高速公路特长隧道控制测量内容及技术分析

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:闵永新
[导读] 摘要:控制测量技术的有效应用,对于整个高速公路特长隧道的施工质量与施工安全有着决定性影响。
        云南森华建筑劳务有限公司  云南昆明  650000
        摘要:控制测量技术的有效应用,对于整个高速公路特长隧道的施工质量与施工安全有着决定性影响。但是,在实际的高速公路特长隧道施工过程中,要想提升控制测量精度,并不是一件容易的事情。基于此,本文重点结合实际工程案例,对高速公路特长隧道控制测量内容及技术进行了详细的分析,以供参考。
        关键词:高速公路;特长隧道;控制测量
        社会经济发展水平的提高,对我国基础设施建设提出了全新的要求。作为基础设施建设体系中的一部分,高速公路建设与我国经济发展俨然已经形成了彼此依托,但又相互并行的发展模式。我国个别城市当中分布着很多高山。在高速公路的施工建设过程中,难免需要开凿隧道。如果是中小型隧道,那么我国的施工技术已经相对成熟。但是在特长隧道的施工建设方面,在控制测量方面还有很多需要改进的地方。
        一、工程概况
        某高速公路某标段需要开凿一座特长隧道。隧道的进口698.13m位于直线上,出口1939m是直线,243.28m在圆曲线和缓和曲线上,其他地段在半径4500m的圆曲线和缓和曲线上,纵断面设计坡度进口段为1%上坡,出口段为0.38%下坡,进出口高差8.305m。在对该特长隧道进行控制测量的时候,需要使用到三大测量仪器:第一全站仪、第二精密水准仪、第三激光断扫描面仪等。
        二、高速公路特长隧道控制测量
        (一)洞内平面控制测量
        1.确定导线布设方案
        针对高速公路特长隧道的洞内平面控制测量,需要测量人员先对隧道的实际情况进行分析,然后再布设针对性的导线网形,进行相应的测量与计算。绝大多数的高速公路特长隧道洞内平面控制测量,都会优先使用多边形闭合导线[1]。因为单线并不具备相应的检核条件和精度测量评定条件,而多边形闭合导线不仅可以同时完成边和角的测量,还可以对闭合条件进行准确地检核,并对测量精度进行评定。
        在本文工程案例中,针对隧道洞内导线点的控制,就是使用多边形闭合导线布设形式,每一环都布设了5条导线。在这一过程中,需要严格控制邻近边长的长度,以及邻近边长短边的比例,使其在3:1以下。由于本文工程案例中的施工导线设置在侧边墙边,所以每隔200m都要布设一组导线点。与此同时,还需要对曲线困难地段的导线点距离进行严格地控制,使其始终在70m以上。针对导线的布设,要做到及时成环[2]。在计算完平差之后,还需要对导线网的精度、隧道中线的准确性进行严格的检查、验证与核查,为后续的隧道开挖施工以及衬砌施工创造有利条件。
        2.设计洞内控制测量精度
        针对本文中的工程案例,相向开挖隧道的长度应当控制到4km--7km之间,隧道的贯通限差应当控制到1.3m以内,洞外的贯通误差应当控制在0.4m以内,洞内的贯通误差应当控制在0.5m以内。针对隧道洞内控制测量,测量导线应当符合四等导线的布设要求。同时,其控制测量精度应当满足以下几点。
        首先,在隧道施工中,光照强度较差,且在外界因素的影响下,测角误差的控制具有一定的难度。对此,需要采取一系列措施将测角误差控制在“±2.5”的测量精度。
        其次,针对曲线隧道控制测量,由于洞内导线的形状与隧道形状相同,所以需要严格根据测量距离相对误差的1/50000来对边长精度进行控制。针对直线段隧道,贯通误差和边长误差不容易受到外界因素的干扰,所以控制起来并不难。所以,测量人员需要将工作重点集中到测角精度的控制方面。但对测角精度产生影响的,却是边长长度[3]。所以,针对直线段隧道的洞内控制测量,需要将导线边长控制在200m左右,将隧道曲线段的导线白平场控制在100m以上。
        最后,对控制测量的方法进行严格的管理。

本文工程案例中,使用全站仪进行洞内导线测量。对此,需要将全站仪的测角精度控制在“±1.0”,测距精度控制在±(1mm+1.0ppm)。换句话说,只要对全站仪的测角精度与测距精度进行严格地控制,就完全可以达到四等导线的测量精度要求。在具体的测量过程中,针对测角的测量需要使用方向观测法,角度4个测回,左角和右角分别2个测回。然后在不改变目标的情况下,进行观测,并合理调整和控制测微轮,2次照准,2次读秒。对2次照准左角和右角的和进行严格地控制,并将精度控制在“360°±5”以内。
        3.洞内施测
        针对本文工程案例,导线点需要埋设到隧道洞内[4]。在这一过程中,需要借助混凝土材料,将钢桩包埋住,然后再对钢桩的长度进行严格的控制,使其始终保持在35cm左右,将钢桩打入地下,确保地下钢桩长度为10cm,外漏的钢桩长度为1cm。当隧道挖掘到导线设计边长的2倍或3倍的时候,需要进行导线引伸测量。在这一过程中,需要将侧边和测角的测量误差进行严格的控制。即按照洞外导线控制测量方法,计算侧边和测角的误差,如果误差过大,那么还需要从相邻的点开始一一测量和分析,找出误差过大的原因,然后在进行调整,直至符合相关误差控制要求。如果在测量过程中出现点位移问题,那么还需要进行重新测量,然后再根据测量结果计算出相应的成果资料。
        (二)洞内高程控制测量
        针对洞内高程控制测量,需要注意以下几方面。首先,先完成洞外高程控制测量,再开始洞内高程控制测量[5]。其次,本文工程案例中的隧道洞内地形相对平坦,所以可以使用精密水准仪进行洞内高程测量。然后再借助三等水准仪继续测量,确保洞内高程测量精度得到保证。最后,在测量过程中,需要严格按照GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》中的相关规定约束工作人员的测量行为。
        (三)贯通误差预计调整
        将洞内控制测量和洞外控制测量结合在一起,就是整个高速公路隧道贯通面上的贯通误差影响数值。一般情况下,当隧道被贯通之后,需要在正式开始衬砌施工之前,调整相关地段的中线和高程的贯通误差,之后再正式开始地下段开挖和衬砌施工。利用导线进行平面贯通误差的测量,如果误差在允许范围内,那么就要将方位角贯通误差均匀的分散到没有衬砌的地段导线角上,然后再对坐标进行调整,为未衬砌地段施工方法的合理应用打好基础。如果两端调整地段的长度比较接近,那么可以将高程贯通点两个高程的平均值视为调整后的高程,然后根据实际长度调整为衬砌施工的地段高程点高差。之后,再根据高程调整路线的长度比例,对贯通点调整后的高程和每一端所测高程的差进行调整,最后再进行调整后高程的计算。
        三、结语
        综上所述,结合实际工程案例可知,高速公路特长隧道的控制测量具有较强的专业性和严谨性。只有严格按照相应的规范和标准,加强控制测量误差的控制,最大限度的降低误差对隧道贯通精度的影响,才能够为高速公路特长隧道的顺利施工建设提供保证。
        参考文献:
        [1]相龙,丁亚辉,朱瑞泉,惠武斌.高速公路特长隧道控制测量技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(12):291-293.
        [2]吕小华,张攀科.高速公路特长隧道贯通误差控制测量技术[J].中国高新科技,2019(16):69-71.
        [3]殷吉华.高速公路特长隧道控制测量技术[J].四川建材,2017,43(06):186-187.
        [4]吴朝明.高速公路特长隧道控制测量[J].交通世界(建养.机械),2013(09):285-286.
        [5]赵慧君,曹海波. 高速公路特长隧道控制测量技术[A]. 中国建筑设计集团、中国建筑学会工程建设学术委员会、《施工技术》杂志社.第三届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C].中国建筑设计集团、中国建筑学会工程建设学术委员会、《施工技术》杂志社:施工技术编辑部,2013:3.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: