隧道工程施工测量工作

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【摘 要】随着社会经济的不断发展,相关的隧道工程越来越多.隧道测量是工程测量的重要组成部分,在隧道工程中起着非常重要的作用.本文就隧道测量工作当中的相关问题做了一些探讨,希望对隧道工程测量行业有一定的参考作用.

【关 键 词】引黄工程；测量步骤；方法分析

隧道测量是在隧道工程的设计、施工和运营管理阶段所进行的测量工作.隧道施工测量的目的是保证隧道相向开挖时能按规定的精度正确的贯通,并使各项建筑物按规定精度和设计位置修建.因此隧道测量必须以规定的精度认真、慎重的进行,避免产生严重后果,造成资源的浪费和返工.

1.工程概况

山西省中部引黄工程是山西省“十二五规划”大水网建设中一项重要的工程,本工程干线自天桥水电站库区取水,供水范围包括四市十六个县（市区）,涉及忻州市保德县；吕梁市：兴县、临县、离石、柳林、中阳、石楼、交口、孝义、汾阳九个县（市区）；临汾市：隰县、蒲县、大宁、汾西四个县；晋中市：灵石、介休两个县（市）.规划年供水6.02亿m3.

该工程包括取水工程和输水工程.取水工程位于保德县境内,进水塔位于天桥水电站库区上游枣林沟入黄河沟口处左岸,义门镇东北角,距天桥水电站枢纽约1.4千米.输水工程包括总干线、东干线、西干线以及各供水支线.输水线路总长384.5千米,总干线长200.22千米,东干线全长28.76千米,西干线全长85.70千米,蒲大支线长3.6千米,汾孝介支线长14.97千米,交汾灵支线长51.25千米.

2.隧道测量主要步骤

2.1测量方案准备工作

在测量开始之前要认真阅读相关设计图纸,熟悉相关设计规范以及对本工程的具体测量要求；了解隧道施工工艺和步骤,制定较为详细的施工测量计划方案.该工程施工05标合同段,起讫桩号为总21+182.39～41+167.46,主线全长19.985千米,沿线经过苇树局村,孙家沟村,前桑林村,蒺藜坪村,东庄村,雷家峁村等村.本合同段主要工程内容包括：总干2#隧洞一座,全长19.985千米；隧洞支洞6座,全长4.084千米,总长24.069千米.主洞净宽4.2米,净高5.1米,支洞净宽3.65米,净高3.2米,设计均为城门式洞型.

2.2隧道进出口闭合测量

根据设计技术交底和现场测量交桩,正式实测前,应对所交桩的坐标和高程进行闭合联测,符合精度要求后才能正式实地放样.如果精度达不到要求,应尽早通知有关单位进行联测.短隧道可以进行全站仪导线闭合测量,长隧道或者地形复杂的可采用GPS全球定位系统测量.

2.3进出洞口测量

进出洞口测量包括地形地貌、标高埋深等项目.隧道进出口位置地形的复测相当重要,它直接关系到以后隧道洞口能否安全进洞.洞口地形复测,主要复核与设计图纸是否相符,包括工程量复核、进洞口桩号、覆盖层厚度、是否偏压,偏压时地形对洞身结构影响程度,是否应采取变更洞口位置,变更洞口临时支护形式参数以及洞口地貌特征对洞口的影响和洞门形式是否合适等.

2.4洞内正常测量

洞内施工测量主要控制好隧道净空,开挖、支护、二衬不要侵入净空,当然也要控制好超挖过大问题.按照设计或实际围岩地质情况,测量精度也相应分为三个级别,即开挖轮廓测量、初期支护定位测量以及二次衬砌施工测量.

2.5监控测量

隧道施工监控测量工作,贯穿于开工到竣工交验全过程,是一项必测项目.其主要作用在于：为安全生产提供信息,掌握施工中围岩和支护的动态信息,地质超前预报、及时反馈信息,以指导施工作业；为设计和施工提供科学依据,通过对围岩和支护的变位、应力变化,为设计部门修改支护系统提供参数设计.

2.6贯通测量

贯通测量结果报告是工程交验必须的资料,主要对工程竣工后,对工程的平面曲线、竖曲线、结构几何尺寸进行实测.如果因贯通测量过程中发生错误而未能贯通,或贯通后接合处的偏差超限,将影响工程质量,甚至引发更严重后果.

3.隧道工程中的测量方法分析

3.1地面控制测量

地面控制测量主要包括平面控制测量和高程控制测量.平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置,以便根据洞口控制点将设计方向导向地下,指引隧道开挖,并能按规定的精度进行贯通.平面控制测量一般采取以下几种方法：直接定线法、导线测量法、三角网法和GPS法.高程控制测量的任务是按照设计精度施测两相向开挖洞口附近水准点之间的高差,以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内,保证按规定精度在高程方面正确贯通,保证隧道工程在高程方面正确修建.一般在平坦地区采用等级水准测量,在丘陵及山区采用光电测距三角高程测量.

3.2隧道施工测量

（1）洞内导线测量与进洞点的标定.

施工导线是隧道施工中为方便进行放样和指导开挖面布设的一种导线,导线点是边开挖边设置,通常沿中线布设,边长一般为25～50m.施工单位还需布设洞口点,进洞点利用设计坐标和洞口点坐标,采用全站仪或经纬仪通过极坐标法标定,洞口点设仪器；然后,用极坐标反算所得方位角,标定方向,并测量距离,从而确定进洞点.

（2）中线测量.

中线测量是保障隧道按设计要求施工的重要举措.根据施工方法,开挖的宽度以及曲线设计半径大小等不同,中线测量的方法也不同.由于洞口施工方法的特殊性,中线分临时中线和永久中线.当隧道掘进20m左右,就要对临时中线点进行重新检查标定,检查符合要求后,标定永久中线.直线隧道的中线测设通常采用经纬仪正倒镜法,瞄直法和激光指向仪导向法.

（3）贯通测量.

贯通测量是为了使两个或多个掘进工作面,按其设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作.贯通测量应遵循以下原则：要在确定测量方案和测量方法正确的同时,保证贯通精度；对每一项测量都应有客观独立的检查校核,严防差错.贯通后实际偏差的测定主要有以下几种.

①平巷贯通水平面内偏差的测定：用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通接合面上,量出两中心线之间的距离,其大小就是贯通在水平面内的实际偏差.

②平巷贯通时竖直面内偏差的测定：用水准仪测量或三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点,求出高程闭合差,它实际反映了贯通高程测量精度.

③竖井贯通后井中实际偏差的测定：竖井贯通后,可由地面上或由上水平的井中处挂上中心重球线到下水平,直接丈量出井筒中心之间的偏差值,即为竖井贯通的实际偏差值.

4.结语

本文通过多次现场对引黄工程施工的测量,根据工程施工的实际情况,对隧道工程施工测量工作提出了更高的要求,有助于加强测量结果的科学性及准确性.相信经过科学的管理,工程施工建成后,质量目标可达到《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）合格标准.可新增灌溉面积150万亩,不仅能缓解最干旱的吕梁山区沿线工业供水、农业灌溉和生态供水紧缺的矛盾,而且对改善全省水资源紧缺状况和应对中部发生特大旱情具有非常重要的战略意义.