包二虎

（甘肅省蘭州市交通發(fā)展建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

蘭州北繞城高速鹽什公路隧道工程測量方法

包二虎

（甘肅省蘭州市交通發(fā)展建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

介紹了高速公路隧道控制測量的實(shí)施方法、測量控制點(diǎn)布設(shè)、觀測及計(jì)算的技術(shù)要求，同時(shí)還介紹了隧道施工測量、貫通測量的實(shí)施程序和有關(guān)的注意事項(xiàng)，為隧道工程的順利貫通提供了技術(shù)保障。

高速公路；隧道；工程測量

0　引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，高速公路的建設(shè)有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在高速公路建設(shè)中，為了滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，克服地形和高程上的障礙，改善公路的平面線形，提高車速，減少對(duì)植被的破壞，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等，常常需要修建隧道。什川隧道是蘭州北繞城高速公路鹽什公路的控制性工程。

1　工程概況

蘭州北繞城東段高速公路鹽場堡至什川連接線公路項(xiàng)目位于蘭州市城關(guān)區(qū)黃河北岸，道路全長18.623 km，其中k0+000～k4+130段路基寬度28～33 m，為城市一級(jí)主干道；k4+130～k17+400段路基寬度24.5 m，為一級(jí)公路；k17+400～k19+075段路基寬度12 m，為二級(jí)公路；設(shè)什川隧道一座，全長1.5 km；路基采用分離式設(shè)計(jì)，左右路基寬度各12.25 m；本項(xiàng)目大橋5座、中橋4座、小橋3座、新建涵洞56座。路面結(jié)構(gòu)底基層36 m，基層20 cm，路面10 cm。

2　測量組織管理

（1）配備專業(yè)測量人員，要求技術(shù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)，要求有精密的GPS及全站儀等設(shè)備，且各項(xiàng)性能良好，使用經(jīng)過鑒定的嚴(yán)密程序，嚴(yán)格按照公路隧道勘測規(guī)范的要求進(jìn)行布網(wǎng)、觀測和計(jì)算。

（2）測量控制點(diǎn)的加密與聯(lián)測：工程開工前期對(duì)設(shè)計(jì)院提供的控制點(diǎn)進(jìn)行加密與聯(lián)測，工程開工后每隔六個(gè)月需要對(duì)控制點(diǎn)再進(jìn)行聯(lián)測，以防止控制點(diǎn)的位移與下沉。如遇下雨頻繁、停工后復(fù)工及地質(zhì)氣候有較大變化時(shí)，要增加聯(lián)測復(fù)核的頻率，并對(duì)每次觀測及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。

（3）隧道里布設(shè)的是支導(dǎo)線，沒有閉合及附和條件，且光線暗、施工干擾大，容易產(chǎn)生粗差?？刂泣c(diǎn)的布設(shè)不能一次測完，只有隧道掘進(jìn)一定距離后，才能布設(shè)一個(gè)新點(diǎn)，根據(jù)布設(shè)的新點(diǎn)進(jìn)行施工放樣與復(fù)核，施工放樣的點(diǎn)位必須滿足施工需要。

（4）主要測量儀器設(shè)備見表1。

表1　注意測量儀器設(shè)備表

3　施工測量技術(shù)方案

3.1平面導(dǎo)線點(diǎn)的加密布置方法

（1）本項(xiàng)目設(shè)計(jì)院提供的控制點(diǎn)為D19、D20、D21、D22、D23、D24、D25、D26。上述控制點(diǎn)分布的特點(diǎn)是：有的跟相鄰點(diǎn)不通視；有的點(diǎn)位之間高差大；有的距離道路紅線太遠(yuǎn)。

（2）根據(jù)以上情況，為滿足施工放樣實(shí)際要求，在道路沿線分別布設(shè)了B1-B8控制點(diǎn)，隧道入口增設(shè)B14、B15加密點(diǎn)，在隧道出口增設(shè)B16、B 17加密點(diǎn)。

（3）加密導(dǎo)線選點(diǎn)時(shí)應(yīng)符合下列要求：

a.相鄰邊長平均不宜超過350 m，不宜小于100 m，長邊與短邊距離比控制在1∶3。

6　結(jié)語

該文主要介紹了高速公路隧道控制測量的實(shí)施方法、測量控制點(diǎn)布設(shè)、觀測及計(jì)算的技術(shù)要求等，為隧道工程的順利貫通提供了技術(shù)保障。

b.點(diǎn)位應(yīng)選在因施工而發(fā)生沉降變形區(qū)域以外的地方，加密點(diǎn)基本沿老路布置。

c.點(diǎn)位應(yīng)避開地下管道等建筑物。

d.應(yīng)充分利用各類首級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)。

e.繪制點(diǎn)之記，并設(shè)置指示樁。

3.2高程加密點(diǎn)布置方法

（1）高程控制點(diǎn)加密、復(fù)測的觀測方法及精度評(píng)定要求按照四等水準(zhǔn)測量技術(shù)規(guī)范要求執(zhí)行，觀測路線按照符合或閉合路線往返觀測。

（2）高程加密點(diǎn)應(yīng)充分利用施工區(qū)域的導(dǎo)線點(diǎn)及城市水準(zhǔn)點(diǎn)，便于長期保護(hù)和方便使用。

（3）施工特殊區(qū)段應(yīng)設(shè)置兩個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)，以滿足施工精度要求。

（4）加密水準(zhǔn)點(diǎn)距離平均控制在300 m左右，點(diǎn)位應(yīng)選在離施工場地變形區(qū)域以外穩(wěn)定的地方。

（5）水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)便于尋找、保留和引測。（6）繪制點(diǎn)之記，并設(shè)置指示樁。

4　隧道工程測量

4.1隧道控制測量

隧道入口與出口控制點(diǎn)不少于兩點(diǎn)，必須確?？刂泣c(diǎn)之間通視。開工前對(duì)設(shè)計(jì)院提供的控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測與加密，采用全站儀測量或者GPS靜態(tài)測量。根據(jù)隧道施工放樣的實(shí)際需要，進(jìn)口洞外又加密了B14-1、B14-2、B14-3等控制點(diǎn)，出口洞外加密了B16-1、B16-2等控制點(diǎn)。定期對(duì)洞口控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，以防止控制點(diǎn)位移或下沉。

洞口內(nèi)控制點(diǎn)采用全站儀測量支導(dǎo)線，盡可能與水準(zhǔn)點(diǎn)共用，每100 m布設(shè)一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，布置位置防止施工中被破壞。什川隧道進(jìn)口左洞控制點(diǎn)依次為：ZA、ZB、ZC、ZD、……；進(jìn)口右洞控制點(diǎn)依次為：YA、YB、YC、YD、……；什川隧道出口左洞控制點(diǎn)依次為：Z1、Z2、Z3、Z4、……；出口右洞控制點(diǎn)依次為：Y1、Y2、Y3、Y4、……。每施工100 m進(jìn)行一次聯(lián)測以防止點(diǎn)位移動(dòng)或者下沉。隧道沉降與位移觀測點(diǎn)也應(yīng)同時(shí)布置。

4.2隧道洞口施工測量

洞口施工前進(jìn)行洞臉的地形測量，繪制開挖面地形圖，可采用南方CASS軟件成圖。洞臉成型后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)實(shí)地放樣處開挖面輪廓線，可用全站儀逐近法每0.5 m放樣一點(diǎn)，并連成開挖線。

4.3開挖輪廓面放樣

采用全站儀放樣。檢查突出部位的欠挖并標(biāo)示以便及時(shí)處理，施工過程每5 m采用激光斷面儀測量開挖后的斷面并繪制斷面圖，檢查超欠挖范圍并進(jìn)行處理。開挖后的斷面每5 m放樣一斷面并標(biāo)注樁號(hào)。

4.4隧道沉降與收斂觀測

沉降與位移觀測點(diǎn)的布置：隧道沉降與收斂觀測采用全站儀三角高程法，鋼拱架安裝時(shí)焊上反射片作為沉降與收斂觀測點(diǎn)，其中拱架頂安裝一沉降觀測點(diǎn)，左右兩側(cè)各安裝一收斂點(diǎn)。在開挖進(jìn)洞100米以內(nèi)及圍巖不穩(wěn)定的路段，沉降與收斂觀測點(diǎn)的布設(shè)要相對(duì)密集些，其余路段則按每20 m左右布設(shè)，并按樁號(hào)標(biāo)記：進(jìn)口左洞沉降與收斂觀測點(diǎn)的布設(shè)為：zk10+221，zk10+236，zk10+255，zk10+275，zk10+395，……；進(jìn)口右洞沉降與收斂觀測點(diǎn)的布設(shè)為：yk10+204，yk10+220，yk10+234，yk10+248，yk10+263，yk10+281，……；出口左洞沉降與收斂觀測點(diǎn)的布設(shè)為：zk11+675，zk11+660，zk11+ 638，zk11+616，zk11+603，zk11+584，……；出口右洞沉降與收斂觀測點(diǎn)的布設(shè)為：yk11+648，yk11+ 643，yk11+633，yk11+621，yk11+611，yk11+598，……。通過對(duì)各沉降與收斂觀測數(shù)據(jù)的計(jì)算和對(duì)比分析，確定每個(gè)斷面的變化情況，便于及時(shí)采取措施，確保斷面位置的穩(wěn)定，目前什川隧道的沉降與收斂觀測的對(duì)比計(jì)算數(shù)據(jù)都符合設(shè)計(jì)要求。

全站儀三角高程測量沉降點(diǎn)采用三個(gè)測回，每個(gè)觀測一次，如果一天沉降量大于1 m m，則一天觀測兩次，當(dāng)日沉降量小于0.1 m m可以兩天觀測一次。每天對(duì)觀測成果進(jìn)行分析，每月進(jìn)行總結(jié)，出數(shù)據(jù)分析報(bào)告。采用全站儀三角高程測量同時(shí)觀測坐標(biāo)，以便分析觀測點(diǎn)是否有位移。由于隧道施工采用上下臺(tái)階法，難以用水準(zhǔn)儀與收斂儀進(jìn)行接觸測量，只能采用全站儀高程測量拱頂下沉和側(cè)邊的收斂變化。

5　觀測計(jì)算及精度評(píng)定

洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)按支導(dǎo)線的要求向前布設(shè)，觀測時(shí)按兩側(cè)回觀測左右角，邊長采用對(duì)向觀測，取其平均值，并且定期跟洞口控制點(diǎn)聯(lián)測復(fù)核，通過嚴(yán)密平差計(jì)算其坐標(biāo)。洞內(nèi)的導(dǎo)線帶點(diǎn)全部觀測高程，洞里水準(zhǔn)路線按照四等水準(zhǔn)的要求進(jìn)行觀測，并且跟洞口控制點(diǎn)閉合，對(duì)進(jìn)出洞口的已知水準(zhǔn)點(diǎn)按照四等水準(zhǔn)的要求進(jìn)行復(fù)核，對(duì)復(fù)核數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算，其精度滿足四等水準(zhǔn)的要求，等到四個(gè)洞口的控制點(diǎn)全部布設(shè)完成后，在和已知水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測計(jì)算，求得四個(gè)洞口的高程，通過洞口高程控制點(diǎn)控制隧道的水準(zhǔn)貫通。在隧道施工中，根據(jù)設(shè)計(jì)的平曲線元素和豎曲線元素計(jì)算出隧道開挖相應(yīng)部位的坐標(biāo)的高程，通過洞內(nèi)的平

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包二虎（1969-），男，甘肅天水人，高級(jí)工程師，從事交通工程建設(shè)管理工作。