淺議長大隧道洞內(nèi)控制測量方法的重要性

楊高松

（中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司，湖北 武漢 430000）

我國土地幅員遼闊，地形復(fù)雜多變，在實(shí)際公路、鐵路工程等建設(shè)過程中，橋梁與隧道項(xiàng)目建設(shè)必不可少。在隧道工程建設(shè)角度來說，主要集中在山區(qū)，地形結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。除此之外，整個(gè)隧道工程施工的洞內(nèi)空間有限，視野局限性極強(qiáng)，洞內(nèi)控制測量工作的開展，也是以校核過的隧道洞口投點(diǎn)為依據(jù)來開展后續(xù)工作。

1 長大隧道洞內(nèi)控制測量重要性相關(guān)研究

1.1 長大隧道工程測量技術(shù)的研究背景

近年來，我國鐵路行業(yè)發(fā)展迅猛，尤其是高鐵行業(yè)已經(jīng)成為中國的代表，建成并投入運(yùn)營的高鐵歷程占據(jù)世界的60%以上。早在“十二五”期間，我國便建成了“五縱五橫”的高鐵運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)，在后續(xù)“十三五”規(guī)劃過程中，整體高鐵歷程新增1萬km以上。除此之外，在城際軌道交通發(fā)展過程中，隧道工程建設(shè)必不可少，為此，人們需要對測量技術(shù)的應(yīng)用提高重視度，避免由于測量數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，為后續(xù)鐵路使用產(chǎn)生影響。

1.2 長大隧道洞內(nèi)控制測量的重要性

實(shí)際隧道施工，從最初的設(shè)計(jì)工作，再到后期管理工作開展，任何一步工作都離不開測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確應(yīng)用，而且該類數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，與整個(gè)工程施工效率以及質(zhì)量存在密不可分的聯(lián)系。一旦測量數(shù)據(jù)之中出現(xiàn)誤差，而且超過了允許范圍，除了造成人力、財(cái)力等浪費(fèi)之外，還會(huì)直接導(dǎo)致工程建設(shè)周期的延長，進(jìn)而提升整個(gè)隧道工程的造價(jià)成本。尤其是在一些地形復(fù)雜的長大隧道施工過程中，該類問題的影響力更加巨大。從上述內(nèi)容中可以看出，該項(xiàng)控制測量工作的開展具有十分重要的意義。除此之外，為了實(shí)現(xiàn)對洞內(nèi)控制導(dǎo)線圖形強(qiáng)度的全面強(qiáng)化，將其抵抗粗差的能力展示出來，測量人員往往會(huì)將洞內(nèi)控制的導(dǎo)線設(shè)計(jì)成導(dǎo)線環(huán)或者是全導(dǎo)線網(wǎng)等形式。由于洞內(nèi)施工環(huán)境極為復(fù)雜，洞內(nèi)導(dǎo)向的測量難度進(jìn)一步提升。尤其是在帶有斜井和橫洞的長大隧道之中，會(huì)存在主洞和橫洞的交匯處，受地形條件的限制，洞內(nèi)的控制導(dǎo)線布設(shè)會(huì)逐漸縮短，從而對洞內(nèi)控制網(wǎng)導(dǎo)線精度產(chǎn)生極大影響。為此，相關(guān)工作人員也要對該項(xiàng)問題提高重視度。

1.3 現(xiàn)階段國內(nèi)外對隧道洞內(nèi)控制測量的方法研究

整體來看，隧道工程建設(shè)之中應(yīng)用測量技術(shù)顯得十分重要，相關(guān)工作人員需要對其進(jìn)行深入研究。目前，國內(nèi)外在該項(xiàng)研究之中均取得了較大突破，與之相關(guān)的測量儀器也在朝著智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展。但在GPS等技術(shù)應(yīng)用上，依然存在很多問題，這一點(diǎn)需要相關(guān)部門進(jìn)行持續(xù)性優(yōu)化。鑒于施工環(huán)境的特殊性，在隧道控制測量過程中，工作人員只能借助支導(dǎo)線進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)對支導(dǎo)線的有效檢測，國內(nèi)外很多研究學(xué)者提出了不同看法，如導(dǎo)線環(huán)應(yīng)用、交叉導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)用等，這些技術(shù)均可以將導(dǎo)線末端的精度大幅提升。由于該種測量與傳統(tǒng)導(dǎo)線網(wǎng)測量方式存在很大程度的不同，也有研究人員提出使用自有測站邊角交會(huì)網(wǎng)形式，最終實(shí)現(xiàn)對控制測量效果的全面優(yōu)化。

2 長大隧道洞內(nèi)控制測量的常見方法

2.1 全站儀測量

在全站儀測量過程中，主要是對三角測量進(jìn)行充分應(yīng)用，實(shí)際運(yùn)行上，主要以GPS為首要的測量邊，這其中還涉及隧道洞口的三角網(wǎng)點(diǎn)，與此同時(shí)，對已知的GPS點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)檢查，當(dāng)測量結(jié)果測定無誤之后，再開展洞內(nèi)的延伸測量。在實(shí)際工作角度來說，為了確保洞內(nèi)測量數(shù)據(jù)的精確性，相關(guān)工作人員還要對相關(guān)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效檢查。例如，在實(shí)際工作中，很多施工人員對TCA1800全站儀進(jìn)行應(yīng)用，確保洞內(nèi)控制測量的完善性。另外，在測量時(shí)間的保證上，主要是對兩測回和六測回兩種方式進(jìn)行應(yīng)用，其中，在六測回應(yīng)用上，主要是在水平角測量階段中展示出來，如果是短距離測量，應(yīng)該以兩測回應(yīng)用為主。除此之外，整個(gè)測量過程還需要對氣壓、溫度以及環(huán)境等因素提高重視程度。最后，工作人員應(yīng)做好引起校正工作，避免對數(shù)據(jù)精度產(chǎn)生影響。

2.2 GPS測量

整個(gè)GPS測量工作的開展，主要是利用后方距離交匯，最終實(shí)現(xiàn)具體定位操作，站在實(shí)際測量工作角度來說，必須有3臺(tái)或者是以上的GPS接收機(jī)進(jìn)行同步測量，如果需要對精確的定位結(jié)果進(jìn)行活動(dòng)，需要4顆以上的GPS，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對控制測量精度的全面控制。應(yīng)用GPS測量的好處是可以全天不間斷地開展測量工作，而且該類測量的自動(dòng)化程度較高，測量速度快，定位精度也較高，在控制布網(wǎng)結(jié)構(gòu)上也十分簡單，可以將測量工作量降到最低，縮小相關(guān)企業(yè)的人工成本投入。

2.3 陀螺定向測量

陀螺定向測量工作的開展，主要是對陀螺經(jīng)緯儀測量方式進(jìn)行應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)陀螺方位角的全面控制，在經(jīng)過實(shí)際換算操作之后，方位角的角度便會(huì)繼續(xù)體現(xiàn)出來。利用陀螺定向測量，能夠很好地確保礦井、隧道等數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確性，這一點(diǎn)已經(jīng)在實(shí)際工程項(xiàng)目中展示出來。但在辯證性角度來說，陀螺定向測量也存在很大缺點(diǎn)，在實(shí)際測量時(shí)，其方位角容易受到子午線收斂角的干擾。因此，在整個(gè)陀螺定向測量工作結(jié)束之后，相關(guān)工作人員還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，將子午線收斂角對其的影響徹底消除。

2.4 測量過程中的注意事項(xiàng)

第一，長大隧道洞內(nèi)測量布網(wǎng)，在整個(gè)隧道洞內(nèi)測量布網(wǎng)工作進(jìn)行過程中，主要涉及以下幾方面：首先，隧道洞內(nèi)導(dǎo)線的布置；其次，對已經(jīng)布設(shè)好的導(dǎo)線進(jìn)行合理檢查；最后，隧道洞內(nèi)導(dǎo)線的有效側(cè)邊和測角。站在一般隧道工程建設(shè)角度來說，長大型隧道洞內(nèi)測量很容易受到相關(guān)環(huán)境因素影響。因此，在長大型隧道洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)形式上，通常為單個(gè)或者很多個(gè)閉合導(dǎo)線圈構(gòu)成，線圈外圍呈現(xiàn)出帶狀特點(diǎn)，在經(jīng)過線圈的相互連接之后，導(dǎo)線網(wǎng)便會(huì)徹底形成。在整個(gè)洞內(nèi)控制測量角度來說，主要是由洞外引測。因此，在第一段工作完成之后，工作人員還需要對原來導(dǎo)線的相鄰邊和水平角度進(jìn)行有效檢查，并判斷是否與相關(guān)規(guī)定要求相符。

第二，測量過程中的注意事項(xiàng)，由于隧道洞內(nèi)工作條件有限，很容易對測量工作開展產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際測量工作開展上，有時(shí)需要建設(shè)臨時(shí)施工地點(diǎn)，以此來避免測量精度受到影響。除此之外，由于測量過程中所使用的儀器屬于精密儀器范疇，測量人員需要對其受環(huán)境和溫度的影響進(jìn)行考慮，避免主體工作內(nèi)容受到影響。

3 結(jié)語

綜上所述，在整個(gè)隧道工程建設(shè)過程中，測量工作具備十分重要的作用，如果不開展測量工作，各種數(shù)據(jù)的獲取也將無從談起，主體隧道施工也無法正常開展。長大隧道洞內(nèi)的控制測量形式有很多，在實(shí)際工作之中，相關(guān)工作人員需要根據(jù)實(shí)際需求對測量技術(shù)進(jìn)行選擇，使工程效率和質(zhì)量獲得更好的保障。