高速公路隧道施工测量关键技术

刘 磊

(福建省众益工程劳务工程有限公司，福建 福州 350400)

高速公路隧道施工测量关键技术

刘 磊

(福建省众益工程劳务工程有限公司，福建 福州 350400)

以成武高速公路隧道施工为例，从控制测量、施工放线、监控量测等方面，阐述了高速公路隧道施工测量的关键技术要点，旨在提高施工测量质量和效率，保证隧道安全施工。

高速公路，隧道，测量仪器，导线

1 概述

成武高速指甘肃省成县至武都的高速公路，该公路是甘肃省高速公路网规划的S1甘肃省地方高速公路(平凉武都高速公路)的重要组成路段，在甘肃省干线公路网中具有特殊的地位和作用。成武高速公路武都西隧道为分离式特长隧道，左线全长3 763 m，右线全长3 781 m。隧道净宽10.25 m，净高5.0 m，是成武高速的控制性工程之一，其建设难度位居整个成武高速之首。武都西隧道从开工到贯通，共历经三年，施工测量包括洞外控制、洞内控制、施工放线和监控量测工作。

2 控制测量

1)洞外控制测量。

进场伊始，在接到业主或设计单位隧道进出口平面控制点高程控制点后，随即进行控制点的检校复核工作。控制点是整个隧道工程施工的数学基准，施工过程中的其他控制点均由此衍生，其重要性不言而喻。本项目测量班组用了两周时间对其进行复核。经过验证，确保控制点的正确性，并采取保护措施保证点位的稳定和不被破坏。

2)洞内控制测量。

洞内控制测量的作用是给出隧道正确的掘进方向，并保证准确贯通。

就本项目隧道而言，按照规范，贯通横向误差限差为10 cm，高程误差限差为7 cm。按照等精度影响原则即洞外控制和洞内控制所造成误差相同，计算洞内控制测量的先验误差限差，可知我们所使用徕卡2秒级全站仪满足精确贯通所需精度。而高程传递按照国家四等水准测量施测也足以满足贯通要求。为了能实现理论上的贯通标准，在各环节做了以下工作：

a.埋点。控制点的稳定是准确测量的最基本要求，按照设计，全隧道内均有仰拱，为控制点的埋设提供了方便。本项目采用的方法是：截取长度约为1 m的22螺纹钢筋，一端用钢锯锯明显十字，中段焊若干稳定筋，预埋在仰拱内，保证控制点的稳固。点位旁边布设明显标志，便于保存和找寻使用。

b.网形的选择。由于隧道长条形状的限制，采用主副导线点闭合成环，主导线和副导线平行前进，两导线点间距在250 m左右，在掌子面闭合。主导线点平面坐标和高程均测量，而副导线点只需测量平面坐标。此导线布点和测量方式，方式灵活，点位易于选择，测量工作也较简单，而且具有多种检核方法。导线闭合成环，角度经过平差，提高了横向的精度。

由于隧道内施工为若干工序的循环，只有在掌子面为钻眼阶段，才能保证视线相对清晰，车辆相对较少，必须抓住有限的时间，以笔者多年的隧道测量经验，此种隧道布网和测量方法，既可以保证精度，又能在尽量短的时间内完成导线网的测量。由于导线不能一次布设完成，是随着隧道的开挖逐渐延伸，所以导线的测量是经常性的。在开挖在1 000 m左右的隧道内，一天内即可完成导线网的测量。既不会影响隧道施工的进程，又及时准确的提供导线点数据，得到了隧道各施工班组的好评。

c.高程控制。随着测量仪器制造技术的发展，目前光电测距三角高程测量的方法已经完全能满足国家四等水准测量的要求。而工作量三角高程比水准测量要少的多，完成的速度也快得多，在视线较差、车辆进出频繁的隧道内优势尤为明显。

3 施工放线

施工放线的主要任务是确定平面及竖直面内的掘进方向，同时参照图纸，保证各构筑点在设计的位置。施工放线是隧道内最日常的测量工作。特点是频繁而重复。

洞内控制点距离较长，不能满足平时放线的要求。针对此种特点，在洞内导线控制网的基础上，使用支导线的方法测量两个临时控制点，然后用后方交会的方法进行放线测量。在开挖线测量、拱架支护测量等工序中，要求随叫随测，且测量时间短，因此后方交会使用尤为重要，大大减少了工序搭接时间，为施工进度提供了保证。

在后方交会的使用中要注意，两临时控制点选点要稳定，为了方便使用，在围岩稳定时，临时点选在隧道两侧壁是不错的选择；两边夹角要控制在30°～150°范围内，保证精度。隧道侧壁腰线测量时要和各施工班组做好沟通，为了方便施工，可以按照施工班组要求适当调整腰线高度。

4 监控量测

隧道的监控量测是新奥法隧道施工的灵魂，是隧道安全施工的保证。本人在本隧道监控量测工作中负责的项目是拱顶沉降和周边围岩收敛。传统隧道施工监测多采用钢尺式收敛仪和拱顶挂倒尺的方法，但这种方法已有明显的局限性，如现场操作困难，对施工影响大。

随着光电测距技术的发展，本隧道采用了新技术“无尺测量”，具体为全站仪+方形十字反光片组成现场观测系统。有如下优点：自动化程度高，操作简便，减少了因人工操作引起的误差；精度高，左右两侧可以进行复测复核；非接触测量，在隧道测量中优势明显。新技术的应用得到了业主单位的认可和好评。

在按照设计频率完成各项监测数据采集后，要进行数据的内业处理，包括沉降和收敛的日平均变化量，随时间变化的总变化量和平均变化量，并做出直观图表，根据数据的变化判断围岩的稳定性是否可靠。

本项目的隧道由于进口临河且高差很大，无法直接进洞，所以采用斜井进洞。在右线临出洞前，洞顶埋深较浅，进行了密集的量测。在一场大雨后，可以看出沉降数据发生了突变，测量组及时通报项目领导启动了紧急措施加固基底并支撑初期支护，其后的量测数据又趋于平缓，可以说本次事件是监控量测起到了决定性作用。

5 结语

目前本隧道已顺利贯通，通过贯通测量可知，左线横向误差1.78 cm，高程误差3.02 cm；右线横向误差2.06 cm，高程误差1.94 cm，完全在规范误差范围内。

隧道测量工作从最初的经纬仪、水准仪，到现在高精度的全站仪普及，测量工作的外业作业越来越简单，新技术的学习和应用也是个人发展的必然途径。但从多年的工作经验来看，对工作的主动性和责任心仍然是根本，认真负责的工作态度，是提高施工测量质量和效率的最根本保障。

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[4] 李 伟.浅析公路施工测量中的常见问题[J].科技创新与应用，2016(29)：234.

Key techniques for construction survey of expressway tunnel

Liu Lei

(FujianZhongyiEngineeringLabourServiceEngineeringCo.,Ltd,Fuzhou350400,China)

Taking Chengxian-Wudu Expressway as the example, the paper illustrates the key techniques for the measurement for the tunnel construction on expressways from the control measurement, construction lining, and inspection measurement, so as to improve the quality and efficiency of the construction measurement and ensure the safe construction of the tunnel.

expressway, tunnel, measurement device, wire

1009-6825(2017)21-0193-02

2017-05-16

刘 磊(1981- )，男，工程师

U452.13

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