高速公路隧道施工測量關鍵技術

王剛

摘要：施工測量是高速隧道建設中非常關鍵的一個施工環(huán)節(jié)，對專業(yè)性的要求是極強的。當下在高速隧道的建設中開展施工測量還是有諸多的問題存在，本文則是結合施工測量中的一些步驟，闡述施工測量中的一些關鍵技術，希望對隧道建設中開展高質量的施工測量是有促進作用的。

Abstract： Construction survey is a very important construction link in the construction of high-speed tunnels. The requirements for professionalism are extremely strong. There are still many problems in the construction survey of high-speed tunnels. This paper combines some? steps in construction surveying to illustrate some of the key technologies in construction surveys， and hopes to promote high-quality construction surveys in tunnel construction.

關鍵詞：高速公路;隧道施工;測量關鍵技術

Key words： expressway;tunnel construction;key measurement technology

中圖分類號：U455? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）35-0085-02

0? 引言

在隧道建設中開展施工測量，是公路工程中非常關鍵的部分，高速公路建設中隧道施工測量，是非常強調專業(yè)性的，施工測量取得的數據是否準確，關系到隧道建設的質量，這就需要企業(yè)加強對施工測量的重視，對施工測量進行嚴格落實，依據相關的規(guī)范，保證施工測量的專業(yè)性以及準確性。在施工測量中，涉及到控制網布設以及坐標系統(tǒng)建立等諸多的問題，這些關鍵技術的應用關系到施工測量數據是否準確，也關系到工程質量以及效益，那么就要提升施工測量專業(yè)性，不斷改善施工測量的技術水平。

1? 建立隧道測量坐標系統(tǒng)

在高速公路的實際建設中，很多曲線隧道長度超過五百米，直線長度超過一千米，這種情況下則是要依據貫通精度的相關要求，對坐標系統(tǒng)進行確定。

在對坐標系統(tǒng)進行確定的時候，要考慮到施工方案的便捷性，另外還要考慮到與兩端線路是否能合理銜接這個關鍵性的問題。任意經度中央子午線高斯平面坐標系統(tǒng)，或國家高斯平面坐標系統(tǒng)，要結合實際情況進行選擇。一般情況下是獨立建設坐標系統(tǒng)，為了讓隧道施工更加方便，運用常規(guī)測量網，將隧道主軸從進口到出口作為坐標系統(tǒng)中的x軸，將隧道內的線路中線里程作為起算值，然后向右旋轉九十度，這樣可以得到坐標系統(tǒng)中的y軸，從而建立一個平面坐標系統(tǒng)，便于展開測量工作。

在坐標系統(tǒng)的設計方案中，隧道的貫通位置高程面可以成為投影面，同時將隧道的中心線設置為中央子午線。

2? 布設隧道控制網

2.1 布設原則

在隧道建設中，布設的控制網是非常關鍵的步驟，主要的環(huán)節(jié)包括：在制定布設的控制網的方案之前，相關人員要對場地的各類資料進行收集，比如施工場地的一些地勢地形情況以及水文地質情況，隧道的斜井、豎井等。這些是隧道建設中的重要輔助設施，具體的布置要進行明確。為了保證布設的控制網方案足夠合理，這些數據是要提前進行收集的，從而作為布設的控制網的依據。其次是對布設的控制網進行確定的時候，技術人員要結合測量儀器的種類以及性能，掌握更多的外部因素以及干擾情況，提升布設的控制網精度。最后是在隧道測量的實際開展中，要保證每個洞口都是有三個及以上的水準點，作為施工測量的重要參照物。為了布設的控制網更加方便，在隧道建設中，有助于中線放樣以及內外控制點聯測，合理設置導線。為了對布設的控制網檢查以及定向，需要注意控制點之間要做到可以通視。

2.2 精度要求

布設的控制網的主要建設意義，就是保證在隧道的建設中，兩側相向施工可以順利開展，讓隧道可以順利貫通，這樣布設的控制網精度就是至關重要，精確程度關系到貫通的狀況，那么在布設的控制網中，要注重精度方面的嚴格要求。貫通長度以及操作方法涉及到諸多方面，提升控制網精度，對保證隧道順利貫通是至關重要的。如今比較常用的布設的控制網形式，就是三角網、導線網以及GPS網。在這些布設的控制網的類型中，GPS網精度要更高一些，同時受到限制也比較少，是國內隧道建設中，運用最廣泛的一種類型。而在一些地形復雜以及起伏較大的地區(qū)，三角網是比較有優(yōu)勢的，導線網比較適合在一些地勢平坦以及通視狀況好的地方展開應用。

在布設的控制網中，若是采用GPS網，為了讓布設的控制網精度達到相關的要求，測量人員可以結合隧道的長度以及現場地形，還有各洞口位置，合理運用測量基線長度，對布設的控制網方案展開檢驗，借助長度不同的基線長度，運用矩陣來對精度進行確定。

3? 貫通誤差預計

在隧道施工中，出現貫通誤差，指的是在相向挖掘的過程中，貫通面中線點并未重合，這樣就會導致隧道的貫通是有誤差存在的。通常來說，隧道貫通誤差是在貫通之后才能確定出來的，但是結合實際工作的需求，那么需要施工人員，對誤差預先估算。這樣可以更好地指導隧道施工順利進行貫通，提升隧道建設的質量。結合誤差產生的方式，誤差可以出現在橫向、縱向、高程以及平面。所謂的縱向誤差，就是與貫通面垂直方向出現了分量誤差，橫向就是與貫通面平行分量的誤差，高程就是在鉛錘面上投影誤差，平面就是在水平面上的投影誤差，橫向誤差和高程誤差會對線路造成嚴重影響，若是誤差超過相應范疇，就會導致隧道的圖形出現嚴重改變，甚至會入侵建筑界限，那么面臨的問題就是重建，這樣不僅會對工期造成延誤，也會給企業(yè)造成十分嚴重的損失。

4? 洞外控制測量

開展洞外控制測量，需要直線隧道的長度在一千米以上，曲線隧道的長度在五百米以上，結合貫通精度方面的要求，展開平面測量設計。在直線隧道的實際建設中，洞外的測量主要目標，是獲取兩端精密點以及平面位置，還有引測進洞方向，在曲線隧道的實際建設中，開展洞外測量，也是有一定的探測目的，但也間接求算曲線轉向角以及兩端控制樁相對位置，從而可以結合隧道設計，選擇適當的曲線半徑。

一般來說，在隧道建設中，結合隧道的等級以及當地的地理情況，可以運用精密導線法。精密導線法就是借助導線法，建立洞外的控制，在精密導線法中，導線點是沿著兩端連線展開布置的。此外導線點位置則是需要結合場地以及坑道的數量，還有分布的具體情況，并借助儀器測量展開選擇。在精密導線法中，導線最短的邊長不能少于三百米，同時要盡量運用長邊，減少測角誤差給橫向誤差造成諸多影響。此外是精密導線法中的水平角，一般情況下是運用方向觀測法，而水平角方向僅兩個的時候，則是結合奇數以及偶數測回對導線左右角展開觀察，從而檢測儀器造成的誤差，在對數據展開處理的時候，可以盡量減少誤差造成的諸多影響。導線內業(yè)通常情況下，運用的是嚴密平差法，三四五等導線也能運用近似平差法展開計算。

5? 施工放線

施工放線的目標，就是確定好隧道平面以及豎直的掘進方向，要結合隧道建設的圖紙，保證隧道建設的各構筑點位置。施工放線是一種日常測量的工作，主要的特征就是重復和頻繁。洞內控制點通常都是距離很長的，這樣就無法滿足日常開展施工放線的客觀需求，對于這種情況，就需要在洞內控制網設置好的基礎上，運用支導線的方式，對臨時控制點展開測量，然后借助后方交會的方式，展開施工放線測量。開挖線測量以及拱架支護測量的實際開展中，要做到隨時開展測量，測量的時間是非常短的，這樣后方交會的運用就是相當關鍵的，可以減少工序之間銜接的時間，也可以為進度提供更加合理的保障。

在對后方交會展開運用的時候，要注意臨時控制點的合理選擇，要保證控制點穩(wěn)定，為了便于展開運用，圍巖穩(wěn)定的情況下，臨時點主要是在兩側壁合適位置進行，此外是兩邊夾角，需要控制在三十到五十度這個范圍內，保證施工放線的精度。在施工放線的實際開展中，要注重各班組之間的及時溝通，為了便于隧道建設，要依據班組的要求，適當對腰線的高度做出調整。

6? 監(jiān)控量測

在隧道施工中展開監(jiān)控量測，這是新奧法施工的精髓，也是安全施工的重要保障。在以往施工監(jiān)測中，主要是運用鋼尺收斂儀以及拱頂倒掛尺的方式，但是這些方法都是在當下的工程中體現出很多局限性，比如在現場操作比較困難，對施工也有諸多的影響。如今光電測距技術開始不斷發(fā)展起來，在隧道建設中展開應用，運用無尺測量的方式，可以借助全站儀以及反光片，組成觀測系統(tǒng)，這樣監(jiān)控量測的自動化程度比較高，整個施工操作的過程比較方便，減少了監(jiān)控量測中的人工操作，避免諸多誤差，提升監(jiān)控量測精度，而且便于進行復測，另外是非接觸測量，在隧道建設中還是有非常明顯優(yōu)勢的。監(jiān)控量測中對新技術展開應用，得到行業(yè)內的廣泛認可。

依據設計的頻率，做好對各類數據的監(jiān)控量測，然后要對數據展開處理，其中涉及到收斂以及沉降的變化量，隨時間推移的變化情況，然后制作出直觀圖表，結合其中數據的變化，可以對圍巖是否穩(wěn)定做出判斷。

7? 隧道測量的安全措施

為了讓隧道測量保持一定的安全性，要在隧道測量中，采取適當的安全措施，對于隧道測量的工作人員，要展開嚴格安全教育。隧道建設本身是有一定危險性的，那么在隧道測量中展開安全控制至關重要。在隧道測量的實際開展中，要注重時刻觀察儀器，避免出現儀器損害，對儀器進行架設的時候，要注意對儀器安裝妥善，避免儀器摔倒。在選擇洞內控制點的時候，要注意選擇一些地質比較穩(wěn)固的位置，這樣可以避免出現塌方以及漏水，這些會給隧道測量人員造成一定的安全威脅，也容易造成儀器的損壞。展開洞內隧道測量的時候，要注意配備專業(yè)性的照明儀器，避免在隧道測量中出現漏電。隧道掘進是比較復雜的施工過程，在沒有實現貫通的情況下，施工是依據中心線以及導線來指導掘進工作，需要注意仔細施測，時刻對點位進行復核。在隧道測量中，要對儀器進行熟練操作，隧道測量人員要具備極強的理論基礎以及技能，保持嚴謹的工作作風。在隧道測量中所有的人員，都是要結合實際的情況，做到緊密配合，這樣隧道測量的開展才會萬無一失，避免在隧道測量中出現各類問題。

8? 結論

總之，在高速隧道的建設中，施工測量是非常關鍵的工作環(huán)節(jié)，施工測量的質量直接關系到隧道建設是否順利開展，尤其是隧道能否順利貫通，施工測量的數據直接決定著貫通誤差，需要加強對施工測量的重視和嚴格執(zhí)行，避免在施工測量中出現嚴重的問題，給隧道施工造成質量缺陷。

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