精密导线网在长大类型隧道控制测量中的应用.doc

1、精密导线网在长大类型隧道控制测量中的应用摘要：本文对长大类型隧道的精密导线网测量的实施做出了论述，对精密导线网测量的结果做出了分析，通过测量的运用和对测量结果的分析为相关工作者提供一定的参考或借鉴。 关键字：精密导线网；长大类型隧道；测量 中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号： 对于隧道贯通的测量在我国有明确的规定，规定中的指标是衡量隧道测量精度的具体实现，也是衡量隧道施工是否按照设计正确实施的标准。在对长距离的贯通隧道测量工作中，由于测量工作为受到洞内洞口各方面因素的制约，且有制约因素随测量工作不断深化而累加的现象，导致测量的误差出现在所难免。因此本文运用了精密导线网的测量来控制误差

2、，提高对长大类隧道的测量精度。 一、精密导线网的测量实施 （一）隧道测量标准 本文研究的长大型隧道采用分段开挖的方式，开挖贯通的方式实行多贯面贯通，且各开挖洞口隧道长度在 4km 左右，运用精密导线网进行隧道测量，测量的规范标准如所下所示： 在这个隧道中，其地下贯通导线的布置型式为等边直伸型，对于导线的测角误差而言，其误差可能会造成横向误差，而导线的量边误差，其一般对横向误差没有什么影响，所以在测量实施中，应建立起横向贯通误差的公式，公式中应考虑导线的测角误差。其公式如下： 在式 1 中，mq 是横向贯通误差，取值为 60mm，m 是测角误差（） ，=206265，s 为整个导线的长度，取导线

3、 4000m，n 为导线边长，n=4000/300=14，计算得出测角误差为 2.6，而四等导线的限差为2.5，可以证明由公式计算出的测角误差符合于精度的要求。 （二）导线布设 对于导线的布设应根据环境条件来实施，特别是长大隧道的布设，应充分考虑隧道中的环境限制。在导线的布设中，一般要形成若干个彼此相连的导线，要形成带状闭合导线环组成的导线网，在导线网中要有导线点的布设，布设的方式以成对布设为主，一组成对布设的点间距一般为 12m，在每一个闭合导线环中，其点数的布设应控制合理，一般要保持在 46 个。对于导线的边长的考虑，应该结合隧道的长度和线路平面形状进行考虑，并且也要结合隧道施工工法和隧道

4、断面的宽度来做考虑，从实际原则上讲，一般隧道越长，那么导线的边长也应该加长，其导线的示意图如下所示： （三）导线实测 对于精密导线网的实测，本文运用了热红外 ATR 技术，使用 TCA2003全站仪来进行实测工作。这个仪器的精度为（1mm+1mm, 0.5） ，在实测工作进行前，先要对隧道进行一系列的通风工作，保证隧道内的空气质量，减少空气流动对测量的影响，在隧道中的使用作业则要求立刻停止，撤消部分施工设备，达到无干扰测量的标准。对于实测的位置选择，选择在进洞口进行观测，观测的时间选择在早晚气流稳定的时段。对于测量结果采用人工记录，记录的结果包括气压值、各个测站的仪器高、规标高以及环境中的干湿

5、温度。其次，对于外业数据的收集，则使用了仪器自动记录观测的数据，并且包括人工同步检核数据，从这个两个方面的数据收集保证结果的可靠、精确。 二、精密导线网测量结果分析 （一）数据处理 为了有效分析精密导线网的测量结果，那么对于原始观测的数据要进行处理，只有处理工作完成后才能进行网平差。在观测数据的处理中，应把观测的角度数据以及距离观测数据进行分类，把这两组数据分开进行处理，在数据收集时要进行角度观测值的超限检查，对于距离观测数据的处理，则要运用气象改正、加、乘常数改正、倾斜改正、周期误差改正以及椭球面投影改正。 （二）导线精度分析和精度评价 对于精密导线网的精度分析而言，其应以闭合导线的分析为主

6、要分析措施，而支导线是施工放样导线之一，那么这种导线可以不参与整体数据的平差。在平差中，要使用经典平差模型和多个平差软件，通过这些模型和软件来进行计算，通过计算比对，能够有效对精密导线网的精度进行分析，本文以进洞口的平差为例，运用了平差模型和南方平差易、科傻等平差软件做出了平差分析，其分析如下： 表 2 进洞导线网右洞内部分方向平差值 从表 2 的进洞导线网右洞内部分方向平差的显示，我们可以看出角度平差值该改正数的最大值在进洞口测站为 1.7，Y2 测站的改正数为1.24，这些数据说明了在运用精度导线网对隧道进行测量工作时，在进洞口的测量效果不理想，相对而言其精度较差，可能是在进洞口这个位置受

7、到环境自然因素的影响，如气流抖动、光线问题、温差等因素。由于进洞口的导线观测工作对最终的贯通精度有很大的影响，因此进洞口的观测是精密导线网测量的关键部位。而在进洞口的后续观测中，角度改正数的变化规律是随着导线的深入，改正数区域稳定，这样的情况能够说明环境自然因素的影响被得到了控制，测量的环境条件相对比较稳定，因此从表 2 可以看出角度平差值中的中误差相对集中，而且这些中误差的波动范围都在 0.18以内，可以分析出这些观测结果都较为稳定，结果可靠。再者，在表 2 的角度平差数据中，其中误差的变化范围为 2.082.326，这些数值都满足四等导线 2.5限差的条件，可以充分证明精度导线网的实测精度

8、符合设计精度要求。 从表 3 的进洞口导线网右洞距离平差值显示，可以看出导线网的中间点位是最弱边，最弱边（Y15-Z19）的相对中误差为 1/6438，而其改正数只有 1.2mm，相较于其他方向的观测，(Y15-Z19)的中误差只有 4.61，绝对精度偏高。对于其他导线边长而言，这些边长的中误差均大于4.61，其边长相对中误差均小于 1/5000, 因此，其他导线边长的精度相对比较理想。从表 3 的整体精度而言，它们的中误差都很稳定，除了最弱边有改正数大的情况存在，其他导线边改正值均在 0.1mm0.2mm 之间，所有的导线边长先对中误差都没有超过过限定，因此可以证明导线网的实测精度符合预先设

9、计精度要求。 从上述的分析我们可以知道，精密导线网的测量精度的主要影响因素，其为角度实测精度，如果角度实测的结果不够精确，那么会对最终的隧道贯通有很多不利的影响，会偏离预先设计的要求。因此，对角度实行的观测充分考虑自然环境的因素，认真做好测量工作，其是提高角度测量精度的重要措施。通过角度的测量精度得到提高，那么会对最终的隧道贯通起着推动作用，保证隧道施工的质量。 三、结语 综上所述，通过对隧道测量标准的严格执行，对精密导线网的导线合理布设，并做好实测工作，其是保证整个隧道正确贯通的重要措施，是满足于预先设计精度的有效措施。在精度导线网的测量结果分析中，要在严格测量和数据严密处理的基础上合理分析，从而有效提高测量的精度，保证施工的正确。在 GPS 测量技术有效发展的当下，精密导线网测量在长大型类隧道中应用也日趋广泛，因此，提高测量进度、合理技术分析测量结果，是保证工程实施的重要前提。 参考文献： 1韩静玉. 隧道工程洞内测量控制方法及精度控制方法分析J. 铁道勘察,2011,02:4-7+12. 2王澄. 精密导线网在长大类型隧道控制测量中的应用J. 上海建设科技,2012,03:61-64. 3梁永平. 连续梁桥施工线形控制中测量问题研究D.兰州交通大学,2012.