隧洞洞内控制测量的探析
卢群
摘 要：在隧洞施工中，施工控制测量工作格外重要。测量精度对整个施工质量具有直接影响。本文将对隧洞施工控制测量规划与误差进行一定的分析，同时介绍隧洞内控制测量的基本流程，并给出提高贯通精度的相关措施。
关键词：隧洞；控制测量；贯通精度
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.127
1 隧洞施工控制测量规划与误差
1.1 平面控制測量规划与误差
受隧洞地形的限制，洞内平面控制测量工作在贯通之前是由支导线构成的。在进行开挖时，应该对支导线做好相关的规划工作，并做好误差估算以及施测级别的工作。在设计控制测量方案之前，首先对贯通面与开挖平面的设计图纸要有全面的了解，然后按照施工要求，对洞内条件，包括通视条件与出渣情况对测量产生的影响在工程图纸上加以标注。测角和导线边长是横向贯通中常见的两类误差，这两种误差会对隧道的贯通准确度造成严重影响。通过使用误差传播原理进行分析，发现导线的测角与侧边是相互独立的，因此做误差分析时可以分别进行。
1.2 高程控制测量规划与误差
高程控制测量精确度会对隧洞内的误差造成一定影响，具体而言，高程控制测量误差级别取决于竖向贯通中产生的误差。竖向贯通误差中常见的是水准测量结果误差和三角高程测量误差等。通常可以采用一定的公式估算竖向贯通中的误差，也可以通过固定公式完成对中高差中数的偶然中误差的计算，并通过对数据的对比规定误差级别，从而选择符合规定的等级指数，原则上是所选级别的标准值大于计算值。
2 隧洞洞内控制测量的具体流程
2.1 选取仪器设备
对隧洞进行施工时，需要对相关的仪器设备进行选择，主要选择原则如下：首先，测距精度不大于2mm+2×10-6D，水准仪的精度应该控制在大于等于±1mm/km的范围内，测角的精度≤±1″；其次，测量过程中使用的所有仪器应该符合行业标准，并且已完成对设备的专业检定认证工作。
2.2 掘进工程
在确定洞外工程控制网的精度、可靠性和灵敏度的条件下，进行隧洞外洞内联测，联测工作应该由专业测量工作人员在温度条件稳定、天气晴朗时完成。具体测量时，应该充分考虑在不同时段，不同温度条件，不同天气对测量结果的影响。具体使用方向观测方式，对竖直角的测量应该反复进行4次，测距的工作需6次才可完成。在一定条件下计算边长，并保持投影面高度与隧洞中线平均高程一致。
最后是调节测量准确度，在进行隧洞施工控制测量时，应该将附属工程中展开混凝土衬砌工作与洞外施工进行同时考虑。需要沿着相向开挖的导线开展相关工作，然后解决平差问题，并对贯通误差做出处理。相关的工作人员需要根据方案中的控制测量标准完成以上工作，并严格做到遵循工作流程，严格推进工程。
3 提高洞内控制测量精度的措施
3.1 洞内控制测量精度的估算
（1）估算平面控制测量精度。洞内导线依据设计等级实测时受到诸多因素影响，如洞内通识条件、施工技术等因素限制，造成实际实测出现偏差，未能完全按照设计路线进行，此时就需要以已实测的结果为基础精度估算该导线。
1）直伸型隧洞洞内横向贯通中误差采用直伸支导线终点的点位误差：
MBz=±mSβ2n+（mβρL）2n+1.53
n- 导线边数；mβ-测角中误差，s；mss- - 测边相对中误差；L- 导线全长，km；
2）而非直伸型隧洞的横向贯通中误差采用非直伸支导线终点的点位误差：
MBf=±mSβ2n+（mβρL）2∑Dy2
n- 导线边数据，β-测角中误差，s；mss- - 测边相对中误差；L- 导线全长，km；∑Dy2导线重心到各导线点距离的平方和 （导线重心为导线各点坐标X、Y值的平均值），m2；计算还未施测的导线点位依照设计拟定的点位计算进行，整个结算过程中只要确保其MBz， MBf值≤洞内设计横向贯通中误差。
（2）估算高程控制测量精度。高程传递终点的精度，计算m△为：
m△=±14n[△△R]
△- 测段往返测高差不符值；R- 测段的长度；n- 测段数。实践表明，在水准测量与三角高程测量中此种高程控制测量精度估算方法可以有效使用。
3.2 提高控制测量精度的措施
（1）在测量过程中，需要严格按照设计的控制测量等级相关技术完成测量。测量过程中尽量使用三联脚架法，并注意各个基座与棱镜以及仪器之间有无隙动、气泡有无偏离、对中偏离是否较大等等。
（2）在隧洞开挖过程中，应该不断增设基本导线点，控制开挖的临时点要在2-3个以内，并且做到及时的检测，保证洞内开挖的正确性。
（3）当隧洞开挖到一定程度时，需要对导线进行检测、复测以及精度的估算。若由于外力因素导致施工改变原设计路线时，需要对精度进行一定的估算，并做好记录工作。对于导线在铺设过程中应该尽量布置成等边直伸型，在测量环境允许的范围之内，尽可能选择长边。
（4）对边长的投影计算做到精准，并正确计算各个点的平面坐标。对于三角高程测量，应该严格按照相关程序进行。例如垂直角的观测，需要在相同测距一次性照准时完成；若三角高程的等级在三等或者三等以上时，在测量过程中需要采取一定措施完成测量。如果隧洞的贯通面较多，还需要考虑隧洞全部贯通后的轴线情况；如果洞内伴随有混凝土衬砌施工，应该对相向挖的两条导线进行附合，以保证洞内混凝土衬砌施工的形体正确。
4 结语
综上所述，在隧洞内控制测量施工时，应该由专业人员严格按照相关的行业标准完成有关工作。同时落实施工方案，并参照工程要求，将理论与实践进行有效结合，通过规范化的流程完成对精度的控制，减少控制测量的误差，以保证工程施工质量。
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