隧道工程测量方案中的关键问题和对策.doc

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浅谈隧道工程测量方案中的关键问题和对策

摘要：

一套合格的隧道工程测量方案是保证隧道工程施工质量的重要基础。

本文就隧道工程测量方案设计中的关键问题进行了全面的分析，通过必要的数值计算，针对性的提供了相应的对策。

关键词：

隧道工程控制测量方案关键问题对策

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u45文献标识码：

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1、隧道工程测量方面的相关知识

1.1、做好隧道工程工程测量方案的意义

一套合格的测量方案是保证土建工程质量的重要基础，对满足隧道工程施工所需的准确定位、实时监控、进程可控和顺利贯通等质量要求起到了决定性作用。

1.2、隧道工程测量的内容

隧道工程测量各个阶段包括勘察设计、施工建设和运营管理等方面。

其中控制测量发挥着控制全局减小测量误差等重要作用，是后续各项测量工作的基础，是隧道工程测量的关键。

2、隧道工程测量的关键问题和对策

隧道测量的最主要的目的是指导施工保证隧道正确贯通。

其关键问题是建立工程控制网。

在采取全局控制测量的前提下，再逐级细化。

隧道工程控制测量可分为洞内控制测量和洞外控制测量。

2.1、洞内控制测量

洞内控制测量工作主要是在施工关键位置布设控制点，建立一个立体的控制网。

1）控制点的布设主要包括平面控制测量和高程控制测量。

每个洞口平面控制点不少于3个，高程控制点不少于2个。

2）为兼顾施工测量的贯通精度和减少测量工作量，在进行平面网布控时尽量要涵盖隧道洞口的中线控制点。

洞内平面控制网一般用精密导线施测。

3）为保证隧道在高程方向准确贯通，在高程控制测量的同时，要联测各洞口水准点的高程。

2.2、洞外控制测量

隧道的控制点通常布设在隧道洞口、竖井和斜井附近，以方便控制网向洞内传递，其中两端洞口的中线控制桩的坐标必须在施工之前进行过检查并确认，以确保基准的准确性。

1）洞外平面控制测量

洞外平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件进行，可采用的方法有：

中线法、导线法、三角锁网法、gps测量等。

（1）中线法

这种方法就是，将隧道中线的平面位置，测设在地表上，经反复核对改正误差后，把洞口控制点确定下来，施工时就以这些控制点为准，将中线引入洞内。

该方法平面控制简单、直观，精度不高，适用于长度较短或贯通精度要求不高的隧道。

（2）导线法

这种方法是在隧道的进口和出口之间，使用精密测量的方法测定各导线点和隧道两端控制点的点位，围绕勘察设计结果所标定的中线，完全重合或保持一段距离进行布设。

在进行导线点的布设时，导线点应根据隧道长度和辅助坑道的数量及位置分布情况布设。

导线宜采用等距长边，并尽量采用直线伸展的布局形式，从而减少了转折角的个数，以削弱边长误差和测角误差对隧道平面贯通误差的影响。

若水平角为两个方向时，则以总测回数的奇数测回测导线的左角，偶数测回测导线的右角。

左、右角分别取中数后可按式

（1）得出圆周角闭合差⊿，所得的数值应满足表1的要求。

再将它们统一换算为左角或右角后取平均值作为最后结果，这样可以提高测角精度。

⊿＝［左角］中﹢［右角］中﹣360°

（1）

表1测站圆周角闭合差的限差（＂）

导线等级 二 三 四 五

⊿ 2.0 3.6 5.0 8.0

对于导线环角度的闭合差，理论上来说结果宜不大于按式

（2）计算得出的限差：

（2）

式中m——设计所需的测角中误差（″）；

n——导线环内角的个数。

对于导线的实际测角中误差，我们可按式（3）计算，其结果并应符合控制测量设计所需精度的等级。

（3）

导线环或网的平差计算:

对于导线精度要求较低的情况，我们可采用近似平差，其他时候大多采用条件平差或间接平差。

导线测量法灵活多变，应用非常广泛，适应于各种复杂地形平面控制。

为满足规范要求提高工作效率和导线精度，我们选择具有自动化观测的高精度仪器，以减小人为观测误差，实现了较高的工作效益。

（3）三角锁网法

当隧道较长地形起伏多变，不便用导线法作洞外平面控制时，常采用三角测量法。

隧道三角网一般布置成与路线同一方向延伸的三角锁。

隧道全长及各进洞点均包括在控制范围内，三角点应分布均匀，并考虑施工引测方便和使误差最小。

此种方法适用于隧道较长、地形复杂的山岭地区，可良好的控制隧道贯通的横向误差。

（4）gps测量技术

隧道洞外控制测量可利用gps定位技术建立控制网，它是一种高效快速高精度的大地控制测量技术，现在非常广泛的应用于各种大型工程。

它的优点是测量时工作量小、操作简单、效率高、测量精度高，费用少，不受气候环境的影响。

此种方法适合于大型、中型隧道洞外控制测量，是长距离隧道控制测量的首选。

此技术要求如下：

表2gps测量技术设计要素

在实际工作中，由于隧道一般位于山区，地形复杂，工程首选双频gps接收机，提高了gps控制网的可靠性。

2）洞外高程控制测量

为了保证在高程方向按规定精度正确贯通，并使隧道主体建筑物和附属建筑物按设计要求正确修建，必须布设高程控制网。

它是按照设计精度和测量规范要求测量各开挖洞口附近水准点之间的高差。

通常采用水准测量方法。

在山势陡峻采用水准测量困难时，则处于四、五等高程控制的部分亦可采用光电测距三角高程的方法。

水准路线应尽量直接经过辅助坑道附近，以减少联测工作。

每一洞口埋设的水准点应不少于两个。

两个水准点间的高差，以能安置一次水准仪即可联测为宜，两端洞口之间的距离大于lkm时，应在中间增设临时水准点，水准点间距以不大于1km为宜。

洞外高程控制通常常采用三，四等水准测量方法，往返观测或组成闭合水准路线进行施测。

水准点应埋设在坚实、稳定和避开施工干扰的位置。

其精度要求如下：

表3测量部位精度要求

3、结束语

综上所述，隧道工程测量方案中的关键问题是控制测量的建立，要遵循分级布网逐级控制的原则。

我们在实践中采用的方法总结如下：

（1） 平面控制网：

首级控制网采用gps测量技术，仪器选用可靠性高的双频gps接收机。

加密控制网采用精密导线网，仪器选用具有自动观测功能的高精度全站仪，能有效提高导线精度、可靠性和工作效率。

（2） 高程控制网：

首级高程控制网按照国家二等水准控制网观测，加密点可以为三四等水准控制网观测。

仪器选用电子水准仪观测，能有效提高观测精度和效率。

在地形陡峭的位置，可使用高精度全站仪用三角高程建立高程控制网。

在实际工作中，优先选择安全、经济、精度高、效率高、恰当有效的测量方案，解决关键问题，就能为隧道工程施工测量打下坚实的基础。

【参考文献】

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（1）:

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（1）45-47.

注：

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