隧道工程橫向貫通誤差的影響因素及其誤差分析要求

陳瑤

摘要：隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，隧道工程事業(yè)在鐵路事業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。由于隧道工程施工的復(fù)雜性和特殊性，隧道工程中的貫通誤差分析便成為隧道工程方案設(shè)計的關(guān)鍵部分。隧道工程貫通誤差包括橫向貫通誤差、豎向貫通誤差，其中，橫向貫通誤差在隧道施工過程中影響較大，是隧道施工中最重要的因素和最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。本文首先概述隧道工程的貫通誤差，進而分析隧道工程橫向貫通誤差的影響因素以及誤差分析的具體要求。寄希望對我國隧道工程橫向貫通誤差的控制有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：隧道工程；橫向貫通誤差；影響因素；誤差分析

一、隧道工程貫通誤差概述

隧道工程的施工主要包括地上部分和地下部分，在一些大型的隧道工程中，也會分有不同分標(biāo)段，因此會有不同的施工隊伍進行施工。在整個隧道工程的施工中，設(shè)計一套完整的、科學(xué)的測量技術(shù)方案對于保證隧道工程建設(shè)的準(zhǔn)確性是非常重要的，其也是保證施工的關(guān)鍵條件。隧道工程的貫通誤差就是指在隧道工程施工過程中，兩個相對開挖的工作面的施工中線由于受到地面控制測量、聯(lián)系測量、地下控制測量以及細部放樣的誤差的影響，出現(xiàn)錯開、不能有效銜接的現(xiàn)象就稱為貫通誤差。其中橫向貫通誤差是隧道工程施工測量過程中的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，誤差的來源也主要在三個過程，即地面控制測量、聯(lián)系測量以及地下控制測量的誤差，在具體的隧道施工中，如果對誤差的分析不準(zhǔn)確，就會造成測量的質(zhì)量事故，不僅延誤工期，還會造成人力物力的浪費，增加隧道工程成本。

二、隧道工程橫向貫通誤差的影響因素以及誤差分析要求

由上面概述可以知道，貫通誤差的影響因素主要有：地面控制測量數(shù)據(jù)、地下控制測量數(shù)據(jù)以及聯(lián)系測量數(shù)據(jù)，因此貫通誤差的計算可以通過下面的公式①來體現(xiàn)：

①：M2q貫通=㎡q地下+㎡q聯(lián)系+㎡q地面

其中M2q貫通為橫向貫通誤差，㎡q地下為地下控制測量誤差影響值，㎡q地面為地面控制測量誤差影響值，㎡q聯(lián)系為聯(lián)系測量誤差影響值。

在實際測量過程中，由于測量工具的先進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。我國在《新建鐵路工程測量規(guī)范》中就對誤差的范圍進行了規(guī)定，一般來說，若隧道長度在4km到8km內(nèi)，橫向貫通限制誤差則不能超過150mm，因此在技術(shù)測量中橫向貫通的誤差值需要控制在限制誤差的一半，即75mm。由上述公式①可知，橫向貫通誤差由三項誤差影響值決定，當(dāng)貫通誤差值確定，其他三項誤差就需要根據(jù)按需分配的原則進行控制，從而保證總值控制在標(biāo)準(zhǔn)的誤差值。接下來依次分析三個影響因素對橫向貫通誤差的具體影響。

（一）地面控制測量因素對橫向貫通誤差的影響

隧道的地面測量作為隧道施工測量中的第一步，主要包括隧道洞口點坐標(biāo)以及地面控制網(wǎng)邊方向誤差。隧道洞口點坐標(biāo)對橫向貫通誤差的影響主要相似與相同的隧道相鄰兩個洞口點的相對誤差形成的橢圓投影在貫通面上的投影值。而控制網(wǎng)邊誤差主要是指聯(lián)系測量或者地下控制測量在地面的起始方位上的誤差，其誤差對貫通誤差影響的數(shù)值相似于起始方向誤差與地下導(dǎo)線的總長度投影在貫通面垂直方向的面積S的乘積。地面控制測量的影響值主要有該兩種影響值決定，因此計算公式為②：

②：㎡q地面=㎡P+2（bl）2

其中㎡P指最弱點的點位誤差，b則為最弱邊的相對誤差，L則為隧道長度在貫通面垂直方向的投影長度的一半

（二）地下控制測量因素對橫向貫通誤差的影響

地下控制測量對橫向貫通誤差的影響值主要是指地下導(dǎo)線控制測量值，主要由地下導(dǎo)線轉(zhuǎn)角測量誤差和地下導(dǎo)線邊長測量誤差構(gòu)成，因此有公式③：

③：㎡q地下=㎡qβ+㎡ql

其中㎡qβ表示地下導(dǎo)線轉(zhuǎn)角誤差影響值，㎡ql表示地下導(dǎo)線邊線長度誤差影響值。

（三）聯(lián)系測量因素對橫向貫通誤差的影響

由于隧道工程的特點，在地面測量的起始方位角誤差對貫通誤差的影響程度大小會根據(jù)地下導(dǎo)線長度的增加而發(fā)生顯著變化，因此，聯(lián)系誤差的影響作用也是需要關(guān)注并計算的。聯(lián)系測量因素就是在進行地面誤差影響因素測量和地下影響因素測量中的測量本身的誤差，如起始方位角度的測量誤差、地下導(dǎo)線長度的測量誤差等，因此，可以通過增加觀察和測量的時段和對觀測時間的增長或者提高測量工具精密度等措施來改善該方面帶來的誤差。

三、結(jié)語

隧道工程的測量工作的開展受到多個因素的影響，由于測量工具的先進化程度以及大氣壓、大氣溫度等參數(shù)值等的影響，在實際測量工作中，橫向貫通誤差的出現(xiàn)是無法避免的。只有在了解誤差的影響因素并對誤差進行合理的分析，設(shè)計出合理的施工方案，并嚴格按照方案高質(zhì)量完成測量，才能保證隧道施工的安全進行。

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