隧道洞内控制测量.doc

作者:刘西为(向浦)摘要:隧道洞内控制测量方法由于受环境条件限制,在测量条件差,干扰大等各方面情况影响下,保证测量精度与可靠性,使隧道相向开挖工作面能按规定精度正确贯通,并使各项建筑界限符合验收精度要求。剖析与研究隧道控制测量贯通精度及试测方法尤为重要。关键词:隧道 控制测量 精度 贯通 误差估算 一、隧道控制测量目隧道控制测量目在于控制隧道贯通误差在允许贯通误差内,保证隧道相向开挖工作面,沿着隧道线路前进,在贯通面处将隧道贯通。二、影响隧道贯通误差因素影响隧道贯通误差大小三个因素:洞外控制测量精度等级、洞内控制测量精度等级、隧道长度。整个隧道控制网由洞外与洞内两部分组成。洞内与洞外控制通过洞口投点传递。最好是将洞口投点纳入洞外控制网一起观测与平差。因此在选择洞口投点时,不仅要考虑在洞口开挖时不受破坏,还应顾及洞口场地布置不影响与控制网通视与向洞内联测方便。按照《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定(铁建设[2006]189号)》,隧道平面控制测量适用长度,如下表:测量部位测量方法测量等级测量精度(″)适用长度(km)~201/~61/<41/≥6 <6 ~201/~71/≤51/20000洞外平面控制测量宜结合隧道长度、平面线形、地形与环境等条件,采用GPS测量或导线测量,并符合下列规定:1        洞外导线网应沿隧道两洞口连线方向布设;2         洞外高程控制测量应根据测量设计精度,结合地形情况、水准路线长度以及仪器设备条件,采用水准测量或光电测距三角高程测量;在铁路山岭隧道工程来说,隧道贯通误差主要包括以下几个方面:纵向、横向、方位角、高程等。(1)纵向贯通误差:铁路隧道纵向贯通误差影响隧道中线长度,只要它不低于线路定测精度1/2000,就能满足铺轨要求,不会造成坡度有害影响。(2)方位角贯通误差:用贯通导线将两端洞内导线连通后,对于同一方位边由两端算得方位角之差即为方位角贯通误差。该误差是洞内与洞外测角误差总影响。(3)横向贯通误差:对于铁路山岭隧道来说,横向贯通精度至关重要。如果横向贯通误差过大,就可能使已衬砌地段侵入建筑界限,造成巨大经济损失。按照《新建铁路工程测量规范》TB10101-,隧道相邻开挖面间允许贯通中误差如下表:测量部位横向中误差(mm)高程中误差(mm)相邻两开挖洞口间长度(km)<44~<88~<1010~<1313~<1717~<20洞 外3045609012015018洞 内406080**********洞内、洞外总影响5075100**********贯通误差限差为贯通中误差总影响值2倍,如下表所示:两开挖洞口间长度(km)<44~<88~<1010~<1313~<1717~<20横向贯通误差(mm)100150200300400500高程贯通误差50 (4)高程控制测量:在隧道洞口设置施工水准点,并使用精密水准仪与导线点高程联测,精度不低于二等几何水准要求。每隔200~500m设一水准点,并定期进行复测,作高程贯通误差估算。(5)误差控制:在纵向、横向、方位角与高程几项贯通误差中,关键是横向贯通误差与高程贯通误差。所以在隧道测量中主要以横向贯通误差与高程贯通误差作为衡量精度主要尺度加以规定。根据现行《新建铁路工程测量规范》(TB10101-99)中关于隧道开挖极限贯通误差、贯通中误差及洞内各等级光电测距基本导线基本要求对施工误差进行控制。三、隧道贯通误差估算方法(1)平面贯通误差估算用GPS技术建立隧道施工控制网估计控制网测量误差对隧道横向贯通误差影响一般采用下面简化公式进行估算:式中,表示洞外GPS控制测量误差对贯通面横向贯通误差总影响,、分别表示两端洞口GPS控制点误差对横向贯通误差影响,S1、S2分别为两端洞口GPS进洞控制点至贯通面距离,、分别表示两端洞口进洞边方向值中误差,ρ为常数206265″。洞内控制测量测角、测距对横向贯通误差影响值按下式计算:测角影响值:,测距影响值:。为导线点至贯通面垂直距离(m),为导线边对贯通面投影长度(m),为洞内测角中误差(″),为导线边长相对中误差。(2)高程贯通误差估算高程测量对隧道竖向贯通误差影响用下式子估算:式中,为每公里水准测量偶然中误差,L为水准路线长度。四、洞内控制测量规范性做法1)、洞内导线精度设计在施测前,首先应根据隧道长度来确定洞内控制网测量等级。洞内控制网等级与测角中误差及边长相对精度按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定(铁建设[2006]189号)》。2)洞内导线网形设计洞内导线网