隧道凈空斷面檢查初探

劉洋

（中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司，河北 廊坊 065201）

隧道凈空斷面檢查初探

劉洋

（中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司，河北 廊坊 065201）

以廣州增從高速第9合同段，馬留山隧道為例，簡(jiǎn)要介紹徠卡TC402全站儀配卡西歐4800計(jì)算器檢查隧道斷面.

隧道凈空斷面；檢查；徠卡TC402

隨著近年隨著基建工程的不斷擴(kuò)大，公路鐵路項(xiàng)目越來(lái)越多，工程規(guī)模也越來(lái)越大，相應(yīng)的工程單體規(guī)模也越來(lái)越大，而線路穿越部分的隧道工程也越來(lái)越多，基建工程施工素有“金橋銀隧”之說(shuō)，而隧道施工的盈利對(duì)一個(gè)標(biāo)段的盈利水平占有極大的比例，可以說(shuō)線路是否盈利關(guān)鍵看隧道能否盈利，而隧道盈利的重點(diǎn)在于隧道開(kāi)挖的超欠挖控制.控制超欠挖只有從以下幾個(gè)方面著手：測(cè)量斷面線性控制；爆破參數(shù)選擇；現(xiàn)場(chǎng)裝藥經(jīng)驗(yàn)控制.技術(shù)層面能夠控制的只有測(cè)量線性控制，爆破參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)裝藥量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定.

1 隧道凈空定義

隧道凈空是指隧道內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括公路隧道建筑限界、通風(fēng)及其它功能所需的斷面積.斷面形狀和大小應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求得到最經(jīng)濟(jì)值.凈空所包括的其它斷面中，有通風(fēng)機(jī)或通風(fēng)管道、照明燈具及其它設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備和運(yùn)行管理設(shè)備、電纜溝或電纜橋架、防災(zāi)設(shè)備等斷面，以及富裕量和施工允許誤差等.

2 隧道凈空測(cè)量[1]

現(xiàn)場(chǎng)隧道凈空如何準(zhǔn)確快速檢查一直是困擾我施工人員的一個(gè)難題，甚至在某些工地控制隧道超欠就是控制項(xiàng)目成本的關(guān)鍵.采用傳統(tǒng)的方法：五寸臺(tái)、斷面儀，均難以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要.五寸臺(tái)采用的是5m鋁合金塔尺及鋼尺按照類似于微分的方式逐步（每1米或0.5米）檢查，優(yōu)點(diǎn)是工具簡(jiǎn)單，任何工地均可采用.缺點(diǎn)是：效率低下，每斷面操作時(shí)間大約30分鐘以上；精度不高，誤差可達(dá)0.5m左右；作業(yè)人員多，至少6人；反饋回復(fù)周期長(zhǎng)，計(jì)算煩瑣，極易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤.而斷面儀是最近幾年采用的全自動(dòng)隧道斷面數(shù)據(jù)采集儀器，優(yōu)點(diǎn)是快速、準(zhǔn)確、及時(shí)有效的收集隧道斷面數(shù)據(jù)，精度可以達(dá)到5mm以內(nèi)，缺點(diǎn)是儀器造價(jià)昂貴（單價(jià)約50萬(wàn)元），普通工地?zé)o法承受.結(jié)合現(xiàn)有本工地實(shí)際情況：工程實(shí)體造價(jià)不高，在5000萬(wàn)左右；工期不長(zhǎng)，在一年左右；作業(yè)人員較少，工程部約8人，其中測(cè)量組3人；儀器價(jià)格不高，國(guó)產(chǎn)全站儀價(jià)格低于5萬(wàn)，為一般施工隊(duì)伍能承受的價(jià)格.

下面以廣州增從高速馬留山隧道為例簡(jiǎn)要介紹一下，本工程采用徠卡TC402全站儀配卡西歐4800計(jì)算器測(cè)量檢算斷面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，附上本項(xiàng)目采用的檢查程序.

3 工程概況及檢查程序[2,3]

增從高速是廣州增城至從化高速公路，全長(zhǎng)66.8公里，由主線和街口支線組成，呈Y字形南北走向布局；主線長(zhǎng)48.3公里，起于增城增江街周山村，向北途經(jīng)增城增江街、正果南、小樓鎮(zhèn)、派潭鎮(zhèn)以及從化市溫泉，終于從化市溫泉鎮(zhèn)衛(wèi)東村，與G45大廣高速（大慶－廣州高速公路）相接；支線長(zhǎng)20公里，起于增城派潭鎮(zhèn)，通過(guò)坳背立交與增從主線相接，途經(jīng)從化市江浦街，通過(guò)白田崗互通與街（口）北（興）高速公路相接.馬留山隧道為上下行分離的四車道高速公路隧道，隧道位于廣州市從化市溫泉鎮(zhèn)灌村北部和桃園密石洞村境內(nèi).隧道平面線型進(jìn)口為圓曲線，洞身為直線，出口為圓曲線；縱面線型為單面坡.

程序1：隧道斷面檢查程序

Lb1 1

{xy}∶(ABCF)∶pol(x-69741.266,y-10382.191)∶j＜0=＞j=j+360∶j

J＜286d18’23”=＞Goto 2∶

L=10609.260+(297d46’35”-j)*л*550/18▲

S=I-5500

Goto 5

Lb1 2

Pol（x-71285.523,y-5103.435）∶j＜0=＞j=j+360∶j

L=11710.3+Abs(I*cos(j-196d18’23”))▲

S=I*sin(j-196d18’23”) ▲

Goto 5

Lb1 5

{HM}∶(HM)

M＞H+0.16=＞Goto 3∶

E=squer((H+0.604-M)2+(Abs S-4.355)2)-A▲

Goto 1

Lb1 3

M≥H+1.56+F=＞Goto 4∶

E=squer((Abs S-0.45)2+(M-H-1.56)2)-B▲

Goto 1

Lb1 4

E=squer((S)2+(M-H-1.11)-C▲

Goto 1

程序2：樁號(hào)反算程序

Deg∶Fixm

Lbl 0∶｛TL｝∶T∶L∶T=Int T+Frac 100T÷36+（Int 100T÷100-Int T）÷.6

X=Q+Rec（L,T）∶Y=U+J∶“X=”∶X∶Pause 0∶“Y=”∶Y▲

Lbl 1∶Prog“55”∶Prog“YS”∶Z＞48980=＞Goto 2△Prog“FQ”

Z＜47264=＞Goto B△Goto Z

Lbl 2∶Prog“56”∶Prog“YS”∶Z＞49437.85=＞Goto 3△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 3∶Prog“57”∶Prog“YS”∶Z＞49874.21=＞Goto 4△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 4∶Prog“57-1”∶Prog“YS”∶Z＞50354.96=＞Goto 5△Prog“FQ”

Z＞50167.16 =＞Z=Z-17.16△Goto Z

Lbl 5∶Prog“58”∶Prog“YS”∶Z＞50931.36=＞Goto 6△Prog“FQ”

Z＞50673.5=＞Z=Z+26.5△Goto Z

Lbl 6∶Prog“59”∶Prog“YS”∶Z＞51953.51=＞Goto 7△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 7∶Prog“60”∶Prog“YS”∶Z＞52546.8=＞Goto 8△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 8∶Prog“61”∶Prog“YS”∶Z＞53477.04=＞Goto 9△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 9∶Prog“62”∶Prog“YS”∶Z＞54118.18=＞Goto A△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl A∶Prog“63”∶Prog“YS”∶Z＞54700=＞Goto B△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl B∶“CX ERROR”▲

Goto 0

Lbl Z∶Z=Intg （1000Z+.5） ÷1000∶B=Intg（1000B+.5）÷1000∶“LC=”∶Z∶Pause 0∶“BJ=”∶B▲

Goto 0

（說(shuō)明：T、L測(cè)點(diǎn)相對(duì)測(cè)站的方位角和距離，T的取值例：12°34′56″輸為12.3456.Q、U為測(cè)站坐標(biāo)，程序運(yùn)行前先存入.Goto 2前的樁號(hào)為第2個(gè)曲線組合的ZH點(diǎn)樁號(hào)，以后類推.“BJ＝”顯示正值則測(cè)點(diǎn)在線路右幅，顯示負(fù)值則測(cè)點(diǎn)在線路左幅.）

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)本項(xiàng)目實(shí)際使用后，此方法有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）精度較高，實(shí)測(cè)精度可達(dá)0.5cm以內(nèi)；（2）作業(yè)人員少，僅需2人即可滿足需要；（3）反饋迅速，當(dāng)場(chǎng)可立即得出隧道任意點(diǎn)的超欠挖值；（4）成本低廉，采用隧道控制測(cè)量必須的全站儀以及工程計(jì)算使用的KASIO 4800，TC402約5萬(wàn)元（附送4800一臺(tái)）.

采用此種方法檢查的隧道斷面數(shù)值滿足施工需要，造價(jià)低廉，比采用斷面儀的方式為項(xiàng)目節(jié)約成本約50萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)了較高的經(jīng)濟(jì)效益.

〔1〕張冠南，周建春.GPT超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)在馬留山隧道中的應(yīng)用[J].2012(12).

〔2〕孫恒.路線中樁三維坐標(biāo)測(cè)設(shè)方法探討[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2004(24).

〔3〕李同海,李立增.三維坐標(biāo)法測(cè)量隧道斷面研究[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007(12).

TU198

A

1673-260X（2013）11-0040-02