關于排叉溝隧道貫通測量技術要點的論述

周桐

摘? 要：所謂隧道測量，就是在隧道工程項目規劃設計環節、勘測設計環節、施工建造環節，以及運營管理環節過程中推進開展的測量技術活動過程。為支持確保隧道工程項目能夠遵照預定的精度控制標準實現貫通目標，控制維持相關性建筑物或者是構筑物所處空間位置的正確性，必須保證具體隧道控制網契合滿足一定的精確度要求，繼而針對隧道工程項目的施工建設過程施加指導性作用，與此同時，推進開展隧道工程項目施工建設階段的控制性測量環節，也應當契合滿足一定程度的精確性控制要求，繼而支持確保具體的施工技術過程得到進一步深入。

關鍵詞：隧道施工測量;控制測量;貫通測量

一、工程概況

排叉溝隧道位于陜西省漢中市勉縣大排叉溝，出口位于馬黃溝，隧道起訖里程Dyk66+860～Dyk68+160，全長1300m，單線隧道。最大埋深約200m，最淺埋深位于Dyk67+780沖溝處，埋深約7.5m。二線繞行，距離既有線200m。

二、編制依據

《鐵路工程測量規范》（TB10101-2018）;

《鐵路工程衛星定位測量規范》（TB10054-2010）;

《鐵路隧道工程施工技術指南》（TZ204-2008）

《中鐵第一勘察設計院精密工程控制測量第一次復測報告》

《排叉溝隧道施工設計圖紙》

三、人員安排及擬投入的測量儀器、計算軟件

為支持確保獲取到具備充分可靠性的工作實施質量，需要引入運用具備充分先進性的測量儀器技術設備，且所有的測量儀器技術設備在具體運用之前，都曾經經歷過規范化的檢測校正環節，契合滿足規范化技術開展要求，且滿足本項目推進過程中的精度控制要求。

本次隧道貫通測量、CPI、CPII平面復測及洞外加密點平面測量采用天寶GPS靜態測量。洞內控制點測量采用測角精度為1″的徠卡TS11全站儀進行導線控制測量。高程測量采用拓普康DL-501電子水準儀。

本次隧道貫通測量擬參加測量技術人員包括測量工程師3人，測量技師5人，投入標稱精度為5mm±1ppm 天寶SPS881雙頻接收機3套，徠佧TS11全站儀1臺，拓普康DL-501電子水準儀1臺，安置接收器采用三腳架和對中精度小于1mm的光學對中器。數據處理及平差投入筆記本電腦1臺，投入車輛2臺。基線處理采用TBC進行處理，網平差采用CosaGPS V5.20數據處理軟件進行解算。

四、隧道貫通方案內容及技術要求

（一）洞外控制網測量

1、平面控制網技術要求

CPI平面復測及洞外加密點平面測量采用GPS靜態測量測量，CPI平面復測按五等GPS技術要求進行測量，洞外加密點平面測量按五等GPS技術要求進行測量。

2、外業要求

為保證外業數據采集的質量，現場測量調度采取多項技術措施并注意觀察以下幾個方面：

a、注意衛星觀測精度是否與預報一致，如出入較大時應根據實際情況整調觀測時間（增加觀測時間），特別要注意衛星健康狀況改變。

b、晝避免使用受限樁點，當不能避開時應意衛星預報和現場精度為依據選擇精度高的時段進行觀測。

c、合理選擇樁位，以改善控制網的圖像條件。

d、在遷站前應確認已經將采集的數據正確儲存。

e、觀測過程中應隨時注意GDOP值必須滿足表二、各級GPS測量作業的基本技術要求，否則應延長觀測時間。觀測人員要保證通信暢通及時。

f、所有參加人員在觀測過程中及時按照“GPS靜態野外記錄表”填寫。

3、洞外靜態測量技術環節（GPS）橫向貫通技術參數項目誤差估算環節

GPS靜態測量前，估算隧道驗前橫向貫通中誤差，計算公式為：

在上述公式中mJ、mc分別表示的是GPS控制樁進技術參數項目、出口位置的Y坐標誤差技術參數項目;

LJ、Lc表示的是GPS控制樁進技術參數項目、出口位置至貫通點位置之間的長度技術參數項目;

mαJ、mαc表示的是進口位置GPS聯系的方位中誤差技術參數項目、出口位置GPS聯系的方位中誤差技術參數項目;

θ、φ表示的是進口位置控制樁，以及出口位置控制樁至貫通點位置連線與線路切線之間的夾角技術參數項目。

在GPS靜態測量技術操作環節結束之后，估算確定隧道驗后橫向貫通中誤差技術參數項目，其計算公式表示如下：

式中σ△y、σ△y、σ△x△y——由進、出口推算至貫通點的x、y坐標差的方差技術參數項目和協方差技術參數項目;

σF表示的是貫通面方位角技術參數項目。

在洞外GPS測量技術過程中，實際發生的技術誤差，涉及GPS測量技術點位的點位中誤差技術參數項目和進洞定向基線邊對應的方位角中誤差技術參數項目。遵照基本的誤差傳播定律，GPS測量技術點位的點位中誤差技術參數項目和定向邊對應的方位角中誤差技術參照項目針對進洞導線技術組件在貫通面之上的橫向貫通誤差技術參數項目影響為

在上述公式中：

m外表示的是因開展洞外導線測量技術環節而引致出現的橫向貫通中誤差技術參數項目

m0表示的是因GPS點位中誤差技術參數項目而引致出現的橫貫通中誤差技術參數項目

L—表示的是GPS進洞技術點位至隧道貫通面位置之間的空間距離距離

mα0—表示的是GPS基線邊方位角中誤差技術參數項目

ρ—206265.00″

隧道進口進洞邊宜選為YACPI043～YACPI044，該方位角中誤差為±0.42″，相對點位精度為1/316000。隧道出口進洞邊宜選為YACPI045-1～YACPI046-1，方位角計算中誤差為±0.41″，相對點位精度為1/301000。則洞外GPS控制測量對橫向貫通誤差的影響值為：5mm≤30mm

（二）洞內控制網測量

1、洞內導線點分布要求

洞內導線邊的長度原則上不小于200m，小于200m的導線邊應采取補強措施。

針對導線點推進開展布設技術環節，應當做好牢固性控制和穩定性控制，降低外界干擾作用強度，且還要確保實際推進開展的施工測量技術操作過程具備充分便捷性，點間視線離洞內設施的距離應當至少保持在0.20m以上。

2、平面控制網技術要求

在推進開展洞內平面控制測量技術環節過程中，要盡量選擇運用導線測量技術方法。對于洞內測量過程中運用的控制導線技術組件而言，要考慮從洞外聯測控制網將其引入。

在洞內導線測量技術環節具體推進開展過程中，其精確度控制應當嚴格滿足如下表格所列的要求：

3、貫通中誤差技術參數項目的估算環節

在控制測量技術環節開展前，應運用下式估算測量過程中涉及的驗前橫向貫通中誤差技術參數項目。

在上述公式之中：σ△y、σ△y、σ△x△y表示的是經由進口空間位置、出口空間位置推算至貫通點空間位置的x坐標差、y坐標差的方差技術參數項目和協方差技術參數項目;

σ△F表示的是貫通面方位角技術參數項目。

（三）高程控制測量技術環節

排叉溝隧道高程控制網由鐵一院于2014年發布《精密工程控制測量第一次復測》中的高程點復測后聯測至隧道內。

1、 四等水準技術要求

2、洞外四等水準復測

洞外四等水準復測按國家四等水準測量的技術要求進行施測，測量出相鄰點之間的高差技術參數項目，與設計院工作單位具體提供的高差表數據信息推進開展比較環節，繼而確定設計院工作單位提供高程控制技術點位的精度水平是否契合滿足相應性的精度控制技術要求，技術點位設置狀態是否具備穩定性，實際獲取的測量技術成果是否具備可靠性。對于在高差技術參數項目比較過程中發現超限，被懷疑有高程沉降的水準點與水準路段，補充進行一次四等水準的往返測量。確認本次測量結果的準確可靠，如還是超限，提交給設計院，一起尋找和分析原因。

本次測量技術環節開展過程中選擇運用拓普康DL-501精密水準儀技術設備，以及與之配套的銦瓦水準標尺技術組件，遵照《國家四等水準測量規范》四等水準測量技術要求推進后續的測量技術作業環節。復測時，應做到如下幾個方面的要求：

a、每天作業前按照儀器操作說明書進行i角檢查與校正，保證i角絕對值在作業過程中不超過±20″，操作過程中密切注意儀器的工作狀態。

b、避免在光線昏暗或陽光強烈的環境下作業，杜絕日出前和日落后進行作業。

c、為控制維持水準尺技術組件的總體穩定性，要選擇運用5.00Kg尺墊技術組件，將尺墊技術組件安放在結構堅實地方完成踩實環節，繼而控制避免尺墊技術組件在具體使用過程中發生下沉問題;為防止尺的晃動，必須使用配套的尺撐，保證水準尺的上下兩氣泡居中，從而保證測量時數據的準確性。

d、在測量技術環節具體開展過程中，要嚴格遵照執行相關性技術文件的控制指導要求，注重將前后視距控制在相等狀態，或者是將前后視距差值控制在恰當合理范圍之內，繼而控制降低測量儀器i角技術參數項目對高差觀測結果施加的影響改變作用。

e、水準路線的設定過程必須嚴格遵照執行技術規范，選擇運用往返觀測技術方法，且遵照相同路線推進開展具體的測量技術操作環節。觀測順序如下：往返測：（后—后—前—前）或，（后—前—前—后）隨時檢查儀器內存狀況，確保數據保存的完好性，原始記錄手薄采用電子記錄手薄。

f、每測段必須一次性進行觀測，當天計算出測段的高差，與設計院提供高差進行比較，對于可能存在沉降現象的技術點位，以及相關性的路段，在第二天推進開展補測復核技術操作環節，在確定具體推進開展的觀測環節數據結果準確且無錯誤條件下，提交給設計院和施工單位，協助尋找和分析原因。

結束語

在陽安二線隧道建設中，貫通軸線偏離方向的測量復核做為隧道貫通一項重要工作，隨著電腦數字化數據處理，甲方非常重視，委托監理方、第三方復核，應該充分利用電腦數字化處理，對測量數據進行統一管理，高效、準確完成測量復核任務，保證貫通順利進展。

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]張項鐸，張正祿.隧道工程測量[M].北京：測繪出版社，1998.

[3]工程測量規范GB50026-2007.中國人民共和國國家標準[S].北京：中國計劃出版社，2008.