確性，還要重視施工過程中的測(cè)量監(jiān)控和復(fù)核，如發(fā)現(xiàn)存在誤差，應(yīng)及時(shí)糾正施工過程中造成的誤差，并滿足隧道限界、凈空、標(biāo)高、預(yù)留沉降和中線等各項(xiàng)要求。及時(shí)反饋監(jiān)控量測(cè)信息及數(shù)據(jù)，與其他技術(shù)管理人員一同控制好工程質(zhì)量。此外技術(shù)管理人員在進(jìn)行施工前應(yīng)該做好相應(yīng)的培訓(xùn)，提高儀器操作技能，并擁有良好的理論知識(shí)，在管理上也應(yīng)嚴(yán)格服從管理，有良好的工作態(tài)度，態(tài)度負(fù)責(zé)嚴(yán)謹(jǐn)。如發(fā)現(xiàn)有不服從管理的應(yīng)及時(shí)報(bào)告上級(jí)，而不能放任自流，以造成技術(shù)質(zhì)量上的事故。

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