大隧道施工控制測(cè)量措施的探討

朱雙儒

(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司第二分局，河北 涿州 072750)

我們將總長(zhǎng)度超過(guò)5000m的隧道稱(chēng)之為大隧道。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大隧道數(shù)量越來(lái)越多，而保證隧道的基本輪廓和相關(guān)的線(xiàn)性要求必須有隧道施工技術(shù)作支撐。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于隧道建設(shè)過(guò)程中的中線(xiàn)和高程的控制將會(huì)直接影響到大隧道的測(cè)控精度。在實(shí)際的工程建設(shè)過(guò)程中，高程控制誤差將會(huì)直接影響到隧道的直線(xiàn)度和貫通性，但是縱向誤差對(duì)于隧道的影響就比較小，基于此，工程測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)高程誤差對(duì)于橫向貫通產(chǎn)生的影響。當(dāng)由于貫通測(cè)量誤差造成隧道不能貫通或者貫通處的誤差值超過(guò)設(shè)計(jì)限定值時(shí)，就會(huì)對(duì)隧道的整體質(zhì)量和后期的正常使用產(chǎn)生極大地影響，甚至?xí)斐伤淼赖膱?bào)廢，在經(jīng)濟(jì)和工程建設(shè)速度上也會(huì)對(duì)國(guó)家和企業(yè)產(chǎn)生極大地?fù)p失，所以說(shuō)，加強(qiáng)隧道施工控制測(cè)量的可行性對(duì)于提升隧道建設(shè)施工質(zhì)量將會(huì)產(chǎn)生直接的影響作用。

1．項(xiàng)目概況

某高速公路設(shè)計(jì)雙向車(chē)道隧道，該隧道主要建設(shè)在丘陵地區(qū)，而殘缺的山脊呈現(xiàn)出西北－東南的基本走向，相對(duì)高度差達(dá)到了150cm，而進(jìn)出山口的坡度大約為20°－25°，本工程建設(shè)的隧道總長(zhǎng)為1241m，隧道布置方案為左右洞分離的方式，左洞全長(zhǎng)為1217m，而右洞全長(zhǎng)則為1265m的大隧道工程。在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中盡可能避免橫向誤差過(guò)大對(duì)隧道產(chǎn)生影響，應(yīng)保證實(shí)際施工線(xiàn)性最大限度的接近于設(shè)計(jì)線(xiàn)形，從而有效保證隧道施工建設(shè)的順利進(jìn)行。基于此，在進(jìn)行隧道施工之前應(yīng)當(dāng)通過(guò)建立洞外監(jiān)測(cè)網(wǎng)的辦法提升隧道施工的準(zhǔn)確性，將控制網(wǎng)的施工誤差對(duì)于隧道貫通產(chǎn)生的影響降到最低。

2．隧道控制測(cè)量

2．1隧道洞內(nèi)控制測(cè)量

2．1．1平面控制測(cè)量

對(duì)于平面控制的測(cè)量應(yīng)當(dāng)從以下幾點(diǎn)入手:第一，進(jìn)行洞內(nèi)平面的控制時(shí)應(yīng)當(dāng)采用導(dǎo)線(xiàn)的形式，在洞口設(shè)置參考點(diǎn)，并且以此為起始點(diǎn)，沿著隧道的中線(xiàn)或者兩側(cè)完成直伸的長(zhǎng)邊導(dǎo)線(xiàn)或者狹長(zhǎng)的多環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)。第二，所布設(shè)的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)近似相等，直線(xiàn)段的總長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)在200m以上，曲線(xiàn)段的總長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)超過(guò)70m，導(dǎo)線(xiàn)邊到洞內(nèi)設(shè)施的距離應(yīng)當(dāng)大于0.2m。第三，在進(jìn)行雙線(xiàn)隧道或者其他的輔助性坑道的同時(shí)開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)分別布設(shè)導(dǎo)線(xiàn)，并且連接成閉合環(huán)。第四，在隧道的掘進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)的2－3倍時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次導(dǎo)線(xiàn)延伸測(cè)量。第五，對(duì)于距離過(guò)長(zhǎng)的隧道，應(yīng)當(dāng)通過(guò)增加陀螺經(jīng)緯儀的數(shù)量保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。第六，在進(jìn)行氣壓封閉隧道施工時(shí)，必須對(duì)觀測(cè)距離進(jìn)行氣壓修改。

2．1．2高程控制測(cè)量

我們借助水準(zhǔn)測(cè)量辦法進(jìn)行洞內(nèi)高程控制測(cè)量，并且將洞內(nèi)、洞口的相關(guān)位置以及洞外的水準(zhǔn)點(diǎn)連接成為一個(gè)閉合或者往返水準(zhǔn)路線(xiàn)。而為了進(jìn)一步方便實(shí)際施工和復(fù)測(cè)工作，應(yīng)當(dāng)在洞內(nèi)設(shè)置密度較大的水準(zhǔn)點(diǎn)。

2．2隧道洞外控制測(cè)量

采用洞外控制測(cè)量的目的是在進(jìn)行隧道開(kāi)挖時(shí)在開(kāi)挖口設(shè)置一個(gè)較為精密的控制網(wǎng)，并以此為依據(jù)進(jìn)行隧道洞內(nèi)的控制測(cè)量或者中線(xiàn)測(cè)量，有效保證隧道能夠準(zhǔn)確貫通。

在進(jìn)行隧道的測(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)的工程測(cè)量要求來(lái)保證大隧道洞外控制測(cè)量的基本精度，根據(jù)本工程的實(shí)際情況，選定適當(dāng)?shù)臏y(cè)設(shè)能力和相關(guān)的儀器設(shè)備，所使用的隧道進(jìn)出口洞外平面控制方法為精密導(dǎo)線(xiàn)法，所采用的測(cè)量精度等級(jí)為四等水準(zhǔn)測(cè)量。在導(dǎo)聯(lián)測(cè)量中，應(yīng)當(dāng)將隧道進(jìn)口的設(shè)計(jì)點(diǎn)作為起始邊進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中應(yīng)當(dāng)沿著隧道布設(shè)15個(gè)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)進(jìn)行加密聯(lián)測(cè)。導(dǎo)線(xiàn)的全長(zhǎng)為5155.120m，共設(shè)置17個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)。角度閉合差和容許值都滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)范要求，而導(dǎo)線(xiàn)的全長(zhǎng)閉合差也滿(mǎn)足相關(guān)的精度要求。在水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)中，我們將隧道的進(jìn)口設(shè)計(jì)點(diǎn)作為測(cè)量的起始點(diǎn)，然后按照四等水準(zhǔn)測(cè)量精度要求沿著省道進(jìn)行測(cè)量，直至隧道設(shè)計(jì)出口，經(jīng)過(guò)往返測(cè)量，所經(jīng)歷的測(cè)量站共116站。所取得的測(cè)量結(jié)果滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)范和精度要求。

3．隧道貫通誤差控制

因?yàn)樵趯?shí)際的隧道測(cè)量中會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，因此最終完成的隧道中線(xiàn)和設(shè)計(jì)中線(xiàn)都會(huì)存在一定的誤差。該隧道的左洞總長(zhǎng)度為1217m，右洞的全長(zhǎng)為1265m，對(duì)于橫向貫通的誤差值限定在100mm以?xún)?nèi)，高程貫通誤差的限定值為70mm，加強(qiáng)洞內(nèi)外的控制測(cè)量，從而保證隧道的貫通的順暢性。

3．1誤差測(cè)定

當(dāng)隧道貫通之后，應(yīng)當(dāng)在隧道貫通面上任意打下一個(gè)臨時(shí)樁作為隧道進(jìn)出口的控制點(diǎn)，向各自的臨時(shí)樁進(jìn)行測(cè)量，取各自的臨時(shí)樁點(diǎn)平面坐標(biāo)，并且將兩組坐標(biāo)的差值投影到貫通面和隧道中線(xiàn)上，在貫通面上所獲得的投影就是橫向貫通誤差，而在中線(xiàn)上索取的投影就是縱向貫通誤差。

3．2誤差調(diào)整

對(duì)于平面貫通的誤差調(diào)整通常會(huì)涉及到以下幾種情況:第一，當(dāng)貫通誤差不超過(guò)50mm時(shí)，保證在要求的界限內(nèi)能夠順利完成工程建設(shè)的情況下可以不進(jìn)行中線(xiàn)線(xiàn)路的調(diào)整;當(dāng)貫通誤差大于50mm時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用線(xiàn)位擬合的辦法完成中線(xiàn)的調(diào)整，使調(diào)整后的先例能夠滿(mǎn)足平順性標(biāo)準(zhǔn)和隧道建筑界線(xiàn)的相關(guān)要求。根據(jù)水準(zhǔn)路線(xiàn)的基本長(zhǎng)度完成高程貫通誤差的比例分配，在完成調(diào)整之后將其作為實(shí)際施工的基本依據(jù)。

4．結(jié)語(yǔ)

根據(jù)本工程建設(shè)的實(shí)際情況和當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)需求完成儀器和設(shè)備的分配之后還要加強(qiáng)施工人員施工任務(wù)的分配和相關(guān)儀器的校檢，并且根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況制定科學(xué)合理的施工方案。整個(gè)工程的建設(shè)過(guò)程做到了工序清晰明確，實(shí)際施工操作過(guò)程中，遵循嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的原則進(jìn)行施工，在測(cè)量過(guò)程中，必須保證計(jì)算過(guò)程和結(jié)果的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行相關(guān)儀器的布設(shè)時(shí)必須按照相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行，只有各施工單位能夠切實(shí)遵循相關(guān)的施工要求進(jìn)行施工才能夠有效保證隧道的順利貫通。

［1］覃輝．土木工程測(cè)量 ［M］．重慶:重慶大學(xué)出版社，2011:67－68．

［2］賈亞宣．高速鐵路長(zhǎng)大隧道施工控制測(cè)量措施的探討［J］．質(zhì)量控制與檢測(cè)，2015，(02):35－37．