關(guān)于長區(qū)間隧道的地下控制測量

吳永波

中建八局軌道交通建設(shè)有限公司

關(guān)于長區(qū)間隧道的地下控制測量

吳永波

中建八局軌道交通建設(shè)有限公司

本文以深圳市軌道交通9號線西延線工程科紅區(qū)間盾構(gòu)施工測量為對象，在對盾構(gòu)知識介紹的基礎(chǔ)上，重點對盾構(gòu)隧道工程地下控制測量進行了應(yīng)用總結(jié)與研究。

盾構(gòu)隧道；控制測量

1 區(qū)間工程概況

深圳地鐵9號線西延線科技城站～紅樹灣站區(qū)間，全線均為地下隧道區(qū)間，隧道采用Ф6280mm盾構(gòu)機進行施工，成環(huán)隧道外徑Φ6.0m，內(nèi)徑Φ5.4m。區(qū)間左線長1993.225米，最小曲線半徑R=400米；右線長約1994.818米，最小區(qū)間半徑R=400米。

2 地下控制測量

聯(lián)系測量將在地面平面及高程控制網(wǎng)坐標傳至車站底板上或是風(fēng)井豎井井底。隨著盾構(gòu)機的不斷沿線路方向往縱深掘進，隧道內(nèi)也需隨后進行平面及高程控制測量，以指導(dǎo)盾構(gòu)機按設(shè)計線路方向正常掘進及對環(huán)片姿態(tài)、盾構(gòu)機姿態(tài)進行檢測、對導(dǎo)向系統(tǒng)控制點坐標進行調(diào)整。隧道內(nèi)控制測量分為平面及高程控制測量兩部分。導(dǎo)線采用Ⅰ級全站儀觀測，外業(yè)按四等導(dǎo)線作業(yè)要求施測，隧道內(nèi)控制點間平均間距宜為150米，曲線隧道控制點間距不小于60m，左右角各觀測倆測回，左右角平均值之和與360°較差小于4″，一測回測角中誤差不超過±2.5″，測距中誤差為±3mm。

3 地下控制網(wǎng)點位布置原則

(1)在隧道掘進至200m處時包括聯(lián)系測量在內(nèi)的地下導(dǎo)線及水準；

(2)在隧道掘進至距離貫通面100m～200m處時包括聯(lián)系測量在內(nèi)的地下導(dǎo)線及水準；

(3)盾構(gòu)掘進如果經(jīng)過底板已經(jīng)施工完成的車站，過站后掘進按二次始發(fā)處理，貫通前必須根據(jù)車站施工進度，及時引測二次始發(fā)邊，并與車站底板點聯(lián)測；貫通后始發(fā)邊之間形成附合導(dǎo)線、附合水準，指導(dǎo)后續(xù)掘進。

4 地下控制點布設(shè)方法

由于隧道的距離大，全站儀的最優(yōu)測量距離一般為300～500m，所以洞內(nèi)控制點不能一次測完。只能采取掘進一段距離，增設(shè)一對新點，每布設(shè)一對新點就要從支導(dǎo)線的起點開始全面重復(fù)測量。為了滿足精度要求，避免出現(xiàn)測量粗差，導(dǎo)線的布設(shè)方式一般為雙導(dǎo)線布設(shè)形式如下圖所示，由于洞內(nèi)半徑較小，控制點距離宜為300m，雙導(dǎo)線控制網(wǎng)采用全圓測回法進行控制測量。

5 貫通測量

為了滿足盾構(gòu)掘進按設(shè)計要求貫通(橫向貫通測量中誤差為±50mm，高程貫通測量中誤差為±25mm)，必須研究每一步測量工作所帶來的誤差，包括地面控制測量，豎井聯(lián)系測量，地下導(dǎo)線測量，盾構(gòu)機姿態(tài)定位測量四個階段。當盾構(gòu)掘進距接收井還有100～200m時，進行貫通測量工作。它是確保盾構(gòu)正確進入接收井門洞的一項重要的測量工作。貫通測量工作包括地面控制網(wǎng)連測(平面和高程)，接收井門洞中心位置測定(平面與高程)，豎井聯(lián)系測量和井下導(dǎo)線測量等四項測量工作。

盾構(gòu)進洞之前，應(yīng)對地面控制測量、聯(lián)系測量、地下控制測量、接收井預(yù)留洞和接收井內(nèi)的盾構(gòu)基座進行全面的復(fù)測。盾構(gòu)距貫通面約100m時，再做一次聯(lián)系測量，隧道貫通前至少做三次以上的聯(lián)系測量，以確保貫通的精度要求。要求其切口中心的平面偏離值在±20mm以內(nèi)，高程控制正值，其值一般為盾構(gòu)外徑與洞圈內(nèi)徑之差的1＼2—3＼4。同時對接收豎井預(yù)留進洞口中心的三維坐標及直徑進行實測，并與設(shè)計值比較其實際差值。對接收井內(nèi)的盾構(gòu)基座，按設(shè)計圖紙放樣出盾構(gòu)基座的平面位置和高程位置，以迎合盾構(gòu)進入豎井時的姿態(tài)。

6 竣工測量

(1)隧道貫通后，地下導(dǎo)線則由支導(dǎo)線經(jīng)與另一端基線邊(精密導(dǎo)線點構(gòu)成)聯(lián)測變成了附合導(dǎo)線，支線水準也變成了附合水準，當閉合差不超過限差規(guī)定時，進行平差計算。

(2)隧道貫通后導(dǎo)線平差的新成果將作為凈空測量、調(diào)整中線、測設(shè)鋪軌基標及進行變形監(jiān)測的起始數(shù)據(jù)。

(3)按導(dǎo)線點平差后的坐標值調(diào)整線路中線點，改點后再進行中線點的檢測，直線夾角不符值≤ ± 8″，曲線上折角即使在中線點間距小于60m時也應(yīng)小于±15″，高程亦要應(yīng)用平差后的成果。

(4)以調(diào)整的線路中線點為依據(jù)，直線段每6m，曲線段每5m應(yīng)測設(shè)一個結(jié)構(gòu)橫斷面，并編制凈空斷面測量成果表。斷面點的位置應(yīng)為限界控制點。

(5)測定斷面點的里程允許誤差應(yīng)在±50mm之內(nèi)，斷面測量精度允許誤差為±10mm，圓形斷面高程偏差應(yīng)小于10mm。

(6)其他相關(guān)測量工作，施工過程中在完成主體工作的同時，完成業(yè)主及其他單位交代的其他測量任務(wù)，配合相關(guān)部門進行測量成果及現(xiàn)場點位的溝通工作。

7 結(jié)束語

應(yīng)用聯(lián)系控制測量及洞內(nèi)雙導(dǎo)線控制測量在長大隧道進行高精度洞內(nèi)平面控制測量的方法，具有精度高、可靠性好等優(yōu)勢。所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過適當?shù)钠鹚銞l件經(jīng)平差后，短邊邊長精度可達到5mm以內(nèi)，各項精度指標均滿足規(guī)范和工程要求。洞內(nèi)采用雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)方法，可以準確快速的發(fā)現(xiàn)測量粗差，可以提高整個導(dǎo)線的精度，達到規(guī)范精度要求，是洞內(nèi)平面控制測量中一種比較好的方法，缺點是測量過程中較為繁瑣，工作量較大。

[1]城市軌道交通工程測量規(guī)范 GB 50308 -2008，中華人民共和國國家標準[S]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008

[2]工程測量規(guī)范 GB 50026 -2007，中華人民共和國國家標準[S]，北京：中國計劃出版社，2008