隧道净空断面检查初探

刘洋

（中铁隧道集团二处有限公司，河北 廊坊 065201）

隧道净空断面检查初探

刘洋

（中铁隧道集团二处有限公司，河北 廊坊 065201）

以广州增从高速第9合同段，马留山隧道为例，简要介绍徕卡TC402全站仪配卡西欧4800计算器检查隧道断面.

隧道净空断面；检查；徕卡TC402

随着近年随着基建工程的不断扩大，公路铁路项目越来越多，工程规模也越来越大，相应的工程单体规模也越来越大，而线路穿越部分的隧道工程也越来越多，基建工程施工素有“金桥银隧”之说，而隧道施工的盈利对一个标段的盈利水平占有极大的比例，可以说线路是否盈利关键看隧道能否盈利，而隧道盈利的重点在于隧道开挖的超欠挖控制.控制超欠挖只有从以下几个方面着手：测量断面线性控制；爆破参数选择；现场装药经验控制.技术层面能够控制的只有测量线性控制，爆破参数及现场装药量根据经验确定.

1 隧道净空定义

隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑限界、通风及其它功能所需的断面积.断面形状和大小应根据结构设计力求得到最经济值.净空所包括的其它断面中，有通风机或通风管道、照明灯具及其它设备、监控设备和运行管理设备、电缆沟或电缆桥架、防灾设备等断面，以及富裕量和施工允许误差等.

2 隧道净空测量[1]

现场隧道净空如何准确快速检查一直是困扰我施工人员的一个难题，甚至在某些工地控制隧道超欠就是控制项目成本的关键.采用传统的方法：五寸台、断面仪，均难以满足现场施工需要.五寸台采用的是5m铝合金塔尺及钢尺按照类似于微分的方式逐步（每1米或0.5米）检查，优点是工具简单，任何工地均可采用.缺点是：效率低下，每断面操作时间大约30分钟以上；精度不高，误差可达0.5m左右；作业人员多，至少6人；反馈回复周期长，计算烦琐，极易出现人为错误.而断面仪是最近几年采用的全自动隧道断面数据采集仪器，优点是快速、准确、及时有效的收集隧道断面数据，精度可以达到5mm以内，缺点是仪器造价昂贵（单价约50万元），普通工地无法承受.结合现有本工地实际情况：工程实体造价不高，在5000万左右；工期不长，在一年左右；作业人员较少，工程部约8人，其中测量组3人；仪器价格不高，国产全站仪价格低于5万，为一般施工队伍能承受的价格.

下面以广州增从高速马留山隧道为例简要介绍一下，本工程采用徕卡TC402全站仪配卡西欧4800计算器测量检算断面实测数据，附上本项目采用的检查程序.

3 工程概况及检查程序[2,3]

增从高速是广州增城至从化高速公路，全长66.8公里，由主线和街口支线组成，呈Y字形南北走向布局；主线长48.3公里，起于增城增江街周山村，向北途经增城增江街、正果南、小楼镇、派潭镇以及从化市温泉，终于从化市温泉镇卫东村，与G45大广高速（大庆－广州高速公路）相接；支线长20公里，起于增城派潭镇，通过坳背立交与增从主线相接，途经从化市江浦街，通过白田岗互通与街（口）北（兴）高速公路相接.马留山隧道为上下行分离的四车道高速公路隧道，隧道位于广州市从化市温泉镇灌村北部和桃园密石洞村境内.隧道平面线型进口为圆曲线，洞身为直线，出口为圆曲线；纵面线型为单面坡.

程序1：隧道断面检查程序

Lb1 1

{xy}∶(ABCF)∶pol(x-69741.266,y-10382.191)∶j＜0=＞j=j+360∶j

J＜286d18’23”=＞Goto 2∶

L=10609.260+(297d46’35”-j)*л*550/18▲

S=I-5500

Goto 5

Lb1 2

Pol（x-71285.523,y-5103.435）∶j＜0=＞j=j+360∶j

L=11710.3+Abs(I*cos(j-196d18’23”))▲

S=I*sin(j-196d18’23”) ▲

Goto 5

Lb1 5

{HM}∶(HM)

M＞H+0.16=＞Goto 3∶

E=squer((H+0.604-M)2+(Abs S-4.355)2)-A▲

Goto 1

Lb1 3

M≥H+1.56+F=＞Goto 4∶

E=squer((Abs S-0.45)2+(M-H-1.56)2)-B▲

Goto 1

Lb1 4

E=squer((S)2+(M-H-1.11)-C▲

Goto 1

程序2：桩号反算程序

Deg∶Fixm

Lbl 0∶｛TL｝∶T∶L∶T=Int T+Frac 100T÷36+（Int 100T÷100-Int T）÷.6

X=Q+Rec（L,T）∶Y=U+J∶“X=”∶X∶Pause 0∶“Y=”∶Y▲

Lbl 1∶Prog“55”∶Prog“YS”∶Z＞48980=＞Goto 2△Prog“FQ”

Z＜47264=＞Goto B△Goto Z

Lbl 2∶Prog“56”∶Prog“YS”∶Z＞49437.85=＞Goto 3△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 3∶Prog“57”∶Prog“YS”∶Z＞49874.21=＞Goto 4△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 4∶Prog“57-1”∶Prog“YS”∶Z＞50354.96=＞Goto 5△Prog“FQ”

Z＞50167.16 =＞Z=Z-17.16△Goto Z

Lbl 5∶Prog“58”∶Prog“YS”∶Z＞50931.36=＞Goto 6△Prog“FQ”

Z＞50673.5=＞Z=Z+26.5△Goto Z

Lbl 6∶Prog“59”∶Prog“YS”∶Z＞51953.51=＞Goto 7△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 7∶Prog“60”∶Prog“YS”∶Z＞52546.8=＞Goto 8△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 8∶Prog“61”∶Prog“YS”∶Z＞53477.04=＞Goto 9△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl 9∶Prog“62”∶Prog“YS”∶Z＞54118.18=＞Goto A△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl A∶Prog“63”∶Prog“YS”∶Z＞54700=＞Goto B△Prog“FQ”∶Goto Z

Lbl B∶“CX ERROR”▲

Goto 0

Lbl Z∶Z=Intg （1000Z+.5） ÷1000∶B=Intg（1000B+.5）÷1000∶“LC=”∶Z∶Pause 0∶“BJ=”∶B▲

Goto 0

（说明：T、L测点相对测站的方位角和距离，T的取值例：12°34′56″输为12.3456.Q、U为测站坐标，程序运行前先存入.Goto 2前的桩号为第2个曲线组合的ZH点桩号，以后类推.“BJ＝”显示正值则测点在线路右幅，显示负值则测点在线路左幅.）

4 结论

经过本项目实际使用后，此方法有如下优点：（1）精度较高，实测精度可达0.5cm以内；（2）作业人员少，仅需2人即可满足需要；（3）反馈迅速，当场可立即得出隧道任意点的超欠挖值；（4）成本低廉，采用隧道控制测量必须的全站仪以及工程计算使用的KASIO 4800，TC402约5万元（附送4800一台）.

采用此种方法检查的隧道断面数值满足施工需要，造价低廉，比采用断面仪的方式为项目节约成本约50万元，实现了较高的经济效益.

〔1〕张冠南，周建春.GPT超前地质预报技术在马留山隧道中的应用[J].2012(12).

〔2〕孙恒.路线中桩三维坐标测设方法探讨[J].内蒙古科技与经济,2004(24).

〔3〕李同海,李立增.三维坐标法测量隧道断面研究[J].科技咨询导报,2007(12).

TU198

A

1673-260X（2013）11-0040-02