中国水利水电第四工程局有限公司 青海西宁 810000
摘要:伴随时代的变迁,国内出行车辆也日益增多,城市交通情况也越来越不好。为了及时改善越来越拥堵的交通环境,便在持续扩大通行路线的建设规模,并且在隧道工程上也提出了更高的要求。在地下隧道工程中,洞内控制及测量便显得尤为关键。唯有做好施工测量工作,方才可以顺利展开后期施工进程。基于此,本文从某隧道工程出发,探讨了洞内测量、有关施工测量,仅供参考。
关键词:隧道工程;施工测量;特殊地质;施工对策研究
现阶段,伴随国内交通运输事业的飞快发展,公路隧道也越来越多[1]。但是,中国地域十分辽阔,各地的施工环境往往千差万别[2]。在这样的背景下,便要求根据区域实际情况,做好隧道工程的洞内控制、专业测量工作,以正确指导安全作业,大幅节省成本,严格控制施工精度,顺利贯通整个隧道,充分满足预期效果要求,确保隧道投入使用后的通行安全性。
一、项目概况
在某长大隧道工程中,进出口里程分别为DK395+981、DK402+377。整个隧道一共长达6400m左右,其中的中段部位位处R=3000的规则曲线段位置,整条曲线一共长达1975m。考虑到本隧道较长的长度,所以,为了加快施工进度,不仅经由两端相向展开开挖施工,而且还从DK398+360位置设下了施工斜井。从整个隧道出发,划分成进口-斜井、斜井-出口这两个部分,同步相向展开开挖进程。在整个隧道中,埋深最小25m左右、最大200m左右。顺着隧道进出口、工程斜井,均贯彻着乡村道路,所以,交通条件十分便捷。
二、隧道洞内控制
1、算出洞内导线具体边长
在本隧道工程中,采用的是双线隧道。其中,曲线半径大小3000m,总的曲线长度大约2千米,设计净宽11.8m。因为在两侧存在电缆沟槽,会带来一定的影响,所以,按照f=10来计算净宽,按照公式C=算出曲线以内存在的最长边,并得到大小为480m。所以,在隧道洞内,可以相对自由地布设导线边长。因为在隧道施工环节,还应存在设备如台车等的影响,所以,拟定按照直曲线350m、300m,统一布设下来一对点[3]。
2、进出口洞内创建起控制网
在进出口洞内,所创建的导线控制网,经由洞口外分布的GPS点(也即洞口投点),基于交叉导线来设置洞内导线的基础布设形式。其中控制前后视边长具有接近1:1的比例,同时,针对施工导线,根据每间隔大约300~350m的原则,从左右侧边墙周围布设一对工程导线点。
3、斜井洞内创建起控制网
针对斜井洞内而言,采取的是相似于进、出口布设导线的方法模式。经由斜井部位,把洞外导线点直接投到斜井交汇隧道正洞位置左线的某中点上面[4]。然后,基于精密放样法,精确放出该左中线点,再围绕该中点,将导线网延伸布设至大、小里程方向位置的正洞处。
4、贯通误差的科学预计
针对本隧道,通过斜井直接划分成两部分,并且相向展开开挖施工,各施工长度都控制至多4km长。所以,在隧道中横向存在±100mm的贯通误差,相应的贯通中误差±50mm。从隧道角度上看,横向方位的贯通误差主要是相向开挖施工的两端洞外与工程洞内测量所引起的,也就是:
my2=2m外2+2m内2
所以,在贯通面的作用影响下,洞外每端设置的平面控制网不宜在±25mm以上,而隧道洞内经由单向开挖一直到贯通面存在的中误差也不可以在25mm以上[5]。
(1)预计方式方法
在本隧道中,在预计贯通误差时,还是根据以往的单导线形式方法,来预计隧道横向方位的贯通误差。按照等影响分配基础原则,隧道洞内每个施工面,专业测量至对应贯通面存在±25mm的横向贯通误差。
(2)布点设置
根据以上的设计基础原则,在直曲线上,分别每间隔350m、300m,经由洞口投点,布设向贯通面位置方向。
(3)算出贯通误差
基于洞内导线部位的专业测量误差,来计算隧道贯通面总体上的横向贯通误差。按照计算结果可知,在本隧道中,洞内导线具有的测角中误差不可以在±1.13″以下(取的是最高精度值)。按照规范要求显示,施工测角中误差±1.13″以上精度的属于二等导线网,具有mβ=±1.0″的测角中误差。
三、施工测量
1、进洞测量
在隧道工程中,进洞测量就是测量隧道工程洞内外之间的联系。在开挖隧道以前,应按照洞外测量结果,算出洞口控制点所处的坐标及高程。再根据设计要求,算出洞内待定点的有关坐标及高程。基于坐标反算工作,求得洞内施工待定点和洞口控制点(或投点)间存在的冲离、夹角体系关系。同时,根据极坐标等方法,统一测设出实际的达洞开挖方向,并准确放样出洞门系列下的待定点点位。在不一致的坐标系内,先要向相同坐标系,引进洞外控制点、施工中线控制}桩,也即完成坐标转换。针对直线隧道部分,基于线路中线来充当X轴,而针对曲线隧进部分,则基于一条切线来充当X轴,再创建起坐标系。通过控制点、内部待测设的工程线路中线点对应的坐标,统一反算两点间隔的距离及方位角,以后的进洞数据,并向洞内引入中线。
2、中线放样
在本隧道工程中,案地下洞内统一布设的导线点,按有关坐标推算定出中心线上的点位,以明确较长隧道的具体开挖方向、分别日常施工。其中,常用的放样方法,主要就是拨角法、极坐标法、定交点法、支局法等。
3、坡度放样
为了有效控制隧道具有正确的坡度、高程,一般从隧道岩壁方向,每间隔5-10m,直接标出超出洞底高1m的施工抄平线(腰线),并控制腰线平行于地坪高程线。按腰线就能快速放样出相应的坡度、各高程。针对斜坡,一般会采用经水准仪直接标定的斜坡,步骤如下:针对欲建斜坡区,以经纬仪、钢尺统一放样方格网;算出设计各方格网点高程;基于水准仪,统一放样方格网点高程。
4、断面放样
在每一次进行开挖钻爆施工以前,需要从断面上,按中线、要求高程,统一标出工程预计开挖轮廓线。一共测量两次:在衬砌前,用以明确未欠挖;进行衬砌后,明确符合设计要求与否。通常会获得以下数据信息:b—断面宽、d—拱高;R—拱弧半径;L—起拱线高等。在中线桩上,先装上经纬仪,并顺着作业面,统一标定断面垂线。再测定出来中垂线以下的高程,以△h为其和此处洞底高程差,那么在中垂线卜上拱弧圆心就距离地面L+d-R-△h的高。通过钢尺经由地面,沿着中垂线向上,量取竖向长度,并确定拱弧圆心处。再按拱弧半径R、断面宽b、施工起拱线高度L,就能够基于几何作图法,在作业面上绘制出断面形状。
四、结语
综上所述,因为隧道工程往往地质情况特殊,所以,需要展开洞内控制测量工作,并以此来获得测角精度及贯通测量等级,有效控制贯通误差的整体安全性与可靠性。再按照规范要求,有针对性地规划、选取适宜的施工方案,有效控制施工精度,顺利完成施工任务,充分节省成本投入,打造出优质、适用、可靠、安全的隧道。
参考文献
[1]李林.隧道施工中的平面测量方法探究[J].铁道勘察,2018,44(06):27-30.
[2]陈光生.隧道洞内控制测量[J].四川建材,2019,45(06):58-59.
[3]郭平,王靠省,李小龙.隧道洞内虚拟双导线测量技术研究[J].测绘通报,2016(11):89-92.
[4]孙浩.隧道工程施工中的测量技术应用[J].河南科技,2020(19):103-105.
[5]王建林,胡新朋.特长隧道洞内控制网加测高精度陀螺方位应用研究[J].施工技术,2020,49(23):65-69+133.