高速公路隧道工程施工测量与施工技术研究

发表时间:2021/6/4   来源:《工程建设标准化》2021年第2期   作者:李军强
[导读] 近年来,我国的高速公路网络日益完善,这在一定程度上带动了经济社会的快速发展。
        李军强   
        山东省路桥集团有限公司
        摘要:近年来,我国的高速公路网络日益完善,这在一定程度上带动了经济社会的快速发展。隧道施工是高速公路施工时的重要环节,这一环节施工的技术难度更大,主要是由于隧道区段的施工条件恶劣,对各个施工环节的技术要求很高,且施工过程中存在着诸多的安全隐患,为了保障隧道施工能够符合相应的标准与要求,必须要做好隧道施工的测量工作,利用先进的测量技术,获得全面、精确的隧道施工数据,保障各项隧道施工作业的安全、高效进行,达到施工目标。
        关键词:高速公路;隧道工程;施工测量;施工技术
        该工程起于京昆高速公路,试图将其与曲阳桥相互贯通,路线总计65km,设计方向为东北、西南,工程经过区域以石家庄为主,沿线总计8个城镇、1个井陉矿区。工程起点里程设定在K62+480,终点设定在K65+210,里程总长度为2.731km,采取全封闭作业方式,以全立交工程建设标准为参照。
        1高速公路隧道施工中测量和控制的内容
        1.1隧道施工中测量
        隧道的测量一般分平面控制测量和高程控制测量。在隧道工程施工中,宜采用导线测量的方案。高程测量则是利用水准测量的方法来实现。
        1.2隧道施工中控制
        (1)地质勘探的控制。在公路隧道施工之前需要做地质勘探,形成地勘报告,并以此作为施工方案的依据,保证工程施工质量。在实地勘察过程中需要仔细记录相关数据,由于地质条件是时常变化的,必须对采集到的数据及时处理,适当对施工方案和施工工艺进行改进。(2)施工图审核的控制。在完成现场地勘之后,施工图纸便以此出具,施工图纸是指导施工的必要条件,施工图纸的质量至关重要,直接影响施工质量。在施工图完成后必须加大施工图纸的审核力度,重要特殊工程要组织专家评审,全面、认真的审核施工图纸,避免人为原因影响现场施工的质量,施工图评审工作会直接影响整个高速公路隧道的质量和进度。(3)施工工艺的控制。在高速公路隧道工程建设过程中经常面临软弱地层、地下水渗漏等恶劣条件,同时施工环境和工作条件比较恶劣,对施工工艺有着更高的要求。建设过程中面临着越来越复杂的工况,这也促进着施工工艺的创新发展。通过对工艺的控制,不仅能保证工程的施工质量,也能加快施工的进度,进而节省施工成本。
        2高速公路隧道施工测量关键技术
        2.1建立隧道测量坐标系统
        对于公路隧道施工,由于条件复杂,施工要求多,为了保证施工安全,往往需要进行施工测量。一般情况下,对于长度大于500m、直线长度大于1000m的曲线隧道,往往需要按照交叉线贯通精度标准建立独立的平面坐标系。在坐标系施工中,最重要的考虑因素是施工放样的方便性以及与隧道两端线路的衔接。在一些隧道工程中,虽然可以选择任意经度的中央子午线高斯平面坐标系和国家高斯平面坐标系,但采用的是较为独立的坐标系。为保证施工方便,在常规测量网下,x轴多为隧道主轴出入口方向。在此过程中,隧道内某条线路中线的里程将作为X坐标系的起始值,y轴在X轴的基础上向右旋转90°。在此坐标系中,坐标原点可以是零或法线。根据隧道施工的要求,在建立隧道测量坐标系的过程中,以隧道底部的平面高程平面为投影面,以中心子午线为隧道中心线。结合高斯法向投影进行平面坐标系数值的计算和确定。当然,在坐标系的构建中也可以用补偿高程平面作为投影面,平面直角坐标的建立是按照高斯法向投影进行的;如果选择椭圆面作为投影面,在此过程中应选择相应的中央经络。
        2.2隧道施工测量
        隧道工程测量项目包括控制、运营和竣工。(1)控制测量。作业初期对交接线网点、水准基点等项目进行复测,复核导线点位相关参数的精度。对测量结果进行计算和分析,确定参数的准确性,作为运行控制点。(2)工作测量。

洞口测量:准确计算洞口相关参数的正确性,如开挖边界线的坐标,并利用附着导线与洞口相关坐标的关系控制洞口的开挖程度。洞身测量:准确计算100m桩的相关参数,包括坐标和结构规格,并在10m内编制高程表,为隧道提供高程表数据,为工程施工提供参考资料。(3)竣工测量。在调查回顾的基础上,进行了中心线控制基桩的测量操作。以200m为单元,分别在曲线的起点和终点分别加基础桩,基桩为混凝土材料;隧道以直线距离为基础,50m为设计单元,曲线为20m单元;基桩设置时,应在隧道壁上绘制相应的标号;在复检时,应将KM作为隧道高程点的单位,一个接一个的小于1km的区间,根据1km建立基桩。测量和分析的各种数据应准确记录和标注,数据格式应统一,确保记录数据与作业现场的一致性。
        2.3监视和测量
        监视和测量是新奥法的核心技术。借助于现场监测程序,为围岩、支护等工程提供力学动力和稳定性保障。然后根据围岩的实际变化进行优化设计,以保证作业方案的适用性和工程施工的实际性,维护作业安全。监视和测量的目的是为了安全生产,节约成本,减少事故的发生。监测项目包括隧道地质及支护。测量方法为观测法和地质罗盘法。支护完成时设测点,测频15d,1个自然月、3个月、半年为时点。拱顶沉降测量采用精密水准仪进行,最大断面测量单位为50m,每个断面设3个测点,测量频率为每天1次。地面沉降用水准仪测量。测点位置的确定方法与拱顶沉降量的测量方法一致。测量频率基于工作表面和测量表面之间的距离。距离不大于30m,1d/次;距离不大于60m,2d/次;间距不大于80m,7d/次。此外,对围岩含量和支护工程采用适用性测量方法,确保工程施工秩序。
        2.4隧道测量安全措施
        由于隧道施工的特殊性,在整个施工过程中存在诸多安全威胁。为了避免隧道施工中各种安全事故的发生,在实际隧道施工中必须加强隧道测量的安全管理。正式测量工作开始前,必须做好测量人员和施工人员的安全教育。隧道测量的安全管理非常重要。为保证计量安全,计量工作中应密切观察计量器具的变化情况,避免仪表异常造成的安全威胁。仪表安装过程中,必须严格遵守相应的安全要点,保持仪表安装安装的规范化。洞内控制点的选择应尽量选择一些稳定性较好的点,避免漏水和塌方对测量的不利影响。隧道内测量隧道时,应保证良好的照明条件,并配备专用的照明仪器和设施。
        2.5明确职责,加强沟通
        测量人员需要对签字复核的数据进行准确测量,并对测量数据的准确性和有效性负责。技术人员应全程参与测量放样,确保测点便于施工。技术人员需要向测量人员清楚地传达他们的意图,以避免重复工作。测量人员应将测量结果反馈给技术人员,并提出合理化意见,以提高效率,加快后期施工。对有特殊检测要求的施工段,必要时召开专题讨论会,不得推诿扯皮。对测量过程中发现的变形、沉降、超差等问题及时上报。
        结论
        综述,测量技术的成功应用有效减轻了高速公路隧道的施工难度,测量工作是保证隧道的施工质量和隧道的顺利贯通的重要基础。这就要求工程技术人员在实际工程中,把握测量和控制注意事项,保证隧道各施工阶段测量的科学准确,避免不必要的测量失误。
        参考文献:
        [1]杨登钊.高速公路隧道施工测量关键技术[J].中国物流与采购,2020(4):76.
        [2]王晓明,夏祥山.高速公路工程施工中软基处理关键技术[J].工程技术研究,2020,5(4):88-89.
        [3]高凯.公路隧道新奥法施工技术探讨[J].住宅与房地产,2018(5):211.
        [4]张少华.高速公路隧道工程施工技术分析[J].工程技术研究,2020,5(12):70-71.
        个人简介:
        李军强 1987 男  山东潍坊 本科 学士 申报中级  高速公路测量
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