隧道測量及監(jiān)控量測

褚進展 武海江 趙力均 彭 睿

（1.廊坊中油朗威工程項目管理有限公司, 河北 廊坊 065000；2.中國石油管道建設(shè)項目經(jīng)理部，北京 100101；3.中國浩遠(yuǎn)建設(shè)集團有限公司, 甘肅 蘭州 730000；4.中國石油管道建設(shè)項目經(jīng)理部，北京 100101）

1 隧道測量

隧道測量：主要分為：控制測量和放樣測量兩部分。

（1）隧道控制測量又分兩個小部分：

①地面控制測量；這是隧道工程測量中最主要的部分。

下控制測量；地下（隧道內(nèi)）控制測量的精度是決定貫通的關(guān)鍵。

（2）隧道（內(nèi)）施工放樣測量；其精度好壞，決定隧道掘進是否超挖和欠挖的核心。

1.1 地面控制測量（加密）

當(dāng)前隧道工程的地面控制測量，從設(shè)計階段開始，普通采用GPS全球定位系統(tǒng)，解決平面，而高程部分（還有待進一步的研究），仍用直接水準(zhǔn)測量配合。局部地區(qū)（線路不太長）用全站儀敷設(shè)電磁波平面、高程導(dǎo)線（采用閉合、附合導(dǎo)線進行嚴(yán)密平差計算）。對于施工單位，還必須在進、出洞口，進行加密控制，以滿足每一進、出洞口，各有三個加密控制點。同時，還應(yīng)對設(shè)計和業(yè)主所提供的首級控制資料進行：復(fù)測、檢核精度以及成果有無差錯；也可因地制宜，建立區(qū)域性獨立施工控制網(wǎng)，以滿足本區(qū)域內(nèi)的精度，達(dá)到貫通精度要求。當(dāng)設(shè)計（和業(yè)主）單位提供的首級控制資料精度不太高時，更宜采用區(qū)域性（只針對單一一條隧道）的獨立網(wǎng)。其優(yōu)點：

（1）可避開首級控制的精度。仍可保持與首級控制精度一致（國家四等控制精度要求），而不影響施工的等級精度。具體作業(yè)方案：只利用首級控制兩個點：同時起和閉一個點，（利用另一點作檢核獨立網(wǎng)的方位閉塞之用）。采用閉合導(dǎo)線。

（2）對發(fā)展隧道地下控制測量的等級，提供可發(fā)展空間。按一般首級控制等級都是國家的四等，施工單位要加密時，就只能為一級導(dǎo)級精度，如要再發(fā)展進洞的地下控制，就只能是二級導(dǎo)線，當(dāng)洞長為兩公里時，僅測距相對閉合差≤1/10000一項，就直接影響到貫通誤差達(dá)到±0.10m（己超過國家規(guī)定的要求±0.05m）。因此，更宜采用區(qū)域性的獨立網(wǎng)。

1.2 極坐標(biāo)法（支站）放樣測量

當(dāng)?shù)孛婵刂泣c（加密）之后，即可在洞口觀測墩上，進行隧道內(nèi)的施工放樣測量,一般均采用全站儀支站的方法。根據(jù)隧道橫斷面大小和地質(zhì)情況的好壞，大部分作業(yè)面采用分臺階施工：先上（左和右）、下（左和右）、后底部掘進。因此，放樣的控制點很難一次作好不變動，也得滿足施工的程序，在每一個工作橫斷面上，支站點要分兩次，甚至三次才能完成。鑒于隧道內(nèi)的除渣，來往通行車輛碾壓、石渣粉塵的掩蓋，洞內(nèi)的地面控制點很難在較短時間保存（即便不損壞，一次除渣后就無法找到），只有將控制點制作于洞內(nèi)兩邊的邊墻上（墻上標(biāo)志），在每一處支站應(yīng)分別測三個點，用油漆涂記號（中心點一定要?。褐睆讲淮笥?mm）；支站時最好采用小棱鏡（覘標(biāo)高為零），減少每次對點誤差。

2 隧道監(jiān)控量測

2.1 隧道監(jiān)控量測的必要性

隧道與地下工程是一種特殊的工程結(jié)構(gòu)體系。隧道一經(jīng)開挖，其中所包容的原狀力學(xué)體系便被打破，四周原有的受力狀況已經(jīng)改變。隨著開挖面的增大或者深度的增長，這種改變也將不斷的延續(xù)。在支護敷設(shè)后的一段時間內(nèi)，雖然受力狀態(tài)已發(fā)生改變，但是支護與圍巖體之間的力的作用還沒有達(dá)到最終平衡。隨著時間的推移，根據(jù)得到的信息再做若干變動，這種受力狀態(tài)的改變才會停止，支護與圍巖間力的作用體系逐漸達(dá)到最終平衡。

2.2 量測要求

（1）能快速埋設(shè)測點。隧道在開挖過程中，開挖面四周兩倍洞徑范圍內(nèi)受開挖影響最大。

（2）每一次量測數(shù)據(jù)所需時間應(yīng)盡可能短。

（3）測試元件應(yīng)具有良好的防震、防沖擊波能力。

（4）測試數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確可靠。

（5）測試數(shù)據(jù)直觀，不必復(fù)雜計算即可直接應(yīng)用。

（6）測試元件在埋設(shè)后能長期有效工作。

（7）測試元件應(yīng)具有足夠的精度。

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