1、4 隧道施工测量 4.1 资源配置 隧道施工测量资源配置分为测量人员配置和仪器设备配置。在实 际操作过程中,既要考虑到有足够的设备和人力资源以利于测量工作 的顺利开展,也要从节约成本避免配备过多的资源以造成不必要的资 源浪费。 4.1.1 测量人员 为确保隧道施工测量的顺利的进行,提高工作效率,测量人员配 置应按照如表 1 的标准配备。 表 1 测量人员配置 序 测量项目 测量技师(人) 测工(人) 1 永久性中线点测量 1 34 2 隧道施工高程测量 1 23 3 隧道施工断面测量 1 23 4.1.2 测量仪器 根据隧道施工的具体工作和测量方法、测量的手段,应配备仪 器如表 2。 表 2
2、测量仪器配置 序 仪器类型 规 格、精度要求 数量 1 全站仪或经纬仪 2“,2mm+2ppm 1 台套 2 目标对中器 光学 2 个 3 水准仪 DS3 1 台套(含水准尺) 4 钢尺 20m 若干 值得说明的一下是,随着测量技术的发展,经纬仪配合钢尺来施 工测量的时候已经很少很少了,可以说基本上是没有了,取而代之的 是全站仪。因此上表中的经纬仪和钢尺用到的机率几乎为零。 4.2 隧道施工测量 4.2.1 隧道永久性施工中线测量 施工中作为控制隧道中线、断面、边墙及隧道建筑物和附属建 筑物的隧道施工中长期保存的中线点。隧道施工永久性中线应注意以 下两点。一:中线点的埋设应尽量靠近施工面,但是
3、注意选择不易被 破坏施工对测量影响较小的位置,中线点最好是埋设于仰拱已经施工 完成的混凝土路面上,如仰拱施工滞后,中线点一定注意埋设于不被 破坏的地方。二:永久性隧道中线一定注意埋设准确。永久性中线点 的测设分为极坐标法、独立中线法测设。极坐标法测设通常用于长大 隧道,独立中线法一般用于较短的隧道。 4.2.1.1 极坐标法测设 极坐标法测设通常是通过测量控制点间夹角和边长来确定点的 坐标,因此边长和夹角是影响精度的关键因素。在实际测设过程中, 我们通常对角度进行多测回数,对边长采用对向观测的方法来提高角 度和边长精度的方法。极坐标法测设适用于洞内用导线法贯通的隧道 ,通常可用于控制长大隧道,
4、在控制导线上,采用极坐标法测设。一般 一次测设不少于 3 个点,最好是能形成闭合检核条件,以便能检核角 度和边长。 4.2.1.2 独立中线法测设 适用于中线法贯通的较短隧道。直线上采用正倒镜延伸直线法; 曲线上宜采用弦线偏角法测设或其他曲线测设方法。而现在最为常用 的是全站仪结合计算器程序来测设中线,其具体方法是通过计算器、 曲线要素计算出所要测设中线点坐标,通过置镜点后视点的关系计算 出角度关系,按照极坐标放样要素来放出中线。在实际操作过程中, 为确保中线的正确性,应多测设几次。中线点埋设好了以后,应再复 测两次。 质量要点:延伸直线时,后视距离不宜过短。就一般情况而言,后 视边距离不能大
5、于放样边距离,如果大于放样边距离,误差会很大, 点间距见表 3。 表 3 永久中线点间距( m) 测设方法 直线段 曲线段 导线法测设 150 至 250 60 至 100 独立中线法 不小于 100 不小于 50 4.3 隧道施工临时中线点 4.3.1 延伸用临时中线点 根据控制点采用极坐标法测设出不应少于 3 个临时中线点,并相 互校核,它主要满足现场施工放样。就现在一般情况而言,临时中线 点仅用于指导隧道开挖,底板混泥土仰拱距离开挖面较远的情况下布 设。 4.3.2 临时中线点加密 一般宜 10m 加密一点,并随时校核更正,在使用时注意后视较远的 中线点,放 样较近的中线点,这样可较大程
6、度减少误差。 4.4 隧道施工高程点 为方便使用,隧道施工高程点通常情况可以平面点公用,其测设 方法可分为精密水准测量和普通水准测量,精密水准测量主要是针对 现在的高速铁路,而且主要是指导高速铁路后期的底板和铺轨工作; 对于前期隧道开挖,是具体要求而定,可按照国家三等或四等进行施 测,实践与经验证明,全站仪对向观测高差,所得成果可以满足国家 三、四等水准要求。另外,采用普通光学水准仪也能达到国家三、四等 水准测量。 4.5 隧道开挖断面测量 传统方法主要是采用五寸法来放线,这样做很麻烦。现在较为常 用的是全站仪结合计算器断面放样程序对开挖断面任一点进行放样, 而且能够检查到任意位置的超欠挖。另
7、外,全站仪中内置的参考线放 样、道路测设软件放隧道的开挖断面均是较为实用和方便的方法。 4.6 隧道立模衬砌 4.6.1 隧道立模衬砌前,应对使用的永久中线点和临时中线点、高程 分别进行复测检查。对模具进行校核。常使用三点控制即拱顶标高, 隧道两侧,拱顶标高可采用光学水准仪检测其标高。隧道两侧可用全 站仪检查。 4.6.2 在贯通面前后的隧道断面加宽是为了隧道贯通后对实际贯通误 差进行调整。 4.6.3 隧道立模测量 (1)边墙及避人洞放样、一般采用切线支距法;但是随着全站仪把测距 问题解决了以后,采用极坐标法结合计算器程序来放线的时候居多, 基本上很少很少采用切线支距法来放线了。 (2)拱部
8、放样:测定出隧道 中线和高程。隧道中线可利用全站仪采用极坐标法、道路测设软件等 放出隧道中线,如果是直线上可正倒镜、或利用参考线放出隧道中线。 拱顶标高,通常是采用倒尺法来测设。把钢尺倒悬台车上,用光学水 准仪读出钢尺读数,通过计算即可得出拱顶标高。 4.7 隧道贯通误差的测定与调整 4.7.1 实际贯通误差的测量 (1)中线法、应由测量的想向两方向分别延伸中线并测定出贯通点, 两实际贯通点间的横向距离和纵向距离即为横向和纵向贯通误差。 (2) 导线法、应在贯通面中线附近钉一临时点,由两端导线分别测量该点 坐标,该点的坐标闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上,即为 横向和纵向贯通误差。并应测
9、量该点的水平角求算方位角贯通误差。 4.7.2 横向贯通误差调整 (1)直线隧道的贯通误差调整。采用折线法调整。 (2)导线法贯通的隧道贯通误差调整。1、方位角贯通误差分配在未衬 砌地段的导线角上。2、计算贯通点坐标闭合差;3、坐标闭合差在调线 地段导线上按边长比例分配,闭合差很小时也可按坐标平差处理;4、 采用调整后的导线坐标作为未衬砌地段中线放样的依据。 (3)中线法贯通的隧道贯通误差调整。在曲线上调整曲线长度和曲线 始终点。 4.7.3 高程贯通误差调整 (1)由两端测得贯通点的高程,取平均值作为调整后的高程。 (2)可按高程贯通误差的一半,在两端未衬砌段的高程点上,按线路 长度的比例调整。 (3)应以调整后的高程,作为未衬砌段高程放样的依据。