高速公路隧道施工測量技術(shù)研究

杭向征

摘? 要： 在社會快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，高速公路建設(shè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。高速公路的建設(shè)和發(fā)展不僅可以有效緩解交通運輸?shù)?壓力，還可以有效縮小城鄉(xiāng)發(fā)展差距，為人們的生活提供便捷。隧道施工是高速公路建設(shè)中的重要內(nèi)容，在整個高速公路的建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。 施工測量是隧道工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，具有較強的專業(yè)性，但是從目前高速公路隧道施工測量的情況來看，還存在一定的問題，因此需要研究更加精 準(zhǔn)的施工測量技術(shù)。為此，文章主要分析高速公路隧道施工測量技術(shù)的相關(guān)要點，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞： 高速公路;隧道;施工;測量;技術(shù)

引言

近年來，我國的高速公路網(wǎng)絡(luò)日益完善，這在一定程度上帶動了經(jīng)濟(jì) 社會的快速發(fā)展。隧道施工是高速公路施工時的重要環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)施工 的技術(shù)難度更大，主要是由于隧道區(qū)段的施工條件惡劣，對各個施工環(huán)節(jié) 的技術(shù)要求很高，且施工過程中存在著諸多的安全隱患，為了保障隧道施 工能夠符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與要求，必須要做好隧道施工的測量工作，利用先 進(jìn)的測量技術(shù)，獲得全面、精確的隧道施工數(shù)據(jù)，保障各項隧道施工作業(yè) 的安全、高效進(jìn)行，達(dá)到施工目標(biāo)。

1 高速公路隧道施工測量的重要性

我國幅員遼闊，部分地區(qū)地勢比較險峻，為高速公路的建設(shè)帶來了一 定的難度。為了縮短兩地之間的距離，往往需要修建隧道，而施工測量是 隧道工程建設(shè)中的關(guān)鍵內(nèi)容。高速公路隧道質(zhì)量直接關(guān)系著人們生命財產(chǎn) 的安全，所以必須采取相應(yīng)的措施保障工程各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。在隧道施工 測量中不僅是影響隧道施工的重要前提，也是影響隧道能否順利施工的先 決條件，只有保證隧道施工測量的準(zhǔn)確性，才能保證隧道建設(shè)的質(zhì)量，為 安全通車提供重要保障。于此同時，做好隧道施工測量工作可以避免資源 的浪費，從而避免出現(xiàn)返工的情況，這對我國高速公路的建設(shè)和長遠(yuǎn)發(fā)展 具有重要作用，因此只有測量工作人員認(rèn)真負(fù)責(zé)的做好本職工作，為施工 人員提供可靠精確的施工數(shù)據(jù)，才能夠保證高速公路建設(shè)的完成狀況達(dá)到 預(yù)期的效果，確保質(zhì)量[1]。

2 高速公路隧道施工測量關(guān)鍵技術(shù)要點

2.1? 建立隧道測量坐標(biāo)系統(tǒng)

對高速公路隧道施工而言，由于隧道施工現(xiàn)場的條件復(fù)雜，施工要求 較多，為了保障安全施工，往往需進(jìn)行施工測量。一般情況下，對長度在 500m以上、直線長度在1000m以上的曲線隧道而言，往往需要根據(jù)橫線貫 通精度的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行獨立平面坐標(biāo)系統(tǒng)的構(gòu)建。坐標(biāo)系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，? 最需要考慮的因素就是施工放樣的便捷性、與隧道兩端線路的銜接處理。? 在一些隧道工程中，雖然可以選任意經(jīng)度的中央子午線高斯平面坐標(biāo)系 統(tǒng)、國家高斯平面坐標(biāo)系統(tǒng)，但應(yīng)用較多的還是獨立坐標(biāo)系統(tǒng)。為保障施 工的便捷性，常規(guī)的測量網(wǎng)下，其X軸正向多為隧道主軸線進(jìn)口到出口的 方向，而在此過程中，隧道中的某一線路中線里程將作為X坐標(biāo)系統(tǒng)的起 算值，而Y軸是在X軸基礎(chǔ)上向右旋轉(zhuǎn)90°的方向，此坐標(biāo)系統(tǒng)中，坐標(biāo)原 點可以為零，也可以為正常數(shù)。依據(jù)隧道施工的要求，在隧道測量坐標(biāo)系 統(tǒng)的建立過程中，將隧道底部平面高程面作為投影面，而中央子午線為隧 道中心線，結(jié)合高斯正形投影來進(jìn)行平面坐標(biāo)系統(tǒng)各個值的計算與確定;? 當(dāng)然，在坐標(biāo)系統(tǒng)的構(gòu)建過程中同樣可以將抵償高程面作為投影面，依據(jù) 高斯正形投影來進(jìn)行平面直角坐標(biāo)的建立;如果選擇的是橢圓面為投影 面，在此過程中，需選定相應(yīng)的中央子午線[2-3]。

2.2? 布設(shè)隧道控制網(wǎng)

隧道控制網(wǎng)的布設(shè)對于隧道測量極為重要，其布設(shè)需遵循以下的流 程。（ 1 ）在控制網(wǎng)方案制定之前，相關(guān)工程人員需要收集高速公路隧道 工程現(xiàn)場的相關(guān)資料，比如，需進(jìn)行現(xiàn)場水文情況、地形地勢資料的調(diào)查 與收集，將這些所收集到的資料、數(shù)據(jù)作為控制網(wǎng)布設(shè)的依據(jù);（ 2 ）控 制網(wǎng)確定的過程中，專業(yè)人員需考慮測量儀器的具體類型，分析在應(yīng)用此 種測量儀器進(jìn)行測量時受到外界因素的影響情況，進(jìn)而在此情況下進(jìn)行控 制網(wǎng)布設(shè)方案的優(yōu)化與調(diào)整，以此來提高控制網(wǎng)的精度，使得控制網(wǎng)布設(shè) 可以符合高速公路隧道工程的具體要求;（ 3 ）在實際的測量過程中，需 保障在隧道的每個洞口，都需要布設(shè)3個或者3個以上的水準(zhǔn)點;（ 4 ）為 保障布設(shè)洞口投點的便捷性，需做好中線放樣測量、洞外控制點聯(lián)測、洞 內(nèi)導(dǎo)線測設(shè)，在洞內(nèi)傳算的過程中，必須要使得起算邊長在300m以上。

2.3? 洞外控制測量

在洞外控制測量的過程中，對直線隧道以及曲線隧道的長度及貫通精 度也有一定的要求，只有保證其符合要求，才能進(jìn)行平面測量設(shè)計。在直 線隧道的建設(shè)中，洞外測量的主要任務(wù)是準(zhǔn)確獲取兩端的精密點及平面的 位置，同時引測進(jìn)洞的方向;而在曲線隧道的建設(shè)中，洞外測量的目的是 計算曲線轉(zhuǎn)向角以及兩端控制樁的位置。精密導(dǎo)線法是常用的隧道施工洞 外控制測量方法之一，是利用導(dǎo)線法建立洞外控制，其中的關(guān)鍵是導(dǎo)線點 的位置選擇，一般需要考慮場地以及坑道的數(shù)量。在應(yīng)用精密導(dǎo)線法的過 程中，導(dǎo)線最短的邊長不得小于300m，而且為了減小測量的誤差，應(yīng)盡可 能地應(yīng)用長邊。通常使用方向觀測法對精密導(dǎo)線法的水平角進(jìn)行觀察，若 是有兩個水平角，則需要采用奇偶數(shù)測回的方法進(jìn)行觀察，以減少儀器帶 來的誤差所造成的不良影響。

2.4? 貫通誤差預(yù)計

高速公路隧道施工的過程中，? 貫通誤差是不可避免的，? 這一情況往往是 由多種因素所造成的，為了將隧道貫通誤差控制在合理的范圍內(nèi)，相關(guān)人員 在測量施工的過程中，必須要遵守相應(yīng)的施工要點。貫通誤差主要表現(xiàn)為隧 道相向開挖時，貫通面的中線點并未完全重合。貫通誤差與其他類型的誤差 有所不同，其往往是在隧道貫通以后才能夠確定，針對這一特性，在實際的 施工過程中，施工人員往往需要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，進(jìn)行貫通誤差的預(yù)先 估計，根據(jù)其預(yù)先估計結(jié)果，可以在一定程度上指導(dǎo)隧道的貫通施工作業(yè)，? 為隧道工程的質(zhì)量目標(biāo)實現(xiàn)提供保障。根據(jù)貫通誤差產(chǎn)生方式的差異性，? 主 要包含了橫向、縱向、高程與平面誤差，縱向誤差主要指的是與貫通面垂直 方向上的分量誤差，橫向誤差就是與貫通面平行分量的誤差，無論是何種誤 差，其對于隧道正常的施工都會產(chǎn)生一定的影響，尤其是在誤差超過相關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)時，隧道甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。

2.5? 監(jiān)控量測

高速公路隧道工程施工過程中，新奧法施工較為常見，這一方式應(yīng)用 的工程中，最為突出的特征就是施工中的監(jiān)控量測，這一方式能夠大大提 高隧道施工的安全性。在傳統(tǒng)的隧道施工方式下，利用的是鋼尺收斂儀、 拱頂?shù)箳斐叩臏y量方式，在當(dāng)前高速公路隧道施工日益復(fù)雜的條件下，傳 統(tǒng)施工測量方式的弊端逐步出現(xiàn)，比如現(xiàn)場的操作相對復(fù)雜，會對一些施 工作業(yè)產(chǎn)生一定的干擾。在當(dāng)前，隨著光電測距技術(shù)的不斷發(fā)展，在隧道 的施工測量過程中，大多采用的是無尺測量方式，利用的是全站儀、反光 片來構(gòu)建觀測系統(tǒng)，這種測量技術(shù)下，大大提高了測量的自動化水平，整 個施工測量工作極為便捷與高效，降低了傳統(tǒng)人工測量時的誤差，對于測 量精度的控制具有重要的意義。

3 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)以及城市化建設(shè)的快速發(fā)展，高速公路的發(fā)展速度也在不 斷加快，對隧道施工測量工作提出了更高的要求，這需要相關(guān)企業(yè)重視隧 道施工測量，并掌握相應(yīng)的技術(shù)要點，提升隧道施工測量的有效性和準(zhǔn)確 性，為隧道施工提供重要保證。

參考文獻(xiàn)：

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[3]相龍，丁亞輝，朱瑞泉，等.高速公路特長隧道控制測量技術(shù)研究[J].公路交通 科技（應(yīng)用技術(shù)版），2019（12）：291-293.