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    隧道洞內(nèi)主副導(dǎo)線淺析

    2016-09-16 01:38:50高同利孫一琪中交一公局廈門(mén)工程有限公司溫州繞城高速西南線工程第4標(biāo)項(xiàng)目浙江溫州325018
    化工管理 2016年9期
    關(guān)鍵詞:畚箕邊長(zhǎng)洞口

    高同利 孫一琪(中交一公局廈門(mén)工程有限公司(溫州繞城高速西南線工程第4標(biāo)項(xiàng)目),浙江 溫州 325018)

    隧道洞內(nèi)主副導(dǎo)線淺析

    高同利孫一琪(中交一公局廈門(mén)工程有限公司(溫州繞城高速西南線工程第4標(biāo)項(xiàng)目),浙江溫州325018)

    隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)復(fù)測(cè)由于受環(huán)境條件的限制。測(cè)量條件差,干擾大等各種情況的影響,為保證測(cè)量的精度和可靠,使隧道相向或單向開(kāi)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(xiàng)建筑以規(guī)定的精度、設(shè)計(jì)的位置修建完工。分析和研究隧道控制測(cè)量的貫通精度及方法尤為重要。

    隧道洞內(nèi)主副導(dǎo)線;角度閉合;坐標(biāo)推算

    溫州繞城高速西南線工程第4標(biāo)段畚箕山隧道采用六車(chē)道分離式隧道型式,左洞885米。施工測(cè)量由主副導(dǎo)線形式隨工序進(jìn)展不斷埋設(shè)。影響隧道貫通測(cè)量誤差的因素有三個(gè):洞外控制測(cè)量精度等級(jí)、洞內(nèi)控制測(cè)量精度等級(jí)、隧道長(zhǎng)度。整個(gè)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(guò)洞口投點(diǎn)傳遞,洞口投點(diǎn)也應(yīng)納入洞外GPS控制網(wǎng)觀測(cè)和平差。在選擇洞內(nèi)外控制點(diǎn)時(shí),要考慮洞身開(kāi)挖不會(huì)破壞,還應(yīng)顧及洞口場(chǎng)地布置不受影響、控制網(wǎng)通視聯(lián)測(cè)方便。

    1 洞內(nèi)主副導(dǎo)線的布設(shè)及角度閉合多邊形的概括

    1.1隧道洞內(nèi)主副導(dǎo)線布設(shè)是由洞口GPS三角網(wǎng),洞內(nèi)主副兩組導(dǎo)線點(diǎn)組成的。隧道洞口分別利用三個(gè)GPS點(diǎn)布設(shè)以供隧道進(jìn)出洞口小三角控制網(wǎng)。由于GPS點(diǎn)距離洞口較遠(yuǎn),洞口場(chǎng)地狹小,結(jié)合實(shí)地還要分別在洞口設(shè)置獨(dú)立的洞口投點(diǎn),作為引測(cè)進(jìn)洞和測(cè)設(shè)洞內(nèi)中線的依據(jù)。

    1.2隧道洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)為主副導(dǎo)線環(huán),一側(cè)為主導(dǎo)線,一側(cè)為副導(dǎo)線,主導(dǎo)線既測(cè)角又測(cè)邊,副導(dǎo)線只測(cè)角以供主副導(dǎo)線角度閉合。為減少不利因素的干擾、保證導(dǎo)線點(diǎn)的密度和使用方便、提高測(cè)量精度,施工中導(dǎo)線按200m左右設(shè)置。

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

    GPS03,一個(gè)完整的閉合導(dǎo)線出來(lái)了。注意:觀測(cè)時(shí),觀測(cè)角必須一致。

    2 結(jié)合實(shí)例對(duì)主副導(dǎo)線環(huán)的觀測(cè)和演算

    2.1布設(shè)及觀測(cè)。隧道洞口分別利用三個(gè)GPS點(diǎn)布設(shè)以供左、右隧道進(jìn)洞口小三角控制網(wǎng)。結(jié)合實(shí)際情況分別在洞內(nèi)每100米設(shè)置一組點(diǎn),每200米復(fù)測(cè)一組主副導(dǎo)線閉合環(huán),兩個(gè)洞口又有獨(dú)立的洞口投點(diǎn)。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(shè)GD38、DG08、GE98三個(gè)GPS點(diǎn),避免工程施工對(duì)觀測(cè)帶來(lái)的影響。DG08、GE98為兩個(gè)洞口投點(diǎn),且兩個(gè)洞口投點(diǎn)又可同樣觀測(cè)到兩個(gè)洞內(nèi)早期的導(dǎo)線點(diǎn),以做雙層復(fù)核。

    隨著施工進(jìn)展,(以畚箕山隧道率先貫通的左洞為例)我們把遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)線的導(dǎo)線點(diǎn)設(shè)為主導(dǎo)線。從已知點(diǎn)DG08開(kāi)始,主導(dǎo)線測(cè)角、測(cè)邊,副導(dǎo)線測(cè)角。以三測(cè)回的方法測(cè)得a、b、c、d、e五個(gè)內(nèi)角,L1、L3兩個(gè)主導(dǎo)線邊長(zhǎng)。整理觀測(cè)數(shù)據(jù),繪制草圖,并標(biāo)明測(cè)角及邊長(zhǎng)。

    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(cè)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(cè)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(hào),平均分配”的原則,對(duì)各個(gè)觀測(cè)角度進(jìn)行改正,閉合差平均分配后,改正后的角度之和應(yīng)等于∑β理,

    作為計(jì)算的檢核。

    2.3主導(dǎo)線仍按單導(dǎo)線計(jì)算。為了計(jì)算主導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo),需先計(jì)算相鄰兩導(dǎo)線點(diǎn)之間的坐標(biāo)增量,這就要用到邊長(zhǎng)和方位角。邊長(zhǎng)是直接測(cè)量的,坐標(biāo)方位角必須根據(jù)兩GPS點(diǎn)的坐標(biāo)方位角&及觀測(cè)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角(改正后的角值)來(lái)推算的。然后根據(jù)已知點(diǎn)DG08到Z1的邊長(zhǎng)及其坐標(biāo)方位角a來(lái)計(jì)算兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值之差,又為坐標(biāo)增量。

    坐標(biāo)增量的計(jì)算公式為:

    2.4已知DG08的坐標(biāo),經(jīng)計(jì)算得出DG08點(diǎn)到Z1點(diǎn):X軸的坐標(biāo)增量X1,Y軸的坐標(biāo)增量Y1,則得出畚箕山左洞洞內(nèi)第一個(gè)主導(dǎo)線點(diǎn)Z1的坐標(biāo):

    以此逐步計(jì)算出主導(dǎo)線點(diǎn)Z1、Z3、Z5的平面坐標(biāo),而副導(dǎo)線點(diǎn)不用計(jì)算。

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

    3 結(jié)語(yǔ)

    總的來(lái)說(shuō),主副導(dǎo)線環(huán)層次分明,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。不同階段的導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)采用了檢核措施彌補(bǔ)了導(dǎo)線觀測(cè)數(shù)據(jù)少而增加多于觀測(cè)的措施,提高了點(diǎn)位精度。同時(shí),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效地減少洞內(nèi)控制測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響;盡量采用和線路方向一致的長(zhǎng)三角,以減少測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通的影響;導(dǎo)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(shù)規(guī)范》.

    [2]交通工程測(cè)量學(xué),西南交通大學(xué)出版社,1995.

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