老安山隧道洞内控制网的建立及其贯通精度

辛金珠

(中铁十二局，山西 太原 030032)

西成客专老安山特长隧道是西成客专的重点工程， 隧道全长15 161 m，位于秦岭南麓低中山区，平均海拔825～1990 m。地形起伏较大，基岩裸露，沟壑纵横， 地质复杂， 施工难度大。

本文通过对老安山隧道洞内导线数据的统计分析，通过建立双交叉导线控制网以满足高精度的施工放样需求，使长大隧道的贯通精度有了很大提高，确保了长大隧道的贯通精度的规范要求。

1　老安山隧道洞内双交叉导线的建立

双交叉导线的原理为：根据测区的现场条件，利用高精度徕卡全站仪TS50同时对若干洞内控制点进行观测，获取必要的数据，进而解算控制点的坐标,最终平差获取控制网成果，用于指导施工。隧道洞内布设交叉导线，保证4点都互相通视，让每条传递边都参与多个四边形平差，使网形的结构稳定性增强，以提高隧道贯通的精度。

2　隧道洞内交叉导线控制网设计

洞内控制导线网从隧道洞外GPS平面控制测量确定的洞外联系边引入，洞内、外平面控制网宜以边连接进行联系测量，交叉导线网观测的测站间距一般约为350～450 m，测站内观测4个控制点，全站仪前后方各一对控制点，每一对控制点之间距离尽量放到最大(具体数值由现场隧道断面大小确定)，防止相邻反射源影响仪器自动照准精度，以提高洞内平面控制测量的可靠性和精度。控制网构网形式如图1所示。

图1　联测上级控制点的观测网

控制点沿线路走向成对布设，前后相邻两对点之间距离保持在350～450 m，控制点设置在低于路面10 cm，稳固、可靠、不易破坏且便于测量的位置，既要考虑满足全站仪观测的需要，又要考虑适合隧道洞内施工对控制点的要求。斜井和正洞中的控制点均按点对布设，点对横向间距尽可能大但又不能离隧道侧壁过近。控制点标识要清晰、齐全、便于准确识别。洞内导线点标石采用专用标钉，如图2所示。

图2

3　洞内交叉导线的实施

(1) 徕卡TS50全站仪具有马达驱动、自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能，其标称精度满足：方向测量中误差不大于1″，测距中误差不大于1 mm+2×10-6D。

(2) 在使用前，检查前后视的4个徕卡原装棱镜的常数是否一致，质量是否完好，用于保障测设过程中的精度。

(3) 在实施测量前，对前后视的4个徕卡原装基座的对中情况进行检校，包括气泡能否整平、目镜是否清晰。

(4) 边长观测应进行温度、气压等气象元素改正，温度读数精确至0.2℃，气压读数精确至0.5 hPa。温度计建议采用干湿球温度计，气压计建议采用空盒气压计。

(5) 外业数据采集。根据《老安山隧道洞外控制测量报告》，并参照《高速铁路工程测量规范》(TB 10601—2009)中的规定和要求，为保证隧道的横向贯通精度，隧道洞内控制导线网测量的精度等级设计为隧道二等。

(6) 洞内控制导线网测量方式。洞内控制导线网测量采用交叉导线的形式进行布设，测量时每站至少观测3个方向点，一般观测4个方向点。如图3 所示。

按K字形双交叉导线测设形成的网形，A4—A6边参与了A1A3A4A6、A2A3A4A6、A4A5A6A7、A4A5A6A84个四边形的平差，提高了传递边的精度，这样测设导线的方法使每条边都与A4—A6类似地进行了严

密平差。

图3

洞内控制导线网测量精度见表1。

表1　洞内导线网测量的技术要求

4　洞内双交叉导线控制测量对隧道横向影响

洞内双交叉导线对隧道贯通的影响值是隧道洞内控制网的一项重要指标，西成高铁老安山隧道通过采用高端仪器徕卡全站仪TS50建立双交叉导线控制网。 2015年9月整个隧道贯通，成为西成客专第一个贯通的长大隧道，用此方法使隧道贯通精度提高、质量容易得到保证。贯通精度见表2。

表2

5　结　语

通过采用高精度徕卡TS50全站仪对老安山隧道洞内双交叉导线控制网进行测量，提高了隧道贯通精度，可确保满足高精度施工放样的需要及长大隧道高精度贯通要求。

参考文献：

[1] 张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2005.

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[5] 卓健成.工程控制测量建网理论[M].成都:西南交通大学出版社，1996.

[6] 彭先进.测量控制网的优化设计[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1991.