隧道工程贯通测量技术应用

　　隧道工程贯通测量技术应用：本文简要介绍了公路隧道工程测量控制在施工中的重要性，特别是在隧道贯通前后及其测量控制过程中贯通测量显得十分重要，所以必须保证隧道按设计要求准确结合，使实际偏差小于允许偏差。如果一旦出现差错，将在人力、物力和时间上造成极大的经济损失，应该对贯通测量设计、实测、计算和标定工作给与足够的重视。本文将对八通隧道贯通测量技术进行阐述和总结。　　关键词：贯通测量控制X点布设贯通方案　　1.工程概述　　八通隧道位于雅砻江水电站交通专用公路，全长958m。采用“一”字坡，上坡-2.9%（坡长958m），进洞口高程PH=2099.134，出洞口高程PH=2071.352。隧道横断面均为三心圆型式，隧道建筑限界均为净宽8.5m，净高5m。　　2.贯通测量方案　　为了八通隧道能够顺利贯通，避免横向贯通误差过大使已衬砌地段侵人建筑限界和使八通隧道的施工线形最大限度地接近设计线形，在八通隧道贯通前，首先做好地面控制测量、和洞内控制测量的建X及复测量工作，使地面控制测量的误差和洞内控制测量的误差对横向贯通误差的影响降低到最小；同时由于隧道施工中贯通误差的存在是不可避免的，所以在八通隧道贯通后，还实测贯通误差的大小，包括实测纵向、横向、竖向贯通和方位角贯通误差大小，并做好这些贯通误差的控制、测量和调整方案。　　3控制X点布设 　　本次控制X所使用的坐标系是54北京坐标系，其原点为54北京坐标（3136919.0，441629.0），基准面（投影面）采用进场公路中线平均高程面为2000M高程面，方位角使用北京54坐标系方位角，参考椭球为克拉索夫斯基椭球。控制X的布设本着从高级到低级，从整体到局部的原则。围绕着工程施工的整体部署。平均100米左右布设一个控制点。　　4、相关技术要求　　严格按照《光电测距高程导线测量规范》、《中、短程光电测距规范》和《国家三、四等水准测量规范》等中的规定进行测设操作。　　5、施测步骤　　在测站点仪器架好后，读计测前气压温度。盘左望远镜十字丝照准一号方向的反射棱镜占牌纵横标帜线，水平方向设置为0°0′30″左右，读记水平角、天顶距，测距斜距、平距、高差。盘左依次照准2…N号方向，同样记法。盘右望远镜十字丝照准N号方向的反射棱镜占牌纵横标帜线，读记水平角、天顶距，测距斜距、平距、高差。盘右依次照准N-1…1号方向，同样记法。测完读记测后气压、温度。此为第一个测回，照准一号方向，设置水平度盘，同法完成全部测回，水平角观测左右角各三个测回，垂直角三测回，往返斜距、平距、高差测2测回。　　6、平面控制　　水平角观测严格按规范要求执行，左右角各三测回。由洞外控制点向洞内测设导线。其中角度闭合差=4.07（s），限差=±16.58（s）；出口角度闭合差=-3.02（s），限差=±14.14（s），均满足规范要求。 　　边长观测采用往返观测，观测回数为4次，总边长[s]=2683.551（m），全长相对闭合差k=1/178228，平均边长=268.355（m）。　　计算平距用垂直角经过两差改正，观测边经气象、加、乘常数改正，经改正后观测边-投影至测区选定高程面2000m。　　7、高程控制　　高程控制X由徕卡TCR1201+R1000全站仪观测。　　高程控制采用三角高程法测量，严格执行规范要求。　　最末级高程控制点相对首级高程控制点的高程中误差小于±10mm。　　每个平面控制点均提供四等三角高程，组成三维X。　　三角高程观测按规范及技术设计要求执行，垂直角往返各四测回。垂直角加入两差改正，指标差，测回差均在限差以内，仪高、镜高、温度、气压等均在观测阶段读数一次。　　8、平差计算　　全站仪坐标法放样的误差主要为水平角测量误差、垂直角测量误差及测距误差。我们目前采用放样的徕卡系列全站仪标称精度为1″，测距精度±1+1ppm，水平角观测误差为望远镜照准误差、读数误差、仪器误差、目标偏心差、测站偏心差（强制对中标可忽略其影响）及外界条件影响。　　徕卡TCR1201+R1000全站仪红外测距气象改正公式如下：　　ΔD=283.04-[0.29195×P/（1+α×t）-4.126×10﹣4×h×10x/（1+α×t）]　　式中：　　ΔD-气象改正比例系数（ppm）　　P-大气压（mb） 　　t-干温（℃）　　h-相对湿度（%）　　α-大气膨胀系：本文简要介绍了公路隧道工程测量控制在施工中的重要性，特别是在隧道贯通前后及其测量控制过程中贯通测量显得十分重要，所以必须保证隧道按设计要求准确结合，使实际偏差小于允许偏差。如果一旦出现差错，将在人力、物力和时间上造成极大的经济损失，应该对贯通测量设计、实测、计算和标定工作给与足够的重视。本文将对八通隧道贯通测量技术进行阐述和总结。　　关键词：贯通测量控制X点布设贯通方案　　1.工程概述　　八通隧道位于雅砻江水电站交通专用公路，全长958m。采用“一”字坡，上坡-2.9%（坡长958m），进洞口高程PH=2099.134，出洞口高程PH=2071.352。隧道横断面均为三心圆型式，隧道建筑限界均为净宽8.5m，净高5m。　　2.贯通测量方案　　为了八通隧道能够顺利贯通，避免横向贯通误差过大使已衬砌地段侵人建筑限界和使八通隧道的施工线形最大限度地接近设计线形，在八通隧道贯通前，首先做好地面控制测量、和洞内控制测量的建X及复测量工作，使地面控制测量的误差和洞内控制测量的误差对横向贯通误差的影响降低到最小；同时由于隧道施工中贯通误差的存在是不可避免的，所以在八通隧道贯通后，还实测贯通误差的大小，包括实测纵向、横向、竖向贯通和方位角贯通误差大小，并做好这些贯通误差的控制、测量和调整方案。　　3控制X点布设 　　本次控制X所使用的坐标系是54北京坐标系，其原点为54北京坐标（3136919.0，441629.0），基准面（投影面）采用进场公路中线平均高程面为2000M高程面，方位角使用北京54坐标系方位角，参考椭球为克拉索夫斯基椭球。控制X的布设本着从高级到低级，从整体到局部的原则。围绕着工程施工的整体部署。平均100米左右布设一个控制点。　　4、相关技术要求　　严格按照《光电测距高程导线测量规范》、《中、短程光电测距规范》和《国家三、四等水准测量规范》等中的规定进行测设操作。　　5、施测步骤　　在测站点仪器架好后，读计测前气压温度。盘左望远镜十字丝照准一号方向的反射棱镜占牌纵横标帜线，水平方向设置为0°0′30″左右，读记水平角、天顶距，测距斜距、平距、高差。盘左依次照准2…N号方向，同样记法。盘右望远镜十字丝照准N号方向的反射棱镜占牌纵横标帜线，读记水平角、天顶距，测距斜距、平距、高差。盘右依次照准N-1…1号方向，同样记法。测完读记测后气压、温度。此为第一个测回，照准一号方向，设置水平度盘，同法完成全部测回，水平角观测左右角各三个测回，垂直角三测回，往返斜距、平距、高差测2测回。　　6、平面控制　　水平角观测严格按规范要求执行，左右角各三测回。由洞外控制点向洞内测设导线。其中角度闭合差=4.07（s），限差=±16.58（s）；出口角度闭合差=-3.02（s），限差=±14.14（s），均满足规范要求。 　　边长观测采用往返观测，观测回数为4次，总边长[s]=2683.551（m），全长相对闭合差k=1/178228，平均边长=268.355（m）。　　计算平距用垂直角经过两差改正，观测边经气象、加、乘常数改正，经改正后观测边-投影至测区选定高程面2000m。　　7、高程控制　　高程控制X由徕卡TCR1201+R1000全站仪观测。　　高程控制采用三角高程法测量，严格执行规范要求。　　最末级高程控制点相对首级高程控制点的高程中误差小于±10mm。　　每个平面控制点均提供四等三角高程，组成三维X。　　三角高程观测按规范及技术设计要求执行，垂直角往返各四测回。垂直角加入两差改正，指标差，测回差均在限差以内，仪高、镜高、温度、气压等均在观测阶段读数一次。　　8、平差计算　　全站仪坐标法放样的误差主要为水平角测量误差、垂直角测量误差及测距误差。我们目前采用放样的徕卡系列全站仪标称精度为1″，测距精度±1+1ppm，水平角观测误差为望远镜照准误差、读数误差、仪器误差、目标偏心差、测站偏心差（强制对中标可忽略其影响）及外界条件影响。　　徕卡TCR1201+R1000全站仪红外测距气象改正公式如下：　　ΔD=283.04-[0.29195×P/（1+α×t）-4.126×10﹣4×h×10x/（1+α×t）]　　式中：　　ΔD-气象改正比例系数（ppm）　　P-大气压（mb） 　　t-干温（℃）　　h-相对湿度（%）　　α-大气膨胀系α=1/273.16　　x=7.5t/（267.3+t）+0.7857　　经过加、乘常数改正后斜距为：S=S0R0+C　　S0-经气象改正斜距，R0-乘常数，C-加常数。　　倾斜改正：　　用天顶距和改正后的斜距计算平距：D=Ssin（a-f），a是天顶距；　　f=Sρ（1-k）/2R；f是地球曲率和大气折光改正系数；ρ″=206265；　　额K是大气折光系数，K=0.12；R是地球曲率半径，R=6366482.8km　　所有对向观测高差均满足四等三角高程规范要求。综上总结，平面控制，高程控制满足规范要求。　　9、贯通测量的实施　　根据设计规范要求，本次贯通测量满足四等导线精度要求。控制点位埋设采用50cm钢筋深埋基岩。　　9.1控制点编号　　拟采用监理批复洞内控制点编号　　9.2贯通误差限差　　根据规范、规程要求，控制测量设计精度需考虑隧洞开挖、混凝土衬砌、金属机构安装等各阶段的要求，还要顾及贯通面上贯通误差的限定技术指标，即在布设控制点时，要兼顾控制点精度满足贯通误差限差的要求。 　　10、贯通测量结果分析　　八通2#隧道贯通测量成果表　　经我部测量人员现场测量，本次测量成果满足相关规范要求。备注：施工坐标以X=3148998.153Y=427150.641为原点，原点桩号K66+682方位角为324°01′20.45″　　从平差结果可知进口方向2JK5与出口2CK3测得数据较吻合，符合贯通测量误差原理。　　11、实际贯通误差的测定及调整　　贯通误差的调整应按以下的方法进行：　　1.用折线法调整隧道中线。　　2.进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程，采用由进出口分别引测的高程平均值作为调整后的高程，高程亦可采用三角高程替代水准测量。　　遂道贯通后，施工中线及高程的实际贯通误差，应在未衬砌的100米地段内（即调线地段）调整。该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。　　12、结束语　　通过贯通后的误差计算方法和数据分析成果，符合设计书和相关规定的各项要求，达到了安全生产施工目地，保障工程的顺利进行。