【正文】 8 隧道超欠挖程序 ................................... 19 第 6 章 監(jiān)控測量 ........................................ 20 監(jiān)控測量的概念 ................................... 20 隧道監(jiān)控量測的必要性 ........................ 20 隧道施工監(jiān)控量測的目的 ...................... 20 一般規(guī)定 ........................................ 21 監(jiān)測依據(jù) ........................................ 21 監(jiān)測內(nèi)容 ........................................ 21 監(jiān)測方法及過程 ................................... 22 全站儀測點的埋設(shè)安裝 ........................ 23 測點布置及觀測要求 .......................... 24 儀器讀數(shù) .................................... 25 第 7 章 結(jié) 束語 .......................................... 26 參考文獻 ............................................... 28 致謝 ................................................... 29 附錄 1 .................................................. 30 附錄 2 .................................................. 34 1 工程測量技術(shù) 在隧道施工中的應(yīng)用 第 1 章 緒論 隧道施工測量的內(nèi)容和作用 1．洞外控制測量：在洞外建立平面和高程控制網(wǎng)，測定各洞口控制點的位置； 2．洞內(nèi)外聯(lián)系測量：將洞外的坐標、方向和高程傳遞 到隧道內(nèi)，建立洞內(nèi)、洞外統(tǒng)一坐標系統(tǒng)； 3．洞內(nèi)控制測量：包括隧道內(nèi)的平面和高程控制； 4．隧道施工測量：根據(jù)隧道設(shè)計要求進行施工放樣、指導(dǎo)開挖； 5．竣工測量：測定竣工后實際中 線位置和斷面凈空及各建、構(gòu)筑物的位置尺寸。施工 放樣 測量是以線路中線測量為其核心和基本，隨著隧道施工技術(shù)的發(fā)展和對施工質(zhì)量以及精度要求的提高，施工放樣測量所涵蓋的領(lǐng)域越來越廣，今天我們討論施工放樣測量時，很自然的會聯(lián)想在掌子面炮孔放樣，激光導(dǎo)向測量隧道輪廓放樣，鋼拱定位，錨桿定位測量，模板放樣以及避車洞、人行橫通道放樣等。 隧道斷面測量主要包括斷面放樣，超欠挖控制，凈空檢查，實際斷面形狀測量及斷面圖繪制等內(nèi)容。盡管如此，很有必要回顧一下隧道斷面測量的發(fā)展。 90 年代安伯格測量技術(shù)公司又推出了更新一代的斷面測量產(chǎn)品 AMT PROFILE3000 和 AMT PROFILE4000 型，這兩種型號的產(chǎn)品 90 年代中期被介紹到中國，在中國很多重點工程中得到了應(yīng)用，在指揮隧道施工和質(zhì)量控制等各方面發(fā)揮 了重要作用，如二灘水電站，小浪底水電樞紐工程，秦嶺鐵路隧道，陜西高速公路隧道等，其中二灘水電站和小浪底樞紐工程由外國施工企業(yè)負責(zé)施工總承包，對在中國分包施工企業(yè)的施工質(zhì)量管理和控制等方面的許多做法給中國企業(yè)留下了深刻的印象。一種全新的 LEICA AMT 隧道測量系統(tǒng)應(yīng)運而生，LEICA AMT 隧道測量系統(tǒng)是安伯格測量技術(shù)公司與萊卡測量系統(tǒng)股份公司強強聯(lián)合的結(jié)晶，她吸取了前六代隧道斷面測量系統(tǒng)的精髓，并賦予 全新的設(shè)計理念，以智能化的應(yīng)用軟件配合 LEICA TPS1100/1200 系列的通用全站儀，實現(xiàn)一機多用，能同時完成隧道斷面測量和施工放樣測量等多種測量任務(wù) 3 第 2 章 烏東德水電站右岸工程概況 地理位置 烏東德水電站是金沙江下游河段（攀枝花市至宜賓市）四個水電梯級 —— 烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的最上游梯級，壩址所處河段的右岸隸屬云南省昆明市祿勸縣，左岸隸屬四川省會東縣。烏東德水電站的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪，電站裝機容量 10200MW，多年平均發(fā)電量 億 。 擋水建筑物為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程 988m，最大壩高 270m；泄洪采用壩身泄洪為主，岸邊泄洪洞為輔的方式。主要建筑物有 進水口、引水隧洞、主廠房及安裝場、主變洞、母線洞、電纜廊道、尾水調(diào)壓室、尾水隧洞、尾水出口、出線豎井及平洞、地面出線場、交通洞、通風(fēng)排風(fēng)（煙）系統(tǒng)、集水井排水管道洞及廠外排水系統(tǒng)等。 地質(zhì)條件 廠房區(qū) 主要包括主廠房、主變室和調(diào)壓室，廠房區(qū)三大洞室平行布置，洞軸線方向為 65176。 （ 1） 主廠房 ① 工程地質(zhì)條件 主廠房位于峽谷岸坡內(nèi)，外側(cè)端墻距岸邊距離約 120m，上覆巖體厚，埋深210m～ 390m。 ～ 185176。 ～ 80176。 ～ 30176。廠房區(qū)裂隙總體上不發(fā)育，統(tǒng)計顯示主廠房優(yōu)勢裂隙有 2組，第 1組裂隙優(yōu)勢產(chǎn)狀為 266176。 ，第 2組裂隙優(yōu)勢產(chǎn)狀為 282176。 ?？傮w上巖溶不發(fā)育， Pt2l33中發(fā)育 K K K K K9 等 5 個規(guī)模小的溶洞，順斷層、裂隙及層面發(fā)育，其 中 K6 相對較大，呈溶縫狀，溶洞長 ，寬 ，可見高度 5m。主廠房絕大部分處于地下水位以下。 ，與洞軸線夾角為 16176。 ② 洞室圍巖工程地質(zhì)分類 右岸主廠房各邊墻及拱頂洞室圍巖工程地質(zhì)分類詳見表 ，右岸主廠房以 Ⅱ 類圍巖為主，次為 Ⅲ 類圍巖。主廠房內(nèi)端墻發(fā)育斷層 f42，可能與優(yōu)勢裂隙構(gòu)成半定位塊體，體積約600m3，在施工過程中，受 爆破等因素影響塊體穩(wěn)定性較差。 由于右岸主廠房洞室軸線與地層走向夾角較小，約 20176。 ，因此在開挖后，邊墻可能因卸荷松弛而產(chǎn)生較多片幫破壞。 （ 2） 主變室 ① 工程地質(zhì)條件 主變室亦位于峽谷岸坡內(nèi)，外側(cè)端墻距岸邊距離 120m，上覆巖體厚，埋深250m～ 370m。巖層巖層傾向 175176。 ，傾角 70176。 ，軸線與巖層走向夾角約 20～ 30176。主變室邊墻附近未見較大斷層出露。主變室地應(yīng)力特征與主廠房相同。 表 右岸主變室三壁圍巖分類成果統(tǒng)計 部位 圍 巖 分 布 各類圍巖面積百分比（％） Ⅱ Ⅲ 下游邊墻 樁號 0~ ~260 68 32 圍巖類別 Ⅱ Ⅲ 頂板 樁號 0~ ~260 圍巖類別 Ⅱ Ⅲ 上游邊墻 樁號 0~ ~260 圍巖類別 Ⅱ Ⅲ 圍 巖 分 類 合 計（％） ③ 主要工程地質(zhì)問題及評價 主變室圍巖以 Ⅱ 類為主，約占 %，圍巖基本穩(wěn)定，局部存在隨機塊體穩(wěn)定問題； Ⅲ 類圍巖占 %，局部穩(wěn)定性差，圍巖強度不足局部可能產(chǎn)生塑性變形。 由于右岸主變室洞室軸線與地層走向夾角較小，約 20176。 ，因此在開 6 挖后，邊墻可能因卸荷松弛而產(chǎn)生較多片幫破壞。 （ 3） 調(diào)壓室 ① 工程地質(zhì)條件 調(diào)壓室亦位于峽谷岸坡內(nèi)，外側(cè)端墻距岸邊距離 100m，上覆巖體厚，埋深180m～ 350m。 ～ 185176。 ～ 80176。 。 、 55176。圍巖總體上巖溶不發(fā)育 ，局部存在順層面的溶縫，勘探平洞 PD8 揭露了 A 類角礫巖，位于調(diào)壓室頂拱（外端墻）附近，調(diào)壓室大部分處于地下水位以下。 ② 洞室圍巖工程地質(zhì)分類 調(diào)壓室以 Ⅱ 類圍巖為主，次為 Ⅲ 類圍巖（表 ）。在調(diào)壓室下游邊墻附近，斷層 f1002 與優(yōu)勢裂隙可能構(gòu)成半定位塊體，方量約 100～ 300m3，在施工過程中，受 爆破等因素影響塊體穩(wěn)定性較差 。 ～ 30176。 調(diào)壓室部分圍巖為 Pt2l33厚層灰?guī)r，巖溶相對較發(fā)育，局部順層溶蝕明顯，而調(diào)壓室部分處于地下水位以下，在開挖過程中局部可能產(chǎn)生涌水問題，初步估算涌水量約 104m3/d 。 2. 控制點：具有精確可靠平面坐標參數(shù)或高程參數(shù)的測量基準點。 4. 控制測量：為建立控制網(wǎng)所進行的測量工作。 第一層排水廊道呈封閉式 “ ”字形布置，中間三條排水廊道位于主廠房及主變洞頂拱上方圍巖中。 上游排水幕距主廠房上游邊墻 ，下游排水幕距調(diào)壓室下游邊墻 ，靠山內(nèi)側(cè)排水幕距主廠房端墻 ，靠河床側(cè)排水幕距主廠房端墻 ，距沿防滲 9 帷幕排水幕最小 14m。 廠外排水廊道斷面為城門洞型，普通斷面開挖尺寸為 （寬 高），兼做混凝土運輸通道的斷面開挖尺寸為 （寬 高），與施工支洞結(jié)合段的斷面開挖尺寸為 （寬 高） ，洞內(nèi)路面為 20cm 厚的混凝土路面，兩側(cè)設(shè)凈尺寸 20cm15cm （寬 高）的排水溝。 資源配置 針對洞挖控制點的重要性，測量部專設(shè)測量控制組，就控制網(wǎng)點的技術(shù)方案制定、實施、測量控制網(wǎng)點成果報告的整理負責(zé)全面質(zhì)量管理；副部長協(xié)助控制項目的具體實施（設(shè)備配置見下表 ）。 10 平面、高程控制網(wǎng)校測及加密方案 根據(jù)第二層排水廊道的布置特性及已形成的主廠房控制點及施工支洞布局特征；控制組嚴格按照以下測量控制網(wǎng)點的施工測量程序進行：熟悉圖紙→現(xiàn)場踏勘→方案確定→具體實測→內(nèi)業(yè)檢查→成果計算→提交報告。由于該部位導(dǎo)線工程暫無閉合導(dǎo)線測設(shè)條件，故在洞室導(dǎo)線布過程中采用了四等高程、平面加密控制網(wǎng)同時進行，以支導(dǎo)線形式布測至頂層排水廊道現(xiàn)有工作面，待支導(dǎo)線完成以后選用洞內(nèi)最長導(dǎo)線以坐標閉合法回歸到廠房 YC07 點進行坐標差值的比對，其比對差值作為本次控制網(wǎng)精度評析。 2）觀測前儀器及前視棱鏡嚴格對中、整平；測前、測后各量一次儀器高 和棱鏡高，高度量至毫米；記錄人員認真仔細記錄好每站的點名和儀器高及棱鏡高。 13 4）隧洞內(nèi)觀測前采取臨近測站停止施工和選擇車輛較少的時段觀測，減小外界干擾對施測數(shù)據(jù)精度的影響；并采用覘牌對向照光，減少折光影響。 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理 對外業(yè)觀測記錄手簿兩人分別進行了 100%的檢查，檢查無誤，依據(jù)規(guī)范要求對邊長進行氣象改正、常數(shù)改正、投影改正；然后將數(shù)據(jù)輸入南方平差易 2020軟件進行平 差及坐標成果的計算 表 第二層排水廊道洞內(nèi)導(dǎo)線坐標表 序號 工程部位 加密點號 X（ m) Y(m) H(m) 備注 1 右岸廠房 YC06 標敦 2 右岸廠房 YC07 標敦 3 中層上游 ZS1 地面鋼筋頭 4 中層上游 ZS2 地面鋼筋頭 5 中層上游 ZS3 地面鋼筋頭 圖 第二層排水廊道控制網(wǎng)平面 示意圖 14 導(dǎo)線控制點精度 校測控制點成果較差對照表（表 ） 加密點號 X（ m) Y(m) H(m) 偏差 X(mm) 偏差 Y(mm) 偏差 H(mm) YC07（首級點） YC07（校核點） 15 第 4 章 隧道施工斷面測量 隧道斷面測量工作準備 隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)、交叉施工的工程很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，空氣質(zhì)量差，紅外線測量儀器反射信號太弱，往往無法進行測量工作。為滿足測量工作需要，需選擇關(guān)鍵工序工作面污染小的時間，停止一些次要工序提前加大 排風(fēng)來滿足測量工作條件。如何及時、準確的提供測量成果，使用的儀器和方法便成了重要因素。用全站儀進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，再對采集的數(shù)據(jù)進行分析。采用可編程計算器進行分析，內(nèi)外業(yè)用時最少，測量工作對工程作業(yè)時間影響最小。這點必須滿足由 附近三個導(dǎo)線點交會而成，夾角不小于 30 度，導(dǎo)線邊長不小于 500m。 斷面測量 徠卡 TCR1201 全站儀機內(nèi)配置有兩個程序可以進行斷面測量。此方法優(yōu)點在于不用頻繁搬動儀器，可測取任一需測斷面，但開挖后的斷面表面凹凸不平，斷面每個點位的測取需重復(fù)多次。 將不同斷面的外業(yè)測量記錄輸入裝有相應(yīng)斷面測量后處理軟件的計算機，計算機經(jīng)過分析、計算與理論斷面比較等處理過程，最后輸出實測及理論斷面比較 16 圖形、斷面面積、超、欠挖面積等有關(guān)參數(shù)（見圖 ）。設(shè)計線開挖線軸 線 圖 斷面測量成果輸出圖 17 第 5 章 超欠挖測量 超欠挖產(chǎn)生的原因 (1)圍巖地質(zhì)條件 在地下隧洞的開挖工程中，不可避免的存在超欠挖現(xiàn)象，巖體的地質(zhì)特征是造成超 欠挖的主要因素之一。由于 圍巖存在明顯的節(jié)理、裂隙、軟弱夾層、溶洞等，爆破后巖體不沿周邊炮孔的輪廓線破 壞，而極有可能沿這些結(jié)構(gòu)面或軟弱面破壞，形成主觀上很難控制的超欠挖 (2)測量放線 控制好開挖輪廓線的精度是測量放線的首要任務(wù)，也是控制超欠挖的一個重要因 素。同時掌子面凹凸不平，畫輪廓線時容易出現(xiàn)偏離。 (3)鉆孔精度 鉆孔精度是整個