1、淺談 隧道控制測 量摘要：在隧道施工中，采用兩個(gè)和多個(gè)同向的掘進(jìn)工作面分段掘進(jìn)隧道，使其按設(shè)計(jì)要求在 預(yù)定地點(diǎn)彼此接通。為實(shí)施貫通而進(jìn)行的有關(guān)測量工作，稱之為貫通測量。貫通測量設(shè)計(jì)大 多數(shù)的隧道測量內(nèi)容，由于各項(xiàng)測量工作中都存在誤差，從而使貫通長生偏差。因此在隧道 測量中為了保證貫通誤差的設(shè)計(jì)要求，這就要求在隧道有關(guān)測量中要盡量的避免或減少誤 差，控制的方法有精確測量還有一定的測量方法和技巧。關(guān)鍵詞：貫通測量，控制，控制測量，導(dǎo)線布設(shè)，高程測量，超欠挖，路線定線1.1隧道施工測量的內(nèi)容和作用隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，我國地下隧道工程日益增加。如公路隧道、鐵路隧道、水 利工程輸水隧道、地下鐵道、礦山

2、通道等。地下隧道工程施工需要進(jìn)行的主要測量工作主要 包括：地面控制測量：在地面上建立平面和高程控制網(wǎng)；聯(lián)系測量:將地面上得坐標(biāo)方向和高程傳遞到地下，建設(shè)地面下統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)；地下控制測量：包括地下平面與高程控制；隧道施工測量：根據(jù)隧道的設(shè)計(jì)進(jìn)行放樣、指導(dǎo)及襯砌的中線及高程測量。根據(jù)工作地點(diǎn)劃分，隧道施工測量可以分為地面測量和地下測量兩大部分。1.2地面控制測量地面控制測量主要是對(duì)施工隧道進(jìn)行定位、定向和控制，一般根據(jù)實(shí)際情況不成網(wǎng)狀或 導(dǎo)線。1、控制網(wǎng)布設(shè)步驟收集資料主要包括施工地區(qū)的比例尺地形圖；隧道所在地段的路線平面圖；隧道的縱、橫斷面 圖；隧道平面圖；隧道施工技術(shù)設(shè)計(jì)；周圍以后控制點(diǎn)資料；

3、該地區(qū)的水文、氣象、地質(zhì) 及交通等方面的資料。現(xiàn)場勘查與交樁在對(duì)收集到的資料進(jìn)行初步的分析之后，為了進(jìn)一步判定已有資料的正確性和了解實(shí) 地情況，需對(duì)隧道穿越的地區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘查。一般沿隧道線路中線，從洞口一端向另一端 進(jìn)行，觀察隧道兩側(cè)地形，應(yīng)特別注意洞口路線的走向、地形與施工設(shè)施的布設(shè)情況。勘 查過程中有設(shè)計(jì)人員向測量人員現(xiàn)場交樁。選點(diǎn)布網(wǎng)一般直接到現(xiàn)場勘查先點(diǎn)，要注意利用已有控制點(diǎn)，選點(diǎn)時(shí)應(yīng)考慮一下因素：在隧道的進(jìn)出口，斜井與平洞等的標(biāo)樁位置，豎井的附近，曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)及交點(diǎn) 等處應(yīng)選點(diǎn)。：三角網(wǎng)的基線應(yīng)選在平坦的地方，三角性的邊長應(yīng)大致相等，求距角應(yīng)不小于30。：控制點(diǎn)要選在穩(wěn)定、牢靠的

4、地方，不受施工的影響。（4）：在每個(gè)洞口至少有三個(gè)控制點(diǎn)，確保洞內(nèi)導(dǎo)線測量有足夠的起始和檢測數(shù)據(jù)。（5）：相鄰兩點(diǎn)要通視，避免造高標(biāo)。三角網(wǎng)的形式一般采用單三角鎖，當(dāng)隧道出口附近有精度可靠的高級(jí)三角點(diǎn)時(shí)，可考慮 布設(shè)三角網(wǎng)或三邊網(wǎng)。2、地面導(dǎo)線測量選點(diǎn)要求（1）在直線隧道中，為了減少導(dǎo)線距離誤差對(duì)隧道橫向貫通誤差的影響，應(yīng)盡量 將導(dǎo)線沿著隧道中線布設(shè)，導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)應(yīng)盡可能的少，以減少測角誤差對(duì)橫向 貫通誤差的影響。（2）對(duì)于曲線隧道，應(yīng)沿曲線的切線方向布設(shè)，最好能把曲線的起、終點(diǎn)也作為 導(dǎo)線點(diǎn)。這樣曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)上的總偏角就可以根據(jù)導(dǎo)線測量結(jié)果計(jì)算出來。（3）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)考慮橫洞、斜井、豎井的位置（4）為

5、了增加校驗(yàn)條件，提高導(dǎo)向測量精度，應(yīng)盡量布設(shè)成閉合導(dǎo)。3、地面水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量的等級(jí)，取決與隧道的長度、隧道地段的地形情況等。水準(zhǔn)測量施測，一般 可利用路線基平水準(zhǔn)點(diǎn)高程作為起始高程，沿水準(zhǔn)路線在每個(gè)洞口至少應(yīng)埋設(shè)三個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。 水準(zhǔn)路線應(yīng)構(gòu)成環(huán)，或者布設(shè)成兩條相互獨(dú)立的水準(zhǔn)路線。1.3豎井聯(lián)系測量為了使井上、井下采用統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)所進(jìn)行的測量工作，稱坐聯(lián)系測量。聯(lián)系測量的 任務(wù)在于確定：井下導(dǎo)線中一條邊的方位角；井下導(dǎo)線中一個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)x和y；井下起始點(diǎn)的高程；定向分為幾何定向和物理定向兩大類。1.4地下控制測量1、地下導(dǎo)線測量地下導(dǎo)線測量的目的是以必要的精度，按照與地面控制測量統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)

6、，建立地 下的控制系統(tǒng)。根據(jù)地下的導(dǎo)線坐標(biāo)，就可以標(biāo)定隧道中線及其襯砌位置，保證貫通等施工。 地下導(dǎo)線的起始點(diǎn)通常設(shè)在隧道的洞口、洞口、斜井口。起始點(diǎn)坐標(biāo)和方位角有地面控制測 量或聯(lián)系測量確定。這種在隧道施工過程中所進(jìn)行的地下導(dǎo)線測量與一般地面導(dǎo)線測量相比較有以下特 點(diǎn)：（1）地下導(dǎo)線隨隧道的開挖而向前延伸，所以只能逐段布設(shè)支導(dǎo)線。而支導(dǎo) 線采用重復(fù)觀測的方法進(jìn)行校核。（2）導(dǎo)線在地下開挖的坑道內(nèi)布設(shè)，因此其導(dǎo)線形狀完全取決于坑道形狀， 導(dǎo)線點(diǎn)選擇余地小。（3）地下導(dǎo)線是先布設(shè)精度較低的施工導(dǎo)線，然后在布設(shè)精度較高的基本控 制導(dǎo)線。設(shè)地下導(dǎo)線是應(yīng)考慮貫通是所需要的精度要求，另外還應(yīng)考慮到導(dǎo)線點(diǎn)

7、的位置，以保 證在隧道內(nèi)以必要的精度放樣。在隧道建設(shè)中，導(dǎo)線一般采用分級(jí)布設(shè)。（1）施工導(dǎo)線：在開挖面向前推進(jìn)時(shí)，用以進(jìn)行放樣且指導(dǎo)開挖的導(dǎo)線測量。 施工導(dǎo)線的邊長一般為2550米。（2）基本控制導(dǎo)線：當(dāng)掘進(jìn)長度達(dá)100300米以后，為了檢查隧道的方 向是否與設(shè)計(jì)的相符合，并提高導(dǎo)線精度，選擇一部分施工導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè) 邊長較長，精度較高的基本控制導(dǎo)線。主要導(dǎo)線：當(dāng)隧道掘進(jìn)大于2千米時(shí)，可選擇一部分基本導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)主要導(dǎo)線，主要導(dǎo)線的邊長一般可選在150800米。在隧道施工中，一般只布設(shè)施工導(dǎo)線與基本控制導(dǎo)線。當(dāng)隧道過長時(shí)才考慮布設(shè) 主要導(dǎo)線。導(dǎo)線點(diǎn)一般設(shè)在巖石堅(jiān)固的地方。隧道的交叉處須設(shè)點(diǎn)。考慮到使

8、用方便， 便于尋找，導(dǎo)線點(diǎn)的編號(hào)盡可能做到簡單，那次序排列。由于地下導(dǎo)線布設(shè)成支導(dǎo)線，而且測一個(gè)新點(diǎn)后，中間要間斷一段時(shí)間，所以當(dāng) 導(dǎo)線繼續(xù)向前測量時(shí)，需先進(jìn)行原點(diǎn)檢測。在直線隧道中，檢核測量可只進(jìn)行角度觀 測9,在曲線隧道中還需檢核邊長，在有條件是盡可能構(gòu)成閉合導(dǎo)線。由于地下導(dǎo)線的邊長較短，儀器對(duì)中誤差和目標(biāo)偏心誤差對(duì)測角精度影響較大， 因此應(yīng)根據(jù)施測導(dǎo)線等級(jí)，增加對(duì)中次數(shù)。2、地下水準(zhǔn)測量下水準(zhǔn)測量以洞口水準(zhǔn)點(diǎn)的高程為起始數(shù)據(jù)，經(jīng)導(dǎo)入高程傳遞到地下水準(zhǔn)基點(diǎn)，然后有 地下水準(zhǔn)基點(diǎn)出發(fā)，測定隧道內(nèi)個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，作為施工放樣依據(jù)。地下水準(zhǔn)測量的特點(diǎn)：水準(zhǔn)線路與地下導(dǎo)線相同，在隧道貫通之前，地下

9、水準(zhǔn)線路均為支 線，因而需要往返測。通常利用地下導(dǎo)線點(diǎn)作為水準(zhǔn)點(diǎn).在隧道施工中，地下水準(zhǔn)支線隨開挖面的緊張而向前延伸。為滿足 施工要求，一般可先測設(shè)精度較低的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，其后在測設(shè)精度 較高的永久水準(zhǔn)點(diǎn)。1.5施工測量在隧道施工測量中，對(duì)隧道走向的控制極為重要，而控制隧道走向的控制條件就是控制 隧道中線，以此來控制隧道的走向。隧道中線的控制，是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所給的參數(shù)來控制的。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所給的設(shè)計(jì)參數(shù)， 計(jì)算出有關(guān)樁號(hào)的坐標(biāo)，準(zhǔn)確放樣中線里程樁號(hào)。在隧道施工中，隧道中線基本控制隧道的 開挖的前進(jìn)方向，再由設(shè)計(jì)參數(shù)控制隧道的開挖輪廓線。其中現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛，最簡單的操作方法就是將所給的設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)

10、計(jì)路線編寫成一個(gè) 計(jì)算程序，根據(jù)里程算出坐標(biāo)稱之為正算，根據(jù)坐標(biāo)推算里程稱之為反算，再加上高程計(jì) 算，這樣就可以把一條隧道立體的控制。同樣，只要把路線中線確定，我們就可以確定任意 一點(diǎn)距相對(duì)應(yīng)的同一里程中線的偏移量，從而達(dá)到控制隧道走向的目的。在隧道的施工過程 中，最主要的就是控制超欠挖、控制路線的走線、控制二襯厚度、隧道的標(biāo)高。超欠挖控制：超欠挖控制的核心理念就是開挖半徑必須大于等于設(shè)計(jì)開挖半徑，從而給 初期支護(hù)和二次襯砌留有做夠的空間，從而保證初期支護(hù)厚度和二次襯砌厚度，最終符合凈 空設(shè)計(jì)要求。超欠挖計(jì)算就是根據(jù)所測點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算出該點(diǎn)的實(shí)際半徑，在于設(shè)計(jì)半 徑相比較。路線走向控制:；

11、路線走向控制就是要控制隧道中線的控制，同時(shí)也要控制隧道兩邊墻 距中線的距離，從而達(dá)到控制路線走向。中線控制主要是利用兩坐標(biāo)點(diǎn)的距離來計(jì)算的，計(jì) 算距離的前提就是計(jì)算出這一點(diǎn)同一里程的中線坐標(biāo)，從而計(jì)算出該點(diǎn)與中線的距離，而該 點(diǎn)的中線坐標(biāo)計(jì)算就要知道該點(diǎn)的里程，此時(shí)應(yīng)用坐標(biāo)反算里程得出該點(diǎn)的里程。計(jì)算出該 點(diǎn)距中線的距離，從而控制隧道兩邊墻的走向，最終控制隧道走向。控制而成厚度:控制二襯厚度在整個(gè)隧道施工中都是核心，二襯承載者整個(gè)隧道的受力， 保證隧道的正常通行，所以二襯厚度必須保證，按照設(shè)計(jì)要求，給二襯提前預(yù)留空間，這就 要控制好開挖，必能出現(xiàn)欠挖這樣才能保證二襯厚度，同樣二襯臺(tái)車定位也要做到準(zhǔn)確，而 二襯臺(tái)車定位依據(jù)就是隧道中線點(diǎn)，從而對(duì)準(zhǔn)確放樣隧道中線點(diǎn)要求極高。隧道標(biāo)高控制：隧道標(biāo)高控制主要是