辛金珠
(中鐵十二局,山西 太原 030032)
西成客專老安山特長隧道是西成客專的重點(diǎn)工程, 隧道全長15 161 m,位于秦嶺南麓低中山區(qū),平均海拔825~1990 m。地形起伏較大,基巖裸露,溝壑縱橫, 地質(zhì)復(fù)雜, 施工難度大。
本文通過對老安山隧道洞內(nèi)導(dǎo)線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,通過建立雙交叉導(dǎo)線控制網(wǎng)以滿足高精度的施工放樣需求,使長大隧道的貫通精度有了很大提高,確保了長大隧道的貫通精度的規(guī)范要求。
雙交叉導(dǎo)線的原理為:根據(jù)測區(qū)的現(xiàn)場條件,利用高精度徠卡全站儀TS50同時(shí)對若干洞內(nèi)控制點(diǎn)進(jìn)行觀測,獲取必要的數(shù)據(jù),進(jìn)而解算控制點(diǎn)的坐標(biāo),最終平差獲取控制網(wǎng)成果,用于指導(dǎo)施工。隧道洞內(nèi)布設(shè)交叉導(dǎo)線,保證4點(diǎn)都互相通視,讓每條傳遞邊都參與多個(gè)四邊形平差,使網(wǎng)形的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng),以提高隧道貫通的精度。
洞內(nèi)控制導(dǎo)線網(wǎng)從隧道洞外GPS平面控制測量確定的洞外聯(lián)系邊引入,洞內(nèi)、外平面控制網(wǎng)宜以邊連接進(jìn)行聯(lián)系測量,交叉導(dǎo)線網(wǎng)觀測的測站間距一般約為350~450 m,測站內(nèi)觀測4個(gè)控制點(diǎn),全站儀前后方各一對控制點(diǎn),每一對控制點(diǎn)之間距離盡量放到最大(具體數(shù)值由現(xiàn)場隧道斷面大小確定),防止相鄰反射源影響儀器自動照準(zhǔn)精度,以提高洞內(nèi)平面控制測量的可靠性和精度。控制網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)形式如圖1所示。
圖1 聯(lián)測上級控制點(diǎn)的觀測網(wǎng)
控制點(diǎn)沿線路走向成對布設(shè),前后相鄰兩對點(diǎn)之間距離保持在350~450 m,控制點(diǎn)設(shè)置在低于路面10 cm,穩(wěn)固、可靠、不易破壞且便于測量的位置,既要考慮滿足全站儀觀測的需要,又要考慮適合隧道洞內(nèi)施工對控制點(diǎn)的要求。斜井和正洞中的控制點(diǎn)均按點(diǎn)對布設(shè),點(diǎn)對橫向間距盡可能大但又不能離隧道側(cè)壁過近??刂泣c(diǎn)標(biāo)識要清晰、齊全、便于準(zhǔn)確識別。洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)石采用專用標(biāo)釘,如圖2所示。
圖2
(1) 徠卡TS50全站儀具有馬達(dá)驅(qū)動、自動目標(biāo)搜索、自動照準(zhǔn)、自動觀測、自動記錄功能,其標(biāo)稱精度滿足:方向測量中誤差不大于1″,測距中誤差不大于1 mm+2×10-6D。
(2) 在使用前,檢查前后視的4個(gè)徠卡原裝棱鏡的常數(shù)是否一致,質(zhì)量是否完好,用于保障測設(shè)過程中的精度。
(3) 在實(shí)施測量前,對前后視的4個(gè)徠卡原裝基座的對中情況進(jìn)行檢校,包括氣泡能否整平、目鏡是否清晰。
(4) 邊長觀測應(yīng)進(jìn)行溫度、氣壓等氣象元素改正,溫度讀數(shù)精確至0.2℃,氣壓讀數(shù)精確至0.5 hPa。溫度計(jì)建議采用干濕球溫度計(jì),氣壓計(jì)建議采用空盒氣壓計(jì)。
(5) 外業(yè)數(shù)據(jù)采集。根據(jù)《老安山隧道洞外控制測量報(bào)告》,并參照《高速鐵路工程測量規(guī)范》(TB 10601—2009)中的規(guī)定和要求,為保證隧道的橫向貫通精度,隧道洞內(nèi)控制導(dǎo)線網(wǎng)測量的精度等級設(shè)計(jì)為隧道二等。
(6) 洞內(nèi)控制導(dǎo)線網(wǎng)測量方式。洞內(nèi)控制導(dǎo)線網(wǎng)測量采用交叉導(dǎo)線的形式進(jìn)行布設(shè),測量時(shí)每站至少觀測3個(gè)方向點(diǎn),一般觀測4個(gè)方向點(diǎn)。如圖3 所示。
按K字形雙交叉導(dǎo)線測設(shè)形成的網(wǎng)形,A4—A6邊參與了A1A3A4A6、A2A3A4A6、A4A5A6A7、A4A5A6A84個(gè)四邊形的平差,提高了傳遞邊的精度,這樣測設(shè)導(dǎo)線的方法使每條邊都與A4—A6類似地進(jìn)行了嚴(yán)
密平差。
圖3
洞內(nèi)控制導(dǎo)線網(wǎng)測量精度見表1。
表1 洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)測量的技術(shù)要求
洞內(nèi)雙交叉導(dǎo)線對隧道貫通的影響值是隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)的一項(xiàng)重要指標(biāo),西成高鐵老安山隧道通過采用高端儀器徠卡全站儀TS50建立雙交叉導(dǎo)線控制網(wǎng)。 2015年9月整個(gè)隧道貫通,成為西成客專第一個(gè)貫通的長大隧道,用此方法使隧道貫通精度提高、質(zhì)量容易得到保證。貫通精度見表2。
表2
通過采用高精度徠卡TS50全站儀對老安山隧道洞內(nèi)雙交叉導(dǎo)線控制網(wǎng)進(jìn)行測量,提高了隧道貫通精度,可確保滿足高精度施工放樣的需要及長大隧道高精度貫通要求。
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