摘 要:隧道工程測量是地下工程測量的重要組成部分,對地下工程的施工和建設起著關鍵作用,對安全生產有重要的指導意義。本文就隧道測量的目的、主要步驟、測量方法及測量過程中需注意的問題做了簡要論述,旨在推動隧道工程施工測量工作的進一步完善。
關鍵詞:隧道工程 測量 目的 主要步驟 測量方法 注意問題
中圖分類號:TU4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(b)-0049-01
隨著社會經濟的不斷發展,我國的高速公路建設事業飛速發展,對隧道建設和施工測量等提出了更高的要求。隧道工程測量是地下工程測量不可缺少的一部分,對地下工程的施工和建設起著保證和監督作用,對安全生產起指導性作用。
1 隧道測量的目的
隧道測量是在隧道工程的設計、施工和運營管理階段所進行的測量工作。隧道施工測量的目的是保證隧道相向開挖時能按規定的精度正確的貫通,并使各項建筑物按規定精度和設計位置修建。因此隧道測量必須以規定的精度認真、慎重的進行,避免產生嚴重后果,造成資源的浪費和返工。
2 隧道測量主要步驟
2.1 測量方案準備工作
在開工前認真閱讀相關設計圖紙,準確領會設計意圖;熟悉相關設計規范以及對本工程的具體測量要求;了解隧道施工工藝和步驟,提前為施工做好放樣準備;制定較為詳細的施工測量計劃方案。
2.2 隧道進出口閉合測量
根據設計技術交底和現場測量交樁,正式實測前,應對所交樁的坐標和高程進行閉合聯測,符合精度要求后才能正式實地放樣。如果精度達不到要求,應盡早通知有關單位進行聯測。短隧道可以進行全站儀導線閉合測量,長隧道或者地形復雜的可采用GPS全球定位系統測量。
2.3 進出洞口測量
進出洞口測量包括地形地貌、標高埋深等項目。隧道進出口位置地形的復測相當重要,它直接關系到以后隧道洞口能否安全進洞。洞口地形復測,主要復核與設計圖紙是否相符,包括工程量復核、進洞口樁號、覆蓋層厚度、是否偏壓,偏壓時地形對洞身結構影響程度,是否應采取變更洞口位置,變更洞口臨時支護形式參數以及洞口地貌特征對洞口的影響和洞門形式是否合適等。
2.4 洞內正常測量
洞內施工測量主要控制好隧道凈空,開挖、支護、二襯不要侵入凈空,當然也要控制好超挖過大問題。按照設計或實際圍巖地質情況,測量精度也相應分為三個級別,即開挖輪廓測量、初期支護定位測量以及二次襯砌施工測量。
2.5 監控測量
隧道施工監控測量工作,貫穿于開工高竣工交驗全過程,是一項必測項目。其主要作用在于:為安全生產提供信息,掌握施工中圍巖和支護的動態信息,地質超前預報、及時反饋信息,以指導施工作業;為設計和施工提供科學依據,通過對圍巖和支護的變位、應力變化,為設計部門修改支護系統提供參數設計。
2.6 貫通測量
貫通測量結果報告是工程交驗必須的資料,主要對工程竣工后,對工程的平面曲線、豎曲線、結構集合尺寸進行實測。如果因貫通測量過程中發生錯誤而未能貫通,或貫通后接合處的偏差超限,將影響工程質量,甚至引發更嚴重后果。
3 隧道工程中的測量方法分析
3.1 地面控制測量
地面控制測量主要包括平面控制測量和高程控制測量。平面控制測量的主要任務是測定各洞口控制點的平面位置,以便根據洞口控制點將設計方向導向地下,指引隧道開挖,并能按規定的精度進行貫通。測量一般采取以下幾種方法:直接定線法、導線測量法、三角網法和GPS法。高程控制測量的任務是按照設計精度施測兩相向開挖洞口附近水準點之間的高差,以便將整個隧道的統一高程系統引入洞內,保證按規定精度在高程方面正確貫通,保證隧道工程在高程方面正確修建。一般在平坦地區采用等級水準測量,在丘陵及山區采用光電測距三角高程測量。
3.2 隧道施工測量
(1)洞內導線測量與進洞點的標定。
施工導線是隧道施工中為方便進行放樣和指導開挖面布設的一種導線,導線點是邊開挖邊設置,通常沿中線布設,邊長一般為25~50 m。施工單位還需布設洞口點,進洞點利用設計坐標和洞口點坐標,采用全站儀或經緯儀通過極坐標法標定,洞口點設儀器;然后,用極坐標反算所得方位角,標定方向,并測量距離,從而確定進洞點。
(2)中線測量。
中線測量是保障隧道按設計要求施工的重要舉措。根據施工方法,斷石開挖的寬度以及曲線設計半徑大小等不同,中線測量的方法也不同。由于洞口施工方法的特殊性,中線分臨時中線和永久中線。當隧道掘進20 m左右,就要對臨時中線點進行重新檢查標定,檢查符合要求后,標定永久中線。直線隧道的中線測設通常采用經緯儀正倒鏡法,瞄直法和激光指向儀導向法。
(3)貫通測量。
貫通測量是為了使兩個或多個掘進工作面,按其設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作。貫通測量應遵循以下原則:要在確定測量方案和測量方法正確的同時,保證貫通精度;對每一項測量都應有客觀獨立的檢查校核,嚴防差錯。貫通后實際偏差的測定主要有以下幾種。
①平巷貫通水平面內偏差的測定:用經緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通接合面上,量出兩中心線之間的距離,其大小就是貫通在水平面內的實際偏差。
②平巷貫通時豎直面內偏差的測定:用水準儀測量或三角高程測量連測兩端巷道中的已知高程控制點,求出高程閉合差,它實際放映了貫通高程測量精度。
③豎井貫通后井中實際偏差的測定:豎井貫通后,可由地面上或由上水平的井中處掛上中心重球線到下水平,直接丈量出井筒中心之間的偏差值,即為豎井貫通的實際偏差值。
4 隧道測量工作中需注意的幾個問題
4.1 明確職責,各盡其職
隧道測量技術工作不僅僅是測量人員的工作職責,測量和現場技術人員應密切配合才能更好的完成。另外要認真落實資料的交叉計算和互檢制度,技術人員要參與測量放樣的過程,以保證施測過程及結果滿足現場和施工過程監控的需要。
4.2 加強溝通,通力協作
測量工作是直接為現場施工和質量監控服務的,是控制工程質量最直接明確的依據。因此,現場技術人員和測量人員必須加強溝通,通力協作,分析和研究測量的數據結果,共同研究、判定工程質量的受控程度及需采取的對策,有效落實隧道工程質量監控工作。
4.3 堅持樁位的復核與控制點周期性、階段性復測制度
指導施工的樁橛在施工過程中容易被破壞而失準,洞內埋設的中樁、分布在管區的導線點、加密的控制點、要進行周期性復測,有特殊需要時隨時進行,確保導線點、控制點的有效性。
隧道測量工作的重點不僅是保證測量結果的準確性和科學性,更重要的是施工過程的測量監控和復核,糾正施工誤差,滿足隧道建設要求,并及時反饋信息,與技術管理人員把好工程質量關。
參考文獻
[1] 張正祿.工程測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2002.
[2]任建安.淺談隧道施工測量的方法及應注意的問題[J].城市建設理論研究,2012(3).
[3]龐學勇,孫曉輝,楊培琴.淺談隧道施工中的測量方法[J].測繪與空間地理信息,2012(3).
[4]屈永強.淺談隧道工程施工中的測量工作[J].科學之友,2007(2).