高同利　孫一琪(中交一公局廈門工程有限公司（溫州繞城高速西南線工程第4標項目），浙江　溫州　325018）

隧道洞內(nèi)主副導線淺析

高同利孫一琪(中交一公局廈門工程有限公司（溫州繞城高速西南線工程第4標項目），浙江溫州325018）

隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)復測由于受環(huán)境條件的限制。測量條件差，干擾大等各種情況的影響，為保證測量的精度和可靠，使隧道相向或單向開挖的工作面能按規(guī)定的精度正確貫通，并使洞內(nèi)襯砌和各項建筑以規(guī)定的精度、設計的位置修建完工。分析和研究隧道控制測量的貫通精度及方法尤為重要。

隧道洞內(nèi)主副導線；角度閉合；坐標推算

溫州繞城高速西南線工程第4標段畚箕山隧道采用六車道分離式隧道型式，左洞885米。施工測量由主副導線形式隨工序進展不斷埋設。影響隧道貫通測量誤差的因素有三個：洞外控制測量精度等級、洞內(nèi)控制測量精度等級、隧道長度。整個隧道控制網(wǎng)由洞外和洞內(nèi)兩部分組成。洞內(nèi)、外控制通過洞口投點傳遞，洞口投點也應納入洞外GPS控制網(wǎng)觀測和平差。在選擇洞內(nèi)外控制點時，要考慮洞身開挖不會破壞，還應顧及洞口場地布置不受影響、控制網(wǎng)通視聯(lián)測方便。

1　洞內(nèi)主副導線的布設及角度閉合多邊形的概括

1.1隧道洞內(nèi)主副導線布設是由洞口GPS三角網(wǎng)，洞內(nèi)主副兩組導線點組成的。隧道洞口分別利用三個GPS點布設以供隧道進出洞口小三角控制網(wǎng)。由于GPS點距離洞口較遠，洞口場地狹小，結合實地還要分別在洞口設置獨立的洞口投點，作為引測進洞和測設洞內(nèi)中線的依據(jù)。

1.2隧道洞內(nèi)導線點布設為主副導線環(huán)，一側為主導線，一側為副導線，主導線既測角又測邊，副導線只測角以供主副導線角度閉合。為減少不利因素的干擾、保證導線點的密度和使用方便、提高測量精度，施工中導線按200m左右設置。

1.3為確保貫通，保證精度，尤其要提高點位橫向精度，洞內(nèi)導線采用便于相互校核的主副導線形式隨工序進展不斷埋設。一般來說隧道貫通前不同階段的洞內(nèi)導線需布設好幾次，因此要堅持每個層次的導線均從洞外按要求引設，避免不同層次的導線點就近使用而降低測量精度。觀測順序如GPS02→GPS03→DK1→JK1→JK2→JK3→JK1～2→JK1～1→DK1→

GPS03，一個完整的閉合導線出來了。注意：觀測時，觀測角必須一致。

2　結合實例對主副導線環(huán)的觀測和演算

2.1布設及觀測。隧道洞口分別利用三個GPS點布設以供左、右隧道進洞口小三角控制網(wǎng)。結合實際情況分別在洞內(nèi)每100米設置一組點，每200米復測一組主副導線閉合環(huán)，兩個洞口又有獨立的洞口投點。畚箕山隧道洞口有路、橋的施工，因此考慮在洞口紅線外分別布設GD38、DG08、GE98三個GPS點，避免工程施工對觀測帶來的影響。DG08、GE98為兩個洞口投點，且兩個洞口投點又可同樣觀測到兩個洞內(nèi)早期的導線點，以做雙層復核。

隨著施工進展，（以畚箕山隧道率先貫通的左洞為例）我們把遠離設計線的導線點設為主導線。從已知點DG08開始，主導線測角、測邊，副導線測角。以三測回的方法測得a、b、c、d、e五個內(nèi)角，L1、L3兩個主導線邊長。整理觀測數(shù)據(jù)，繪制草圖，并標明測角及邊長。

2.2按照平面幾何原理，n邊形內(nèi)角和為（n～2）*180。，由于水平角觀測中有誤差，使內(nèi)角之和不等于理論值，而產(chǎn)生角度閉合差：

按測量規(guī)范要求，允許的角度閉合差為：

如果?β≤?β允，則閉合差按“反其符號，平均分配”的原則，對各個觀測角度進行改正，閉合差平均分配后，改正后的角度之和應等于∑β理，

作為計算的檢核。

2.3主導線仍按單導線計算。為了計算主導線點坐標，需先計算相鄰兩導線點之間的坐標增量，這就要用到邊長和方位角。邊長是直接測量的，坐標方位角必須根據(jù)兩GPS點的坐標方位角&及觀測的導線轉折角（改正后的角值）來推算的。然后根據(jù)已知點DG08到Z1的邊長及其坐標方位角a來計算兩端點的坐標值之差，又為坐標增量。

坐標增量的計算公式為：

2.4已知DG08的坐標，經(jīng)計算得出DG08點到Z1點：X軸的坐標增量X1，Y軸的坐標增量Y1，則得出畚箕山左洞洞內(nèi)第一個主導線點Z1的坐標：

以此逐步計算出主導線點Z1、Z3、Z5的平面坐標，而副導線點不用計算。

2.5在工程進展初期觀測洞內(nèi)導線點的同時，為了把隧道洞內(nèi)導線的貫通誤差降到最小，畚箕山隧道進行了兩次穿過人行橫洞的導線和水準附和聯(lián)測。畚箕山左洞順利貫通后，從進出口兩側測得隧道的貫通誤差坐標X、Y、Z均在1cm之內(nèi)，確保了貫通精度。

3　結語

總的來說，主副導線環(huán)層次分明，結構簡單。不同階段的導線網(wǎng)布設采用了檢核措施彌補了導線觀測數(shù)據(jù)少而增加多于觀測的措施，提高了點位精度。同時，結構簡單有效地減少洞內(nèi)控制測量誤差對貫通的影響；盡量采用和線路方向一致的長三角，以減少測量誤差對橫向貫通的影響；導線網(wǎng)的延伸方向盡量垂直貫通面，減小橫向貫通的影響。

［1］JTJ042～94《公路隧道施工技術規(guī)范》.

［2］交通工程測量學，西南交通大學出版社，1995.