摘要:隧道施工測量是高速公路是隧道測量過程中的核心環節,對隧道的施工質量和施工進度起著至關重要的作用。本文通過以貴州省赤水至望謨高速公路(仁懷至赤水段)為例,探討了高速公路隧道施工測量的關鍵技術。
關鍵詞:高速公路;隧道施工;測量;關鍵技術
一、 高速公路隧道施工測量的重要性意義
我國大部分地區地勢險峻,為了縮短兩地之間的距離,需要在大山中間打通道路,必然要修建隧道,隧道施工測量的結果準確與否直接影響到隧道施工,其重要性不言而喻,隧道施工單位尤其重視此項測量工作的開展。測量技術人員通過控制網的布設以及坐標系統的建立等一系列工作,其重要意義就是為了保證隧道施工測量數據的準確性,保證誤差達到最小,切實提高高速公路施工質量,保證安全通車。
二、 貴州省赤水至望謨高速公路(仁懷至赤水段)項目簡介
七里坎隧道為分離式長隧道,左幅隧道平面線形進口段位于直線上,出口段位于半徑為2000m的圓曲線上;右幅隧道平面線形進口段位于半徑為3100m的圓曲線上;中間為直線,出口位于半徑為2700m的圓曲線上。左、右幅進、出口均采用削竹式洞門墻。七里坎隧道位于貴州高原北部邊緣,位于向四川盆地過渡地帶商,隧道內地勢情況復雜,起伏較大,隧道穿過山體。進口位于較平緩的坡面上,出口位于兩側沖溝間緩斜收窄,橫坡較緩,地表森林植被多為密集的竹類植物。
三、 平面控制、高程控制網的布設
(一) 洞外點位布設
洞的進出口通常設置2、3個控制點,洞外以附和導線的形式對精測點進行加密布置。測量儀器可以選擇使用全站儀和水準儀,隧道中線要精確控制。洞口位置的導線點位布置在洞口旁邊,地面一定要選在穩定可靠的地方,使用混凝土澆筑固定樁位,點和點之間必須確保通視良好。點位布置完成后,基準點使用設計單位提供的導線網點,進行測量及平差的計算。
(二) 洞內導線測量
隧道洞內導線的控制測量是建立在洞外控制測量的基礎上,根據洞內施工所要達到的要求,對導線進行布設,起始點設置在洞口,支導線布置在隧道兩旁,連接后構成閉合導線,在洞外高級點閉合。根據現場實際的施工條件,導線邊長直線段設置為150m,曲線盡量大于70m。導線布設選取的地方不僅要施工干擾小,而且穩固可靠。
從洞外向洞內的測角、測距,首先保證工作選取條件是視線清晰,時間可以選擇在早上或者傍晚進行,洞內的測角測距宜采用儀器和現標多次置中的方法,將導線邊長放長,采用雙照準法觀測。照準的目標必須位于亮度充足的位置,儀器的鏡面無水霧附著。洞內導線的坐標和方位角要根據洞外控制點進行平差計算。根據實測坐標來反算里程和偏距,然后再判斷位置和高程的移動方向,使用相對坐標系進行放樣,不然計算量大而且不好理解各坐標的含義,在放樣過程中不知道該如何移動到待放樣的坐標點上。
(三) 高程控制
高程控制點每間隔100~200m之間設置一個,其布置形式為閉合水準線路,根據洞外水準控制點閉合,特殊情況時,需要增加點數來進行加密設置。用水準儀測量時需要注意以下事項:加密水準點以四等水準控制的方式來進行復測,以往返觀測的路徑來進行復測,根據測量結果進而來判斷數據的可使用性。
四、 分項工程測量方案
(一) 隧道測量放樣
隧道進行挖掘潛首先要進行校核中線點的工作,在所要挖掘的斷面上標識出已經設計好的斷面輪廓線。開挖工作一完成,就應及時測量挖掘工作量,根據挖掘的情況,以斷面圖的形式繪出。曲線段的隧道挖掘,進行中線及高程的放樣,使用全站儀儀器。開挖斷面成形后,采用斷面檢測儀對挖掘斷面進行詳細檢查,一旦出現欠挖后要立即通知施工隊伍進行補挖處理。洞內測量的隧道以中線法進行,中線點點位橫向偏差在5mm以內,直線地段一般采用正倒鏡延伸直線法。鋼支撐定位放樣應依據設計圖紙制作加工,尺寸一定要和圖紙保持高度一致。在實地上測設的有拱頂高程和起拱線高程以及隧道中線,控制鋼拱架兩側拱腳的平面位置和高程,采用醒目顏色標定記號,書面交底給測量負責人,以便于后期查找。
(二) 隧道監控測量
施工中會遇到許多不良的地質條件,在隧道施工過程中,采用動態化設計和信息化施工,提前做好各項準備,沉著面對可能發生的地質變化,加強對圍巖變形和支護結構受力狀態的監測,及時獲取圍巖穩定狀態和支護結構可靠性信息,不斷修正支護參數,根據參數需要來調整施工工藝。作為測量技術人員,一定要對數據有預判性,這樣才能將地質災害提前消除,避免施工時事態擴大,從而保證隧道能夠順利安全施工。
(三) 竣工測量
洞內水準點埋設數目較多,為方便測量,及時將測量的點數在墻上標記出來。需要中線復測的埋設永久中線點,直線段一般每200~250m之間設置一個中線點,緩和曲線起始點的位置設置一個,永久中線埋設之后,在隧道邊墻進行明顯標識,便于測量時查找,以及后期施工時進行再次測量。在緩和曲線中測得一個點的坐標,根據偏離軸線的距離計算出它的弧長。需要加測斷面處和測繪處原則一般是直線地段選取50m,曲線地段選取20米,以線路中線為準的隧道實際凈空,繪制出圖,圖中標出拱頂高度、起拱線寬度、路面水平寬度。
竣工測量時數據要和前期數據做對比,對出現偏差的數據要詳細核對,必要時進行監護檢測,確保竣工測量數據具有使用價值,能夠起到重要的指導性作用。
五、 結論
高速公路隧道施工測量時要嚴格按照操作規程,認真檢查和分析測量結果,加強儀器的保養及周檢計劃,確保其處于良好狀態,因此測量方法的好壞直接影響到隧道施工的質量。
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作者簡介:
郭天虎,河南省洛陽市,洛陽理工學院。