隧道施工测量及特殊地质条件下对策研究

尹亚伟

摘要：隧道的工程测量对地下工程的施工和建设起着至关重要的作用，对安全生产建设起了指导性的作用，他在隧道工程的规划、探测設计等各个阶段都在都起着极为关键的作用，所以总体来说，隧道工程测量是施工隧道测量施工必不可少的一部分。在隧道施工过程中，经常会遇到一些阻碍施工的地质条件，并在一定程度上影响隧道施工的进度及安全。本文针对隧道施工测量及特殊地质条件下的对策进行研究探讨。

关键词：隧道施工测量;特殊地质;对策

伴随着综合国力的增强以及我国经济的迅猛发展，城市人口日渐密集，交通情况逐年恶化。为了应对这一状况，铁路、高速公路等道路建设事业正处于飞速发展的状态，但这也为隧道施工测量和隧道建设等专业技术提出了更高地要求。在隧道施工过程中，常常因为各种因素的影响发生土石坍塌、坑道支撑变形、结构断裂的情况的发生，严重威胁到施工方的生命安全和财产安全。

一、 隧道工程施工的测量方法

（一） 洞外进行控制测量。进行洞外测量时，在一般情况下都会选择GPS测量系统。使用GPS系统的主要原因是测量较精准，能够进行全时段下作业，避免了人工测量因劳累等意外情况发生测量误差。并且GPS系统只需要在洞口附近设用三个GPS点，但每个测量点要注意距离保持在1000m以上，要具有良好的视野状况。并且使用GPS进行测量只需在两个洞门附近测量即可，也大量减轻了人工测量的劳动强度。

（二） 洞内的平面测量。在洞口内进行平面控制作业时，应将洞口所设的GPS点为隧道内所有导线的起始点[1]。并且测设方式按双导线向内的方式进行测设，并使导线环呈闭合状。同时若发生导线延伸1—2个控制点的情况时，要将两个导线交汇成一个节点，采用平差值作为节点坐标向前衍生的依据。另外，为了大限度减少测量时所造成的误差，一定要根据当地的真实情况选择合适距离，隧道内的导线在设置上为了增强侧边的集合强度，应该尽量将导线沿着隧道中线进行，形成一个多环闭合到线索，形状应为等边直伸形菱形，边数上设置六条，洞口边也要布设两个三角形。此外再水平角时若是使用水平观测法测水平角，要按照国家要求规定实施。在进行导线折角的观测时，要选用半数测回法，重点观察导线前进方向的左角及右角。在观测已完成后去左角及右角的中数，并反复检查左右角地和以及圆周角的闭合差。

（三） 关于中线的测量。在进行控制中线阶段时，要保证洞内导线点的观测、布设、坐标计算步骤均已完成，且要进行反复审核做到无误差后，再利用导线控制点进行测隧道中线的工作。利用导线电测量中线桩时不能测量少于三点，并且要互相校验核对。需要注意的是在施工阶段设置控制桩及加桩时要保持10m以上的间隔距离。在施工过程中混凝土也要在作业地段进行适当加密[2]。若想加快隧道工程测量速度，且避免出现偏差情况的发生，可在洞口拱顶的位置，设计激光导向装置，再用全站仪对激光测量仪进行校验核对。

（四）高程测量。隧道工程施工中的高程包括洞内与洞外，洞外的高程控制利用GPS定位测量的方法，获取较为精确标准的高程信息，并且为了保证高程控制的一定可靠性，要对洞口水准基点的高差进行反复核对。要按照规范水准进行洞口内的高层控制，分别从洞口内的基点向洞内逐渐因策。在大多数情况下每隔200m-500m都需要设置高程控制桩[3]。在进行测量的阶段，要想继续向前引测，测量差值必须保持在允许的范围内，工作人员要对洞口外的水准控制点进行定时定期地监测。

二、 特殊地质条件下隧道施工的对策

（一） 膨胀性底层施工对策。若隧道工程的施工位置出现膨胀性底层时，围岩则难以成洞，在遭遇暴雨天气时十分容易膨胀和软化，严重情况下还会发生崩解。在湿水条件下会发生收缩硬裂的情况下[4]。相关工作人员为了避免这种情况发生，一定要在施工前做好对当地水文地质条件的勘探工作，测量岩围压力并且尽可能分析出地下水的流动情况，采取相应措施，避免对施工进程造成影响和损害。在施工过程中应尽量采用无爆破掘进法进行施工尽量减少岩围造成的震动。为了减少围岩的膨胀变形以及湿度变化的速度，工作人员在施工中应尽量按照要求进行混凝土的施工、支护围岩以及封闭，减少围岩暴露的时长，避免在施工中因围岩产生的问题出现损失。

（二） 采空区施工对策。影响隧道工程施工进度的特殊地质条件还包括煤矿采空区。所以在施工前，相关工作人员要提前做好地质预报工资，尽量判断采空区内的储水量及填空情况，大致了解采空区的整体范围及规模，在一般情况下采取超前预注浆的加固方式或是采取堵水措施。尽量保证注浆固结圈形成限流体系，在隧道开挖后及时进行支护技术。

（三） 瓦斯地层施工对策。隧道在施工进行过程中可能会遇到砂岩夹页岩段局部夹薄层煤层，也就是瓦斯地层。同样在进行掘进工作前应该及时提前勘察，尽量了解煤层所在的位置及产出情况，要准确预测出瓦斯造成风险的可能性。针对无危险的底层要加强支护，保证施工过程通风，避免意外情况出现。若是针对有一定风险的煤层，要根据实际情况采用钻孔排放的方式防治煤与瓦斯的突出，尽量消除威胁，严格按照标准规范要求施工。

（四） 湿陷性黄土施工对策。湿陷性黄土大多存在于隧道工程局部的地段底层，极为容易被破坏，施工人员要及时注意这一情况，避免机械地碾压，避免破坏基地的围岩结构从而破坏由湿陷性黄土构成的地段的底层。为了防止这一情况发生，在隧道工程进行挖掘工作时，应先预留50cm左右的拱底土。为了避免破坏基地围岩石结构，所以进行仰拱施工前要做到将预留层及时清除。根据施工现场实际情况，在变形后完成实施二次衬砌。注意若对基地进行换填压实的时候灰与土的配合比要做到3：7。

（五） 浅埋施工对策。若地下水位较高且隧道处于浅埋段时，可能会发生大量渗水的情况。在做超前探水工作时可选择使用超前的水平钻探。一旦隧道发生突然的涌水情况要采用“以堵为主，限量排放”的原则，结合“防排堵截”的方式进行综合治理，避免隧道发生突水突泥的状况。要对浅埋地面的穴、沟等进行回填处理，有效防止地面发生地下渗水情况。洞内发生渗漏水时，为了避免岩层受到干扰破坏，要采用排引归槽的方式进行。施工人员在进行施工时也要时刻注意实际情况，为了避免水量过多恶化基地要尽量使用不用水的机械设备。

三、结束语

综上所述，针对隧道工程的特殊地质，要必要的对隧道工程进行工程测量，提出有针对性的施工方案，避免因特殊地质条件影响施工进程，保证顺利施工。要根据实际情况使用正确有效果的测量技术并针对特殊地质条件寻找正确的施工方法。

参考文献

[1] 权涛. 隧道施工测量及特殊地质条件下施工对策研究[J]. 石化技术， 2020， v.27（03）：360-361.

[2] 焦卫宁， 鄢稳定. 特殊地质条件下隧道突水涌泥段超前加固措施研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2020， v.16;No.182（02）：265-268.

[3] 赵勇，刘大刚. 特殊地质条件下隧道工程高性能支护体系[J]. 中国铁路， 2020， No.702（12）：24-38.

[4] 王旭华. 大断面隧道特殊地质段贯通技术[J]. 施工技术， 2020， v.49;No.566（19）：98-101+106.

（作者单位：中铁十二局集团第一工程有限公司）