論長大隧道洞內控制測量方法的重要性

楊建朋

【摘 要】論文從長大隧道洞內測量技術的研究背景引入，簡述了長大隧道洞內控制測量方法研究的意義，簡述了在長大隧道施工中主要運用的幾種測量方法，并簡略介紹了隧道洞內控制測量時的注意事項，最后對隧道洞內控制測量方法的重要性進行了簡要總結。

【Abstract】This article based on the measurement technology inside the tunnel， introduces the significance of controlling the measurement technology inside the tunnel and common measurement methods in the tunnel construction ， then presents the matters need to attention in the process of measurement inside the tunnel， finally summarizes the importance of the measurement methods inside the tunnel.

【關鍵詞】交通運輸；隧道工程；控制測量

【Keywords】transportation； tunnel engineering； control survey

【中圖分類號】U455 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0141-02

1引言

我國幅員遼闊、地形復雜多變，因此公路、鐵路的建設離不開橋梁與隧道的修建，而隧道工程的建設地點多為山區，地形較為復雜。在隧道工程洞內施工時，洞內空間、視野有限，而洞內控制測量正是依據經過校核過的隧道洞口投點，將其引伸入洞，作為隧道開挖和襯砌的依據，保證工程的順利進行。因為隧道的建設地點多為山區，在隧道建設時容易遇到意料之外的情況，所以隧道施工時洞內控制測量的重要性不言而喻，但我們需要知道測量方法的選擇并不是唯一的，方法的選擇需要根據隧道的具體情況，靈活運用各種方法進行，保證工程正常進行。

2 長大隧道洞內控制測量方法

2.1 長大隧道工程測量技術的研究背景

近幾年來我國鐵路尤其是高鐵的建設尤為迅猛，已建成并投入運營的高鐵總路程占全世界的60%以上。在“十二五”期間我國已基本建成了“五縱五橫”的高鐵網，緊接著“十三五”規劃中指出了我國要大力發展城際快速鐵路和軌道交通，并擬定在“十三五”期間，高鐵再增建一萬公里以上。發展城際快速鐵路和軌道交通離不開隧道工程的建設，作為隧道工程建設的前提，測量技術的運用尤為重要。

2.2 研究長大隧道洞內控制測量方法的意義

在隧道施工中，從設計到后期管理，每一步都離不開測量數據的指導，測量數據的準確性關乎整個工程的施工效率與質量。當測量工作產生的數據誤差不在允許范圍內時，不僅會造成人力財力的嚴重浪費，還會導致工程延誤，進而增加隧道的工程造價，尤其是在復雜地形條件下的長大隧道工程更甚。

2.3 國內外對隧道洞內控制測量方法的研究

正如前文所述，在隧道工程的建設施工中測量技術的運用極為重要，因此更應對其進行深入研究。目前國內外的隧道工程測量都取得了長足發展，測量儀器大都實現了智能化、高效率、高自動化。在實際中GPS測量、全站儀測量等先進測量技術都得到了廣泛運用，大大降低了工作強度，提高了工作效率。國內外專家在測量布網方面提出了種種先進的布網方式，尤其是西南交大劉成龍等人提出的自由測站邊角交會網（圖一）顯著地降低了測量誤差，提高了精度。

3 長大隧道洞內控制測量的常用方法

3.1 全站儀測量

全站儀測量主要運用的是三角測量，它以GPS點為首級測量邊，包含隧道洞口三角網點，同時測向已知的GPS點進行檢查，確定無誤后向洞內延伸。在實際工作中為了保證洞內測量數據的精度，我們需要對所測數據進行檢查。我們在工作中主要采用徠卡 TCA1800 全站儀對洞內進行控制測量，選擇最有利的測量時間，采用兩測回與六測回兩種方法，六測回主要是在水平角測量時采用，測量距離時就用兩測回，在測量時需要測定當時的氣壓、溫度等環境因素，最后用儀器進行校正[1]。

3.2 GPS測量

GPS測量是利用后方距離交匯原理實現定位的，在實際的測量工作中，必須有3臺及以上的GPS接收機進行同步測量，使用4顆及以上的GPS或者格洛納斯才能取得精確的定位結果，實現精密控制測量。運用GPS測量的好處就是能夠實現全天候作業，并且測量時的自動化程度較高、測量簡單迅速，定位精確度很高的同時控制布網結構簡單，能夠大量減輕測量工作量。

3.3 陀螺定向測量

陀螺定向測量工作就是利用陀螺經緯儀測量控制網邊上的陀螺方位角，經過相應的換算以后得到此邊的方位角。陀螺定向測量以其良好的效果在礦井、隧道等方面得到了大量運用，積累了豐富的使用經驗。但我們也需要看到陀螺定向測量的一些缺點，在陀螺定向測量時陀螺方位角容易受到子午線收斂角的影響，因此在利用陀螺定向測量完畢后需要對數據進行一些處理，消除子午線收斂角對其的影響。

4 長大隧道洞內控制測量及注意事項

4.1 長大隧道洞內測量布網

隧道洞內測量布網主要分為以下幾個步驟進行：①隧道洞內導線的布設，②對已布設導線的檢查，③隧道洞內導線的測邊及測角。

相對一般隧道而言，長大型隧道洞內測量受環境因素的影響較大，因此長大型隧道洞內導線的布設形式主要由單個或若干個呈帶狀的閉合導線圈，互相連接組成的導線網。布網的具體導線長度需要綜合隧道的長度、工程施工方法、線路的平面形狀以及斷面的具體寬度等因素來確定，一般而言隧道越長導線就越長。

洞內的控制測量是由洞外引測的，因此在第一階段工作完成后必須對原導線的相鄰邊以及水平角度進行檢查、驗算，判斷其是否符合規范要求。

在隧道洞內導線測邊時需要考慮到氣壓與溫度對精度的影響，尤其是距離測量時更需要把當時的氣壓與溫度值輸入全站儀中，進行數據精度修正。洞內導線測角主要采用方向觀測法（左、右角觀測法）。

4.2 測量時的注意事項

在一些長大隧道的控制測量中，因為洞內的先天條件限制了測量工作，所以在一些測量地段需要臨時停工，保證測量精度。在測量過程中，由于測量儀器是精密儀器，因此需要考慮到氣溫、環境對其的影響。

5 結語

測量工作在隧道工程的建設中起到的作用是十分巨大的，如果沒有測量工作取得的各種地理地形地勢數據，隧道工程的建設將變得十分困難。長大隧道洞內控制測量方法是多種的，因此在實際操作中方法的選擇就尤為重要，適當的控制測量方法對有利于工程的開展。綜上所述，在隧道工程施工中測量工作不能缺少，而隧道洞內控制測量更甚，我們必須深化隧道洞內控制測量方法的研究，才能在有需要的時候選擇合適的測量方法進行測量，提高工程的效率與質量。

【參考文獻】

【1】鄧川.現代長大隧道洞內控制測量與監測技術研究[D].成都：西南交通大學，2012.