老安山隧道洞內控制網的建立及其貫通精度

辛金珠

(中鐵十二局，山西 太原 030032)

西成客專老安山特長隧道是西成客專的重點工程， 隧道全長15 161 m，位于秦嶺南麓低中山區，平均海拔825～1990 m。地形起伏較大，基巖裸露，溝壑縱橫， 地質復雜， 施工難度大。

本文通過對老安山隧道洞內導線數據的統計分析，通過建立雙交叉導線控制網以滿足高精度的施工放樣需求，使長大隧道的貫通精度有了很大提高，確保了長大隧道的貫通精度的規范要求。

1　老安山隧道洞內雙交叉導線的建立

雙交叉導線的原理為：根據測區的現場條件，利用高精度徠卡全站儀TS50同時對若干洞內控制點進行觀測，獲取必要的數據，進而解算控制點的坐標,最終平差獲取控制網成果，用于指導施工。隧道洞內布設交叉導線，保證4點都互相通視，讓每條傳遞邊都參與多個四邊形平差，使網形的結構穩定性增強，以提高隧道貫通的精度。

2　隧道洞內交叉導線控制網設計

洞內控制導線網從隧道洞外GPS平面控制測量確定的洞外聯系邊引入，洞內、外平面控制網宜以邊連接進行聯系測量，交叉導線網觀測的測站間距一般約為350～450 m，測站內觀測4個控制點，全站儀前后方各一對控制點，每一對控制點之間距離盡量放到最大(具體數值由現場隧道斷面大小確定)，防止相鄰反射源影響儀器自動照準精度，以提高洞內平面控制測量的可靠性和精度。控制網構網形式如圖1所示。

圖1　聯測上級控制點的觀測網

控制點沿線路走向成對布設，前后相鄰兩對點之間距離保持在350～450 m，控制點設置在低于路面10 cm，穩固、可靠、不易破壞且便于測量的位置，既要考慮滿足全站儀觀測的需要，又要考慮適合隧道洞內施工對控制點的要求。斜井和正洞中的控制點均按點對布設，點對橫向間距盡可能大但又不能離隧道側壁過近。控制點標識要清晰、齊全、便于準確識別。洞內導線點標石采用專用標釘，如圖2所示。

圖2

3　洞內交叉導線的實施

(1) 徠卡TS50全站儀具有馬達驅動、自動目標搜索、自動照準、自動觀測、自動記錄功能，其標稱精度滿足：方向測量中誤差不大于1″，測距中誤差不大于1 mm+2×10-6D。

(2) 在使用前，檢查前后視的4個徠卡原裝棱鏡的常數是否一致，質量是否完好，用于保障測設過程中的精度。

(3) 在實施測量前，對前后視的4個徠卡原裝基座的對中情況進行檢校，包括氣泡能否整平、目鏡是否清晰。

(4) 邊長觀測應進行溫度、氣壓等氣象元素改正，溫度讀數精確至0.2℃，氣壓讀數精確至0.5 hPa。溫度計建議采用干濕球溫度計，氣壓計建議采用空盒氣壓計。

(5) 外業數據采集。根據《老安山隧道洞外控制測量報告》，并參照《高速鐵路工程測量規范》(TB 10601—2009)中的規定和要求，為保證隧道的橫向貫通精度，隧道洞內控制導線網測量的精度等級設計為隧道二等。

(6) 洞內控制導線網測量方式。洞內控制導線網測量采用交叉導線的形式進行布設，測量時每站至少觀測3個方向點，一般觀測4個方向點。如圖3 所示。

按K字形雙交叉導線測設形成的網形，A4—A6邊參與了A1A3A4A6、A2A3A4A6、A4A5A6A7、A4A5A6A84個四邊形的平差，提高了傳遞邊的精度，這樣測設導線的方法使每條邊都與A4—A6類似地進行了嚴

密平差。

圖3

洞內控制導線網測量精度見表1。

表1　洞內導線網測量的技術要求

4　洞內雙交叉導線控制測量對隧道橫向影響

洞內雙交叉導線對隧道貫通的影響值是隧道洞內控制網的一項重要指標，西成高鐵老安山隧道通過采用高端儀器徠卡全站儀TS50建立雙交叉導線控制網。 2015年9月整個隧道貫通，成為西成客專第一個貫通的長大隧道，用此方法使隧道貫通精度提高、質量容易得到保證。貫通精度見表2。

表2

5　結　語

通過采用高精度徠卡TS50全站儀對老安山隧道洞內雙交叉導線控制網進行測量，提高了隧道貫通精度，可確保滿足高精度施工放樣的需要及長大隧道高精度貫通要求。

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