隧道工程貫通誤差的測定

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摘要：本文結(jié)合麒麟隧道實(shí)際情況，對(duì)實(shí)測貫通誤差的測定及調(diào)整進(jìn)行了詳細(xì)分析。研究結(jié)果表明：隧道工程貫通測量，縱向和高程方向上的貫通稍好測量，并且測量精度比較高，但橫向誤差較復(fù)雜，需要采用合理的測定方法，以保證測量的質(zhì)量及施工進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：隧道工程；貫通誤差；誤差測定；誤差調(diào)整

一、工程概況

新建鐵路云南安寧工業(yè)園區(qū)新亞美谷物流園鐵路專用線工程（溫泉至麒麟段）麒麟隧道進(jìn)口里程為DK7+190，出口里程為DK9+440，全長2240m，施工時(shí)采取多點(diǎn)掘進(jìn)，在DK8+850處設(shè)施工斜井，斜井長270m，與正線夾角為77°各工點(diǎn)均采取兩頭掘進(jìn)同時(shí)進(jìn)行施工。隧道進(jìn)口段760m線路縱坡3‰上坡，其余均為6‰上坡，隧進(jìn)口段位于R-800m的右偏曲線上，出口段位于R-600m的右偏曲線上外，其余位于直線上。隧道洞身穿越侏羅系中統(tǒng)腰站組打磨山段（J2y1)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖；隧道洞身范圍內(nèi)巖層產(chǎn)狀為N50°~65°E/36°~40°SE，巖層走向與線路交角3°~12°，巖層視傾角約為39°，正洞洞身主要穿越砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，節(jié)理、裂隙發(fā)育帶，巖體破碎帶，洞身右側(cè)存在順層偏壓。施工期間全隧可能發(fā)生邊仰坡滑塌，洞內(nèi)塌方、變形等問題。由于本隧道隧洞較長且部分位于曲線段，施工過程中多工點(diǎn)兩頭掘進(jìn)，貫通施工較多，對(duì)貫通測量精度要求較高。

二、隧道工程貫通誤差的測定

1.隧道施工測量

為保證工程施工質(zhì)量，滿足隧洞工程對(duì)貫通測量的需求，需要組建高水平、高專業(yè)性工程測量對(duì)位，由專業(yè)的測量工程部負(fù)責(zé)，包括：控制測量、施工測量、竣工測量等內(nèi)容。

2.控制測量

第一，施工前平面控制網(wǎng)復(fù)測。在具體施工前，要先進(jìn)行全面系統(tǒng)的放樣測量，并辦理相關(guān)手續(xù)，通過專業(yè)的測量人員對(duì)導(dǎo)線網(wǎng)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)等進(jìn)行全面復(fù)測，保證導(dǎo)線的坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn)都符合隧洞工程施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性的要求。通過多次測量取方差的方法，保證每個(gè)測量點(diǎn)的精確性，確認(rèn)各項(xiàng)數(shù)值都達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求后，才能開始施工。第二，平面控制附合導(dǎo)線測設(shè)。在隧道內(nèi)部合理布置雙導(dǎo)線，并形成相對(duì)閉合的導(dǎo)線，采用高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行導(dǎo)線測設(shè)，為后期施工隧道工程施工提供數(shù)據(jù)支持。洞口導(dǎo)線點(diǎn)位可采用預(yù)埋鋼筋的方法進(jìn)行穩(wěn)固處理，并用混凝土進(jìn)行固定，保證點(diǎn)和點(diǎn)之間具有良好的通視性，當(dāng)點(diǎn)位布置完成以后，還要采用全站儀進(jìn)行精確度處理。第三，高程控制測量。在本工程高程點(diǎn)控制過程中，主要利用了埋石為主要的高程控制點(diǎn)，根據(jù)隧道工程的特性，合理預(yù)埋，比如：在特殊的位置可適當(dāng)提升密度，并且加密的水準(zhǔn)點(diǎn)不能低于高層控制點(diǎn)的精度。就案例工程而言，高程點(diǎn)的布置形式為附和水準(zhǔn)線路。復(fù)測采用S1等級(jí)的高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行全面復(fù)測，進(jìn)行往復(fù)多次測量，在具體觀測過程中，為保隧道工程貫通高程控制的精度，觀測時(shí)偶然精度要控制在±2mm之間，全中誤差則要控制±4mm之間。第四，實(shí)際貫通誤差的測定。通過中線法進(jìn)行隧道工程測量，并由中線分別延伸出兩個(gè)方向線，作為實(shí)際貫通點(diǎn)，則兩個(gè)貫通點(diǎn)的橫向距離和縱向距離，就分別是橫向和縱向兩個(gè)方面貫通誤差。由于在測量中采用了導(dǎo)線觀測法，因此，需要在貫通面上設(shè)置臨時(shí)點(diǎn)，作為導(dǎo)線測量點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，并且該坐標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際閉合差，要投影在貫通面和與之相互垂直的方向上，這就是隧道工程橫向和縱向上的貫通誤差。

三、隧道工程貫通誤差調(diào)整

1.平面誤差調(diào)整

若隧道工程平面貫通誤差在允許范圍中，則貫通誤差在調(diào)整時(shí)需要盡量滿足以下幾點(diǎn)要求：保證方位角貫通誤差分配，在目前襯砌的隧道地段的導(dǎo)線上，以提升測量的精度。觀測在轉(zhuǎn)折角時(shí)要對(duì)左側(cè)角和右側(cè)角進(jìn)行同時(shí)觀測，邊長進(jìn)行往返測量，才能保證降低測量誤差，保證測量的精度。在本工程平面誤差調(diào)整過程中，通過預(yù)先設(shè)置的實(shí)際導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)，對(duì)中線位置進(jìn)行全面校驗(yàn)，有效保證了調(diào)整的精度。隨著隧道工程開挖進(jìn)度的不斷深入，需要及時(shí)跟進(jìn)導(dǎo)線測量，以保證貫通精度，提升施工質(zhì)量。全面計(jì)算隧道工程貫通點(diǎn)的坐標(biāo)閉合差，在沒有襯砌的隧道地段按照特定的比例進(jìn)行全面分配。如果閉合差比較小，則在誤差調(diào)整時(shí)，可按照相應(yīng)的坐標(biāo)平差進(jìn)行全面處理。貫通誤差調(diào)整后，還進(jìn)行未襯砌段上的導(dǎo)線放樣處理，并作為隧道工程后期襯砌施工的主要指導(dǎo)依據(jù)。為保證測量的精度，如果采用專業(yè)中線貫通法進(jìn)行測量，則在隧道工程貫通誤差調(diào)整時(shí)要盡量按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。

2.高程誤差調(diào)整

如果隧道工程的貫通高差在規(guī)定的范圍中，則要按照以下方法進(jìn)行合理調(diào)整：從兩側(cè)確定貫通點(diǎn)高程，并取平均值作為高差誤差調(diào)整后的測量值，作為工程施工的主要參考依據(jù)。為最大限度上提升貫通測量的誤差，在實(shí)際測量中對(duì)貫通高程誤差分開測量，在隧洞工程兩側(cè)還沒有襯砌的位置上，對(duì)高差比例進(jìn)行全面調(diào)整。以高程比例調(diào)整后的高程作為前段尚未襯砌部位的放樣依據(jù)，把地面控制點(diǎn)垂直投影在施工面上，對(duì)高程誤差進(jìn)行全面調(diào)整。

3.竣工測量誤差調(diào)整

當(dāng)隧道工程竣工以后，需要在中線復(fù)測的基礎(chǔ)之上，合理設(shè)置永久控制樁基，并且中線復(fù)測工作需要在導(dǎo)線貫通平差基礎(chǔ)上完成，精度不能低于1:10000。線路中線控制樁基選擇混凝土樁即可滿足實(shí)際需求，規(guī)格要盡量符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。為滿足測量精度的需求，隧道直線段每隔50m進(jìn)行一次凈空斷面測量，曲線段則每隔20m就要進(jìn)行一次凈空斷面測量。在實(shí)際測量過程中，由于測量工具的先進(jìn)程度以及其他測量環(huán)境的影響，誤差是無法避免的，因此只有將誤差控制在一定范圍內(nèi)，才能保證隧道工程的安全性。

4．測量質(zhì)量的保證措施

在進(jìn)行樁點(diǎn)的交接測量過程中，需要雙方同時(shí)參與，進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比和記錄，發(fā)生遺失樁基及時(shí)補(bǔ)充，目前編寫樁號(hào)則做廢樁處理，及時(shí)更正和施工現(xiàn)場不相符的數(shù)據(jù)。嚴(yán)格對(duì)隧道工程施工圖紙進(jìn)行放樣測量，以便為后期施工提供數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)，確保各項(xiàng)測量工作的均能順利進(jìn)行。

四、結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了隧道工程貫通誤差的測定及調(diào)整，分析結(jié)果表明，在隧道施工過程中，縱向施工和高程方向上的貫通比較好測量，并且測量精度也比較高，但橫向誤差則比較復(fù)雜，需要采用合理的測定方法，并保證測量的質(zhì)量，才能將橫向貫通誤差控制在允許范圍中，是保證正確貫通測量設(shè)計(jì)和隧道中線符合設(shè)計(jì)要求的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

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作者：柴達(dá)標(biāo) 單位：中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司