隧道洞內控制測量方案淺析摘要：隧道的順利貫通，洞內控制測量至關重要，本文作者結合工作經驗，對隧道洞內控制測量進行了論述，引發思考。

關鍵詞 ：隧道貫通洞內控制測量測量方案

1概述

隧道貫通時，貫通誤差的影響值，由洞外和洞內控制測量兩部分組成。由于洞外控制測量現如今多采用gps靜態觀測控制網，精度高，且觀測條件不利影響因素對測量精度的影響較小，易于控制，本文主要對洞內控制測量方案進行論述、分析。本文以作者主持施測的G314國道奧依塔克鎮至布倫口段公格爾隧道工程為例進行論述、分析。

2測量方案的要求及精度

2.1洞內導線測量。根據《工程測量規范》（GB50026-2024）規定，洞內的平面控制網宜采用導線形式，并以洞口投點（插點）為起始點沿隧道中線或隧道兩側布設成直伸的長邊導線或狹長多環導線。導線的邊長宜近似相等，直線段不宜短于200m，曲線段不宜短于70m，導線邊距離洞內設施不小于0.2m。當雙線隧道或其他輔助坑道同時掘進時，應分別布設導線，并通過橫洞連成閉合環。

本次論述、分析的實例公格爾隧道全長為2.3km，根據測量規范要求，本次洞內導線測量的等級應為四等。2.2洞內水準測量。根據《工程測量規范》（GB50026-2024）規定，洞內的高程控制測量宜采用水準測量方法。隧道兩端的洞口水準點、相關洞口水準點（含豎井和平洞口）和必要的洞外水準點，應組成閉合或往返水準路線。洞內水準測量應往返進行，且每隔200~500m應設立一個水準點。

本次論述、分析的實例公格爾隧道全長為2.3km，根據測量規范要求，本次洞內高程控制測量的等級同樣分為四等。

3測量方案的設計對比及選定

3.1隧道洞內平面控制網布設方案設計。由于隧道內施工場地狹小，控制網布設難度較大，為了提高導線端點的精度，在不增加較多工作量的前提下，提出以下兩個方案。方案一：支導線法（單導線）。傳統的支導線布設方案（如下圖）簡單，觀測工作量少，布設靈活，但由于沒有多余觀測和其他約束條件，在實際工作中即使發生錯誤也無法檢查，同時隨著導線長度的增加，端頭點橫向誤差隨機迅速變大。

支導線法控制點布置對隧道貫通誤差預計的影響計算如下：結合洞內施工條件，洞內導線平均邊長200m，從洞口至貫通面設7個導線點，按四等導線測量技術要求，測角中誤差2.5義，導線全長相對閉合差1/35000。

①測角中誤差對貫通的影響：

②測邊中誤差對貫通的影響：因為支導線控制點基本在隧道中線附近布置，測邊中誤差對貫通誤差的影響極小，故將測邊中誤差對貫通的影響忽略不計。

所以公格爾隧道支導線法布置控制點洞內測量對貫通誤差的影響為±45mm。

方案二：雙導線法（主副導線法）。沿洞內布置控制點形成閉合導線環，沿隧道中線布設主導線，在主導線旁靠隧道邊布設副導線，構成主、副導線環，組成一個閉合導線環。觀測閉合環的所有內角，進行角度檢核，測量各條導線的邊長，通過角度閉合差可以評定角度觀測的質量和提高測角的精度，對提高導線端點的橫向點位精度非常有利（主副導線網布置見下圖）。

雙導線法（主副導線法）控制點布置對隧道貫通的影響：

結合洞內施工條件，洞內導線平均邊長200m，從洞口至貫通面設7個導線點，按四等導線測量技術要求，測角中誤差2.5義，導線全長相對閉合差1/35000。

①測角中誤差對貫通的影響：

②測邊中誤差對貫通的影響：因為雙導線導線控制點基本在隧道中線附近布置，測邊中誤差對貫通誤差的影響極小，故將測邊中誤差對貫通的影響忽略不計。

所以公格爾隧道雙導線法（主副導線法）布置控制點洞內測量對貫通誤差的影響為±24mm。

根據以上綜合分析可得出以下結論：①導線橫向誤差隨導線延伸成遞增趨勢，導線越長增加速度越快，當采用雙導線法方案時，橫向誤差精度明顯提高。在上述兩個方案中，支導線的精度最低，雙導線法（主副導線法）精度較高。②在工作量方面，雙導線法（主副導線法）較高，支導線法較低。結合以上兩方面，按《工程測量規范》（GB50026-2024）中規定，本隧道洞內控制測量橫向貫通中誤差的限值為45mm，本隧道采用支導線法橫向貫通中誤差影響值已經達到45mm，故本隧道不可采用支導線法布置洞內控制點；本隧道采用雙導線法（主副導線法）布置洞內控制點，經計算橫向貫通中誤差影響值為24mm，小于《工程測量規范》（GB50026-2024）中規定的45mm，故決定本隧道洞內應使用雙導線法（主副導線法）布置洞內控制點。

3.2隧道洞內高程控制網布設方案設計。為保證隧道豎向施工的精度，首先對隧道洞口附近至少2個已知高程點進行附合測量，合格后方可進行后續高程測量。高程控制網布設直接利用雙導線發布置的平面控制點，布置圖見前文雙導線法布置示意圖。

本隧道高程測量設計為四等水準，每公里(km)高程測量高程中數中誤差m塄=±5mm。

則m塄h=±m塄姨L=±5×姨2.4=±7.7mm。

結合以上計算，按《工程測量規范》（GB50026-2024）中規定，本隧道洞內控制測量高程貫通中誤差影響值的限值為25mm，本隧道采用四等水準高程測量設計經計算高程貫通中誤差影響值為7.7mm，小于《工程測量規范》（GB50026-2024）中規定的25mm，故決定本隧道洞內高程測量采用四等水準。

4技術總結及結束語

由于隧道洞內施工條件的限制，隧道洞內施工控制網在保證隧道順利貫通有著重要的地位和起著相當關鍵的作用，而如何合理、嚴密的建立隧道洞內施工控制網，便成了決定工程質量和生產效益的必不可少的先決條件。因此，在國內外各種長大隧道施工中，測繪工作人員之間也對如何能夠建立滿足更高精度要求的施工控制網進行了各種論證研究。本著為工程服務的原則，本文以作者主持施測的公格爾隧道控制測量方案的研究簡要歸納出以下提高隧道洞內工程控制測量精度的現場施測方案、方法。

通過對兩種導線控制網方案的分析比較最終確定采用雙導線法（主副導線法），因為此種方法在保證精度的同時又能檢核測量成果。此種方法可以使長度在1000米以上隧道的控制測量取得良好效果，可長期運用到隧道控制測量中。不過隧道工程洞內施工控制網的建立都大同小異，很難找到具有突破性質的新方法，但并不是說所有施工控制網的精度都一樣，而相同的最佳布置形式在不同的情況下也不一定是最佳方案。因此，控制測量沒有定論，如何選擇更好的布置形式不單取決于外界等因素，也要依靠測量工作者長期的經驗積累和大量的知識積累。

參考文獻：

[1]GB50