湖州市公路水运工程监理咨询股份有限公司 浙江湖州 313000
摘要:近年来,我国的高速公路项目日益增多,在一些特殊的地质地形条件内,为克服不利的施工条件限制,往往会采用隧道施工。与普通路段相比,隧道路段的施工更具复杂性,为保障施工作业的稳步推进,必须要做好隧道施工测量,通过测量技术的应用来获得精确的测量结果,为整体的施工建设提供必要的支持与保障。
关键词:高速公路;隧道;施工;测量;关键技术
1隧道工程施工测量的特点
1.1隧道施工的特殊环境对控制点布设的特殊要求
隧道工程施工中需要充分考虑施工环境的特殊性,保护隧道工程区域内岩石结构的稳定性与安全性。隧道工程测量技术的应用过程中,需要充分结合隧道特殊的地理环境,科学地进行有关控制点的布设,以提升测量结果有效性,保证测量精度,使测量结果可以为隧道工程施工提供重要的数据参考。
1.2测量方式受开挖方式影响
隧道工程施工中,测量方式常常受到开挖方式的影响。隧道开挖应用最普遍的方式是全断面开挖法与先导坑后扩大成型法。从开挖效果来看,全断面开挖可以实现一次成型,而先导坑后扩大的开挖方式使得在开挖过程中就实现了逐步成型,为隧道工程纠偏等预留了一定的空间。对于不同的开挖方式,所采用的测量方式也存在一定差异,在全断面开挖方式下,必须保证测量能一步完成,而先导坑后扩大的开挖方式要求在测量时可以遵循先粗后精的测量原则。
1.3洞内分级控制
隧道工程施工中,中线点的测量结果直接影响隧道洞穴内的衬砌施工等,因此,在测量过程中需要重视中线点的控制。在隧道洞穴内形成分级控制系统,实现洞穴控制点对中线点的控制,正视中线点控制掘进的临时中线点,保障隧道施工的顺利进行。
2高速公路隧道施工测量关键技术
2.1布设隧道控制网主要流程
(1)要做好对控制网的科学设计和制定,另外要做好对各类现场资料的勘察以及收集,比如水文地质以及平行坑等方面,这些都是要收集到的资料,对方案科学性有着直接的影响。为制定方案提供全面的参考;(2)确定控制网的环节,工作人员要对测量设备的类型以及性能进行确定,对施工测量的交通干扰以及外部因素展开分析,依据质量要求,对控制完方案展开设计和优化,让控制网精度更加理想;(3)隧道测量的实际开展中,保证任一洞口至少有三个水准点,提供充足的测量参照。(4)为了让洞口的投点更加便捷,在隧道施工的实际开展中,放线测量以及测设导线等,工作人员要将起算边长留出三百米以上,为了对控制网展开检查以及定向,控制单要做到通视条件良好。隧道控制网主要的意义,就是保证在隧道相向挖掘的环节,可以确保工作面顺利贯通,避免出现贯通误差。控制网精度很大程度上直接影响到隧道的几何形状以及贯通情况,也关系到施工方法,因此需要对控制网精度展开严格控制。现阶段常见的控制网,有三角网、导线网以及G P S网,有着各自的特点,比如GPS网精度非常好,技术限制非常少,这是国内隧道施工中运用十分广泛的控制网,三角网则是在一些复杂地势也有不错的应用优势,导线网则是多数在平坦的区域应用,满足通视条件不足的施工需求。为了GPS网可以达到符合工程需求的精度,在现实的施工测量工作推进当中,测量者可综合隧道的长度与现场的地形,运用适当的测量基线边长,对GPS网的测量方案进行检验。
2.2建立隧道测量坐标系统
对高速公路隧道施工而言,由于隧道施工现场的条件复杂,施工要求较多,为了保障安全施工,往往需进行施工测量。
一般情况下,对长度在500m以上、直线长度在1000m以上的曲线隧道而言,往往需要根据横线贯通精度的标准,进行独立平面坐标系统的构建。坐标系统的构建过程中,最需要考虑的因素就是施工放样的便捷性、与隧道两端线路的衔接处理。在一些隧道工程中,虽然可以选任意经度的中央子午线高斯平面坐标系统、国家高斯平面坐标系统,但应用较多的还是独立坐标系统。为保障施工的便捷性,常规的测量网下,其X轴正向多为隧道主轴线进口到出口的方向,而在此过程中,隧道中的某一线路中线里程将作为X坐标系统的起算值,而Y轴是在X轴基础上向右旋转90°的方向,此坐标系统中,坐标原点可以为零,也可以为正常数。依据隧道施工的要求,在隧道测量坐标系统的建立过程中,将隧道底部平面高程面作为投影面,而中央子午线为隧道中心线,结合高斯正形投影来进行平面坐标系统各个值的计算与确定;当然,在坐标系统的构建过程中同样可以将抵偿高程面作为投影面,依据高斯正形投影来进行平面直角坐标的建立;如果选择的是椭圆面为投影面,在此过程中,需选定相应的中央子午线。
2.3隧道洞外控制测量
(1) 中线法。中线测量先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面,经检核确认该段中线与两端相邻线路中线能够正确衔接后,方可以此作为依据,进行引测进洞和洞内中线测设。
(2) 精密导线法。在利用精密导线法进行测量的过程中,为保证测量结果的精确性,导线点应沿着两端洞口科学布设。具体来说,应根据隧道的长度和辅助坑道的数量及分布情况,并结合地形条件和仪器测程选择导线点位置。对于导线,其最短边长不应小于300 m,相邻边长的比不应小于1∶3,并尽量采用长边,以减小测角误差对导线横向误差的影响。导线的水平角一般采用方向观测法。当水平角只有两个方向时,可按奇数和偶数测回分别观测导线的左角和右角,以检查出测角仪器的带动误差,数据处理时可以较大程度地消除此项误差的影响。
2.4隧道洞内控制测量
在洞内平面测量过程中,有关测量人员需要注意以下问题:如果测量时发现工程中存在平面导坑,那么要尽量使用横向通道,使正洞的导线与平行导坑的单导线可以实现联测,从而为后期的工程测量奠定基础。为提高测量精度,必须在洞内建立多边形主副导线环、闭合导线等。如果在测量过程中需要新增控制点,必须在已有导线点基础上分析新增点布设的科学性与可行性。在隧道洞内测量过程中,必须实施多次测量,将测量误差控制在合理范围内,使测量结果能为工程施工提供重要参考。此外,工作人员要尽量选择在地基稳固、受其他因素干扰小的区域设置导线点,提高测量误差。
2.5洞内高程控制测量
隧道洞穴高程控制测量过程中,需要将海拔高度从井眼高度控制点进行传递,使之逐步传递到隧道洞穴内。在进行高程控制测量时,可将高程控制点布设在导线点,也可以设置于隧道顶板、侧壁上,各个高程控制点的距离应该保持在200~500 m;同时,根据测量等级来选择测量方式,将测量干扰控制在合理范围内。
3结束语
高速公路作为我国交通系统中的重要构成,其在经济社会发展中起着不可替代的作用。在高速公路隧道施工的过程中,施工测量极为关键,必须要结合隧道现场的情况、施工要求,选择恰当的测量技术,做好各个环节的测量质量控制,避免测量误差对施工造成的不利影响,使得高速公路隧道工程能够安全、高效开展。
参考文献
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