盾构隧道施工测量技术的探讨 许可

发表时间:2020/11/18   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:许可
[导读] 摘要:在盾构隧道测量工作当中,其中主要的工作任务就是实现整个工程施工误差控制在合理的范围之内,以此来推动整个地铁工程的顺利开展。
        广东华隧建设集团股份有限公司  510228
        摘要:在盾构隧道测量工作当中,其中主要的工作任务就是实现整个工程施工误差控制在合理的范围之内,以此来推动整个地铁工程的顺利开展。本文以地铁隧道盾构测量技术为基础,对其进行了详细地分析。
        关键词:盾构;隧道施工;测量技术
        1.盾构隧道测量技术概述
        隧道盾构法施工是以盾构在地下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。盾构的前端设有支撑和开挖土体的装置,盾构的中段设有顶进所需的千斤顶,盾构尾部拼装预制的管片或现浇挤压混凝土衬砌环。在我国地下铁道施工中,盾构法已在北京、上海、广州深圳一线大城市中国取得了成功的经验,在其它二线城市的地铁建设中也将应用。与传统地铁施工方法(如明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法等)相比较,盾构法的优点是安全、速度快、不影响地面交通、不受气候条件影响和适用于各种不同软硬程度的含水或不含水的不同地层(盾构可按不同地质、水文地质条件进行有针对性的专门设计),它是加速发展城市地下铁道的有效手段。
        而盾构法施工中的测量工作,是确保工程施工安全、质量、高效的一项重要的保障工作。盾构隧道施工测量工作在实际的开展过程当中,主要是针对暗挖隧道施工质量来进行测量。盾构隧道施工测量技术主要作用为在隧道施工中校准中心线和高程,为隧道施工准确定位方向和位置,在隧道施工中开挖断面时可以保证施工的中心线在正确的设计要求中,保证开挖的限额度,保证地隧道工设备的正确暗转和合理构造,为隧道施工测量技术的设计和管理者提供完整的数据,保障隧道设计和盾构机的正常运行,保证盾构机在进入隧道之后可以接受准确的测量数据,从而完善盾构隧道施工测量技术的精准度。通过隧道施工测量技术的有效应用,在很大程度上推动了我国地铁隧道工程的快速发展,同时也是地铁隧道工程施工过程当中的必要工作环节,对保证地铁隧道施工的精确度以及施工的安全性都有着重要的意义。通过盾构隧道施工测量技术的有效应用,可以为相关施工管理工作人员提供出更加完整的盾构隧道施工数据保证盾构机正常稳定工作。
        2.地铁隧道盾构测量
        2.1地铁隧道盾构测量的基本内涵
        在地下工程的施工过程中所进行的测量工作,即通常所指的地下工程测量,其中主要包括工程的勘察、工程的设计、工程的施工和工程的运营。在进行该测量时,主要的任务是保证面状的过程按照工程的设计要求完成,而线状工程则需要在误差允许的范围之内进行正确的贯通。在地铁隧道盾构施工技术中,其凭借自身的特点与优势得到地铁建设中的认可与广泛应用。其中,与盾构施工技术同时得到有效应用还包括盾构测量技术,该测量技术也为盾构施工的最终效果起到有力的保障作用。
        2.2地铁隧道盾构测量的内容与作用
        在进行地铁隧道盾构测量工作时,主要包括控制测量、联系测量,在控制测量当中又包含有地面平面控制测量、地面高程控制测量、地下控制导线测量、地下高程控制测量,在联系测量当中又包含有高程传递、竖井定向。地铁隧道盾构测量的作用包括以下几点。
        (1)在地表层以下标定出工程建筑物的设计中心线与设计的高程,为土方开挖与衬砌等工序的指定出施工的位置与方向。
        (2)确保在开挖面的掘进过程中,施工中线在高程以及平面上能够按照设计中的要求进行正确的贯通,并在开挖的过程中不挖出规定的界线。
        (3)能够对机械设备的正确安装进行有力的保障。
        (4)为相关的管理部门与设计部门提供了完整的地铁工程竣工测量资料。
        2.3地铁隧道盾构测量的要求
        在该工程中展开盾构测量时,要使盾构机严格的沿着隧道设计的轴线运行,还要随时的提供盾构机的掘进瞬时姿态,便于为操作该机械设备的工作人员提供正确系数较高的设备姿态修正参数。同时,还要严格测定隧道衬砌环的安装质量,保证盾构机从始发井经区间隧道能够准确地进入接收井。另外,在进行盾构测量时还要使盾构机具有较高的精度。
        3隧道的贯通误差
        在盾构施工的过程当中,对于所有测量工作当中出现的误差积累,会使开挖工作面的施工中线不能够进行良好的衔接,而此时所产生的错开现象就是贯通误差。
        3.1隧道的贯通误差分配
        在地铁隧道的盾构测量时,可以随意的选择地面控制网的网形,但是只能对地下的控制测量设置成支导线的形式。同时,对盾构测量精度的确定实质上指的是对贯通误差限值的分配。在进行测量时,由于贯通误差与施工中线都是通过隧道洞内部设置的导线测量来加以确定的,所以测量误差对于贯通精度会产生较大的影响。其中,放样与施工所带来的误差不会对贯通的精度造成多大的而影响,因此,可对其忽略不计。但是,对地下以及地下控制网的布设情况与竖井的联系测量会对贯通误差造成较大的影响,由此可知,在地铁隧道的贯通过程中,误差通常均来自洞内控制测量、洞外控制测量以及竖井联系测量。
        在隧道的施工过程当中,地面的控制测量与洞内的控制测量通常都是由不少于2个施工单位分别进行施工与测量,所以,贯通允许的误差对各个施工单位进行适当的分配尤为必要。
        在进行平面的控制测量时,由于地面上的条件比洞内的条件好,所以应该对地面的控制测量精度设置更高的要求,对洞内的导线测量精度要求可适当放低。在隧道的贯通测量时,影响其精度的一个独立因素是地面的控制测量所存在的误差。
        另外,单向开挖洞内导线测量所存在的误差也可作为影响其精度的一个独立因素。竖井联系测量的误差通常会对竖井开挖的贯通精度产生较大的影响,所以又把竖井联系测量的误差作为一个如按等影响原则进行分配,地面控制测量误差对横向贯通中误差Ma的影响允许值为:
       
        通常情况下,纵向贯通误差只会对地铁隧道的中线长度产生一定的影响,所以只要求纵向的贯通误差满足定测中线的精度,即限差:
       
        式中:L为隧道的长度。在进行高程控制测量的分配时,由于洞内受到水气与烟尘所带来的影响,所以在进行分配时,应依照平等分配的原则进行,具体如下。
       
        洞内的水准路线较短,而高差变化较小,这些条件比地面测量所具有的条件更好,另外,洞内由于受到光线带来的影响,所以在地下与地面的控制测量时的误差要将竖井联系测量作为一个独立的因素看待,对高程贯通精度所带来的影响也要按照地面控制测量误差对高程贯通中误差,其中高程贯通中误差Me的影响允许值为:
        在上述讲到的贯通误差当中,其精度的要求与限制都具有一定的局限性,随着勘探与测量技术的不断创新与发展,GPS控制测量技术已经较为普遍的取代常规的测量技术,也较为广泛的应用到地铁隧道的地面控制测量当中。在GB50308—2008《城市轨道交通工程测量规范》提出,横向贯通所产生的误差应该控制在±50mm的范围之内,高程贯通中误差应该控制在±25mm的范围之内。
        3.2地面控制测量控制误差环节
        在该工程盾构施工过程中,主要是从一侧的竖井出发,掘进至另一侧竖井,在这一过程当中肯定会出现线路的纵向、横向、竖向的贯通误差。其中,对工程的质量产生影响最大的是横向的贯通误差,也是该工程进行控制测量的一项重点内容。
        另外,无论是在地面的控制测量设计还是在地下的控制测量设计当中,在进洞测量时都须紧紧地围绕如何对贯通精度进行保证这一工作进行开展,尤其是横向的贯通精度,须将其控制在图纸与设计要求的允许范围之内。
        此外,当地面上的控制网是按照首级GPS网和二级精密导线网的方式布设时,GPS网和精密导线网的联合横向中误差限差应该控制在±25mm的范围之内。其中,点位的误差影响为:
       
        式中:mG为GPS网中最弱点的点位中误差;mT为精密导线网中最弱点的点位中误差。
        结语
        通过本文对盾构隧道施工测量技术的运用和分析,从中可以总结出在隧道施工测量工作当中,相关施工单位需要针对测量工作加以充分的重视,在实际的测量工作当中需要针对测量的控制点进行合理的设定,同时还需要对一些先进的测量设备和测量技术进行有效的运用,有效提高整个隧道工程施工的质量和效率。
        参考文献:
        [1]徐顺明.广州轨道交通盾构隧道施工控制测量的研究[D].武汉大学,2012.
        [2]郑永军.施工测量技术在盾构法电缆隧道中的应用研究[J].矿山测量,2016(02):21-24+28.
        [3]付爱荣,蔡小兵.暗挖隧道半断面插刀盾构机曲线施工测量技术[J].施工技术,2000(02):48-49.
        [4]李开军.基于某案例的地铁盾构施工测量技术研究[J].科技资讯,2017,15(1):61–62.
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