关于排叉沟隧道贯通测量技术要点的论述

周桐

摘  要：所谓隧道测量，就是在隧道工程项目规划设计环节、勘测设计环节、施工建造环节，以及运营管理环节过程中推进开展的测量技术活动过程。为支持确保隧道工程项目能够遵照预定的精度控制标准实现贯通目标，控制维持相关性建筑物或者是构筑物所处空间位置的正确性，必须保证具体隧道控制网契合满足一定的精确度要求，继而针对隧道工程项目的施工建设过程施加指导性作用，与此同时，推进开展隧道工程项目施工建设阶段的控制性测量环节，也应当契合满足一定程度的精确性控制要求，继而支持确保具体的施工技术过程得到进一步深入。

关键词：隧道施工测量;控制测量;贯通测量

一、工程概况

排叉沟隧道位于陕西省汉中市勉县大排叉沟，出口位于马黄沟，隧道起讫里程Dyk66+860～Dyk68+160，全长1300m，单线隧道。最大埋深约200m，最浅埋深位于Dyk67+780冲沟处，埋深约7.5m。二线绕行，距离既有线200m。

二、编制依据

《铁路工程测量规范》（TB10101-2018）;

《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）;

《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

《中铁第一勘察设计院精密工程控制测量第一次复测报告》

《排叉沟隧道施工设计图纸》

三、人员安排及拟投入的测量仪器、计算软件

为支持确保获取到具备充分可靠性的工作实施质量，需要引入运用具备充分先进性的测量仪器技术设备，且所有的测量仪器技术设备在具体运用之前，都曾经经历过规范化的检测校正环节，契合满足规范化技术开展要求，且满足本项目推进过程中的精度控制要求。

本次隧道贯通测量、CPI、CPII平面复测及洞外加密点平面测量采用天宝GPS静态测量。洞内控制点测量采用测角精度为1″的徕卡TS11全站仪进行导线控制测量。高程测量采用拓普康DL-501电子水准仪。

本次隧道贯通测量拟参加测量技术人员包括测量工程师3人，测量技师5人，投入标称精度为5mm±1ppm 天宝SPS881双频接收机3套，徕佧TS11全站仪1台，拓普康DL-501电子水准仪1台，安置接收器采用三脚架和对中精度小于1mm的光学对中器。数据处理及平差投入笔记本电脑1台，投入车辆2台。基线处理采用TBC进行处理，网平差采用CosaGPS V5.20数据处理软件进行解算。

四、隧道贯通方案内容及技术要求

（一）洞外控制网测量

1、平面控制网技术要求

CPI平面复测及洞外加密点平面测量采用GPS静态测量测量，CPI平面复测按五等GPS技术要求进行测量，洞外加密点平面测量按五等GPS技术要求进行测量。

2、外业要求

为保证外业数据采集的质量，现场测量调度采取多项技术措施并注意观察以下几个方面：

a、注意卫星观测精度是否与预报一致，如出入较大时应根据实际情况整调观测时间（增加观测时间），特别要注意卫星健康状况改变。

b、昼避免使用受限桩点，当不能避开时应意卫星预报和现场精度为依据选择精度高的时段进行观测。

c、合理选择桩位，以改善控制网的图像条件。

d、在迁站前应确认已经将采集的数据正确储存。

e、观测过程中应随时注意GDOP值必须满足表二、各级GPS测量作业的基本技术要求，否则应延长观测时间。观测人员要保证通信畅通及时。

f、所有参加人员在观测过程中及时按照“GPS静态野外记录表”填写。

3、洞外静态测量技术环节（GPS）横向贯通技术参数项目误差估算环节

GPS靜态测量前，估算隧道验前横向贯通中误差，计算公式为：

在上述公式中mJ、mc分别表示的是GPS控制桩进技术参数项目、出口位置的Y坐标误差技术参数项目;

LJ、Lc表示的是GPS控制桩进技术参数项目、出口位置至贯通点位置之间的长度技术参数项目;

mαJ、mαc表示的是进口位置GPS联系的方位中误差技术参数项目、出口位置GPS联系的方位中误差技术参数项目;

θ、φ表示的是进口位置控制桩，以及出口位置控制桩至贯通点位置连线与线路切线之间的夹角技术参数项目。

在GPS静态测量技术操作环节结束之后，估算确定隧道验后横向贯通中误差技术参数项目，其计算公式表示如下：

式中σ△y、σ△y、σ△x△y——由进、出口推算至贯通点的x、y坐标差的方差技术参数项目和协方差技术参数项目;

σF表示的是贯通面方位角技术参数项目。

在洞外GPS测量技术过程中，实际发生的技术误差，涉及GPS测量技术点位的点位中误差技术参数项目和进洞定向基线边对应的方位角中误差技术参数项目。遵照基本的误差传播定律，GPS测量技术点位的点位中误差技术参数项目和定向边对应的方位角中误差技术参照项目针对进洞导线技术组件在贯通面之上的横向贯通误差技术参数项目影响为

在上述公式中：

m外表示的是因开展洞外导线测量技术环节而引致出现的横向贯通中误差技术参数项目

m0表示的是因GPS点位中误差技术参数项目而引致出现的横贯通中误差技术参数项目

L—表示的是GPS进洞技术点位至隧道贯通面位置之间的空间距离距离

mα0—表示的是GPS基线边方位角中误差技术参数项目

ρ—206265.00″

隧道进口进洞边宜选为YACPI043～YACPI044，该方位角中误差为±0.42″，相对点位精度为1/316000。隧道出口进洞边宜选为YACPI045-1～YACPI046-1，方位角计算中误差为±0.41″，相对点位精度为1/301000。则洞外GPS控制测量对横向贯通误差的影响值为：5mm≤30mm

（二）洞内控制网测量

1、洞内导线点分布要求

洞内导线边的长度原则上不小于200m，小于200m的导线边应采取补强措施。

针对导线点推进开展布设技术环节，应当做好牢固性控制和稳定性控制，降低外界干扰作用强度，且还要确保实际推进开展的施工测量技术操作过程具备充分便捷性，点间视线离洞内设施的距离应当至少保持在0.20m以上。

2、平面控制网技术要求

在推进开展洞内平面控制测量技术环节过程中，要尽量选择运用导线测量技术方法。对于洞内测量过程中运用的控制导线技术组件而言，要考虑从洞外联测控制网将其引入。

在洞内导线测量技术环节具体推进开展过程中，其精确度控制应当严格满足如下表格所列的要求：

3、贯通中误差技术参数项目的估算环节

在控制测量技术环节开展前，应运用下式估算测量过程中涉及的验前横向贯通中误差技术参数项目。

在上述公式之中：σ△y、σ△y、σ△x△y表示的是经由进口空间位置、出口空间位置推算至贯通点空间位置的x坐标差、y坐标差的方差技术参数项目和协方差技术参数项目;

σ△F表示的是贯通面方位角技术参数项目。

（三）高程控制测量技术环节

排叉沟隧道高程控制网由铁一院于2014年发布《精密工程控制测量第一次复测》中的高程点复测后联测至隧道内。

1、 四等水准技术要求

2、洞外四等水准复测

洞外四等水准复测按国家四等水准测量的技術要求进行施测，测量出相邻点之间的高差技术参数项目，与设计院工作单位具体提供的高差表数据信息推进开展比较环节，继而确定设计院工作单位提供高程控制技术点位的精度水平是否契合满足相应性的精度控制技术要求，技术点位设置状态是否具备稳定性，实际获取的测量技术成果是否具备可靠性。对于在高差技术参数项目比较过程中发现超限，被怀疑有高程沉降的水准点与水准路段，补充进行一次四等水准的往返测量。确认本次测量结果的准确可靠，如还是超限，提交给设计院，一起寻找和分析原因。

本次测量技术环节开展过程中选择运用拓普康DL-501精密水准仪技术设备，以及与之配套的铟瓦水准标尺技术组件，遵照《国家四等水准测量规范》四等水准测量技术要求推进后续的测量技术作业环节。复测时，应做到如下几个方面的要求：

a、每天作业前按照仪器操作说明书进行i角检查与校正，保证i角绝对值在作业过程中不超过±20″，操作过程中密切注意仪器的工作状态。

b、避免在光线昏暗或阳光强烈的环境下作业，杜绝日出前和日落后进行作业。

c、为控制维持水准尺技术组件的总体稳定性，要选择运用5.00Kg尺垫技术组件，将尺垫技术组件安放在结构坚实地方完成踩实环节，继而控制避免尺垫技术组件在具体使用过程中发生下沉问题;为防止尺的晃动，必须使用配套的尺撑，保证水准尺的上下两气泡居中，从而保证测量时数据的准确性。

d、在测量技术环节具体开展过程中，要严格遵照执行相关性技术文件的控制指导要求，注重将前后视距控制在相等状态，或者是将前后视距差值控制在恰当合理范围之内，继而控制降低测量仪器i角技术参数项目对高差观测结果施加的影响改变作用。

e、水准路线的设定过程必须严格遵照执行技术规范，选择运用往返观测技术方法，且遵照相同路线推进开展具体的测量技术操作环节。观测顺序如下：往返测：（后—后—前—前）或，（后—前—前—后）随时检查仪器内存状况，确保数据保存的完好性，原始记录手薄采用电子记录手薄。

f、每测段必须一次性进行观测，当天计算出测段的高差，与设计院提供高差进行比较，对于可能存在沉降现象的技术点位，以及相关性的路段，在第二天推进开展补测复核技术操作环节，在确定具体推进开展的观测环节数据结果准确且无错误条件下，提交给设计院和施工单位，协助寻找和分析原因。

结束语

在阳安二线隧道建设中，贯通轴线偏离方向的测量复核做为隧道贯通一项重要工作，随着电脑数字化数据处理，甲方非常重视，委托监理方、第三方复核，应该充分利用电脑数字化处理，对测量数据进行统一管理，高效、准确完成测量复核任务，保证贯通顺利进展。

参考文献：

[1]张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002.

[2]张项铎，张正禄.隧道工程测量[M].北京：测绘出版社，1998.

[3]工程测量规范GB50026-2007.中国人民共和国国家标准[S].北京：中国计划出版社，2008.