【正文】 5 第一章 隧道工程 施工 測(cè)量 概述 概述 隧道施工測(cè)量工作主要包括：開挖測(cè)量、結(jié)構(gòu)放樣、貫通誤差測(cè)量、竣工測(cè)量等。施工的先導(dǎo)是開挖，按開挖時(shí)的測(cè)量要求來(lái)講，可分兩種方法：一種是先挖導(dǎo)坑后擴(kuò)大成型，如先拱后墻法、上下導(dǎo)坑法、上導(dǎo)坑法等，因?yàn)檫@些開挖方法在擴(kuò)大是還有糾正隧道位置的較大的余地，所以測(cè)量工作可以先粗后精；一種是一次開挖成型，緊跟著襯砌成洞，此時(shí)按隧道線路中線的精度要求，隨時(shí)引進(jìn)正式中線到開 挖面，以便根據(jù)正式中線進(jìn)行開挖、放樣、立模、襯砌。 采用先挖導(dǎo)坑，后擴(kuò)大成型的方法時(shí)導(dǎo)坑的掘進(jìn)是依據(jù)臨時(shí)中線放樣，臨時(shí)中線是由后方的正式中線引出來(lái)的，而正式中線是由洞內(nèi)的導(dǎo)線測(cè)設(shè)的，同時(shí)為了控制開挖面位置的高低，還需根據(jù)正式水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)采用一次開挖成形時(shí)掘進(jìn)過(guò)程中也需要測(cè)設(shè)較高精度的臨時(shí)中線或直接將正式中線引測(cè)至開挖面。掘進(jìn)工程就是根據(jù)中線和水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)設(shè)、檢查或放樣開挖斷面的輪廓線，以便鉆爆，使鉆爆后的坑道斷面輪廓達(dá)到設(shè)計(jì)位置。隨即進(jìn)行襯砌施工，襯砌施工必須根據(jù)正式中線與正式水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放樣，開挖前 進(jìn)到一定程度時(shí)，必須由洞外控制點(diǎn)引測(cè)正是中線進(jìn)行拱部、邊墻、鋪底、仰拱、排水溝等各項(xiàng)結(jié)構(gòu)物的放樣。隧道相向開挖時(shí)的中線隨著掘進(jìn)距離的增長(zhǎng)產(chǎn)生誤差，因此，在隧道貫通面處必然會(huì)產(chǎn)生平面和高程貫通誤差。如果貫通誤差不進(jìn)行調(diào)整，硬將兩端洞口引線的線路中線連接起來(lái)，則會(huì)在貫通面附近地段產(chǎn)生線路硬性扭曲，嚴(yán)重的情況下會(huì)造成建筑物侵入限界，因此，為了使貫通后線路中線能按規(guī)定的精度符合它的設(shè)計(jì)位置，還要進(jìn)行貫通誤差的測(cè)定和線路中線的調(diào)整。竣工以后，進(jìn)行竣工測(cè)量，其目的：一方面是檢查施工質(zhì)量；一方面為交付使用提供各種測(cè)量方法 的依據(jù)，以便進(jìn)行設(shè)備安裝、維修和改建時(shí)使用?？⒐ひ院?，有必要的時(shí)候有計(jì)劃的進(jìn)行沉陷、位移觀測(cè)。 隧道測(cè)量的前期準(zhǔn)備 （ 1）認(rèn)真閱讀相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)確領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。工程所處在平曲線、豎曲線范圍以及所有參數(shù)，應(yīng)認(rèn)真驗(yàn)算設(shè)計(jì)給定的平面坐標(biāo)、設(shè)計(jì)高程。對(duì)不清楚和有異議的地方及時(shí)提出，以免貽誤工程施工。 （ 2）熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范以及對(duì)本工程的具體測(cè)量要求。熟悉《隧道工程施工技術(shù)規(guī)范》的測(cè)量章節(jié)要求，保證工程設(shè)計(jì)圖紙中隧道凈空要求、結(jié)構(gòu)輪廓幾何尺寸、相互之間的位置關(guān)系，實(shí)測(cè)時(shí)做到心中有數(shù)。 （ 3）了解隧道施工工藝 和步驟，提前為施工做好放樣準(zhǔn)備。一般設(shè)計(jì)文件對(duì)隧道施工工藝和步驟都有提出要求和設(shè)計(jì)，實(shí)際施工時(shí)也會(huì)有一定的變動(dòng)。所以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作時(shí) 6 應(yīng)認(rèn)真研究工藝和步驟，準(zhǔn)確控制好每階段的輪廓尺寸。 （ 4）制定較為詳細(xì)的施工測(cè)量計(jì)劃方案。根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量交樁，根據(jù)以上 3 點(diǎn)要求，技術(shù)人員應(yīng)該制定較為詳細(xì)的施工測(cè)量計(jì)劃方案，包括測(cè)量準(zhǔn)備、儀器適配、正常實(shí)施測(cè)量的技術(shù)要求等等。 第二章 隧道控制網(wǎng)的建立及誤差調(diào)整 工程概況 獅子崖隧道位于鎮(zhèn)安縣青銅關(guān)鎮(zhèn) ,雙線全長(zhǎng) 4 m,是省際公路柞小高速公路上的第一長(zhǎng)隧 道。其中左線起訖樁號(hào) LK130+~LK132+945,長(zhǎng) 2 m。右線起訖樁號(hào)RK130++, 長(zhǎng) 2 m 。 該 隧 道 依 山 傍 水 , 一面是水流 ???????? HHO ShibSH 湍急的乾佑河 ,一面是懸崖峭壁的獅子崖 ,地形險(xiǎn)峻 ,測(cè)量工作難度大。控制測(cè)量技術(shù)成為獅子崖隧道施工的一大難題。 隧道進(jìn)出口閉合測(cè)量 根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量交樁，正式實(shí)測(cè)前，應(yīng)對(duì)所交樁位的坐標(biāo)和高程進(jìn)行閉合聯(lián)測(cè)，符合精度要求后才能正式實(shí)地放樣。如果出現(xiàn)精度達(dá)不 到要求，應(yīng)盡早通知有關(guān)單位進(jìn)行聯(lián)測(cè)。短隧道可以進(jìn)行全站議導(dǎo)線閉合測(cè)量，長(zhǎng)隧道或者地形復(fù)雜的可采用 GPS全球定位測(cè)量。 進(jìn)出洞口測(cè)量 包括地形地貌、標(biāo)高埋深等項(xiàng)目。隧道進(jìn)出口位置地形的復(fù)測(cè)相當(dāng)重要，它直接關(guān)系到以后隧道洞口能否安全進(jìn)洞。洞口地形復(fù)測(cè)，主要是復(fù)核與設(shè)計(jì)圖紙是否相符，包括工程量復(fù)核、進(jìn)洞口樁號(hào)、覆蓋層厚度、是否偏壓，偏壓時(shí)地形對(duì)洞身結(jié)構(gòu)影響程度，是否應(yīng)采取變更洞口位置，變更洞口臨時(shí)支護(hù)形式參數(shù)以及洞口地貌特征對(duì)洞口的影響和洞門形式是否合適等等。 7 隧道洞外控制測(cè)量 洞外平面控制 測(cè)量 1） 建網(wǎng) 根據(jù)進(jìn)出口地形特點(diǎn) ,由進(jìn)口的 GPS028,GPS029,GPS030 及左、右洞口的投點(diǎn)分別組成四邊形 閉合 導(dǎo)線 ,形 成獅 子崖 隧道 進(jìn)口 的平 面控 制網(wǎng) ,見圖 21。由 出口的GPS031,GPS032,GPS033 及左、右洞口的投點(diǎn)分別組成四邊形閉合導(dǎo)線 ,形成獅子崖隧道出口的平面控制網(wǎng) ,見圖 22。進(jìn)出口均采用精密導(dǎo)線法進(jìn)行洞外控制測(cè)量。 2） 測(cè)量等級(jí)與技術(shù)要求 根據(jù) JTJ 06199公路勘測(cè)規(guī)范 (以下簡(jiǎn)稱《測(cè)規(guī)》 )的規(guī)定 ,該隧道洞外控制測(cè)量等級(jí)采用“四等導(dǎo)線” ,其技術(shù)要求見表 21。 等級(jí) 附和導(dǎo)線長(zhǎng)度/km 平均邊長(zhǎng) /km 每邊測(cè)距中誤差 /mm 測(cè)角中誤差/() 導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 方位角閉合差/（） 測(cè)回?cái)?shù) DJ1 DJ2 四等 20 13 1/35000 n5? 4 6 表 21 導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)要求 因受地形限制 ,GPS028~GPS029 點(diǎn)間距為 m,GPS029~GPS030 點(diǎn)間距為 m,根據(jù)《測(cè)規(guī)》的規(guī)定 ,采用絕對(duì)閉合差進(jìn)行評(píng)價(jià)。 洞外高程控制測(cè)量 1） 建立閉合水準(zhǔn)路 線 建立與平面控制網(wǎng)相似的閉合水準(zhǔn)路線 ,必要時(shí)需與 2 28 標(biāo)水準(zhǔn)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè) ,以保證引測(cè)進(jìn)洞高程的高精度。 2） 高程控制測(cè)量等級(jí)設(shè)計(jì) 高程控制等級(jí)由公式 hM? =177。 m L 來(lái)計(jì)算 ,其中 , hM? 為兩端水準(zhǔn)點(diǎn)的高程中誤差 。m 為 8 每公里水準(zhǔn)測(cè)量中誤差 (一般應(yīng)取全中誤差 )。L 為兩開挖洞口間的水準(zhǔn)路線長(zhǎng) ,km。 3） 高程控制測(cè)量操作要點(diǎn) ,應(yīng)按奇、偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)程序進(jìn)行觀測(cè) ,即分別按“后前前后”和“前后后前”的觀測(cè)程序在 相鄰測(cè)站上交替進(jìn)行。在一測(cè)段的水準(zhǔn)路線上 ,測(cè)站數(shù)目應(yīng)安排成偶數(shù)。一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)路線的往、返測(cè)應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行 (如上午、下午 )。在洞外高程控制測(cè)量中 ,根據(jù)山區(qū)作業(yè)坡陡路窄的特點(diǎn) ,視線盡量避開山彎 。由于坡度大 ,讀數(shù)時(shí)盡量提高視線高度。 ,最好結(jié)束在固定的水準(zhǔn)點(diǎn)上 ,否則應(yīng)選擇兩個(gè)堅(jiān)穩(wěn)可靠、光滑突出、便于放置水準(zhǔn)標(biāo)尺的固定點(diǎn) ,并加以標(biāo)記。 隧道洞內(nèi)控制測(cè)量 洞內(nèi)平面控制測(cè)量 1)建網(wǎng) (見圖 23) 洞內(nèi)平面控制測(cè)量采用等邊閉合導(dǎo)線環(huán)網(wǎng) ,導(dǎo)線環(huán)的邊數(shù)為 4 條 ~6 條。直線地段中線樁間距為 200 m,曲線地段 (R=1 100/1 080)按照最大通視長(zhǎng)度的要求 ,導(dǎo)線長(zhǎng)取 120 m,共設(shè) 6 個(gè)導(dǎo)線環(huán)。 2) 測(cè)量等級(jí)設(shè)計(jì) 洞內(nèi)導(dǎo)線為等邊閉合導(dǎo)線環(huán)網(wǎng) ,則洞內(nèi)橫向貫通中誤差由式12 3222 ????????? nsmm k?? 計(jì)算。 其中 ,m 為洞內(nèi)橫向貫通中誤差 。 ?m 為測(cè)角中誤差 ,(″ )。ρ為 206 265″ 。 ks 為兩開挖洞口間長(zhǎng)度 。n 為導(dǎo)線邊數(shù)。 3) 洞內(nèi)平面控制測(cè) 量操作要點(diǎn) ,應(yīng)在夜晚或陰天進(jìn)行 。在測(cè)定定向角和洞內(nèi)、外連接角或當(dāng)洞內(nèi)、外高差和邊長(zhǎng)懸殊過(guò)大時(shí) ,水平角的觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)要比規(guī)定的增加 50%100%。 ,一般 35 測(cè)回重新置中一次 ,并采用雙照準(zhǔn)法 (兩次照準(zhǔn)、兩次讀數(shù) ),以減少對(duì)中誤差的影響 ,保證測(cè)角精度。水平角觀測(cè)采用方向觀測(cè)法觀測(cè) ,每個(gè)測(cè)回的零方向讀數(shù) ,應(yīng)均勻分配在度盤的不同位置上。 9 ,距離及豎直角應(yīng)往返觀測(cè)各 4 個(gè)測(cè)回 ,量距每測(cè)回讀數(shù) 6次。 ,正式中線點(diǎn)由鄰近的導(dǎo)線點(diǎn) 以極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)在地面之后 ,應(yīng)在中線點(diǎn)上安置儀器 ,以任意兩個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn)為目標(biāo)測(cè)其角度。用實(shí)測(cè)角與坐標(biāo)反算的角值比較 ,以檢查中線點(diǎn)測(cè)設(shè)的準(zhǔn)確性。 洞內(nèi)高程測(cè)量 洞內(nèi)高程應(yīng)由洞外高程控制點(diǎn)向洞內(nèi)測(cè)量傳遞 ,結(jié)合洞內(nèi)的行車橫洞、人行橫洞及緊急停車帶的位置設(shè)立高程點(diǎn) ,以便校核。為便于施工 ,每 100 m 在邊墻部位設(shè)立墻角水準(zhǔn)點(diǎn)。 洞內(nèi)正常測(cè)量 洞內(nèi)施工測(cè)量主要控制好隧道凈空，開挖、支護(hù)、二襯不要侵入凈空，當(dāng)然也要控制好超挖過(guò)大的問(wèn)題。按照設(shè)計(jì)或?qū)嶋H圍巖地質(zhì)情況，測(cè)量精度也相應(yīng)分為 3個(gè)級(jí)別，即開挖輪廓測(cè) 量、初期支護(hù)定位測(cè)量以及二次襯砌施工測(cè)量。 1)開挖輪廓測(cè)量放樣 設(shè)計(jì)文件一般都提供了襯砌設(shè)計(jì)圖，一般情況均可按設(shè)計(jì)圖紙給定的輪廓參數(shù)進(jìn)行測(cè)量放樣。但應(yīng)值得注意的是，設(shè)計(jì)圖紙給定的預(yù)留沉降量是分圍巖級(jí)別統(tǒng)一給出的，而現(xiàn)場(chǎng)施工由于位置不同往往會(huì)出現(xiàn)不一致的地方，需要施工單位自己調(diào)整掌握。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，洞口 5 m10 m 內(nèi)（視圍巖情況）應(yīng)該高于設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放樣，以減少由于洞口開挖后，山體的應(yīng)力釋放，產(chǎn)生過(guò)大的洞口破壞。而 10 m 以后根據(jù)量測(cè)結(jié)果，可以按設(shè)計(jì)提供的參數(shù)進(jìn)行（圍巖穩(wěn)定時(shí)甚至可以降低要求）。洞內(nèi)圍巖強(qiáng)度 穩(wěn)定性如果較設(shè)計(jì)差，地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重的局部地帶，也應(yīng)高于設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放樣，以減少不良地質(zhì)巖體段的應(yīng)力釋放，巖體失穩(wěn)造成凈空受限的情況發(fā)生。如果按設(shè)計(jì)文件放樣后（其他支護(hù)措施又到位），均不能滿足凈空要求，則應(yīng)提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院改變支護(hù)參數(shù)和增加預(yù)留沉降量要求。要求測(cè)量技術(shù)人員每循環(huán)的開挖輪廓必須到現(xiàn)場(chǎng)畫出，以控制好鉆孔輪廓位置，盡量減少超挖和欠挖。 2)初期支護(hù)定位測(cè)量 要求每次進(jìn)行支護(hù)時(shí)，測(cè)量人員均應(yīng)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行支護(hù)框架體儀器定位，防止立架錨噴支護(hù)實(shí)體侵入凈空，否則日后返工，鑿除難度很大，嚴(yán)重影響工期和質(zhì)量。這個(gè) 階段控制好輪廓標(biāo)高、凈寬、保證輪廓園順，一般就不會(huì)出現(xiàn)大問(wèn)題。當(dāng)然如果支護(hù)結(jié)束后凈空過(guò)大，則日后二襯工程質(zhì)量將增大，施工單位經(jīng)濟(jì)效益也將損害。 3)二次襯砌測(cè)量 隧道二次襯砌施工測(cè)量是正常施工測(cè)量的最后一道關(guān)卡，它的準(zhǔn)確與否直接影響隧道通車凈空要求和能否按設(shè)計(jì)要求竣工交驗(yàn)，因此極為重要，一定要慎重處理。這個(gè)階段主要根據(jù)設(shè)計(jì)文件，在平面和高程上嚴(yán)格按圖放樣，定位整體襯砌臺(tái)車（一般按范要求，可以將原設(shè)計(jì)輪廓