【摘要】針對(duì)隧洞開挖竣工后的橫斷面測量，首先提出測量的主要特點(diǎn)，然后從洞內(nèi)測量和洞外測量兩方面對(duì)測量技術(shù)進(jìn)行分析介紹，闡述技術(shù)原理、方法和特征，并在此基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)應(yīng)用范圍進(jìn)行總結(jié)，最后得出精準(zhǔn)、可靠的隧洞開挖竣工后橫斷面測量對(duì)于工程量計(jì)算等有著十分重要的意義和作用，保證測量質(zhì)量的關(guān)鍵在于選用適宜測量技術(shù)的結(jié)論。旨在為隧洞測量工作的有序進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】隧洞開挖竣工；橫斷面測量；測量技術(shù)

前言：

隧洞施工過程中，各類型工序連接緊密，平行作業(yè)與交叉作業(yè)數(shù)量較大，而且洞中的作業(yè)面很小，還會(huì)受到空氣質(zhì)量、排風(fēng)效果等因素的影響，使得測量工作存在極大的難度。對(duì)于隧洞安全監(jiān)測等方面而言，橫斷面測量有著不可替代的重要作用，必須克服現(xiàn)有的困難，切實(shí)做好測量工作。現(xiàn)對(duì)幾種較為常用的測量技術(shù)進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下。

1、隧洞橫斷面測量特點(diǎn)

對(duì)于隧洞開挖竣工后的橫斷面測量，為滿足測量實(shí)際需求，應(yīng)從測量方法入手，探究最佳的測量技術(shù)，并積極引用當(dāng)前先進(jìn)的新型技術(shù)和設(shè)備，比如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀以及全站儀等，但還要注重技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，如果設(shè)備的造價(jià)過大，以隧洞斷面儀為例，其僅在橫斷面測量中有所應(yīng)用，這顯然是不合理的，不利于工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。與隧洞斷面儀相比，全站儀的合理應(yīng)用具有成本低廉、質(zhì)量可靠、反應(yīng)速度快等優(yōu)勢，有著良好的推廣使用前景。

2、隧洞開挖竣工后橫斷面測量技術(shù)分析

2.1 洞外測量

橫斷面測量是隧洞開挖施工竣工測量作業(yè)的重要內(nèi)容之一，為保證測量質(zhì)量，必須對(duì)測量技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化選取，如果所用測量方法不合理，將會(huì)增大測量難度，造成精確度低下等問題，不僅影響測量，還會(huì)使后續(xù)分析工作變得極為困難，所以必須重視測量技術(shù)的選擇。伴隨科技的不斷發(fā)展，隧洞測量技術(shù)越來越多樣，較為常用的有：水準(zhǔn)儀測量技術(shù)、經(jīng)緯儀測量技術(shù)以及全站儀測量技術(shù)，不同技術(shù)對(duì)應(yīng)的原理及方法如下所示。

（1）水準(zhǔn)儀測量技術(shù)

水準(zhǔn)儀為設(shè)立在水平視線上對(duì)兩點(diǎn)之間高差進(jìn)行測定的精密儀器。水準(zhǔn)儀的核心部件主要包括：望遠(yuǎn)鏡、補(bǔ)償器、垂直軸、基座、腳螺旋等。按照結(jié)構(gòu)的不同可將水準(zhǔn)儀分為四大類，分別為微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀與電子水準(zhǔn)儀。按照測定精密的高低可將水準(zhǔn)儀分為兩大類，分別為普通水準(zhǔn)儀與精密水準(zhǔn)儀。

測量過程中，使用水準(zhǔn)儀的后視中樁標(biāo)尺對(duì)視線高程進(jìn)行測量，在得到相應(yīng)的視線高程以后，再使用前視中樁標(biāo)尺對(duì)橫斷面坡度進(jìn)行測量，得出主要的坡度變化點(diǎn)。視線高程和前視點(diǎn)的差值即為各個(gè)測量點(diǎn)的實(shí)際高程，隨后由現(xiàn)場工作人員使用鋼尺即可測出各個(gè)測量點(diǎn)和中樁之間的距離。

（2）經(jīng)緯儀測量技術(shù)

經(jīng)緯儀是用于水平角、豎直角測量的常用儀器，結(jié)合測角基本理論設(shè)計(jì)而成，是當(dāng)前較為常用的新型電子經(jīng)緯儀之一。首先將經(jīng)緯儀設(shè)置于中樁之上，采取視距法測得隧洞橫斷面方向上的坡度變化點(diǎn)到中樁的實(shí)際距離；然后采取三角高程測量的方法對(duì)二者的高差進(jìn)行測量；最后通過計(jì)算和分析即可得到各個(gè)坡度變化點(diǎn)的具體高程。

在三角高程測量過程中，可以使用以下公式求出高差：

（1）

式（1）中，l代表經(jīng)緯儀和視距尺之間的水平距離；代表豎直角，由豎盤測量得出；i代表經(jīng)緯儀高度；v代表覘標(biāo)高。經(jīng)緯儀和視距尺之間的水平距離可以使用以下公式得出：

（2）

式（2）中，k代表視距乘常數(shù)，一般情況下取100；s代表尺間隔，即視距尺上被兩個(gè)視距絲所截取的尺段。

（3）全站儀測量技術(shù)

全站儀（Electronic Total Station）是一種將光、機(jī)、電結(jié)合為整體的高精密測量儀器，自身具有多種測量功能，比如水平距離測量、垂直角測量、水平角測量等。與傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀相比，電力經(jīng)緯儀使用全新的光點(diǎn)掃描度盤，并由人工光學(xué)測微讀數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄與實(shí)時(shí)顯示，大幅簡化了測角的操作過程，而且還能防止各種誤差的出現(xiàn)。此外，由于全站儀通過一次安置即可完成所有測量任務(wù)，所以其得到了許多檢測、監(jiān)測領(lǐng)域的青睞，在實(shí)際工作中有著十分廣泛的應(yīng)用。

測量過程中，先將全站儀設(shè)置于中樁之上，然后把反射棱鏡設(shè)置在各個(gè)坡度變化點(diǎn)上。完成上述操作后，開啟全站儀進(jìn)行測量，在其屏幕上即可讀出測量點(diǎn)高程及和中樁之間的水平距離。相比之下，全站儀測量技術(shù)最為簡便，無需額外的人工干預(yù)，不存在計(jì)算過程，因此，其測量精準(zhǔn)度較高，測量結(jié)果十分可靠，具有較大的推廣和使用價(jià)值。

2.2 洞內(nèi)測量

測量前，使用水準(zhǔn)儀對(duì)中樁高程、邊樁高程以及頂板高程進(jìn)行分別測量，再用鋼尺測量中樁和邊樁之間的距離。上述準(zhǔn)備工作完成以后，即可使用常規(guī)方法開始洞內(nèi)測量。洞內(nèi)測量方法主要有兩種，分別為平移法和劃圓法，具體內(nèi)容如下。

（1）平移法

測量過程中，將標(biāo)尺1設(shè)置在中樁上，使用經(jīng)緯儀對(duì)其垂直度進(jìn)行校正，再用標(biāo)尺2的其中一端沿著中樁對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺方向，另外一端沿著隧洞的橫斷面方向，水平上移標(biāo)尺2，每隔0.5m或1.0m測量一次。若測量時(shí)遇到特殊部位，需要對(duì)該位置進(jìn)行重復(fù)測量，左右兩邊同時(shí)測量一次，最后對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并繪制相應(yīng)的圖表。平移法如圖1所示。

（2）劃圓法

測量過程中，將標(biāo)尺1設(shè)置在中樁上，然后在標(biāo)尺中找到中腰線的具體位置，將中腰線作為圓心，以標(biāo)尺1的其中一邊為起始點(diǎn)，掛設(shè)半圓儀。再將標(biāo)尺2的中腰線作為圓心，

沿著隧洞橫斷面的水平方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以此測定各個(gè)開挖點(diǎn)的角度，最后對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并繪制相應(yīng)的圖表。劃圓法如圖2所示。

3、隧洞開挖竣工后橫斷面測量技術(shù)的適用范圍

（1）在隧洞外部，比如隧洞的進(jìn)口處和出口處，坡度較為平緩的位置可以使用水準(zhǔn)儀測量技術(shù)或者是全站儀測量技術(shù)，其效果較為突出；而坡度較大的位置，應(yīng)盡量使用經(jīng)緯儀測量技術(shù)或者是全站儀測量技術(shù)，此外在使用全站儀時(shí)，應(yīng)注意視線的通透性，以保證測量精確度。

（2）在隧洞內(nèi)部，比如隧洞的主洞、發(fā)電洞以及灌溉洞等，如果洞室呈現(xiàn)出正方形，或者是矩形，應(yīng)盡量使用平移法進(jìn)行測量；如果洞室的截面呈現(xiàn)出圓形，則建議使用劃圓法進(jìn)行測量。

在實(shí)際的測量作業(yè)中，無論選用哪一種測量方法，都應(yīng)對(duì)測量誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制，將誤差有效控制在規(guī)定限度之內(nèi)，保障測量結(jié)果的精確度，為后續(xù)分析工作奠定良好的基礎(chǔ)。通過實(shí)踐得知，在隧洞開挖竣工后橫斷面測量作業(yè)中采取適宜的測量技術(shù)，可以大幅降低測量時(shí)間，提升測量效率，準(zhǔn)確、便捷、快速的完成一系列測量工作，這對(duì)后續(xù)工程量計(jì)算等有著不可替代的重要作用。

結(jié)束語

精準(zhǔn)、可靠的隧洞開挖竣工后橫斷面測量對(duì)于工程量計(jì)算等有著十分重要的意義和作用，保證測量質(zhì)量的關(guān)鍵在于選用適宜的測量技術(shù)。伴隨科技的不斷發(fā)展，用于隧洞測量的技術(shù)措施逐漸多樣，在實(shí)際工作中應(yīng)充分考慮隧洞實(shí)際情況，根據(jù)不同方法的適用范圍選用最為適宜的測量技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到從根本上保證測量質(zhì)量的目的。

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