關(guān)于排叉溝隧道貫通測量技術(shù)要點的論述

周桐

摘? 要：所謂隧道測量，就是在隧道工程項目規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)、勘測設(shè)計環(huán)節(jié)、施工建造環(huán)節(jié)，以及運(yùn)營管理環(huán)節(jié)過程中推進(jìn)開展的測量技術(shù)活動過程。為支持確保隧道工程項目能夠遵照預(yù)定的精度控制標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)貫通目標(biāo)，控制維持相關(guān)性建筑物或者是構(gòu)筑物所處空間位置的正確性，必須保證具體隧道控制網(wǎng)契合滿足一定的精確度要求，繼而針對隧道工程項目的施工建設(shè)過程施加指導(dǎo)性作用，與此同時，推進(jìn)開展隧道工程項目施工建設(shè)階段的控制性測量環(huán)節(jié)，也應(yīng)當(dāng)契合滿足一定程度的精確性控制要求，繼而支持確保具體的施工技術(shù)過程得到進(jìn)一步深入。

關(guān)鍵詞：隧道施工測量;控制測量;貫通測量

一、工程概況

排叉溝隧道位于陜西省漢中市勉縣大排叉溝，出口位于馬黃溝，隧道起訖里程Dyk66+860～Dyk68+160，全長1300m，單線隧道。最大埋深約200m，最淺埋深位于Dyk67+780沖溝處，埋深約7.5m。二線繞行，距離既有線200m。

二、編制依據(jù)

《鐵路工程測量規(guī)范》（TB10101-2018）;

《鐵路工程衛(wèi)星定位測量規(guī)范》（TB10054-2010）;

《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204-2008）

《中鐵第一勘察設(shè)計院精密工程控制測量第一次復(fù)測報告》

《排叉溝隧道施工設(shè)計圖紙》

三、人員安排及擬投入的測量儀器、計算軟件

為支持確保獲取到具備充分可靠性的工作實施質(zhì)量，需要引入運(yùn)用具備充分先進(jìn)性的測量儀器技術(shù)設(shè)備，且所有的測量儀器技術(shù)設(shè)備在具體運(yùn)用之前，都曾經(jīng)經(jīng)歷過規(guī)范化的檢測校正環(huán)節(jié)，契合滿足規(guī)范化技術(shù)開展要求，且滿足本項目推進(jìn)過程中的精度控制要求。

本次隧道貫通測量、CPI、CPII平面復(fù)測及洞外加密點平面測量采用天寶GPS靜態(tài)測量。洞內(nèi)控制點測量采用測角精度為1″的徠卡TS11全站儀進(jìn)行導(dǎo)線控制測量。高程測量采用拓普康DL-501電子水準(zhǔn)儀。

本次隧道貫通測量擬參加測量技術(shù)人員包括測量工程師3人，測量技師5人，投入標(biāo)稱精度為5mm±1ppm 天寶SPS881雙頻接收機(jī)3套，徠佧TS11全站儀1臺，拓普康DL-501電子水準(zhǔn)儀1臺，安置接收器采用三腳架和對中精度小于1mm的光學(xué)對中器。數(shù)據(jù)處理及平差投入筆記本電腦1臺，投入車輛2臺?；€處理采用TBC進(jìn)行處理，網(wǎng)平差采用CosaGPS V5.20數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行解算。

四、隧道貫通方案內(nèi)容及技術(shù)要求

（一）洞外控制網(wǎng)測量

1、平面控制網(wǎng)技術(shù)要求

CPI平面復(fù)測及洞外加密點平面測量采用GPS靜態(tài)測量測量，CPI平面復(fù)測按五等GPS技術(shù)要求進(jìn)行測量，洞外加密點平面測量按五等GPS技術(shù)要求進(jìn)行測量。

2、外業(yè)要求

為保證外業(yè)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，現(xiàn)場測量調(diào)度采取多項技術(shù)措施并注意觀察以下幾個方面：

a、注意衛(wèi)星觀測精度是否與預(yù)報一致，如出入較大時應(yīng)根據(jù)實際情況整調(diào)觀測時間（增加觀測時間），特別要注意衛(wèi)星健康狀況改變。

b、晝避免使用受限樁點，當(dāng)不能避開時應(yīng)意衛(wèi)星預(yù)報和現(xiàn)場精度為依據(jù)選擇精度高的時段進(jìn)行觀測。

c、合理選擇樁位，以改善控制網(wǎng)的圖像條件。

d、在遷站前應(yīng)確認(rèn)已經(jīng)將采集的數(shù)據(jù)正確儲存。

e、觀測過程中應(yīng)隨時注意GDOP值必須滿足表二、各級GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求，否則應(yīng)延長觀測時間。觀測人員要保證通信暢通及時。

f、所有參加人員在觀測過程中及時按照“GPS靜態(tài)野外記錄表”填寫。

3、洞外靜態(tài)測量技術(shù)環(huán)節(jié)（GPS）橫向貫通技術(shù)參數(shù)項目誤差估算環(huán)節(jié)

GPS靜態(tài)測量前，估算隧道驗前橫向貫通中誤差，計算公式為：

在上述公式中mJ、mc分別表示的是GPS控制樁進(jìn)技術(shù)參數(shù)項目、出口位置的Y坐標(biāo)誤差技術(shù)參數(shù)項目;

LJ、Lc表示的是GPS控制樁進(jìn)技術(shù)參數(shù)項目、出口位置至貫通點位置之間的長度技術(shù)參數(shù)項目;

mαJ、mαc表示的是進(jìn)口位置GPS聯(lián)系的方位中誤差技術(shù)參數(shù)項目、出口位置GPS聯(lián)系的方位中誤差技術(shù)參數(shù)項目;

θ、φ表示的是進(jìn)口位置控制樁，以及出口位置控制樁至貫通點位置連線與線路切線之間的夾角技術(shù)參數(shù)項目。

在GPS靜態(tài)測量技術(shù)操作環(huán)節(jié)結(jié)束之后，估算確定隧道驗后橫向貫通中誤差技術(shù)參數(shù)項目，其計算公式表示如下：

式中σ△y、σ△y、σ△x△y——由進(jìn)、出口推算至貫通點的x、y坐標(biāo)差的方差技術(shù)參數(shù)項目和協(xié)方差技術(shù)參數(shù)項目;

σF表示的是貫通面方位角技術(shù)參數(shù)項目。

在洞外GPS測量技術(shù)過程中，實際發(fā)生的技術(shù)誤差，涉及GPS測量技術(shù)點位的點位中誤差技術(shù)參數(shù)項目和進(jìn)洞定向基線邊對應(yīng)的方位角中誤差技術(shù)參數(shù)項目。遵照基本的誤差傳播定律，GPS測量技術(shù)點位的點位中誤差技術(shù)參數(shù)項目和定向邊對應(yīng)的方位角中誤差技術(shù)參照項目針對進(jìn)洞導(dǎo)線技術(shù)組件在貫通面之上的橫向貫通誤差技術(shù)參數(shù)項目影響為

在上述公式中：

m外表示的是因開展洞外導(dǎo)線測量技術(shù)環(huán)節(jié)而引致出現(xiàn)的橫向貫通中誤差技術(shù)參數(shù)項目

m0表示的是因GPS點位中誤差技術(shù)參數(shù)項目而引致出現(xiàn)的橫貫通中誤差技術(shù)參數(shù)項目

L—表示的是GPS進(jìn)洞技術(shù)點位至隧道貫通面位置之間的空間距離距離

mα0—表示的是GPS基線邊方位角中誤差技術(shù)參數(shù)項目

ρ—206265.00″

隧道進(jìn)口進(jìn)洞邊宜選為YACPI043～YACPI044，該方位角中誤差為±0.42″，相對點位精度為1/316000。隧道出口進(jìn)洞邊宜選為YACPI045-1～YACPI046-1，方位角計算中誤差為±0.41″，相對點位精度為1/301000。則洞外GPS控制測量對橫向貫通誤差的影響值為：5mm≤30mm

（二）洞內(nèi)控制網(wǎng)測量

1、洞內(nèi)導(dǎo)線點分布要求

洞內(nèi)導(dǎo)線邊的長度原則上不小于200m，小于200m的導(dǎo)線邊應(yīng)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。

針對導(dǎo)線點推進(jìn)開展布設(shè)技術(shù)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)做好牢固性控制和穩(wěn)定性控制，降低外界干擾作用強(qiáng)度，且還要確保實際推進(jìn)開展的施工測量技術(shù)操作過程具備充分便捷性，點間視線離洞內(nèi)設(shè)施的距離應(yīng)當(dāng)至少保持在0.20m以上。

2、平面控制網(wǎng)技術(shù)要求

在推進(jìn)開展洞內(nèi)平面控制測量技術(shù)環(huán)節(jié)過程中，要盡量選擇運(yùn)用導(dǎo)線測量技術(shù)方法。對于洞內(nèi)測量過程中運(yùn)用的控制導(dǎo)線技術(shù)組件而言，要考慮從洞外聯(lián)測控制網(wǎng)將其引入。

在洞內(nèi)導(dǎo)線測量技術(shù)環(huán)節(jié)具體推進(jìn)開展過程中，其精確度控制應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格滿足如下表格所列的要求：

3、貫通中誤差技術(shù)參數(shù)項目的估算環(huán)節(jié)

在控制測量技術(shù)環(huán)節(jié)開展前，應(yīng)運(yùn)用下式估算測量過程中涉及的驗前橫向貫通中誤差技術(shù)參數(shù)項目。

在上述公式之中：σ△y、σ△y、σ△x△y表示的是經(jīng)由進(jìn)口空間位置、出口空間位置推算至貫通點空間位置的x坐標(biāo)差、y坐標(biāo)差的方差技術(shù)參數(shù)項目和協(xié)方差技術(shù)參數(shù)項目;

σ△F表示的是貫通面方位角技術(shù)參數(shù)項目。

（三）高程控制測量技術(shù)環(huán)節(jié)

排叉溝隧道高程控制網(wǎng)由鐵一院于2014年發(fā)布《精密工程控制測量第一次復(fù)測》中的高程點復(fù)測后聯(lián)測至隧道內(nèi)。

1、 四等水準(zhǔn)技術(shù)要求

2、洞外四等水準(zhǔn)復(fù)測

洞外四等水準(zhǔn)復(fù)測按國家四等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求進(jìn)行施測，測量出相鄰點之間的高差技術(shù)參數(shù)項目，與設(shè)計院工作單位具體提供的高差表數(shù)據(jù)信息推進(jìn)開展比較環(huán)節(jié)，繼而確定設(shè)計院工作單位提供高程控制技術(shù)點位的精度水平是否契合滿足相應(yīng)性的精度控制技術(shù)要求，技術(shù)點位設(shè)置狀態(tài)是否具備穩(wěn)定性，實際獲取的測量技術(shù)成果是否具備可靠性。對于在高差技術(shù)參數(shù)項目比較過程中發(fā)現(xiàn)超限，被懷疑有高程沉降的水準(zhǔn)點與水準(zhǔn)路段，補(bǔ)充進(jìn)行一次四等水準(zhǔn)的往返測量。確認(rèn)本次測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，如還是超限，提交給設(shè)計院，一起尋找和分析原因。

本次測量技術(shù)環(huán)節(jié)開展過程中選擇運(yùn)用拓普康DL-501精密水準(zhǔn)儀技術(shù)設(shè)備，以及與之配套的銦瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺技術(shù)組件，遵照《國家四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》四等水準(zhǔn)測量技術(shù)要求推進(jìn)后續(xù)的測量技術(shù)作業(yè)環(huán)節(jié)。復(fù)測時，應(yīng)做到如下幾個方面的要求：

a、每天作業(yè)前按照儀器操作說明書進(jìn)行i角檢查與校正，保證i角絕對值在作業(yè)過程中不超過±20″，操作過程中密切注意儀器的工作狀態(tài)。

b、避免在光線昏暗或陽光強(qiáng)烈的環(huán)境下作業(yè)，杜絕日出前和日落后進(jìn)行作業(yè)。

c、為控制維持水準(zhǔn)尺技術(shù)組件的總體穩(wěn)定性，要選擇運(yùn)用5.00Kg尺墊技術(shù)組件，將尺墊技術(shù)組件安放在結(jié)構(gòu)堅實地方完成踩實環(huán)節(jié)，繼而控制避免尺墊技術(shù)組件在具體使用過程中發(fā)生下沉問題;為防止尺的晃動，必須使用配套的尺撐，保證水準(zhǔn)尺的上下兩氣泡居中，從而保證測量時數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

d、在測量技術(shù)環(huán)節(jié)具體開展過程中，要嚴(yán)格遵照執(zhí)行相關(guān)性技術(shù)文件的控制指導(dǎo)要求，注重將前后視距控制在相等狀態(tài)，或者是將前后視距差值控制在恰當(dāng)合理范圍之內(nèi)，繼而控制降低測量儀器i角技術(shù)參數(shù)項目對高差觀測結(jié)果施加的影響改變作用。

e、水準(zhǔn)路線的設(shè)定過程必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，選擇運(yùn)用往返觀測技術(shù)方法，且遵照相同路線推進(jìn)開展具體的測量技術(shù)操作環(huán)節(jié)。觀測順序如下：往返測：（后—后—前—前）或，（后—前—前—后）隨時檢查儀器內(nèi)存狀況，確保數(shù)據(jù)保存的完好性，原始記錄手薄采用電子記錄手薄。

f、每測段必須一次性進(jìn)行觀測，當(dāng)天計算出測段的高差，與設(shè)計院提供高差進(jìn)行比較，對于可能存在沉降現(xiàn)象的技術(shù)點位，以及相關(guān)性的路段，在第二天推進(jìn)開展補(bǔ)測復(fù)核技術(shù)操作環(huán)節(jié)，在確定具體推進(jìn)開展的觀測環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確且無錯誤條件下，提交給設(shè)計院和施工單位，協(xié)助尋找和分析原因。

結(jié)束語

在陽安二線隧道建設(shè)中，貫通軸線偏離方向的測量復(fù)核做為隧道貫通一項重要工作，隨著電腦數(shù)字化數(shù)據(jù)處理，甲方非常重視，委托監(jiān)理方、第三方復(fù)核，應(yīng)該充分利用電腦數(shù)字化處理，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，高效、準(zhǔn)確完成測量復(fù)核任務(wù)，保證貫通順利進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

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