導(dǎo)語：如何才能寫好一篇隧道測量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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隧道施工測量首先是在地面上進(jìn)行控制測量，以確定各個(gè)入口的相對位置。由于隧道一般要穿過高山或水域，量距困難，其平面控制測量過去主要采用三角測量法，輔之以橫基線尺視差導(dǎo)線測量。近年來，已逐步應(yīng)用短程電磁波測距儀進(jìn)行導(dǎo)線測量，代替了舊的測量方法。高程控制測量，一般均采用水準(zhǔn)測量方法。也有人采用空間網(wǎng)來建立隧道施工的地面控制網(wǎng)。

隧道測量在隧道工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理階段所進(jìn)行的測量工作。隧道施工測量首先是在地面上進(jìn)行控制測量，以確定各個(gè)入口的相對位置。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

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關(guān)鍵詞 GPS技術(shù)，隧道測量，隧道控制網(wǎng)，Ashtech Solutions

1.1 引言

隨著我國高速公路以及道路建設(shè)迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)勘探技術(shù)和隧道測量控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有發(fā)展需求，需要引入新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)測量的準(zhǔn)確以及加速施工進(jìn)度。而GPS技術(shù)在測量控制中應(yīng)用解決以上難題，尤其是在測量精度上有了很大的提升。經(jīng)實(shí)踐證明，通過建設(shè)高精度GPS控制網(wǎng)，測量誤差只有2厘米，同時(shí)可以滿足所有傳統(tǒng)測量要求，具有很大的應(yīng)用前景。本論文就是在這樣的背景下展開論述，并以沈海高速公路中鐵背山隧道貫通GPS網(wǎng)測量及數(shù)據(jù)處理為例，介紹GPS技術(shù)在平面隧道控制測量中的應(yīng)用。

1.2 GPS隧道控制測量實(shí)例

1.2.1工程概況

論文以鐵背山隧道是沈海高速公路作為研究實(shí)例悲劇，鐵背山隧道分為一號(hào)和號(hào)兩段，一號(hào)段總長1270m，二號(hào)段總長640m，高度都為7.8m，是國家重點(diǎn)高速公路支線。

1.2.2 GPS布網(wǎng)設(shè)計(jì)

我們以二號(hào)隧道控制測量為例，為了實(shí)現(xiàn)GPS控制點(diǎn)的穩(wěn)定性，在隧道的一端設(shè)置一個(gè)高等級GPS控制點(diǎn)（圖中的G210點(diǎn)），同時(shí)在進(jìn)出口各設(shè)了3個(gè)GPS控制點(diǎn)，GP1，GP2，GP3，GP4，GP5，GP210，其中GP1、GP5分別是進(jìn)洞和出洞樁。其測量示意圖如圖1所示。

1.2.3 GPS的外業(yè)測量

實(shí)際作業(yè)過程中，在使用正確的觀測方法的情況下，進(jìn)行同步觀測的GPS測量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄（其中分三次同步觀測，且每次觀測時(shí)間都在60min以上）。

1.2.4 GPS測量的數(shù)據(jù)處理和精度分析

對于精度數(shù)據(jù)處理與分析上我們通過Ashtech Solutions工具進(jìn)行基線解算及控制網(wǎng)的平差，下面就開始介紹通過該工具進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行方法，其具體操作步驟為：

（1）建立項(xiàng)目

① 進(jìn)入“Welcome to Locus”（歡迎）屏② 新項(xiàng)目一般信息，單擊[Create a new project]（建立一個(gè)新項(xiàng)目）鈕，進(jìn)入“new project”（新項(xiàng)目）屏的“Gerneral”（一般信息）卡頁。③ 選定坐標(biāo)系，單擊“new project”（新項(xiàng)目）屏的“Coordinate System”（坐標(biāo)系統(tǒng)）卡頁由“SystemType”（ 坐標(biāo)系統(tǒng)類型）列表框中選“Grid”（標(biāo)準(zhǔn)平面直角坐標(biāo)系）。由“Grid System”列表框中選“1954 Beijing coordinate”。由“Zone”（投影帶）列表框中選“ZN_3”。由“Height System”（高程系）欄選“Orthometer Elevation”（正高系）；由“Geoid Model”（大地水準(zhǔn)面模型）選“Geoid 96 model”。④ 設(shè)置其它參數(shù)，單擊“new project”（新項(xiàng)目）屏的“Miscellaneous”（其它參數(shù)）卡頁按卡頁標(biāo)注逐項(xiàng)填選。“new project”（新項(xiàng)目）進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)填寫，然后單擊[OK]鈕，彈出添加數(shù)據(jù)文件。

（2） 給項(xiàng)目添加數(shù)據(jù)

① 在上面“添加數(shù)據(jù)文件框”中上選[Add raw data files from disk]鈕，由磁盤拷貝原始觀測數(shù)據(jù)到項(xiàng)目文件。加載數(shù)據(jù)文件，然后點(diǎn)[OK]鈕進(jìn)入系統(tǒng)主屏幕。②通過Occupation屬性進(jìn)行原始數(shù)據(jù)查看。③然后進(jìn)行GPS站點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)編寫。

（3）求解基線向量（GPS原始觀測數(shù)據(jù)處理）

①選定解算參考點(diǎn)，分別進(jìn)行點(diǎn)擊“Control Site”—>“Site ID”選取站點(diǎn)MISS。然后編輯修改該點(diǎn)的坐標(biāo)（已知值）為：E 1868361.443；N 599700.170；H 7.900。確認(rèn)右邊“Fixed”欄為“Hor/ver”（平高固定）。②基線解算，逐項(xiàng)單擊菜單“RUN”—Processing—All。然后進(jìn)行網(wǎng)圖刷新和添加解算結(jié)果。

a）解質(zhì)量查看

通過基線中的”QA”狀態(tài)來檢查質(zhì)量，若欄目中為空，則表示已經(jīng)合格，若不為空則存在壞基線。對于壞的基線，嘗試用基線優(yōu)化進(jìn)行處理；如果優(yōu)化不了，則決定是刪除該基線不讓其參與平差還是進(jìn)行補(bǔ)測。

b）逐日添加觀測數(shù)據(jù)并解算新添加的基線

在菜單項(xiàng)“Project”下，選Add GPS Raw Data——From Disk（由磁盤添加數(shù)據(jù)）。選“Tutor Static ＼Day 98.273”子目下的全部數(shù)據(jù)文件。然后通過Processing—Unprocessed來增加新的GPS基線數(shù)據(jù)和未處理的數(shù)據(jù)。

（3）基線處理

1）步環(huán)閉合差

基線向量處理結(jié)果數(shù)據(jù)顯示有9個(gè)同步環(huán)。相對誤差最大為2.486×10—6m，最小為0.479×10—6m，小于允許值5×10—6m。2）異步環(huán)閉合差

數(shù)據(jù)中同時(shí)找到了代表整體精確度的6個(gè)異步環(huán)，相對誤差最大為2.873×10—6m，最小為1.438×10—6m，小于允許值5×10—6m。

（4）GPS網(wǎng)自由網(wǎng)平差

這個(gè)環(huán)節(jié)我們把基線數(shù)據(jù)加載到WGS84系統(tǒng)中進(jìn)行平差運(yùn)算并計(jì)算出相應(yīng)的改正數(shù)。在符合平差值要求規(guī)范基礎(chǔ)上以G210控制坐標(biāo)起點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差.

①做自由網(wǎng)平差計(jì)算

運(yùn)行Run—Blunder detectin，做粗差檢查。運(yùn)行Run—Adjustment，做平差計(jì)算。②查看并分析自由網(wǎng)平差結(jié)果，將工作簿放到最大化。在“Tau Test”欄有兩處出現(xiàn)“Failed”（失敗），以及下方“Standard Error of Unit Weight”為 1.30716，它接近1，說明不存在明顯粗差；其中還有“Chi—Square：Failed”說明向量誤差尺度估計(jì)偏小。③調(diào)整基線向量誤差尺度因子，在菜單項(xiàng)“Project”下選Setting，單擊“Miscellaneous”卡頁。將“Processed vector error scaling factor”設(shè)置為1.3。單擊[OK]鈕，返回主屏。④重新做自由網(wǎng)平差計(jì)算在χ2檢驗(yàn)通過但“Tau Test“處于有兩處失敗狀態(tài)，我們對其進(jìn)行保留。其相對進(jìn)度達(dá)到了預(yù)期結(jié)果。⑤ 自由網(wǎng)平差值就是GPS測量真實(shí)值。

a）無約束平差

在數(shù)據(jù)解算中無約束平差后，G210—GP05d的基線分量誤差最大，其改正數(shù)絕對值Vz=0.015m、Vy=0.022m、Vx=0.017m，均小于3σ=0.165m，滿足《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》GB/T18314—2009中E級要求。

b）約束平差

在所有約束平差后數(shù)據(jù)解算中GP02—GP06的基線分量的改正數(shù)與約束平差下的改正值誤差最大，其改正數(shù)絕對值Vz=0.047m、Vy=0.028m、Vx=0.064m，均小于2σ=0.524m，滿足滿足《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》GB/T18314—2009中E級要求。

1.3 總結(jié)

通過以上數(shù)據(jù)分析，我們可以看出：

（1）所有數(shù)據(jù)已經(jīng)滿足GPS測量規(guī)范相關(guān)要求數(shù)值E級要求：同步環(huán)閉合差相對誤差最大為2.486×10—6m，最小為0.479×10—6m，小于允許值5×10—6m；異步環(huán)閉合差相對誤差最大為2.873×10—6m，最小為1.438×10—6m，小于允許值5×10—6m；無約束平差下的改正數(shù)絕對值為Vz=0.015m、Vy=0.022m、Vx=0.017m，均小于3σ=0.165m；約束平差后，基線分量的改正數(shù)與同一基線的無約束平差相應(yīng)改正數(shù)間的差值的絕對值分別為：Vz=0.047m、Vy=0.028m、Vx=0.064m，均小于2σ=0.524m

（2）該GPS網(wǎng)布設(shè)方案總體結(jié)果都優(yōu)于規(guī)范的規(guī)定，所以GPS應(yīng)用在隧道貫通工作中，很大程度上提供穩(wěn)定性，方便性等保障，比傳統(tǒng)測量手段更具優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)

[1]張坤宜.交通土木工程測量[M].人民交通出版社，1999

[2]鐘孝順，聶讓主.測量學(xué)[M].人民交通出版社，1998

[3]周建東.高速鐵路施工測量[M].西安交通大學(xué)出版社，2011

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關(guān)鍵詞：隧道；開挖；測量

Abstract: the tunnel excavation is in line with the standard requirements of the section, is mainly limited to the construction and excavation of the construction unit to control the amount of excavation, construction management of excavation section expands, so the measurement of tunnel excavation is very important, according to the tunnel measurement technique respectively expounds measuring techniques, namely manual measurement and automatic measurement, provide the theoretical basis for the future practical work.

Keywords: tunnel excavation; measurement

中圖分類號(hào)：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

隧道工程由于面臨地質(zhì)條件難以事先探查完全掌握、施工環(huán)境惡劣及設(shè)計(jì)理論未完善等狀況，為具高危險(xiǎn)性的地下工程，而監(jiān)測作業(yè)即是確保其施工安全的最大保障。地下開挖施工方法進(jìn)展至以新奧工法(NATM)理念施工后，監(jiān)測即為NATM 設(shè)計(jì)及施工的重要一環(huán)。面對山多、地形險(xiǎn)峻且地質(zhì)復(fù)雜，在不可避免與建隧道時(shí)，其工期、成本和品質(zhì)均是一大挑戰(zhàn)。隧道斷面的開挖無論使用鉆炸或機(jī)械工法，其開挖范圍的管理值完全由隧道斷面量測所控制。然而擴(kuò)大斷面導(dǎo)致的超挖量增加，更增加后續(xù)回填灌漿作業(yè)的數(shù)量；然而灌漿作業(yè)良好與否勢必影響隧道的工程品質(zhì)，而增加的混凝土數(shù)量，也使施工單位不易掌握其成本控制。故測量隧洞開挖的情況非常重要，了解開挖斷面是否有超挖或是少挖的狀況。且根據(jù)開挖數(shù)量，施工單位也可以快速掌握成本，期盼能提升隧道斷面施工品質(zhì)與水評，承包商能經(jīng)濟(jì)且快速達(dá)成開挖符合設(shè)計(jì)斷面的目標(biāo)。

1隧道斷面測量原理

測量的意義為測定地球表面上及其附近各點(diǎn)間的相關(guān)位置，故測量的基本原理在于應(yīng)用各種方法以求得“點(diǎn)”的關(guān)系位置，通常皆由地面上已設(shè)立且經(jīng)確定相關(guān)位置的點(diǎn)測定出新點(diǎn)的位置。此等新點(diǎn)可作為定出其他新點(diǎn)的基點(diǎn)，如此不僅可求得欲測各點(diǎn)的相關(guān)位置，且可標(biāo)示于圖上，由圖上各點(diǎn)連成線面，并繪成所需的圖集。以下將各種定出新點(diǎn)的方法歸納為七種，分述如下：

(1)導(dǎo)線法(traversing)

若A、B兩點(diǎn)為基點(diǎn)，求新點(diǎn)C的位置，可測量角CAB的角度及量AC的距離，定出C點(diǎn)，此法即為導(dǎo)線測量中所用的方法。

(2)偏角法(method of deflection angle)

以A、B兩點(diǎn)為基點(diǎn)，C為新點(diǎn)，AC點(diǎn)間的距離無法量時(shí)，可測角CAB的角度在量BC距離也可定出C 點(diǎn)的位置，但此法可能產(chǎn)生C與C’兩種結(jié)果，應(yīng)參考實(shí)地情形，選擇適用的一種，此法因有此顧慮，于測量上較少應(yīng)用，僅見于細(xì)部測量及曲線測設(shè)的偏角法。

(3)支距法(offset method)

以A、B兩點(diǎn)為基點(diǎn)，欲求新點(diǎn)C的位置，可由C點(diǎn)做垂直于AB線的直線CD并量其距離，稱為支距(Offset)，再量AD或BD的距離，即可定出C 點(diǎn)的位置。此法常用于細(xì)部測量。

(4)前方交會(huì)法(forward intersection)

以A、B兩點(diǎn)為基點(diǎn)，C為新點(diǎn)，亦可測量角CAB角CBA兩角度，而定得C點(diǎn)的位置。如果B點(diǎn)或A點(diǎn)不能架設(shè)儀器，則可測量角CAB角ACB角CBA或角BCA等組角度，求得C點(diǎn)位置。此法即為三角測量中所使用的方法。

(5)后方交會(huì)法(resection)

以A、B、D三點(diǎn)為基點(diǎn)，C為新點(diǎn)，可測兩角。即可求得C點(diǎn)。此法應(yīng)用于三角測量及平板儀測量的后方交會(huì)法。

2隧道斷面測量技術(shù)

2.1手動(dòng)式

(1)經(jīng)緯儀、電磁波測距或電子測距儀：一般而言，經(jīng)緯儀負(fù)責(zé)測量角度，電磁波測距(EDM)用以測量距離，然而為了因應(yīng)儀器的功能性，多將測角與測距功能結(jié)合在一起發(fā)展，如電子測距儀或是全測站儀。測量所得的點(diǎn)皆以x、y、z坐標(biāo)表示，其測角的精度可達(dá)1秒，測距精度可到正負(fù)1至10mm。主要特性為在可在現(xiàn)場執(zhí)行資料的收集與處理，潛在精度高。其缺點(diǎn)則是若要連到理想觀測狀況而逐點(diǎn)測量，將會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，故多取具代表性的測點(diǎn)做測量。

(2)光學(xué)測距：目前光學(xué)測距已被取代，但是其功能可以做為斷面測量，精度依不同測量方法介于1：500～1：1000。主要特性為便宜、使用快速且堅(jiān)固，可用于具危險(xiǎn)性的環(huán)境。缺點(diǎn)為精度有限，勞力密集且由人工記錄，被測體需要一定的照明。

(3)雷射測距：主要特性為便宜且操作簡單，應(yīng)用于不同的用途皆能有良好的精度。缺點(diǎn)為人工操作且須手動(dòng)記錄，必須遵守雷射安全規(guī)范。

(4)攝影測量：由于數(shù)值資訊的發(fā)展，攝影測量可由單相攝影或是雙相攝影連成快速且非接觸式的影像數(shù)值資料記錄。運(yùn)用非量測型照像機(jī)或是量測型照像機(jī)于現(xiàn)地快速取得照片，再由實(shí)驗(yàn)室做后置處理及分析。攝影測量的成果可提供一完整的檔案資料庫，在任何時(shí)間皆可調(diào)出檔案視需要進(jìn)行再次的測量，精度高且相片資料取得快速。其缺點(diǎn)為需要有專案的人具退行資料分析且需要昂貴的分析設(shè)備；在現(xiàn)場必須要有均勻的照明，而在建立測量標(biāo)點(diǎn)時(shí)多需要昂貴的量測型照相機(jī)。

(5)光切法測量：近年來在攝影測量中最重要的發(fā)展便是光切法測量，光切法測量是以平面光投射至待測物體，受到投射的部位具有明顯的亮帶與暗帶，可顯示出待測物體的斷面形狀，利用各種形式的照相機(jī)做攝影，經(jīng)過分析即可得知斷面的數(shù)值資料。

2.2全自動(dòng)式

（1）免反射棱鏡電子測距儀：一般的電子測距儀受限于反射棱鏡，因此無法測量斷面上所有的點(diǎn)；而免棱鏡電子測距儀由廠商的改良，增加自動(dòng)化測量的設(shè)備并視需要可擴(kuò)充，如伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)定位裝置可依照設(shè)定的角度自動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測量，以及附帶后級處理系統(tǒng)，自動(dòng)收集資料并做后處理，達(dá)到快速完成斷面測量，且能測得以往受限于反射棱鏡所無法測量到的斷面點(diǎn)。操作簡單，測量速度中等且全自動(dòng)記錄資料，非常適合隧道斷面測量。主要的缺點(diǎn)為設(shè)備昂貴，且使用在隧道的外的場合其精度并不高。

（2）自動(dòng)化經(jīng)緯儀：將經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡頭改良為CCD (Charge Coupled Device，感光耦合元件)鏡頭，加上布置一系列可識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)由設(shè)定，經(jīng)緯儀可以由標(biāo)準(zhǔn)至標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)觀測。優(yōu)點(diǎn)為精度高且能夠自動(dòng)運(yùn)作，缺點(diǎn)為測量速度相對較慢，需要設(shè)定，昂貴且不適合用于隧道測量。

（3）光學(xué)三角測量：將光學(xué)測距儀加以改良，使用CCD線性感應(yīng)器，經(jīng)由電眼系統(tǒng)，使得觀測速度可連到每秒100點(diǎn)以上，精度可連到+/-2mm，超過隧道測量所要求的精度。測量速度快，可自動(dòng)記錄，堅(jiān)固但是輕便，必須符合雷射使用安全規(guī)范。

（4）軌道測量率：于軌道載具上架設(shè)一定數(shù)量的相機(jī)以及儀器，一邊移動(dòng)一邊測量，具有一定的照明。主要用途為檢查隧道凈空以及軌道周邊的建筑界線是否符合標(biāo)準(zhǔn)，測量速度極快但只適用于特殊狀況而且十分昂貴。

（5）數(shù)位攝影測量：數(shù)位攝影測量是一種簡單又實(shí)用的量測技街，藉由現(xiàn)地所拍攝的相片可以獲得監(jiān)測標(biāo)的物三維坐標(biāo)，進(jìn)而推算出被測物的位移量，因此常用以評估大壩、隧道、地下結(jié)構(gòu)物、邊坡與擋土結(jié)構(gòu)物的安全性。本技術(shù)具有不妨礙工地施工，以及所需工作時(shí)間短暫的情況下，迅速完成況地量測，其簡單且高效率的量測過程使得本技術(shù)特別適用于施工現(xiàn)場。

3總結(jié)

隧道測量是工程測量最困難的一項(xiàng)，在很多方面因受種種因素影響而與地面測量有所不同，由于在地下施工，隧道內(nèi)受到施工的妨礙，空氣渾濁致視線不良，隧道內(nèi)溫度較高等因素皆是。以致精度必受影響而降低，所以地面上的測量控制精度務(wù)必準(zhǔn)確，以地面高華度的控制作為基礎(chǔ)，引測至隧道內(nèi)。本文針對隧道測量技術(shù)分別闡述了測量技術(shù)，即手動(dòng)測量法和自動(dòng)測量法，為以后的實(shí)際工作提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李哲偉.油氣管道穿越工程隧道施工測量技術(shù)探索[J].石油天然氣學(xué)報(bào).2012年第11期

篇4

關(guān)鍵詞：隧道；測量原理；測量技術(shù)

Abstract: the measurement of tunnel excavation and construction is a very complex process, the tunnel excavation section requirement is very strict, not only limited to the construction unit for controlling the overbreak quantity, but also pay attention to the control of construction management of excavation section, so the measurement work is also very important. The cross section measurement principle and measurement technique, two points are briefly discussed.

Keywords: tunnel; measurement; measuring techniques

中圖分類號(hào)：U452.1+7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012

現(xiàn)階段，我國隧道工程技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，例如，施工環(huán)境的惡劣或者設(shè)計(jì)理論的不完善都會(huì)影響到測量工作的正常實(shí)施。隧道斷面的開挖無論使用鉆炸或機(jī)械工法，其開挖范圍的管理值完全由隧道斷面測量所控制。然而擴(kuò)大斷面導(dǎo)致的超挖量增加，更增加后續(xù)回填灌漿作業(yè)的數(shù)量；然而灌漿作業(yè)良好與否勢必影響隧道的工程品質(zhì)，而增加的混凝土數(shù)量，也使施工單位不易掌握其成本控制。故測量隧洞開挖的情況非常重要，了解開挖斷面是否有超挖或是少挖的狀況。且根據(jù)開挖數(shù)量，施工單位也可以快速掌握成本，期盼能提升隧道斷面施工品質(zhì)與水平，承包商能經(jīng)濟(jì)且快速達(dá)成開挖符合設(shè)計(jì)斷面的目標(biāo)。

一、隧道斷面測量原理

測量的意義為測定地球表面上及其附近各點(diǎn)間的相關(guān)位置，故測量的基本原理在于應(yīng)用各種方法以求得“點(diǎn)”的關(guān)系位置，通常皆由地面上已設(shè)立且經(jīng)確定相關(guān)位置的點(diǎn)測定出新點(diǎn)的位置。此等新點(diǎn)可作為定出其他新點(diǎn)的基點(diǎn)，如此不僅可求得欲測各點(diǎn)的相關(guān)位置，且可標(biāo)示于圖上，由圖上各點(diǎn)連成線面，并繪成所需的圖集。以下將各種定出新點(diǎn)的方法歸納為五種，分述如下：

(1)導(dǎo)線法(traversing)

若A、B 兩點(diǎn)為基點(diǎn)，求新點(diǎn)C 的位置，可測量角CAB 的角度及量AC 的距離，定出C 點(diǎn)，此法即為導(dǎo)線測量中所用的方法。

偏角法(method of deflection angle)

以A、B 兩點(diǎn)為基點(diǎn)，C 為新點(diǎn)，AC 點(diǎn)間的距離無法量時(shí)，可測角CAB 的角度再量BC 距離也可定出C 點(diǎn)的位置，但此法可能產(chǎn)生C 與C’兩種結(jié)果，應(yīng)參考實(shí)地情形，選擇適用的一種，此法因有此顧慮，于測量上較少應(yīng)用，僅見于細(xì)部測量及曲線測設(shè)的偏角法。

(3)支距法(offset method)

以A、B 兩點(diǎn)為基點(diǎn)，欲求新點(diǎn)C 的位置，可由C 點(diǎn)做垂直于AB 線的直線CD 并量其距離，稱為支距(Offset)，再量AD 或BD 的距離，即可定出C 點(diǎn)的位置。此法常用于細(xì)部測量。

(4)前方交會(huì)法(forward intersection)

以A、B 兩點(diǎn)為基點(diǎn)，C 為新點(diǎn)，亦可測量角CAB 角CBA 兩角度，而定得C 點(diǎn)的位置。如果B 點(diǎn)或A 點(diǎn)不能架設(shè)儀器，則可測量角CAB 角ACB 角CBA 或角BCA 等組角度，求得C 點(diǎn)位置。此法即為三角測量中所使用的方法。

(5)后方交會(huì)法(resection)

以A、B、D 三點(diǎn)為基點(diǎn)，C 為新點(diǎn)，可測兩角。即可求得C點(diǎn)。此法應(yīng)用于三角測量及平板儀測量的后方交會(huì)法。

二、隧道斷面測量技術(shù)

2.1 手動(dòng)式

(1)經(jīng)緯儀、電磁波測距或電子測距儀：一般而言，經(jīng)緯儀負(fù)責(zé)測量角度，電磁波測距(EDM)用以測量距離，然而為了因儀器的功能性，多將測角與測距功能結(jié)合在一起發(fā)展，如電子測距儀或是全測站儀。測量所得的點(diǎn)皆以x、y、z 坐標(biāo)表示，其測角的精度可達(dá)1 秒，測距精度可到正負(fù)1 至10mm。主要特性為可在現(xiàn)場執(zhí)行資料的收集與處理，潛在精度高。其缺點(diǎn)則是若要達(dá)到理想觀測狀況而逐點(diǎn)測量，將會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，故多取具代表性的測點(diǎn)做測量。

(2)光學(xué)測距：目前光學(xué)測距已被取代，但是其功能可以做斷面測量，精度依不同測量方法介于1：500～1：1000。主要優(yōu)點(diǎn)為便宜、使用快速且堅(jiān)固，可用于具危險(xiǎn)性的環(huán)境。缺點(diǎn)為精度有限，勞力密集且由人工記錄，被測體需要一定的照明。

(3)雷射測距：主要特性為便宜且操作簡單，應(yīng)用于不同的用途皆能有良好的精度。缺點(diǎn)為人工操作且須手動(dòng)記錄，必須遵守雷射安全規(guī)范。

(4)攝影測量：由于數(shù)值資訊的發(fā)展，攝影測量可由單相攝影或是雙相攝影連成快速且非接觸式的影像數(shù)值資料記錄。運(yùn)用非量測型照像機(jī)或是量測型照像機(jī)于現(xiàn)地快速取得照片，再由實(shí)驗(yàn)室做后置處理及分析。攝影測量的成果可提供一完整的檔案資料庫，在任何時(shí)間皆可調(diào)出檔案視需要進(jìn)行再次的測量，精度高且相片資料取得快速。其缺點(diǎn)為需要有專案的人具進(jìn)行資料分析且需要昂貴的分析設(shè)備；在現(xiàn)場必須要有均勻的照明，而在建立測量標(biāo)點(diǎn)時(shí)多需要昂貴的量測型照相機(jī)。

(5)光切法測量：近年來在攝影測量中最重要的發(fā)展便是光切法測量，光切法測量是以平面光投射至待測物體，受到投射的部位具有明顯的亮帶與暗帶，可顯示出待測物體的斷面形狀，利用各種形式的照相機(jī)做攝影，經(jīng)過分析即可得知斷面的數(shù)值資料。

2.2 全自動(dòng)式

（1）免反射棱鏡電子測距儀：一般的電子測距儀受限于反射棱鏡，因此無法測量斷面上所有的點(diǎn)；而免棱鏡電子測距儀由廠商的改良，增加自動(dòng)化測量的設(shè)備并視需要可擴(kuò)充，如伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)定位裝置可依照設(shè)定的角度自動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測量，以及附帶后級處理系統(tǒng)，自動(dòng)收集資料并做后處理，達(dá)到快速完成斷面測量，且能測得以往受限于反射棱鏡所無法測量到的斷面點(diǎn)。操作簡單，測量速度中等且全自動(dòng)記錄資料，非常適合隧道斷面測量。主要的缺點(diǎn)為設(shè)備昂貴，且使用在隧道以外的場合其精度并不高。

（2）自動(dòng)化經(jīng)緯儀：將經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡頭改良為CCD(Charge Coupled Device，感光耦合元件)鏡頭，加上布置一系列可識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)由設(shè)定，經(jīng)緯儀可以由標(biāo)準(zhǔn)至標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)觀測。優(yōu)點(diǎn)為精度高且能夠自動(dòng)運(yùn)作，缺點(diǎn)為測量速度相對較慢，需要設(shè)定，昂貴且不適合用于隧道測量。

（3）光學(xué)三角測量：將光學(xué)測距儀加以改良，使用CCD 線性感應(yīng)器，經(jīng)由電眼系統(tǒng)，使得觀測速度可達(dá)到每秒100 點(diǎn)以上，精度可達(dá)到±2mm，超過隧道測量所要求的精度。測量速度快，可自動(dòng)記錄，堅(jiān)固但是輕便，必須符合雷射使用安全規(guī)范。

（4）軌道測量率：于軌道載具上架設(shè)一定數(shù)量的相機(jī)以及儀器，一邊移動(dòng)一邊測量，具有一定的照明。主要用途為檢查隧道凈空以及軌道周邊的建筑界線是否符合標(biāo)準(zhǔn)，測量速度極快但只適用于特殊狀況而且十分昂貴。

（5）數(shù)位攝影測量：數(shù)位攝影測量是一種簡單又實(shí)用的量測技術(shù)，即由現(xiàn)地所拍攝的相片可以獲得監(jiān)測標(biāo)的物三維坐標(biāo)，進(jìn)而推算出被測物的位移量，因此常用以評估大壩、隧道、地下結(jié)構(gòu)物、邊坡與擋土結(jié)構(gòu)物的安全性。本技術(shù)具有不妨礙工地施工，以及所需工作時(shí)間短暫的情況下，迅速完成況地量測，其簡單且高效率的量測過程使得本技術(shù)特別適用于施工現(xiàn)場。

三、總結(jié)

隧道測量是工程測量最困難的一項(xiàng)，在很多方面因受種種因素影響而與地面測量有所不同，由于在地下施工，隧道內(nèi)測量受到施工的妨礙，空氣渾濁致視線不良，隧道內(nèi)溫度較高等因素的影響以致精度降低，所以地面上的測量精度務(wù)必保證，即以地面高精度的控制作為基礎(chǔ)，引測至隧道內(nèi)。本文針對隧道測量技術(shù)分別闡述了測量技術(shù)，即手動(dòng)測量法和自動(dòng)測量法，為以后的實(shí)際工作提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李哲偉.油氣管道穿越工程隧道施工測量技術(shù)探索[J].石油天然氣學(xué)報(bào).2012 年第11 期

篇5

關(guān)鍵詞： 巖石隧道， 施工技術(shù)測量技術(shù)，

1隧道工程測量

隧道施工測量是在隧道工程的規(guī)劃、勘測設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營管理的各個(gè)階段進(jìn)行的測量。為保證隧道能按規(guī)定的精度正確貫通及相關(guān)的建筑物與構(gòu)筑物的位置正確，從而要求：規(guī)劃階段，提供隧道選線用的地形圖和地質(zhì)填圖所需的測繪資料；勘測設(shè)計(jì)階段，在隧道沿線布測測圖控制網(wǎng)，測繪帶狀地形圖，實(shí)地進(jìn)行隧道的洞口點(diǎn)、中線控制樁和中線轉(zhuǎn)折點(diǎn)的測設(shè)，繪制隧道線路平面圖、縱斷面圖、洞身工程地質(zhì)橫斷面圖、正洞口和輔助洞口的縱斷面圖等工程設(shè)計(jì)圖；施工建造階段，根據(jù)隧道施工要求的精度和施工順序進(jìn)行相應(yīng)的測量，首先根據(jù)隧道線路的形狀和主洞口、輔助洞口、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置進(jìn)行洞外施工控制網(wǎng)和洞口控制網(wǎng)的布沒及施測，再進(jìn)行中線進(jìn)洞關(guān)系的計(jì)算及測量，隨隧道向前延伸而階段性地將洞內(nèi)基本控制網(wǎng)向前延伸，并不斷進(jìn)行施工控制導(dǎo)線的布測和中線的施工放樣，指導(dǎo)并保證不同工作面之間以預(yù)定的精度貫通，貫通后進(jìn)行實(shí)際貫通誤差的測定和線路中線的調(diào)整，施工過程中進(jìn)行隧道縱橫斷面測量和相關(guān)建筑物的放樣，以及進(jìn)行竣工測量；在施工建造和運(yùn)營管理階段，定期進(jìn)行地表、隧道洞身各部位及其相關(guān)建筑物的沉降觀測和位移觀測。

2 隧道的概念

隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。一般可分為兩大類，一類是修建在巖層中的，稱為巖石隧道；一類是修建在土層中的，稱為軟土隧道。

3 圍巖情況

隧道是穿越山嶺修建的工程結(jié)構(gòu)物，它與周圍的巖(土) 體 (一般簡稱為圍巖) 有密切關(guān)系，互相影響、互相作用。不同的圍巖在修建隧道時(shí)會(huì)有不同的地質(zhì)現(xiàn)象，會(huì)表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性。導(dǎo)流泄洪洞位于右岸，進(jìn)出口基巖，岸坡較陡，邊坡穩(wěn)定。隧洞圍巖多位于基巖裂隙水位以上，圍巖主要為黑云母斜長片麻巖和黑云母花崗巖。導(dǎo)流泄洪洞洞線圍巖以Ⅱ類為主，Ⅲ類次之。Ⅱ類圍巖堅(jiān)固系數(shù)．廠=8，單位抗力系數(shù) 忌 o =6 0 MP a／c m。I I I 類 圍巖堅(jiān)固系數(shù)廠=5，單位抗力系數(shù)晟 o =4 0 MP a／c m。

4 隧道施工測量技術(shù)

4 ． 1 一般規(guī)定

1 ) 控制測量的精度應(yīng)以中誤差衡量，最大誤差( 極限誤差)規(guī)定為中誤差(每一測量組中各誤差的平方之和的平均值再開方)的兩倍。

2 ) 隧道施工時(shí)應(yīng)做好下列工作：

a ．長隧道設(shè)置的精密三角網(wǎng)或精密導(dǎo)線網(wǎng)，應(yīng)定期對基準(zhǔn)點(diǎn) 和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校核；b 、 洞外水準(zhǔn)點(diǎn)、中線點(diǎn)應(yīng)根據(jù)隧道平縱面、隧道長度等定期進(jìn)行復(fù)核洞內(nèi)控制點(diǎn)應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度設(shè)定。例如：澗峪水庫導(dǎo)流洞輸水洞工程：洞外控制分別在導(dǎo)流泄洪洞及輸水洞進(jìn)出口布設(shè)G P S C級控制網(wǎng)，共計(jì)控制點(diǎn) 15個(gè)： 其中平面控制點(diǎn) 8個(gè)( Ⅲo l， Ⅲo 3，Ⅲo 5，I l l o ~，Ⅲo 7，I I I o 6，I l l l o，I l l 1 1 ) ； 水準(zhǔn)控制點(diǎn) 5個(gè)( ⅢS 吆，Ⅲ ， Ⅲ ，Ⅲs l 0，ⅢS t 1 )， 施測時(shí)按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。 在洞進(jìn)出口依據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)以三等 G P S控制網(wǎng)為基礎(chǔ)建立進(jìn)出口控制網(wǎng)，其控制點(diǎn)盡量納入G P S 控制網(wǎng)內(nèi)。進(jìn)出口附近控制點(diǎn)布設(shè)時(shí)應(yīng)依照有利于施工放樣及測設(shè)洞口點(diǎn)的原則進(jìn)行。用三級網(wǎng)點(diǎn)及洞口的四等網(wǎng)點(diǎn)組成附合導(dǎo)線， 對隧洞分別進(jìn)行橫向貫通中誤差的計(jì)算，以求得洞外控制點(diǎn)因測角誤差和測邊誤差所產(chǎn)生在橫向貫通面上的中誤差。

3 ) 洞內(nèi)施工隧道測量，樁點(diǎn)必須穩(wěn)定、可靠，且通視良好。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)于不易損壞處， 并加以妥善保護(hù)。測量儀器、工具在使用前應(yīng)作檢校，保證儀器具的技術(shù)狀態(tài)符合使用要求。

4 ) 隧道平面控制測量的精度、隧道內(nèi)兩相向施工中線在貫通面上的極限誤差、由洞外和洞口內(nèi)控制測量誤差引起在貫通面產(chǎn)生的貫通誤差影響值、洞內(nèi)導(dǎo)線測角、量距的精度以及兩洞口水準(zhǔn)點(diǎn)間往返測高差不符值，均應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。

4 ． 2 洞內(nèi)控制的布設(shè)

洞內(nèi)控制分為基本導(dǎo)線和施工導(dǎo)線，基本導(dǎo)線邊長100m，用來傳遞坐標(biāo)；施工導(dǎo)線起于基本導(dǎo)線，用來指導(dǎo)掘進(jìn)方向?；緦?dǎo)線精度為四等，施工導(dǎo)線精度為五等，施測時(shí)按規(guī)范要求進(jìn)行?；緦?dǎo)線和施工導(dǎo)線要轉(zhuǎn)化為以洞軸線為 y軸的軸系坐標(biāo)系( 三度帶坐標(biāo)系用X，y表示，軸系坐標(biāo)用X ，y表示， 軸系坐標(biāo)中的x 值為控制點(diǎn)偏離軸線值，y 為點(diǎn)的設(shè)計(jì)樁號(hào))。以進(jìn)行洞軸線糾偏值的計(jì)算，然后轉(zhuǎn)換成三度帶坐標(biāo)，再利用統(tǒng)計(jì)回歸的辦法( f x 一4 5 0 0 p計(jì)算機(jī)內(nèi)程序) 對其進(jìn)行直線的擬合計(jì)算，使6位6位其相關(guān)數(shù)滿足±1．o o o o o o 及 ±0、9 9 9 9 9 9的精度要求，來證明洞軸線的正確性。施工過程中隨時(shí)利用計(jì)算結(jié)果對洞軸線進(jìn)行糾偏，以確保隧道的貫通精度。

4 ． 3 高程控制

洞內(nèi)高程控制路線按四等水準(zhǔn)精度作業(yè)。每兩個(gè)標(biāo)石為一 個(gè)測段， 每個(gè)測段往返觀測， 并計(jì)算往返高差，再取均值，直到貫通。施測時(shí)采用徠卡 ~' 7 0 2全站儀高程往返測量，北光 D 6 3自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀按閉合式水準(zhǔn)路線復(fù)核，施測采用三絲法讀數(shù)，以便校核。

4 ． 4 縱橫斷面的施測

洞口明挖部分每 5 m測設(shè)橫斷面一個(gè)，測設(shè)時(shí)沿洞軸方向每5 m布設(shè)基點(diǎn)一個(gè)，再在基點(diǎn)位置沿垂直于洞軸方向測量原始地貌，并繪制成圖，最后套上設(shè)計(jì)斷面計(jì)算開挖方量。洞內(nèi)橫斷面按相關(guān)技術(shù)規(guī)范及監(jiān)理部要求，每 5 m測量一個(gè)斷面( 進(jìn)出口斷面變化頻繁的部位可依據(jù)實(shí)際情況而定)，并提供測量成果，測量 時(shí)采用 J 2經(jīng)緯儀定向，DS 3水準(zhǔn)儀進(jìn)行頂部及底部高程測量，側(cè)向用5 m塔尺配合鋼卷尺丈量，并認(rèn)真詳實(shí)記錄成果資料，最后繪制成圖?？v斷面以單元工程( 5 0m) 為一個(gè)測繪區(qū)段，沿軸線方向每 5 m用D 63 水準(zhǔn)測設(shè)一組高程( 上下各一個(gè))，并測繪成圖。

4 ． 5 貫通后的竣工測量

隧道竣工后應(yīng)提交貫通測量技術(shù)成果書、貫通誤差的實(shí)測成果和說明、凈空斷面測量和永久中線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)測成果。例如：導(dǎo)流泄洪洞橫向、縱向貫通誤差計(jì)算：1 ) 已知： D A~D B的方位角為 3 7。 1 74 O．5 3， D A的坐標(biāo) X：3 8 0 37 3 3．0 0 0 ；Y：3 7 83 7 3．5 0 0 。2 ) 軸系坐標(biāo)的建立。以D A為原點(diǎn)旋轉(zhuǎn) 一5 2。 4 21 9． 4 5( 即旋轉(zhuǎn)角Z=一5 2。 4 21 9． 4 5 )， 建立以洞軸線為 y軸的軸系坐標(biāo)。設(shè) D A的樁號(hào)為 0 +0 0 0。3 ) 橫向、縱向貫通誤差計(jì)算。

篇6

關(guān)鍵詞：隧道工程、測量方法、檢測技術(shù)、誤差

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

隨著隧道工程領(lǐng)域的日趨完善，測量與檢測工作也變得異常重要，其中測量能夠保證整個(gè)工程施工的質(zhì)量與進(jìn)度，檢測則對整個(gè)隧道工程的安全至關(guān)重要。橫向貫通誤差是測量中最重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，工程測量的精度其實(shí)也就是指橫向貫通誤差的程度。其中，地表控制測量、聯(lián)系測量及地下導(dǎo)線測量產(chǎn)生的誤差是造成橫向貫通誤差的重要因素。而檢測的重要指標(biāo)則是襯砌混凝土的強(qiáng)度和內(nèi)部質(zhì)量。

地表控制測量精度分析

隧道施工的第一步就是進(jìn)行地表控制測量，在這一過程中，影響測量精度的主要原因有兩部分：

近井點(diǎn)坐標(biāo)的誤差。這個(gè)誤差將被地下導(dǎo)線與聯(lián)系測量傳遞到貫通面。嚴(yán)格來講，它對貫通誤差在數(shù)值上的影響相當(dāng)于在同一個(gè)隧道中開挖段洞口點(diǎn)相對誤差的橢圓在貫通面上面的投影。對貫通誤差造成影響不是絕對誤差，而是控制網(wǎng)的相對誤差。如果把這個(gè)問題簡化來講就是，把隧道的一個(gè)洞口看作是固定的點(diǎn)，另一個(gè)洞口相對于這個(gè)點(diǎn)的誤差不大于控制網(wǎng)中最弱的那個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)位誤差。所以，最弱點(diǎn)的點(diǎn)位誤差在一定情況下，可以當(dāng)做控制網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)誤差對貫通誤差造成的影響。

地面控制網(wǎng)邊方向的誤差。這種誤差是通過地下支導(dǎo)線或者聯(lián)系測量來表現(xiàn)出來的。不管采用什么方式進(jìn)行聯(lián)系測量，地面控制網(wǎng)邊起始的方位誤差造成的影響對于貫通誤差來說都是一樣的。在控制網(wǎng)中，某一邊的方向誤差，可以當(dāng)做是這一邊在垂直方向上的控制網(wǎng)的邊長誤差，如果用相對誤差來計(jì)算，這個(gè)數(shù)值小于等于控制網(wǎng)最弱邊的相對誤差，所以能夠?qū)刂凭W(wǎng)最弱變上的相對誤差進(jìn)行精度要求。

聯(lián)系測量精度分析

在隧道的施工過程中，如果地下導(dǎo)線的長度增加，起始方位角對于貫通誤差的影響也會(huì)增加。若開挖的方式是平洞或者斜井，地面控制方位角就是地下導(dǎo)線的起始位置，這個(gè)誤差會(huì)對貫通誤差造成一定影響。若開挖的方式是豎井，，需要通過測量才能得到地下導(dǎo)線的起始方位角與始點(diǎn)坐標(biāo)。聯(lián)系測量對橫向貫通誤差的影響具體表現(xiàn)為：

如圖，這是一個(gè)進(jìn)行聯(lián)系測量的豎井。在測量過程中，需要在井筒里懸掛兩根鋼絲O1、O2，在地面上測出角度ω和聯(lián)系三角形AO1O2的邊長及夾角α，再通過計(jì)算就可以得到A1的坐標(biāo)和方位角的大小，這個(gè)數(shù)值就是地下導(dǎo)線的起始點(diǎn)和其實(shí)方向。

根據(jù)幾何知識(shí)，也就能夠確定A1坐標(biāo)和里面的誤差。這個(gè)誤差和地面控制點(diǎn)誤差對隧道貫通的影響相同。

地下導(dǎo)線測量精度分析

地下導(dǎo)線測量誤差主要是由地下導(dǎo)線轉(zhuǎn)角和地下導(dǎo)線邊長度的誤差造成的。在隧道貫通之前，支導(dǎo)線就為地下導(dǎo)線，如此，可以用公式表示：

在直線型的隧道中，通常還會(huì)設(shè)有等邊直伸導(dǎo)線，這個(gè)貫通誤差則完全是由測角誤差決定的。在曲線型的隧道中，測距和測角的誤差都會(huì)對貫通誤差造成影響。然而不管是直線型還是曲線形，導(dǎo)線邊長的測量誤差對于貫通誤差的影響都是獨(dú)立的，這個(gè)數(shù)值和這條邊在貫通面上面的投影成正比關(guān)系，和這條邊在導(dǎo)線上的位置沒有關(guān)系。導(dǎo)線轉(zhuǎn)角所處位置的測量誤差對于貫通誤差的影響是有規(guī)律的，與貫通面的距離越大，轉(zhuǎn)角的測量誤差產(chǎn)生的影響就變大，這個(gè)數(shù)值和角頂點(diǎn)與貫通面的垂直距離是正比關(guān)系。提高導(dǎo)線轉(zhuǎn)角測量精度和導(dǎo)線邊長度，可以使貫通誤差減小。

隧道工程的檢測技術(shù)

1、檢測技術(shù)指標(biāo)

襯砌與噴錨支護(hù)是隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成，噴錨支護(hù)主要是指噴射混凝土支護(hù)與錨桿支護(hù)。錨桿的施工是十分隱蔽的，場地條件、施工工藝、底層結(jié)構(gòu)和施工現(xiàn)場的管理水平都會(huì)對此造成影響，所以，對施工錨桿的質(zhì)量檢測是十分必要的；在噴射混凝土的過程、外加劑和拌和料的拌勻、稱量、水灰比的配比方面、灑水養(yǎng)護(hù)和噴射作業(yè)過程都是隨機(jī)進(jìn)行的，強(qiáng)度差異往往會(huì)非常大，所以，檢測噴射混凝土的強(qiáng)度也是檢測施工質(zhì)量的必要步驟。綜合這些因素，噴射混凝土強(qiáng)度、襯砌混凝土內(nèi)部質(zhì)量和強(qiáng)度、砂漿的飽滿度和錨桿的長度，都是檢測隧道工程質(zhì)量過程中的重要指標(biāo)。

檢測方法與手段

如今一般都采用無損技術(shù)對工程質(zhì)量進(jìn)行檢測。這種檢測技術(shù)是指在不損害構(gòu)件性能與工程結(jié)構(gòu)的條件下，通過對某些物理量的測試，半段結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。無損檢測技術(shù)與常規(guī)檢測方法相比，有隨機(jī)性、現(xiàn)場檢測、沒有破壞、遠(yuǎn)距離探測等許多優(yōu)勢，而且通過此種方法的得到的結(jié)果可以連續(xù)采集，最后運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理的方法進(jìn)行分析，推斷的結(jié)果比較精確，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法上的不足。

法測錨桿質(zhì)量的檢測

當(dāng)錨桿的形狀為直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于錨桿長度的柱體時(shí)，可以使用一維桿件理論這種彈性波中的方法對錨桿進(jìn)行分析。混凝土與錨桿是混合在一起的，和周圍的巖石相比，彈性波阻抗有非常大的差異。在對錨桿進(jìn)行無損檢測時(shí)候，可以吧錨桿當(dāng)做是一件一維彈性桿件，。在這種理論基礎(chǔ)上，檢測時(shí)候，就會(huì)在錨桿的底部部位發(fā)射一種高頻的應(yīng)力波，這種波會(huì)隨著桿體傳輸?shù)藉^桿末端，并且滲透到周圍的巖石和砂漿之中，在遇到錨桿末端波阻抗變化界面和注漿密度差的時(shí)候?qū)?huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，這個(gè)信號(hào)被接收器接受，接收裝置通過對入射信號(hào)、反射信號(hào)的分析，得出砂漿密實(shí)度、錨桿長度、缺漿部位等多方面的具體信息。

（2）噴射混凝土質(zhì)量的檢測

噴射混凝土的表面都是很粗糙的，通常使用應(yīng)用貫入法，測定噴射混凝土的強(qiáng)度。這種方法是在恒定的壓力下把有特殊記號(hào)的射釘打入需要被檢測的混凝土中，根據(jù)射釘進(jìn)入的深度計(jì)算噴射混凝土的強(qiáng)度。這種方法還能都對砌體水泥砂漿的強(qiáng)度進(jìn)行檢測。

這種檢測方法的實(shí)驗(yàn)原理是這樣的：發(fā)射槍對混凝土表面發(fā)射鋼釘，在推力的作用下，鋼釘以很高的速度進(jìn)入混凝土中，在這個(gè)過程中，鋼釘與混凝土的摩擦消耗掉了一部分能量，另一部分能量則擁有與對混凝土進(jìn)行積壓破壞，到鋼釘停止運(yùn)動(dòng)，所有的動(dòng)能都被吸收，由于這個(gè)動(dòng)能是固定的鋼釘?shù)拇笮『蜋C(jī)械性能也不會(huì)發(fā)生改變，根據(jù)力學(xué)知識(shí)，可以通過抗壓強(qiáng)度與貫入深度的關(guān)系式來衡量混凝土的強(qiáng)度。

襯砌混凝土質(zhì)量的檢測

對于襯砌混凝土，一般使用地址雷達(dá)進(jìn)行檢測。雷達(dá)發(fā)出的電磁波在介質(zhì)中間傳播時(shí)，電磁波強(qiáng)度、波形特征和路徑都會(huì)根據(jù)介質(zhì)本身的性質(zhì)而發(fā)生變化，通過接收器對輸出波的幅度、形態(tài)和傳播時(shí)間進(jìn)行分析，就可以確定襯砌混凝土的強(qiáng)度了。

總結(jié)

隧道工程的測量和檢測對隧道能否被應(yīng)用十分重要。在實(shí)際的施工過程當(dāng)中，選擇合適的測量方法，不僅能夠節(jié)省時(shí)間物力，還能夠保證隧道質(zhì)量。當(dāng)然，隧道工程的每一項(xiàng)項(xiàng)目，也都要嚴(yán)密準(zhǔn)確的檢測之后才能投入使用。也正是測量技術(shù)與檢測技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，才能保證每一座隧道工程安全順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張業(yè)鋒.探地雷達(dá)在隧道工程檢測中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)之友.2010（1）:66―67.

篇7

Abstract： That based on the measuring method of GPS has the advantages of high precision， fast observation speed， complete functions， easy operation and all-weather and global observation. Meanwhile， it has the merits of choosing site flexibility； netting distributed conveniently without the limitation of visibility， so it having been wide applied to the survey project of super-long tunnel. Citing the tunnel of Wushui-yangjiao in Xingyu， this paper introduces application of plain control survey and the requirement of technology outside the Yangjiao tunnel by static technology of GPS， demonstrating the practical application of super-long tunnel with GPS. Lastly， from the conclusion the beneficial reference meaning to some workers in this walk can be obtained.

關(guān)鍵詞： 精度高；隧道；GPS；控制測量

Key words： high precision；tunnel；GPS；control survey

中圖分類號(hào)：U452.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）15-0206-03

0 引言

GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）的英文縮寫，是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電定位系統(tǒng)，是目前世界上最先進(jìn)、最完善的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，它不僅具有全球性、全天候、實(shí)時(shí)精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。在測量領(lǐng)域，GPS測量系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個(gè)方面。隧道一般在山區(qū)，地形復(fù)雜，常規(guī)方法難以施測，而GPS靜態(tài)定位技術(shù)擁有不受通視條件限制和網(wǎng)形要求較低等優(yōu)勢，因此目前在隧道測量中采用GPS靜態(tài)定位技術(shù)是一種通用方法。

1 工程概況

羊角隧道地處重慶至長沙公路武隆至水江段工程內(nèi)，是國家重點(diǎn)干線公路寧波至樟木公路的重要組成部分，也是重慶市“二環(huán)八射”，主骨架公路網(wǎng)中的重要射線之一，位于重慶市東南部武隆縣白馬鎮(zhèn)境內(nèi)，該隧道為特長雙洞單向行車隧道，右線全長6676m，起止里程為YK21+500-YK27+835，左線全長6655m，起止里程為ZK21+068-ZK27+723。隧道穿越山脈呈脊?fàn)?，受?gòu)造控制多沿南北向展布，一般地面標(biāo)高為500-1200m，相對高差多在200-800m。山上樹木茂盛，地形復(fù)雜，植被豐富，行走不便，常規(guī)測量布網(wǎng)困難，通視條件極差。經(jīng)必選，決定采用GPS測量系統(tǒng)進(jìn)行控制測量。

2 GPS測量

2.1 作業(yè)依據(jù)和設(shè)備 作業(yè)依據(jù)和執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：①《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》GB/T 18314-2001。②《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》JTJ/T066-98（簡稱《公路（GPS）規(guī)范》。③《公路勘測規(guī)范》JTJ061-99。④羊角隧道平面圖，進(jìn)出口場地布置圖。

采用設(shè)備：四臺(tái)套Smart2001AS GPS單頻接收機(jī)，筆記本電腦1臺(tái)，對講機(jī)4部。GPS接收機(jī)在作業(yè)前均在儀器檢查中心進(jìn)行了檢測，其性能和精度均符合標(biāo)稱精度（平面5mm+1ppm，高程10mm+1ppm）和規(guī)范要求。

2.2 布網(wǎng)方案 根據(jù)羊角隧道的走向及隧道洞口投點(diǎn)的要求和實(shí)際情況，先在已有平面圖上進(jìn)行選點(diǎn)并作優(yōu)化設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)地踏勘，最終確定點(diǎn)位（羊角隧道GPS控制網(wǎng)布設(shè)圖見圖1）。

根據(jù)JTJ/T066-98的規(guī)定和實(shí)際情況：①每個(gè)洞口至少布設(shè)3個(gè)控制點(diǎn)，各三點(diǎn)控制點(diǎn)的間距不少于500m，并且至少有個(gè)通視方向，以便檢核。②控制點(diǎn)應(yīng)盡量沿洞口連線方向布設(shè)，以減少橫向貫通誤差。

根據(jù)GB/T 18314-2001的規(guī)定和實(shí)際情況：①應(yīng)遠(yuǎn)離大功率的無線電發(fā)射裝置，其距離不應(yīng)小于200米，以避免電磁場對GPS信號(hào)的干擾。②附近不應(yīng)有大面積水或者強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體，已減弱多路徑效應(yīng)的影響。③點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在便于安裝接收設(shè)備，視野開闊的較高點(diǎn)上。目標(biāo)要顯著，視線周圍15度以上不應(yīng)有障礙物的遮擋，以減少信號(hào)被遮擋或者障礙物吸收。故控制網(wǎng)布設(shè)如圖1所示大地四邊形網(wǎng)內(nèi)插三角形網(wǎng)。

2.3 具體施測 根據(jù)GPS衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)制定GPS外業(yè)觀測計(jì)劃，進(jìn)而進(jìn)行作業(yè)調(diào)度。以外業(yè)觀測計(jì)劃。測區(qū)的近似緯度，作業(yè)日期為依據(jù)分別計(jì)算出各時(shí)段內(nèi)的可見衛(wèi)星直方圖和精度因子圖，選擇最佳的觀測時(shí)段，避開不利的觀測時(shí)段。采用四臺(tái)套Smart2100AS單頻接受機(jī)進(jìn)行同步靜態(tài)觀測，觀測歷元間隔15°衛(wèi)星高度截止角>15°PDOP值

野外觀測時(shí)，天線安置嚴(yán)格整平、對中、在天線板上互隔120°的三處量取天線高，互差少于3mm，并在觀測前后各量一次取中數(shù)。同步觀測時(shí)確保接收機(jī)開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)間的同步，及時(shí)的填寫觀測手簿。觀測過程中，注意數(shù)據(jù)的接收情況，如衛(wèi)星個(gè)數(shù)、信噪比、精度因子變化等。

每天測量完成后，應(yīng)及時(shí)的將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦P記本電腦里，并進(jìn)行基線的平差計(jì)算和同步環(huán)閉合差的檢查，以確保數(shù)據(jù)的安全性。

3 GPS數(shù)據(jù)處理

羊角隧道GPS觀測共搜索到最小獨(dú)立同步環(huán)15個(gè)，最小獨(dú)立異步環(huán)16個(gè)，重復(fù)基線7條。

3.1 基線向量的質(zhì)量檢核

3.1.1 同步環(huán)閉合差檢核 基線自動(dòng)組成15個(gè)同步環(huán)，各閉合環(huán)的X，Y，Z方向和全長絕對閉合差和相對閉合差均小于相應(yīng)的限差要求。同步環(huán)各分量閉合差Wx，WX，WY，WZ？燮±■？滓，全長坐標(biāo)閉合差W？燮±■？滓。

其中，n―同步環(huán)的邊數(shù)；σ―相應(yīng)等級規(guī)定的精度即弦長標(biāo)準(zhǔn)差（mm），？滓=■；a―固定誤差（mm）；b―比例誤差（ppm）；d―相鄰點(diǎn)間的距離（km）。

經(jīng)分析計(jì)算15個(gè)同步環(huán)中最大相對閉合差為2.87ppm，即1/348432。該同步環(huán)由：G4─GPS17─G5─G4基線邊組成，總長10872.7647m。經(jīng)計(jì)算該同步環(huán)Wx、Wy、Wz均小于■？滓，全長坐標(biāo)閉合差W=10.40mm，小于限差12.42mm。

3.1.2 異步環(huán)閉合檢核 共組成16個(gè)異步環(huán)，各閉合環(huán)X、Y、Z方向和全長絕對閉合差和相對閉合差均小于相應(yīng)的限差要求。異步環(huán)各分量閉合差VX；VY；VZ？燮3■×？滓，全長標(biāo)閉合差V？燮3■×？滓。

經(jīng)分析計(jì)算，16個(gè)異步環(huán)中，最大相對閉合差為6.96ppm即1/143678。該異步環(huán)由G5─GPS16─G4─G5基線邊組成，總環(huán)長為6360.7967m，經(jīng)計(jì)算該異步環(huán)全長坐標(biāo)閉合差V=14.76mm，小于限差131.13mm。

3.1.3 重復(fù)邊較差檢核 全網(wǎng)共有6條重復(fù)基線，重復(fù)基線長度較差ds均小于相應(yīng)允許較差，即ds？燮2■？滓 6條重復(fù)基線中相對誤差最大值為8.18ppm，SW409-SW408邊長為759.557m。

經(jīng)計(jì)算SW409-SW408重復(fù)邊長較差允許值2■？滓=30.26mm，即ds=6.21mm

從以上幾次檢核可知，GPS外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，同步環(huán)，異步環(huán)坐標(biāo)閉合差，重復(fù)邊較差均滿足《公路GPS規(guī)定》規(guī)定的限差要求。

3.2 GPS控制網(wǎng)平差及精度分析

在各項(xiàng)質(zhì)量檢查符合技術(shù)要求后，進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)系中的三維無約束平差。在無約束平差中，應(yīng)先檢驗(yàn)觀測值中誤差，單位權(quán)中誤差，觀測值改正數(shù)，確定異常觀測值，并對其進(jìn)行檢查和分析，決定棄舍。

以三維無約束平差確定的有效測量值為基礎(chǔ)，以GPS14，GPS16，GPS17等3點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行二位約束平差，平差結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表1。

從表1知：GPS網(wǎng)二維約束平差結(jié)果，說明GPS網(wǎng)復(fù)測精度達(dá)到二級以上GPS網(wǎng)的精度要求，滿足《規(guī)范》要求。

4 貫通誤差初步分析

隧道總的貫通誤差主要有兩個(gè)方面，即洞外控制測量和洞內(nèi)導(dǎo)線測量引起的誤差，在工程實(shí)踐中，常常將地下兩相向開挖的導(dǎo)線測量誤差及洞外GPS測量誤差均作為獨(dú)立因素。

由于GPS定位技術(shù)能夠直接測定控制點(diǎn)的相對位置，而不是依靠傳統(tǒng)的測量角度和邊長來算坐標(biāo)，所以采用GPS定位技術(shù)做隧道的洞外控制測量，其隧道的貫通誤差主要是定位點(diǎn)坐標(biāo)引起的測角誤差和測邊誤差。

因?yàn)樵O(shè)計(jì)的隧道長為6676m，所以橫向貫通誤差為 45mm，另外邊長相對中誤差為1/3500，因此由公式：

mq=±■（1）

可得到mβ=±3.39″>2.0″，結(jié)果表明按精度指標(biāo)進(jìn)行施測可滿足貫通要求。其中，mq為隧道洞外貫通誤差，l為隧道長度，mβ為洞外測角精度，ml為測邊誤差，ρ為206265（表2）。

5 結(jié)束語

GPS具有很高的相對定位精度，觀測速度快，功能齊全，操作簡便，全天候、全球性作業(yè)等顯著特點(diǎn)。另外GPS控制網(wǎng)選點(diǎn)靈活，布網(wǎng)方便，對GPS網(wǎng)的幾何圖形也沒有嚴(yán)格要求，基本不受通視、網(wǎng)形的限制，特別是在地形復(fù)雜、通視困難的測區(qū)，更顯其優(yōu)越性。應(yīng)用于隧道控制測量具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，特別是在長達(dá)隧道平面控制測量中用GPS代替常規(guī)測量方法是必然趨勢。

羊角隧道洞外控制測量采用GPS靜態(tài)等位技術(shù)，從踏勘選點(diǎn)、布網(wǎng)埋石、野外觀測到內(nèi)業(yè)計(jì)算僅歷時(shí)4天。與常規(guī)控制網(wǎng)測量方法相比較，效果顯著，精度可靠，為隧道的提前進(jìn)洞提供了有力的保障，為GPS在等級隧道控制測量的推廣運(yùn)用累積了經(jīng)驗(yàn)。

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篇8

關(guān)鍵詞：隧道 監(jiān)控測量

0 引言

隧道監(jiān)控測量是新奧法施工的重要技術(shù)控制手段之一，其結(jié)果主要用于對隧道施工方法的可行性、設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性進(jìn)行評價(jià)，幫助施工技術(shù)人員全面了解隧道施工實(shí)際圍巖級別和變形特性，從而達(dá)到對隧道二次襯砌的施作時(shí)間的正確選擇，隧道監(jiān)控測量是保障隧道建設(shè)成功必不可少的手段。本文結(jié)合重慶路岳家溝隧道實(shí)例，對隧道監(jiān)控測量的布設(shè)、方法和頻率進(jìn)行了介紹，并對測量結(jié)果和信息反饋進(jìn)行了分析。

1 工程概況

四川“5.12”大地震后，重慶市對口支援崇州市災(zāi)后重建工程——重慶路岳家溝隧道，位于崇州市懷遠(yuǎn)鎮(zhèn)寶峰村至道明鎮(zhèn)斜陽村之間，為一座單洞公路短隧道，其全長480m。該隧道平面位置部分處于直線段上，部分處于曲線段上，屬淺埋隧道，最大埋深僅為102.5m。

地質(zhì)方面，該隧道穿越地層主要為白堊系上統(tǒng)灌口組泥巖、強(qiáng)風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化泥巖，層間結(jié)合較差，隧道穿越老場正斷層及羊角背斜，主要為V、Ⅳ級圍巖，地下水貧乏，無巖溶等不良地質(zhì)，但該隧道受地震影響，內(nèi)部情況不明確，且進(jìn)出口存在順層坍塌等不利因素。

2 隧道監(jiān)控測量的目的

隧道監(jiān)控測量的主要目的是提高隧道自身及其施工的安全性、修正設(shè)計(jì)參數(shù)、指導(dǎo)施工、積累建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

3 岳家溝隧道必測項(xiàng)目測點(diǎn)布置、測量方法及測量頻率

3.1 測點(diǎn)布置和測量方法

3.1.1 必測項(xiàng)目

3.1.1.1 施工地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察與描述 在隧道掌子面爆破后和初噴之后，施工人員須要進(jìn)行肉眼觀察、使用地質(zhì)羅盤和錘擊檢查，同時(shí)對其進(jìn)行描述和填表，記錄下圍巖中的地質(zhì)情況：巖性、巖層產(chǎn)狀、裂隙、地下水情況、圍巖完整性與穩(wěn)定性。現(xiàn)場可以判斷圍巖級別是否和設(shè)計(jì)情況吻合，有條件的應(yīng)采用拍照攝像，同時(shí)測量出地下水的流量；并監(jiān)控圍巖的支護(hù)效果。5～10m填寫一張圍巖施工地質(zhì)記錄卡片。

3.1.1.2 拱頂下沉測量 拱頂下沉測量是在隧道開挖毛洞的拱頂及軸線左右各2～3m共設(shè)3個(gè)帶掛鉤的錨樁，測樁埋設(shè)深度30cm，鉆孔直徑φ42，用快凝水泥或早強(qiáng)錨固劑固定，測樁頭需設(shè)保護(hù)罩。該測量通過一個(gè)測量相對基準(zhǔn)點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀和測微器、配合銦瓦合金尺用倒尺法測量拱頂下沉。岳家溝隧道在洞頂K0+165、K0+385兩斷面（隧道里程）附近分別布設(shè)15個(gè)測量點(diǎn)。

3.1.1.3 周邊收斂位移測量 隧道開挖以后，在預(yù)設(shè)點(diǎn)的斷面，沿隧道周邊部位分別埋設(shè)測線、測樁，測樁埋設(shè)深度30cm，鉆孔直徑φ42，用快凝水泥或早強(qiáng)錨固劑固定，測樁頭設(shè)保護(hù)罩。測線每斷面布設(shè)上下2條、測樁每斷面2對共4根。采用鋼尺式周邊收斂儀來測量周邊收斂變形。

3.1.2 選測項(xiàng)目 隧道選測項(xiàng)目監(jiān)控測量斷面布置

3.1.2.1 錨桿軸力測量 錨桿軸力計(jì)安裝與拱架應(yīng)力計(jì)安裝基本相同，在錨桿待測部位并聯(lián)焊接鋼筋計(jì)，焊接時(shí)應(yīng)對軸力計(jì)采取降溫措施。

3.1.2.2 隧道洞口淺埋段的地表下沉測量 根據(jù)岳家溝隧道施工現(xiàn)狀，隧道進(jìn)出口淺埋段各布測1個(gè)地表下沉測量斷面，每個(gè)斷面各布置9個(gè)地表下沉測量點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀和測微器進(jìn)行觀察。其觀測結(jié)果與拱頂下沉對比，間接反映隧道的穩(wěn)定及隧道拱部以上圍巖的運(yùn)動(dòng)狀況。

3.1.2.3 圍巖內(nèi)部位移測量 該測量是用具有3～5點(diǎn)鉆孔伸長計(jì)的多點(diǎn)位移計(jì)進(jìn)行測量，每一測量斷面布設(shè)3～5組測點(diǎn)。其目的是了解隧道圍巖的松弛區(qū)、位移量及圍巖應(yīng)力分布，為準(zhǔn)確判斷圍巖的變化發(fā)展提供數(shù)據(jù)。

3.1.2.4 圍巖壓力的測量 圍巖壓力測量主要是把壓力盒布設(shè)在圍巖與初支中間，為了測圍巖壓力；另外把壓力盒布設(shè)在初支與二襯之間，為了測兩層支護(hù)間的壓力。

在測點(diǎn)布設(shè)實(shí)踐中要把測點(diǎn)分別布設(shè)在具有代表性的斷面的關(guān)鍵部位上，同時(shí)對各測點(diǎn)逐一進(jìn)行編號(hào)。在埋設(shè)壓力盒時(shí)，應(yīng)該使壓力盒的受壓面朝著圍巖方向。在隧道壁面，如果測圍巖施加給噴砼層的徑向壓力時(shí)，可以用水泥砂漿把壓力盒固定在巖石面上，然后施作噴砼層，注意請不要使壓力盒和噴砼之間存在間隙，使得壓力盒與圍巖受壓面在一起貼緊。

圍巖壓力測試的主要是為了判斷復(fù)合式襯砌中圍巖載荷的大小，為了判斷初期支護(hù)與二次襯砌各自分擔(dān)圍巖壓力的情況。

3.1.2.5 支護(hù)混凝土內(nèi)應(yīng)力測量 支護(hù)混凝土內(nèi)應(yīng)力測量是為了了解支護(hù)襯砌內(nèi)的受力狀態(tài)。在襯砌的內(nèi)外層鋼筋中成對布設(shè)。安裝前要在主筋待測部位將鋼弦式應(yīng)力計(jì)并聯(lián)焊接上，施工中應(yīng)注意在焊接中對應(yīng)力計(jì)淋水降溫，同時(shí)對應(yīng)力計(jì)編號(hào)并記錄下應(yīng)力計(jì)型號(hào)，使用透明膠布將寫在紙上的編號(hào)粘貼在導(dǎo)線上。

3.2 測量頻率 岳家溝隧道每個(gè)測點(diǎn)測取讀數(shù)的頻率如表1

4 測量結(jié)果

隧道監(jiān)控測量中選測項(xiàng)目可根據(jù)工程實(shí)際情況選擇性的測量，而必測項(xiàng)目是為了確保在施工過程中的圍巖穩(wěn)定和施工安全而進(jìn)行的經(jīng)常性測量工作，測量密度大，測量信息直觀可靠，它貫穿在施工過程中，對監(jiān)測圍巖穩(wěn)定、指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工有著巨大的作用。岳家溝隧道在每個(gè)洞口各布設(shè)地表下沉測線1條；周邊收斂在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中測量斷面的間距為20～30m；在圍巖變化和各類圍巖的起始地段適當(dāng)加密，當(dāng)發(fā)生較大涌水時(shí)，V、IV、Ⅲ級圍巖測量斷面的間距縮小至5～10m。該工程中拱頂下沉每斷面為3個(gè)測點(diǎn)、周邊收斂每斷面為上下2條測線。因其它測量項(xiàng)目都較易理解和操作，測量結(jié)果也較直觀，因此下面只對拱頂下沉監(jiān)測和周邊收斂監(jiān)測重點(diǎn)說明。

4.1 拱頂下沉監(jiān)測 從監(jiān)測實(shí)測數(shù)據(jù)來看，拱頂下沉量均未超出規(guī)范值。在新奧法施工中，拱頂下沉初期增速較快，一周后增速有所緩慢，隨后慢慢出現(xiàn)基本穩(wěn)定趨勢，拱頂下沉累計(jì)值與時(shí)間的關(guān)系變化曲線主要是拋物線

4.2 周邊收斂監(jiān)測 從監(jiān)測的情況來看，周邊收斂量基本上都比較穩(wěn)定，變形穩(wěn)定時(shí)間一般在1~2周內(nèi)，周邊收斂變化曲線主要是拋物線見圖3。

5 結(jié)語

隧道的監(jiān)控測量是保障隧道建設(shè)成功的重要手段。目前隧道的監(jiān)控測量技術(shù)得到了很大發(fā)展，監(jiān)測內(nèi)容也逐漸豐富，但是因?yàn)樗淼朗┕さ奈粗院筒淮_定性，也存在許多有待改進(jìn)的地方值得我們不斷探索與改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān) 鍵 詞：隧道；施工；測量；監(jiān)控量測

中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

1 施工測量

隧道施工測量是隧道施工過程中不可缺少的一環(huán)，這項(xiàng)工作進(jìn)行的好壞，直接影響到隧道能否按規(guī)定精度貫通和施工放樣的準(zhǔn)確程度。

1.1 洞外控制測量

首先組織測量技術(shù)力量對設(shè)計(jì)單位提供的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測，洞口點(diǎn)準(zhǔn)確設(shè)置。外業(yè)工作完成以后，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，并按要求進(jìn)行平差計(jì)算和進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算，然后報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后使用，以確保隧道的施工精度。

1.2 洞內(nèi)控制測量

洞內(nèi)平面控制測量主要采用導(dǎo)線測量。由于隧道很短，洞內(nèi)不考慮設(shè)置導(dǎo)線點(diǎn)，放樣使用的置鏡點(diǎn)每50m設(shè)置一個(gè)。

（1）洞內(nèi)平面控制點(diǎn)的選點(diǎn)、埋設(shè)

洞內(nèi)控制點(diǎn)應(yīng)選在通視良好，頂板或底板巖石堅(jiān)固的地方，以使工作安全和控制點(diǎn)便于保存。洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)兼作水準(zhǔn)點(diǎn)使用，埋石方法、要求與洞外導(dǎo)線點(diǎn)相同。由于洞內(nèi)施工和運(yùn)輸特別繁忙，光線較差，露出地面的標(biāo)志易被破壞，導(dǎo)線點(diǎn)選擇在中線的一側(cè)，標(biāo)石頂面應(yīng)埋入地下10~20cm處，以堅(jiān)固穩(wěn)定、便于利用為原則，上面蓋上鐵板或厚木板，并注意不要壓在金屬標(biāo)志上。埋設(shè)后，在邊墻上以紅油漆作為標(biāo)志，標(biāo)明點(diǎn)號(hào)、里程等，并以箭頭指明埋點(diǎn)位置。

（2）洞內(nèi)導(dǎo)線測量

洞內(nèi)導(dǎo)線測量全部由全站儀完成，其施測方法與洞外相同，但由于洞內(nèi)測量條件惡劣，為了減少折光誤差的影響，應(yīng)盡量選擇在較涼爽的夜間和陰天進(jìn)行，測站和目標(biāo)都要嚴(yán)格對中，同時(shí)可以采用兩次照準(zhǔn)，兩次讀數(shù)的方法，減弱儀器、覘標(biāo)置中和照準(zhǔn)讀數(shù)誤差。

（3）控制測量

① 洞內(nèi)水準(zhǔn)測量精度

地面與地下控制測量對貫通誤差的影響，采取等影響分配原則，公路隧道的貫通限差為70mm，其中誤差為35mm，則洞內(nèi)高程貫通中誤差為mh=0.71×35=24.8mm，由于水準(zhǔn)線路小于5Km，采用等外水準(zhǔn)測量即滿足精度要求。

② 洞內(nèi)水準(zhǔn)測量施測

洞內(nèi)水準(zhǔn)測量利用平面控制點(diǎn)、主要導(dǎo)線點(diǎn)設(shè)置為永久水準(zhǔn)點(diǎn)，施工導(dǎo)線點(diǎn)設(shè)置為臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。

洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)在隧道未貫通之前，只能布設(shè)支水準(zhǔn)線路，為增加檢核條件必須進(jìn)行多次觀測和往返觀測。隨著隧道的掘進(jìn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的延長，為滿足施工放樣和貫通精度的要求，先設(shè)置較低精度的水準(zhǔn)點(diǎn)在施工導(dǎo)線點(diǎn)上，然后設(shè)置精度較高的水準(zhǔn)點(diǎn)在主要導(dǎo)線點(diǎn)上。由于洞內(nèi)通視條件差，儀器到水準(zhǔn)尺的距離不應(yīng)超過50m。

③ 洞內(nèi)測距三角高程測量

洞內(nèi)測距三角高程測量在全站儀導(dǎo)線測量時(shí)一并完成，即導(dǎo)線水平角測量，導(dǎo)線邊長測量和導(dǎo)線高差測量一并完成。為了減少測量誤差積累，導(dǎo)線點(diǎn)高程的傳遞通過主導(dǎo)線進(jìn)行，施工導(dǎo)線點(diǎn)高程則由其附近的主導(dǎo)線點(diǎn)對其觀測求得。

（3）洞內(nèi)中線測設(shè)

在隧道開挖初期，以洞口控制點(diǎn)為依據(jù)，放樣臨時(shí)隧道中線，指導(dǎo)隧道的開挖方向。當(dāng)隧道掘進(jìn)到一定距離，洞內(nèi)控制點(diǎn)逐步建立以后，再測設(shè)正式中線點(diǎn)指導(dǎo)隧道的襯砌施工。由于隧道位于平曲線上，臨時(shí)中線點(diǎn)每5-10m設(shè)一點(diǎn)；正式中線點(diǎn)每50m設(shè)一點(diǎn)。

1.3 隧道貫通誤差的測定與調(diào)整

當(dāng)隧道相向開挖到貫通面時(shí)，由于受到測角、量距、水準(zhǔn)測量等誤差的聯(lián)合影響，線路在中線與高程兩方面均會(huì)產(chǎn)生實(shí)際貫通誤差。

（1）隧道貫通誤差的測定

在隧道貫通面任取一臨時(shí)點(diǎn)E，分別由相向的兩條導(dǎo)線附近的控制點(diǎn)測定該點(diǎn)的坐標(biāo)，得兩組坐標(biāo)值（XE1，YE1），（XE2，YE2），由兩邊水準(zhǔn)點(diǎn)測定E點(diǎn)高程為HE1，HE2。由此S=[（XE2-XE1）2+（YE2-YE1）2]1/2即為平面實(shí)際貫通誤差。

設(shè)貫通面的方位角為αF，則實(shí)際橫向貫通誤差為│S.Cosα│,實(shí)際縱向貫通誤差為│S.Sinα│,其中α=αF-arctg[(YE2-YE1)/(XE2-XE1)],而HE2-HE1為實(shí)際豎向貫通誤差。

（2）隧道貫通誤差的調(diào)整

① 平面位置調(diào)整

青山隧道位于平曲線上，因此，由曲線兩端向貫通面按長度比例進(jìn)行調(diào)整。由于調(diào)整只能在未二次襯砌段進(jìn)行，調(diào)整長度將由未襯砌段長度確定,一般取100m。

② 高程調(diào)整

隧道貫通點(diǎn)附近水準(zhǔn)點(diǎn)高程，采用由進(jìn)出口分別引測的高程平均值作為調(diào)整后的高程，其它各點(diǎn)按水準(zhǔn)線路的長度比例分配，調(diào)整后作為施工放樣的依據(jù)。

2 監(jiān)控量測

光爆、錨噴、量測是新奧法施工的核心，為驗(yàn)證初期支護(hù)設(shè)計(jì)的合理性，指示施作二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)及提供安全信息處理等。進(jìn)行監(jiān)控量測十分必要。必測項(xiàng)目的施測、資料整理、信息傳遞等由專人負(fù)責(zé)。

（1）地表下沉觀測：在隧道埋深小于30m的范圍內(nèi)，于開挖掌子面前方30m處，每10m布置一個(gè)檢測橫斷面。每一橫斷面內(nèi)按4m間距，從隧道中心開始每側(cè)各測7點(diǎn)。

（2）凈空變形量測：量測斷面按I類圍巖每10米一個(gè)；II類圍巖每15米一個(gè)；III類圍巖每20米一個(gè)；IV類圍巖每50米一個(gè)。必要時(shí)適當(dāng)加密。其測點(diǎn)布置視施工方法而定，臺(tái)階法開挖于拱頂、拱腰、墻部共測五點(diǎn)（即拱頂下沉1點(diǎn)，水平收斂2對）。

（3）量測頻率：視量測斷面距開挖作業(yè)面的距離S而定，即S

（4）量測起始時(shí)間：地表下沉觀測必須在洞內(nèi)開挖作業(yè)面前方30m的相應(yīng)里程開始；凈空變形量測應(yīng)在開挖爆破后設(shè)點(diǎn)，于24小時(shí)之內(nèi)量取初始讀數(shù)。

（5）量測終止時(shí)間：地表下沉觀測，到仰拱施作完畢為止；凈空變形量測到施作二次襯砌時(shí)為止。

（6）量測方法：地表下沉及拱頂下沉，用精密水準(zhǔn)儀取絕對或相對高程，記錄每次成果以作比較；水平收斂量測，用收斂儀測取每對測點(diǎn)之間的相對距離，根據(jù)每次測得結(jié)果,把信息反饋給技術(shù)主辦工程師進(jìn)行比較。

參考文獻(xiàn)

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摘要：隧道的順利貫通，洞內(nèi)控制測量至關(guān)重要，本文作者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對隧道洞內(nèi)控制測量進(jìn)行了論述，引發(fā)思考。

關(guān)鍵詞 ：隧道貫通洞內(nèi)控制測量測量方案

1 概述

隧道貫通時(shí)，貫通誤差的影響值，由洞外和洞內(nèi)控制測量兩部分組成。由于洞外控制測量現(xiàn)如今多采用gps 靜態(tài)觀測控制網(wǎng)，精度高，且觀測條件不利影響因素對測量精度的影響較小，易于控制，本文主要對洞內(nèi)控制測量方案進(jìn)行論述、分析。本文以作者主持施測的G314 國道奧依塔克鎮(zhèn)至布倫口段公格爾隧道工程為例進(jìn)行論述、分析。

2 測量方案的要求及精度

2.1 洞內(nèi)導(dǎo)線測量。根據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）規(guī)定，洞內(nèi)的平面控制網(wǎng)宜采用導(dǎo)線形式，并以洞口投點(diǎn)（插點(diǎn)）為起始點(diǎn)沿隧道中線或隧道兩側(cè)布設(shè)成直伸的長邊導(dǎo)線或狹長多環(huán)導(dǎo)線。導(dǎo)線的邊長宜近似相等，直線段不宜短于200m，曲線段不宜短于70m，導(dǎo)線邊距離洞內(nèi)設(shè)施不小于0.2m。當(dāng)雙線隧道或其他輔助坑道同時(shí)掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)分別布設(shè)導(dǎo)線，并通過橫洞連成閉合環(huán)。

本次論述、分析的實(shí)例公格爾隧道全長為2.3km，根據(jù)測量規(guī)范要求，本次洞內(nèi)導(dǎo)線測量的等級應(yīng)為四等。2.2 洞內(nèi)水準(zhǔn)測量。根據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）規(guī)定，洞內(nèi)的高程控制測量宜采用水準(zhǔn)測量方法。隧道兩端的洞口水準(zhǔn)點(diǎn)、相關(guān)洞口水準(zhǔn)點(diǎn)（含豎井和平洞口）和必要的洞外水準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)組成閉合或往返水準(zhǔn)路線。洞內(nèi)水準(zhǔn)測量應(yīng)往返進(jìn)行，且每隔200~500m 應(yīng)設(shè)立一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。

本次論述、分析的實(shí)例公格爾隧道全長為2.3km，根據(jù)測量規(guī)范要求，本次洞內(nèi)高程控制測量的等級同樣分為四等。

3 測量方案的設(shè)計(jì)對比及選定

3.1 隧道洞內(nèi)平面控制網(wǎng)布設(shè)方案設(shè)計(jì)。由于隧道內(nèi)施工場地狹小，控制網(wǎng)布設(shè)難度較大，為了提高導(dǎo)線端點(diǎn)的精度，在不增加較多工作量的前提下，提出以下兩個(gè)方案。方案一：支導(dǎo)線法（單導(dǎo)線）。傳統(tǒng)的支導(dǎo)線布設(shè)方案（如下圖）簡單，觀測工作量少，布設(shè)靈活，但由于沒有多余觀測和其他約束條件，在實(shí)際工作中即使發(fā)生錯(cuò)誤也無法檢查，同時(shí)隨著導(dǎo)線長度的增加，端頭點(diǎn)橫向誤差隨機(jī)迅速變大。

支導(dǎo)線法控制點(diǎn)布置對隧道貫通誤差預(yù)計(jì)的影響計(jì)算如下：結(jié)合洞內(nèi)施工條件，洞內(nèi)導(dǎo)線平均邊長200m，從洞口至貫通面設(shè)7 個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，按四等導(dǎo)線測量技術(shù)要求，測角中誤差2.5義，導(dǎo)線全長相對閉合差1/35000。

①測角中誤差對貫通的影響：

②測邊中誤差對貫通的影響：因?yàn)橹?dǎo)線控制點(diǎn)基本在隧道中線附近布置，測邊中誤差對貫通誤差的影響極小，故將測邊中誤差對貫通的影響忽略不計(jì)。

所以公格爾隧道支導(dǎo)線法布置控制點(diǎn)洞內(nèi)測量對貫通誤差的影響為±45mm。

方案二：雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）。沿洞內(nèi)布置控制點(diǎn)形成閉合導(dǎo)線環(huán)，沿隧道中線布設(shè)主導(dǎo)線，在主導(dǎo)線旁靠隧道邊布設(shè)副導(dǎo)線，構(gòu)成主、副導(dǎo)線環(huán)，組成一個(gè)閉合導(dǎo)線環(huán)。觀測閉合環(huán)的所有內(nèi)角，進(jìn)行角度檢核，測量各條導(dǎo)線的邊長，通過角度閉合差可以評定角度觀測的質(zhì)量和提高測角的精度，對提高導(dǎo)線端點(diǎn)的橫向點(diǎn)位精度非常有利（主副導(dǎo)線網(wǎng)布置見下圖）。

雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）控制點(diǎn)布置對隧道貫通的影響：

結(jié)合洞內(nèi)施工條件，洞內(nèi)導(dǎo)線平均邊長200m，從洞口至貫通面設(shè)7 個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，按四等導(dǎo)線測量技術(shù)要求，測角中誤差2.5義，導(dǎo)線全長相對閉合差1/35000。

①測角中誤差對貫通的影響：

②測邊中誤差對貫通的影響：因?yàn)殡p導(dǎo)線導(dǎo)線控制點(diǎn)基本在隧道中線附近布置，測邊中誤差對貫通誤差的影響極小，故將測邊中誤差對貫通的影響忽略不計(jì)。

所以公格爾隧道雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）布置控制點(diǎn)洞內(nèi)測量對貫通誤差的影響為±24mm。

根據(jù)以上綜合分析可得出以下結(jié)論：①導(dǎo)線橫向誤差隨導(dǎo)線延伸成遞增趨勢，導(dǎo)線越長增加速度越快，當(dāng)采用雙導(dǎo)線法方案時(shí)，橫向誤差精度明顯提高。在上述兩個(gè)方案中，支導(dǎo)線的精度最低，雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）精度較高。②在工作量方面，雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）較高，支導(dǎo)線法較低。結(jié)合以上兩方面，按《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）中規(guī)定，本隧道洞內(nèi)控制測量橫向貫通中誤差的限值為45mm，本隧道采用支導(dǎo)線法橫向貫通中誤差影響值已經(jīng)達(dá)到45mm，故本隧道不可采用支導(dǎo)線法布置洞內(nèi)控制點(diǎn)；本隧道采用雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）布置洞內(nèi)控制點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算橫向貫通中誤差影響值為24mm，小于《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）中規(guī)定的45mm，故決定本隧道洞內(nèi)應(yīng)使用雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法）布置洞內(nèi)控制點(diǎn)。

3.2 隧道洞內(nèi)高程控制網(wǎng)布設(shè)方案設(shè)計(jì)。為保證隧道豎向施工的精度，首先對隧道洞口附近至少2 個(gè)已知高程點(diǎn)進(jìn)行附合測量，合格后方可進(jìn)行后續(xù)高程測量。高程控制網(wǎng)布設(shè)直接利用雙導(dǎo)線置的平面控制點(diǎn)，布置圖見前文雙導(dǎo)線法布置示意圖。

本隧道高程測量設(shè)計(jì)為四等水準(zhǔn)，每公里(km)高程測量高程中數(shù)中誤差m塄=±5mm。

則m塄h=±m(xù)塄姨L =±5×姨2.4 =±7.7mm。

結(jié)合以上計(jì)算，按《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）中規(guī)定，本隧道洞內(nèi)控制測量高程貫通中誤差影響值的限值為25mm，本隧道采用四等水準(zhǔn)高程測量設(shè)計(jì)經(jīng)計(jì)算高程貫通中誤差影響值為7.7mm，小于《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）中規(guī)定的25mm，故決定本隧道洞內(nèi)高程測量采用四等水準(zhǔn)。

4 技術(shù)總結(jié)及結(jié)束語

由于隧道洞內(nèi)施工條件的限制，隧道洞內(nèi)施工控制網(wǎng)在保證隧道順利貫通有著重要的地位和起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用，而如何合理、嚴(yán)密的建立隧道洞內(nèi)施工控制網(wǎng)，便成了決定工程質(zhì)量和生產(chǎn)效益的必不可少的先決條件。因此，在國內(nèi)外各種長大隧道施工中，測繪工作人員之間也對如何能夠建立滿足更高精度要求的施工控制網(wǎng)進(jìn)行了各種論證研究。本著為工程服務(wù)的原則，本文以作者主持施測的公格爾隧道控制測量方案的研究簡要?dú)w納出以下提高隧道洞內(nèi)工程控制測量精度的現(xiàn)場施測方案、方法。

通過對兩種導(dǎo)線控制網(wǎng)方案的分析比較最終確定采用雙導(dǎo)線法（主副導(dǎo)線法），因?yàn)榇朔N方法在保證精度的同時(shí)又能檢核測量成果。此種方法可以使長度在1000 米以上隧道的控制測量取得良好效果，可長期運(yùn)用到隧道控制測量中。不過隧道工程洞內(nèi)施工控制網(wǎng)的建立都大同小異，很難找到具有突破性質(zhì)的新方法，但并不是說所有施工控制網(wǎng)的精度都一樣，而相同的最佳布置形式在不同的情況下也不一定是最佳方案。因此，控制測量沒有定論，如何選擇更好的布置形式不單取決于外界等因素，也要依靠測量工作者長期的經(jīng)驗(yàn)積累和大量的知識(shí)積累。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50026-2007，工程測量規(guī)范[S].