高速公路隧道施工測量關鍵技術

劉 磊

(福建省眾益工程勞務工程有限公司，福建 福州 350400)

高速公路隧道施工測量關鍵技術

劉 磊

(福建省眾益工程勞務工程有限公司，福建 福州 350400)

以成武高速公路隧道施工為例，從控制測量、施工放線、監控量測等方面，闡述了高速公路隧道施工測量的關鍵技術要點，旨在提高施工測量質量和效率，保證隧道安全施工。

高速公路，隧道，測量儀器，導線

1 概述

成武高速指甘肅省成縣至武都的高速公路，該公路是甘肅省高速公路網規劃的S1甘肅省地方高速公路(平涼武都高速公路)的重要組成路段，在甘肅省干線公路網中具有特殊的地位和作用。成武高速公路武都西隧道為分離式特長隧道，左線全長3 763 m，右線全長3 781 m。隧道凈寬10.25 m，凈高5.0 m，是成武高速的控制性工程之一，其建設難度位居整個成武高速之首。武都西隧道從開工到貫通，共歷經三年，施工測量包括洞外控制、洞內控制、施工放線和監控量測工作。

2 控制測量

1)洞外控制測量。

進場伊始，在接到業主或設計單位隧道進出口平面控制點高程控制點后，隨即進行控制點的檢校復核工作。控制點是整個隧道工程施工的數學基準，施工過程中的其他控制點均由此衍生，其重要性不言而喻。本項目測量班組用了兩周時間對其進行復核。經過驗證，確保控制點的正確性，并采取保護措施保證點位的穩定和不被破壞。

2)洞內控制測量。

洞內控制測量的作用是給出隧道正確的掘進方向，并保證準確貫通。

就本項目隧道而言，按照規范，貫通橫向誤差限差為10 cm，高程誤差限差為7 cm。按照等精度影響原則即洞外控制和洞內控制所造成誤差相同，計算洞內控制測量的先驗誤差限差，可知我們所使用徠卡2秒級全站儀滿足精確貫通所需精度。而高程傳遞按照國家四等水準測量施測也足以滿足貫通要求。為了能實現理論上的貫通標準，在各環節做了以下工作：

a.埋點。控制點的穩定是準確測量的最基本要求，按照設計，全隧道內均有仰拱，為控制點的埋設提供了方便。本項目采用的方法是：截取長度約為1 m的22螺紋鋼筋，一端用鋼鋸鋸明顯十字，中段焊若干穩定筋，預埋在仰拱內，保證控制點的穩固。點位旁邊布設明顯標志，便于保存和找尋使用。

b.網形的選擇。由于隧道長條形狀的限制，采用主副導線點閉合成環，主導線和副導線平行前進，兩導線點間距在250 m左右，在掌子面閉合。主導線點平面坐標和高程均測量，而副導線點只需測量平面坐標。此導線布點和測量方式，方式靈活，點位易于選擇，測量工作也較簡單，而且具有多種檢核方法。導線閉合成環，角度經過平差，提高了橫向的精度。

由于隧道內施工為若干工序的循環，只有在掌子面為鉆眼階段，才能保證視線相對清晰，車輛相對較少，必須抓住有限的時間，以筆者多年的隧道測量經驗，此種隧道布網和測量方法，既可以保證精度，又能在盡量短的時間內完成導線網的測量。由于導線不能一次布設完成，是隨著隧道的開挖逐漸延伸，所以導線的測量是經常性的。在開挖在1 000 m左右的隧道內，一天內即可完成導線網的測量。既不會影響隧道施工的進程，又及時準確的提供導線點數據，得到了隧道各施工班組的好評。

c.高程控制。隨著測量儀器制造技術的發展，目前光電測距三角高程測量的方法已經完全能滿足國家四等水準測量的要求。而工作量三角高程比水準測量要少的多，完成的速度也快得多，在視線較差、車輛進出頻繁的隧道內優勢尤為明顯。

3 施工放線

施工放線的主要任務是確定平面及豎直面內的掘進方向，同時參照圖紙，保證各構筑點在設計的位置。施工放線是隧道內最日常的測量工作。特點是頻繁而重復。

洞內控制點距離較長，不能滿足平時放線的要求。針對此種特點，在洞內導線控制網的基礎上，使用支導線的方法測量兩個臨時控制點，然后用后方交會的方法進行放線測量。在開挖線測量、拱架支護測量等工序中，要求隨叫隨測，且測量時間短，因此后方交會使用尤為重要，大大減少了工序搭接時間，為施工進度提供了保證。

在后方交會的使用中要注意，兩臨時控制點選點要穩定，為了方便使用，在圍巖穩定時，臨時點選在隧道兩側壁是不錯的選擇；兩邊夾角要控制在30°～150°范圍內，保證精度。隧道側壁腰線測量時要和各施工班組做好溝通，為了方便施工，可以按照施工班組要求適當調整腰線高度。

4 監控量測

隧道的監控量測是新奧法隧道施工的靈魂，是隧道安全施工的保證。本人在本隧道監控量測工作中負責的項目是拱頂沉降和周邊圍巖收斂。傳統隧道施工監測多采用鋼尺式收斂儀和拱頂掛倒尺的方法，但這種方法已有明顯的局限性，如現場操作困難，對施工影響大。

隨著光電測距技術的發展，本隧道采用了新技術“無尺測量”，具體為全站儀+方形十字反光片組成現場觀測系統。有如下優點：自動化程度高，操作簡便，減少了因人工操作引起的誤差；精度高，左右兩側可以進行復測復核；非接觸測量，在隧道測量中優勢明顯。新技術的應用得到了業主單位的認可和好評。

在按照設計頻率完成各項監測數據采集后，要進行數據的內業處理，包括沉降和收斂的日平均變化量，隨時間變化的總變化量和平均變化量，并做出直觀圖表，根據數據的變化判斷圍巖的穩定性是否可靠。

本項目的隧道由于進口臨河且高差很大，無法直接進洞，所以采用斜井進洞。在右線臨出洞前，洞頂埋深較淺，進行了密集的量測。在一場大雨后，可以看出沉降數據發生了突變，測量組及時通報項目領導啟動了緊急措施加固基底并支撐初期支護，其后的量測數據又趨于平緩，可以說本次事件是監控量測起到了決定性作用。

5 結語

目前本隧道已順利貫通，通過貫通測量可知，左線橫向誤差1.78 cm，高程誤差3.02 cm；右線橫向誤差2.06 cm，高程誤差1.94 cm，完全在規范誤差范圍內。

隧道測量工作從最初的經緯儀、水準儀，到現在高精度的全站儀普及，測量工作的外業作業越來越簡單，新技術的學習和應用也是個人發展的必然途徑。但從多年的工作經驗來看，對工作的主動性和責任心仍然是根本，認真負責的工作態度，是提高施工測量質量和效率的最根本保障。

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[4] 李 偉.淺析公路施工測量中的常見問題[J].科技創新與應用，2016(29)：234.

Key techniques for construction survey of expressway tunnel

Liu Lei

(FujianZhongyiEngineeringLabourServiceEngineeringCo.,Ltd,Fuzhou350400,China)

Taking Chengxian-Wudu Expressway as the example, the paper illustrates the key techniques for the measurement for the tunnel construction on expressways from the control measurement, construction lining, and inspection measurement, so as to improve the quality and efficiency of the construction measurement and ensure the safe construction of the tunnel.

expressway, tunnel, measurement device, wire

1009-6825(2017)21-0193-02

2017-05-16

劉 磊(1981- )，男，工程師

U452.13

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