隧道测量的工作总结

2022-08-24

忙碌的时光虽然匆匆,但不虚度,无论是从事什么样的工作,在工作一段时间后,我们应当对自身的工作进行反思。通过工作总结的方式,详细记录自身的成长,可促使我们认真、全面的了解自身,改进自身的工作方式,提升自我,在往后的工作之路上,不断成长。今天小编为大家精心挑选了关于《隧道测量的工作总结》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

第一篇:隧道测量的工作总结

隧道施工测量的工作内容及注意事项

隧道施工测量的工作内容,包括隧道地表(洞外)的平面和高程控制测量、洞口投点测量及洞内外控制点联测工作,尤其是洞口控制网(点)或洞内、外过渡控制点精度的周期检查与质量确认至关重要。在进行洞内控制和施工测量时,应重点考虑设计好洞内施工中线及控制桩点(方向线、水准点)往掌子面引测的方式及需达到的精度。力求布点稳妥、观测可靠,施测形式及成果材料的处理方法缜密合理。隧道洞内的施工周期长、测量环境条件差、施工千扰大,故测量桩位受影响的因素最多。每次往前引测桩点(或方向)必须对原测(既有)启用点进行“搭接”式复测检查并尽量选用精度较高的桩点作为起始点(边)。在洞内施工过程中,测量桩点时常遭到施工毁坏,恢复(补测)这些桩点或增没新点时,保证其精度和日后稳定是一件反复和需要高度重视的工作,补测(重测)时应按照

在完成每期(次)的成果汁算时,测量人员均须两人(或几人)独立进行手算(或计算机编程计算,但必须进行复核计算),起算及用作计算的观测数据均须核对,最后检查结果,确认两人单独计算的结果是否一致。抄写或编

制测量成果资料时亦应有两人相互核对,尽可能消除在整理过程中的因粗心而导致的各种差错。

隧道施工是从地面开挖竖井或斜井、平洞进入地下的。为了加快工程进度,通常采取多井开挖以增加工作面的办法。如图7-1所示。

在对向开挖的隧道贯通面上,中线不能吻合,这种偏差称为贯通误差。贯通误差包括纵向误差Af、横向误差A"、高程误差朋。其中纵向误差仅影响隧道中线的长度,容易满足设计要求。因此,根据具体工程的性质、隧道长度和施工方法的不同,一般只规定贯通面上横向误差及高程误差的限差:A"<50~100mm.AA<30~50mm。在隧道工程施工过程中,需要利用测量技术指定隧道的开挖井位、开挖方向,以控制隧道的贯通误差。

隧道地面控制测量

隧道的设计位置,一般在定测时已初步标定在地表面上。在施工之前先进行复测,检查并确认各洞口的中线控制桩,当隧道位于直线上时,两端洞口应各确定一个中线控制桩,以两桩连线作为隧道洞内的中线;当隧道位于曲线上时,应在两端洞口的切线上各确认两个控制桩,两桩间距应大于200m。以控制桩所形成的两条切线的交角和曲线要素为准,来测定洞内中线的位置。由于定测时测定的转向角、曲线要素的精度及直线控制桩方向的精度较低,满足不了隧道贯通精度的要求,所以施工之前要进行地面控制测量。地面控制测量的作川,是在隧道各开挖口之间建立一精密的控制网,以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量,保证隧道的准确贯通。

第二篇:隧道测量总结

篇一:隧道测量总结

帖]隧道测量总结

上中隧道工程南线隧道经过几个月紧锣密鼓的施工已经顺利穿越黄浦

江,正朝着接收井挺进。为了能使隧道顺利贯通还有许多障碍及难关,如穿越多层民房、地下管线及准确进洞都是对我们考验。

测量工作的重要性是不可忽视的。从工程开始的围挡,地面基础设施的施工,盾构的出洞进洞,直至工程的竣工验收都有着测量工作人员的汗水结晶,更是智慧与科学的体现。 隧道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面构成。为了减少误差确保贯通,我们做了大量的工作。现对前期测量工作进行回顾总结,以更好地做好下一步工作。

一控制测量

隧道施工在公路、铁路施工中都是一个重点。对于长隧道或曲线隧道,确保盾构推进能沿着设计轴线推进及全线贯通,主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。

1. 地面控制测量

地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂,主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行3个月一次的复测,保证其点位的稳定。平面控制我们选用了leica的tcr1201进行观测,此仪器为一秒级,其相对精度均符合规范。在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等gps测量,对平面控制点进行复测以确保精度。

高程控制我们也按规范进行联测,选用leica的na2水准仪加平行玻璃板,使精度达到0.1毫米。同样在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等水准及跨河水准测量,对高程控制点进行复测以确保精度来有效地控制隧道高程贯通误差。

2.联系测量

在隧道施工中为了保证隧道正确贯通,就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程,经由竖井传递到地下。这个传递工作称为竖井联系测量,是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量,通过定向测量,使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差

通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中很特殊的一个部分,由于受条件的限制无法按常规的方法。我们公司在高级工程师(教授级)的主持下,经过无数次的深化,确立了运用几何法进行定向测量(联系三角形测量)的方法将地面控制点传递到地下。实践证明,几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响,施工企业在经济上容易承受。根据几何学原理通常情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线布置成狭长三角形,钢丝下挂重锤,使其构成铅垂。建立竖直面,在该面上两垂线间任意两点连线的方位角均相等,同一垂线上任意点的坐标也都相等。测量是一份责任心相当重的工作,每个测量人员对自己都是严格要求,考虑问题相当的严密谨慎,顾由唐工倡议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。使之组成两个联系三角形,以提高精度又能校核成果。对于三跟钢丝的布置也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能超过2度,这样在平差过程中可以减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝(0.3mm),并吊以重锤拉直钢丝,由于定向测量有4-5个方向、9个测回且需井上井下同时进行,将地面和地下连成一个整体,形成一个系统。难度较高,故重锤需置于油桶中,是其更为稳定不易晃动同时又可减轻钢丝的压力。根据现有设备及隧道长度及施工要求,我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差≤2mm的规范要求。同时我们准备每条隧道施工期间安排三次定向测量。定向测量由总公司唐震华高级工程师把关,并有多名技师现场参与,现已完成了二次。结果比较满意。各方面的误差均小于规范要求。

高程控制点我们采用高程传递的方法将地面控制点传递至地下,这也就是所说的高程导入法。在进行高程传递前,必须对地面上的起始水准点的高程进行核对。在井上井下设置两架水准仪,钢尺悬挂在固定支架上,下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水准仪在起始水准点的水准尺上读书a,钢尺的读数为β1。井下水准仪的钢尺读数为β2,而井下水准点的读数为b。井下水准点的高程hb可用一下公式计算:

hb=ha+a-[(β1-β2)+△t+△l]-b 式中:△t为钢尺的温度改正

△l为尺长改正 ha为井上水准点的高程

在经过3次同样的高程传递后,才可以确定井下水准点是否稳定,有没有受到竖井和隧道自身沉降的影响。同时不同仪器所求得的井下水准点高程不同,一般高程的不符值不应超

过2mm. 3.地下控制

地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度,按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统,为盾够姿态的测定提供依据。由于隧道内没有足够的空间无法随意布设导线,只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差,势必造成较大的误差,所以我们采用工作量较大的双导线测量,以提高精度,是保证隧道的贯通的较佳方法。导线点通常设在隧道衬砌的上弦位置,其位置相对稳定不易受到外来因素的影响。但是由于上中路隧道目前是世界第一大直径隧道,考虑到安全及施工问题,我们将导线点设在腰部,仅保留靠近井口的两个观测台。用以定向后的数据比较。井下导线复测不少于三次。测角、测距选用的仪器为一秒级的全站仪,用全圆法测角、用往返正倒镜测距,测回数不少于4次。

地下水准测量的目的同样也是为了建立一个与地面统一的高程系统,作为隧道施工中路面铺设、中板放样之用,当然主要目的也是为了隧道贯通做好保障。高程测量均为支水准线路,因而需要用往返观测及多次观测进行检核。由于坡度较大使测站增加,故工作量比较大。为确保盾构测量使用数据的准确,我们几乎每二天要测一次水准。大直径隧道增加了空间,但也给我们测量增加了难度,习惯的测量位置都在隧道顶部,自动测量系统又限制我们只能在车架上完成一系列测量工作,导线及高程都需要在车架的行架上进行空中接力。我们使用leica na2水准仪,采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上,保证了盾构高程沿着设计轴线掘进。

二.盾构仪安装

所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时,在土层中的姿态必须通过测量的方法来测定。不管是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标记,使我们的仪器可以清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方,其标志有一个棱镜及一个光靶组成,稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。虽然我们所用是当今世界最大的,设备最为齐全的tbm。有利必有弊,对于我们测量可以利用的空间并不宽敞。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长,这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的位置尽量应该靠近盾构的中心,这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装,对盾构起始姿态的测量十分重要。贯通测量影响精度的误差一部分来自于标志安装是否正确。所以在掘进前测量的头等大事就是正确地测好盾

构机的起始姿态。当盾构机主体结构完全焊接安装完成,静止在基座上时,通过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点,实测其坐标。然后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线,同时求出盾构机的转角。然后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线,以及盾构静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的位置安装姿态测量标志,由于盾构机中心部位已被自动测量系统占据,因此我们只能安装在尽可能靠近中心线的位置,与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部,使前后靶距离增加至两米。为了避免标志被破坏或变动,同时也可以进行校核,安装了三个标志,通常情况下使用两个,一个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板 (如图)

坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长,以消除坡度板的误差。同时我们打破常规,淘汰了原有通过环号累积来求得盾构里程的做法,

在标志上安装棱镜(如图) 通过实测坐标反算切口及盾尾的里程,同时通过这一里程更为准确的判断盾构的偏离值。但是,随着精度的提高,井下测量人员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后,人工测量必须能够熟练操作全站仪,所以对测量人员又是一种挑战。

三.盾构及管片姿态的测定

在隧道施工过程中,测量人员的主要任务是随时确定盾构的掘进方向。虽然现在我们有自动测量系统,人工测量还是一种让人较为放心的方法,毕竟在我们隧道施工过程中得到了广泛和长久的使用,而且效果显著。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用安放在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是可以消除对中误差的强制对中盘,以前的强制对中盘是通过插入铜螺丝来固定,但是随着现在仪器摩擦制动运用的增多,铜螺丝与孔之间存在间隙,所以使用铜螺丝固定并不理想。因此我们采用了螺纹式的强制对中盘,将螺丝焊接在对中盘上,基本消除了对中误差。在得到切口盾尾坐标后,反算盾构的位置也就是求出里程。对于盾构平面来说通常都会经过直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线这一过程,因此里程的判断相当重要。

直线段中计算偏离值公式:(ax+by+c)÷√(a2+b2) 缓和曲线段中计算偏离值公式: l3÷(6rl0)-l7÷(336r3lo3) 圆曲线段中计算偏离值公式:r-√(△x2+△y2) 由于隧道的坡度盾构的直径较大,在盾构的长度上需要用坡度加以改正,这在以前的地铁盾构中是可以忽略不计的,同样转角改正也是不可忽视的,盾构标志高出盾构中心将近六米,盾构每旋转一分就会有xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾构姿态测定能有较高的精度(小于5mm)。有了正确的里程后,用实际坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得偏差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同。

高程偏离的测定,是利用观测台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。然后通过盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高,同样通过里程算出设计高程与实际高程比较得出差值即偏离值。

管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的间隙加上根据测定的盾构姿态按几何尺寸与定分比数字公式导出推算管片拼装位置的偏离值。

使用公式:(l-s)÷l×b+s÷l×a+x(y)÷2 l-盾构总长 s-管片前沿至盾尾距离

a-实测盾构切口偏离值

b-实测盾构盾尾偏离值

x-为管片与盾壳左右两侧的间隙之差

y-为管片与盾壳下上两侧的间隙之差

在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算,为了不影响施工进度,我们使用携带方便的casic fx-4800,sharp pc—e500计算机,运用q-basic语言编写计算程序来完成,避免了人为的失误。

五.自动测量系统

南线隧道大型盾构机的测量原先完全采用法国pyxis系统。如何使pyxis系统在我们上中路隧道工程中顺利应用,上中项经部领导着实花了大力气。丁志诚经理更是运筹帷幄,得知香港落马州地铁盾构运用的也是pyxis系统,早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。虽然落马州地铁盾构已经拆除,不能进行实地的勘察,但还是在香港测量工程师那里了解到许多关于pyxis系统情况,并对盾构推进过程中的使用与维护有了较为 篇二:隧道测量总结

[转帖]隧道测量总结 上中隧道工程南线隧道经过几个月紧锣密鼓的施工已经顺利穿越黄浦江,正朝着接收井挺进。为了能使隧道顺利贯通还有许多障碍及难关,如穿越多层民房、地下管线及准确进洞都是对我们考验。

测量工作的重要性是不可忽视的。从工程开始的围挡,地面基础设施的施工,盾构的出洞进洞,直至工程的竣工验收都有着测量工作人员的汗水结晶,更是智慧与科学的体现。

隧道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面构成。为了减少误差确保贯通,我们做了大量的工作。现对前期测量工作进行回顾总结,以更好地做好下一步工作。 一控制测量

隧道施工在公路、铁路施工中都是一个重点。对于长隧道或曲线隧道,确保盾构推进能沿着设计轴线推进及全线贯通,主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。

1. 地面控制测量

地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂,主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行3个月一次的复测,保证其点位的稳定。平面控制我们选用了leica的tcr1201进行观测,此仪器为一秒级,其相对精度均符合规范。在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等gps测量,对平面控制点进行复测以确保精度。

高程控制我们也按规范进行联测,选用leica的na2水准仪加平行玻璃板,使精度达到0.1毫米。同样在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等水准及跨河水准测量,对高程控制点进行复测以确保精度来有效地控制隧道高程贯通误差。

2.联系测量

在隧道施工中为了保证隧道正确贯通,就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程,经由竖井传递到地下。这个传递工作称为竖井联系测量,是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量,通过定向测量,使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中很特殊的一个部分,由于受条件的限制无法按常规的方法。我们公司在高级工程师(教授级)的主持下,经过无数次的深化,确立了运用几何法进行定向测量(联系三角形测量)的方法将地面控制点传递到地下。实践证明,几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响,施工企业在经济上容易承受。根据几何学原理通常情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线布置成狭长三角形,钢丝下挂重锤,使其构成铅垂。建立竖直面,在该面上两垂线间任意两点连线的方位角均相等,同一垂线上任意点的坐标也都相等。测量是一份责任心相当重的工作,每个测量人员对自己都是严格要求,考虑问题相当的严密谨慎,顾由唐工倡议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。使之组成两个联系三角形,以提高精度又能校核成果。对于三跟钢丝的布置也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能超过2 度,这样在平差过程中可以减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝(0.3mm),并吊以重锤拉直钢丝,由于定向测量有4-5个方向、9个测回且需井上井下同时进行,将地面和地下连成一个整体,形成一个系统。难度较高,故重锤需置于油桶中,是其更为稳定不易晃动同时又可减轻钢丝的压力。根据现有设备及隧道长度及施工要求,我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差≤2mm的规范要求。同时我们准备每条隧道施工期间安排三次定向测量。定向测量由总公司唐震华高级工程师把关,并有多名技师现场参与,现已完成了二次。结果比较满意。各方面的误差均小于规范要求。

高程控制点我们采用高程传递的方法将地面控制点传递至地下,这也就是所说的高程导入法。在进行高程传递前,必须对地面上的起始水准点的高程进行核对。在井上井下设置两架水准仪,钢尺悬挂在固定支架上,下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水准仪在起始水准点的水准尺上读书a,钢尺的读数为β1。井下水准仪的钢尺读数为β2,而井下水准点的读数为b。井下水准点的高程hb可用一下公式计算:

hb=ha+a-[(β1-β2)+△t+△l]-b 式中:△t为钢尺的温度改正

△l为尺长改正 ha为井上水准点的高程

在经过3次同样的高程传递后,才可以确定井下水准点是否稳定,有没有受到竖井和隧道自身沉降的影响。同时不同仪器所求得的井下水准点高程不同,一般高程的不符值不应超过2mm. 3.地下控制

地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度,按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统,为盾够姿态的测定提供依据。由于隧道内没有足够的空间无法随意布设导线,只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差,势必造成较大的误差,所以我们采用工作量较大的双导线测量,以提高精度,是保证隧道的贯通的较佳方法。导线点通常设在隧道衬砌的上弦位置,其位置相对稳定不易受到外来因素的影响。但是由于上中路隧道目前是世界第一大直径隧道,考虑到安全及施工问题,我们将导线点设在腰部,仅保留靠近井口的两个观测台。用以定向后的数据比较。井下导线复测不少于三次。测角、测距选用的仪器为一秒级的全站仪,用全圆法测角、用往返正倒镜测距,测回数不少于4次。

地下水准测量的目的同样也是为了建立一个与地面统一的高程系统,作为隧道施工中路面铺设、中板放样之用,当然主要目的也是为了隧道贯通做好保障。高程测量均为支水准线路,因而需要用往返观测及多次观测进行检核。由于坡度较大使测站增加,故工作量比较大。为确保盾构测量使用数据的准确,我们几乎每二天要测一次水准。大直径隧道增加了空间,但也给我们测量增加了难度,习惯的测量位置都在隧道顶部,自动测量系统又限制我们只能在车架上完成一系列测量工作,导线及高程都需要在车架的行架上进行空中接力。我们使用leica na2水准仪,采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上,保证了盾构高程沿着设计轴线掘进。

二.盾构仪安装

所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时,在土层中的姿态必须通过测量的方法来测定。不管是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标记,使我们的仪器可以清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方,其标志有一个棱镜及一个光靶组成,稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。虽然我们所用是当今世界最大的,设备最为齐全的tbm。有利必有弊,对于我们测量可以利用的空间并不宽敞。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长,这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的位置尽量应该靠近盾构的中心,这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装,对盾构起始姿态的测量十分重要。贯通测量影响精度的误差一部分来自于标志安装是否正确。所以在掘进前测量的头等大事就是正确地测好盾构机的起始姿态。当盾构机主体结构完全焊接安装完成,静止在基座上时,通过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点,实测其坐标。然后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线,同时求出盾构机的转角。然后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线,以及盾构静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的位置安装姿态测量标志,由于盾构机中心部位已被自动测量系统占据,因此我们只能安装在尽可能靠近中心线的位置,与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部,使前后靶距离增加至两米。为了避免标志被破坏或变动,同时也可以进行校核,安装了三个标志,通常情况下使用两个,一个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板 (如图)

坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长,以消除坡度板的制作误差。同时我们打破常规,淘汰了原有通过环号累积来求得盾构里程的做法,

在标志上安装棱镜(如图) 通过实测坐标反算切口及盾尾的里程,同时通过这一里程更为准确的判断盾构的偏离值。但是,随着精度的提高,井下测量人员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后,人工测量必须能够熟练操作全站仪,所以对测量人员又是一种挑战。

三.盾构及管片姿态的测定

在隧道施工过程中,测量人员的主要任务是随时确定盾构的掘进方向。虽然现在我们有自动测量系统,人工测量还是一种让人较为放心的方法,毕竟在我们隧道施工过程中得到了广泛和长久的使用,而且效果显著。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用安放在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是可以消除对中误差的强制对中盘,以前的强制对中盘是通过插入铜螺丝来固定,但是随着现在仪器摩擦制动运用的增多,铜螺丝与孔之间存在间隙,所以使用铜螺丝固定并不理想。因此我们采用了螺纹式的强制对中盘,将螺丝焊接在对中盘上,基本消除了对中误差。在得到切口盾尾坐标后,反算盾构的位置也就是求出里程。对于盾构平面来说通常都会经过直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线这一过程,因此里程的判断相当重要。 直线段中计算偏离值公式:(ax+by+c)÷√(a2+b2) 缓和曲线段中计算偏离值公式: l3÷(6rl0)-l7÷(336r3lo3) 圆曲线段中计算偏离值公式:r-√(△x2+△y2) 由于隧道的坡度盾构的直径较大,在盾构的长度上需要用坡度加以改正,这在以前的地铁盾构中是可以忽略不计的,同样转角改正也是不可忽视的,盾构标志高出盾构中心将近六米,盾构每旋转一分就会有xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾构姿态测定能有较高的精度(小于5mm)。有了正确的里程后,用实际坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得偏差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同。

高程偏离的测定,是利用观测台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。然后通过盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高,同样通过里程算出设计高程与实际高程比较得出差值即偏离值。

管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的间隙加上根据测定的盾构姿态按几何尺寸与定分比数字公式导出推算管片拼装位置的偏离值。

使用公式:(l-s)÷l×b+s÷l×a+x(y)÷2 l-盾构总长 s-管片前沿至盾尾距离

a-实测盾构切口偏离值

b-实测盾构盾尾偏离值

x-为管片与盾壳左右两侧的间隙之差

y-为管片与盾壳下上两侧的间隙之差

在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算,为了不影响施工进度,我们使用携带方便的casic fx-4800,sharp pc—e500计算机,运用q-basic语言编写计算程序来完成,避免了人为的失误。

五.自动测量系统

南线隧道大型盾构机的测量原先完全采用法国pyxis系统。如何使pyxis系统在我们上中路隧道工程中顺利应用,上中项经部领导着实花了大力气。丁志诚经理更是运筹帷幄,得知香港落马州地铁盾构运用的也是pyxis系统,早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。虽然落马州地铁盾构已经拆除,不能进行实地的勘察,但还是在香港测量工程师那里了解到许多关于pyxis系统情况,并对盾构推进过程中的使用与维护有了较为清晰的概念。结合后期法国人的说明和讲解,使盾构推进前pyxis系统的安装调试进行的非常顺利。

经过一段时间的实际运行及一系列pyxis的界面操作,我们觉得这套系统能与瑞士(vmt)、英国(zed)相媲美,给我们耳目一新的感觉,其功能强大,所有测量数据的采集、计算和反馈及一些盾构的参数设定、管片拼装选型等都能简便的操作于界面上。

针对这套测量系统方面,我们认为可以再增加适当的测量距离,频繁的转站会使系统不能发挥其最大功能,而我们的导线转站的累计误差也会相应增大。另一方面,激光器的选型应与全站仪配套,其功率要大型号的,尽量减少对其的调节使之增加使用寿命。

总之,地下测量的工作项目较多,每天都在进行。盾构姿态测量更是受到领导重视。的确,盾构的姿态直接关系到隧道施工的进度和质量。所以盾构姿态测量我们淘汰了以前一贯使用的普通经纬仪,而使用全站仪测量,使盾构里程的精度大大提高,那么偏差值的准确性也更高了。可以及时准确地反映出盾构机的趋势。 为了更详细地了解隧道的变形情况,我们对管片的横径、管顶的沉降进行监测,横径通常是五环一点,每一点测三次(盾尾、一号车架后、二号车架后),如数据变化大,我们会在管片离开车架后运用对边测量进行监测,确保数据的准确及

时和完整。与此同时管顶的沉降也是我们的一个重要工作,受车架的限制,测点只能布置在管片的顶部,5环一点,特殊时期会增至两环一点,测量次数有2—4次不等。当盾构穿越黄浦江底时,覆土不足九米,我们及时增加了测量次数。对于管顶的沉降相当的敏感,管顶的沉降并没有规律,有时上浮有时沉降。所以针对不同的情况我们会进行调节,满足各方面的需要。

由于隧道施工采用错缝拼装,管片的旋转是行业中公认的难点。需要及时发现及时的纠正,我们每五环设一点测量,当旋转度过大时,就要及时的向有关人员反映,以帮助现场施工员和拼装工及时的纠正管片的位置,满足设计要求。

综合前期的测量工作,成绩是肯定的。主要是由于项经部领导管理有方,各部门通力合作。因为测量工作需要多方配合,如测量台的制作、焊接、灯光照明等。 相信在今后的工作中能得到更好的支持,取得更大的进步! 篇三:隧道测量总结

隧道测量总结

上中隧道工程南线隧道经过几个月紧锣密鼓的施工已经顺利穿越黄浦江,正朝着接收井挺进。为了能使隧道顺利贯通还有许多障碍及难关,如穿越多层民房、地下管线及准确进洞

都是对我们考验。

测量工作的重要性是不可忽视的。从工程开始的围挡,地面基础设施的施工,盾构的出洞进洞,直至工程的竣工验收都有着测量工作人员的汗水结晶,更是智慧与科学的体现。 隧道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面构成。为了减少误差确保贯通,我们做了大量的工作。现对前期测量工作进行回顾总结,以更好地做好下

一步工作。

一控制测量

隧道施工在公路、铁路施工中都是一个重点。对于长隧道或曲线隧道,确保盾构推进能沿着

设计轴线推进及全线贯通,主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。

1. 地面控制测量

地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂,主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行3个月一次的复测,保证其点位的稳定。平面控制我们选用了leica的tcr1201进行观测,此仪器为一秒级,其相对精度均符合规范。在盾构推进前项经部还委托有专业资

质的第三方采用二等gps测量,对平面控制点进行复测以确保精度。

高程控制我们也按规范进行联测,选用leica的na2水准仪加平行玻璃板,使精度达到0.1毫米。同样在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等水准及跨河水准测量,

对高程控制点进行复测以确保精度来有效地控制隧道高程贯通误差。

2.联系测量

在隧道施工中为了保证隧道正确贯通,就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程,经由竖井传递到地下。这个传递工作称为竖井联系测量,是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量,通过定向测量,使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中很特殊的一个部分,由于受条件的限制无法按常规的方法。我们公司在高级工程师(教授级)的主持下,经过无数次的深化,确立了运用几何法进行定向测量(联系三角形测量)的方法将地面控制点传递到地下。实践证明,几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响,施工企业在经济上容易承受。根据几何学原理通常情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线布置成狭长三角形,钢丝下挂重锤,使其构成铅垂。建立竖直面,在该面上两垂线间任意两点连线的方位角均相等,同一垂线上任意点的坐标也都相等。测量是

一份责任心相当重的工作,每个测量人员对自己都是严格要求,考虑问题相当的严密谨慎,顾由唐工倡议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。使之组成两个联系三角形,以提高精度又能校核成果。对于三跟钢丝的布置也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能超过2度,这样在平差过程中可以减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝(0.3mm),并吊以重锤拉直钢丝,由于定向测量有4-5个方向、9个测回且需井上井下同时进行,将地面和地下连成一个整体,形成一个系统。难度较高,故重锤需置于油桶中,是其更为稳定不易晃动同时又可减轻钢丝的压力。根据现有设备及隧道长度及施工要求,我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差≤2mm的规范要求。同时我们准备每条隧道施工期间安排三次定向测量。定向测量由总公司唐震华高级工程师把关,并有多名技师现场参与,现已完成了二次。结果比较满意。各方面

的误差均小于规范要求。

高程控制点我们采用高程传递的方法将地面控制点传递至地下,这也就是所说的高程导入法。在进行高程传递前,必须对地面上的起始水准点的高程进行核对。在井上井下设置两架水准仪,钢尺悬挂在固定支架上,下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水准仪在起始水准点的水准尺上读书a,钢尺的读数为β1。井下水准仪的钢尺读数为β2,而井下水准点

的读数为b。井下水准点的高程hb可用一下公式计算:

hb=ha+a-[(β1-β2)+△t+△l]-b 式中:△t为钢尺的温度改正 △l为尺长改正 ha为井上水准点的高程

在经过3次同样的高程传递后,才可以确定井下水准点是否稳定,有没有受到竖井和隧道自身沉降的影响。同时不同仪器所求得的井下水准点高程不同,一般高程的不符值不应超过

2mm. 3.地下控制

地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度,按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统,为盾够姿态的测定提供依据。由于隧道内没有足够的空间无法随意布设导线,只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差,势必造成较大的误差,所以我们采用工作量较大的双导线测量,以提高精度,是保证隧道的贯通的较佳方法。导线点通常设在隧道衬砌的上弦位置,其位置相对稳定不易受到外来因素的影响。但是由于上中路隧道目前是世界第一大直径隧道,考虑到安全及施工问题,我们将导线点设在腰部,仅保留靠近井口的两个观测台。用以定向后的数据比较。井下导线复测不少于三次。测角、测距选用的仪器为一秒级的全站仪,用全圆法测角、用往返

正倒镜测距,测回数不少于4次。

地下水准测量的目的同样也是为了建立一个与地面统一的高程系统,作为隧道施工中路面铺设、中板放样之用,当然主要目的也是为了隧道贯通做好保障。高程测量均为支水准线路,因而需要用往返观测及多次观测进行检核。由于坡度较大使测站增加,故工作量比较大。为

确保盾构测量使用数据的准确,我们几乎每二天要测一次水准。大直径隧道增加了空间,但也给我们测量增加了难度,习惯的测量位置都在隧道顶部,自动测量系统又限制我们只能在车架上完成一系列测量工作,导线及高程都需要在车架的行架上进行空中接力。我们使用leica na2水准仪,采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上,保证了盾构高程

沿着设计轴线掘进。

二.盾构仪安装

所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时,在土层中的姿态必须通过测量的方法来测定。不管是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标记,使我们的仪器可以清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方,其标志有一个棱镜及一个光靶组成,稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。虽然我们所用是当今世界最大的,设备最为齐全的tbm。有利必有弊,对于我们测量可以利用的空间并不宽敞。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长,这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的位置尽量应该靠近盾构的中心,这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装,对盾构起始姿态的测量十分重要。贯通测量影响精度的误差一部分来自于标志安装是否正确。所以在掘进前测量的头等大事就是正确地测好盾构机的起始姿态。当盾构机主体结构完全焊接安装完成,静止在基座上时,通过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点,实测其坐标。然后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线,同时求出盾构机的转角。然后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线,以及盾构静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的位置安装姿态测量标志,由于盾构机中心部位已被自动测量系统占据,因此我们只能安装在尽可能靠近中心线的位置,与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部,使前后靶距离增加至两米。为了避免标志被破坏或变动,同时也可以进行校核,安装了三个标志,通常情况下使用两个,一

个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板

(如图)

坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长,以消除坡度板的制作误差。同时我们打破常规,

淘汰了原有通过环号累积来求得盾构里程的做法,

在标志上安装棱镜(如图) 通过实测坐标反算切口及盾尾的里程,同时通过这一里程更为准确的判断盾构的偏离值。但是,随着精度的提高,井下测量人员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后,人工测量必须能够熟练操作全站仪,所以对测量人员又是一种挑战。

三.盾构及管片姿态的测定

在隧道施工过程中,测量人员的主要任务是随时确定盾构的掘进方向。虽然现在我们有自动测量系统,人工测量还是一种让人较为放心的方法,毕竟在我们隧道施工过程中得到了广泛

和长久的使用,而且效果显著。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用安放在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是可以消除对中误差的强制对中盘,以前的强制对中盘是通过插入铜螺丝来固定,但是随着现在仪器摩擦制动运用的增多,铜螺丝与孔之间存在间隙,所以使用铜螺丝固定并不理想。因此我们采用了螺纹式的强制对中盘,将螺丝焊接在对中盘上,基本消除了对中误差。在得到切口盾尾坐标后,反算盾构的位置也就是求出里程。对于盾构平面来说通常都会经过直线-缓和曲线-圆曲线

-缓和曲线-直线这一过程,因此里程的判断相当重要。

直线段中计算偏离值公式:(ax+by+c)÷√(a2+b2) 缓和曲线段中计算偏离值公式: l3÷(6rl0)-l7÷(336r3lo3) 圆曲线段中计算偏离值公式:r-√(△x2+△y2) 由于隧道的坡度盾构的直径较大,在盾构的长度上需要用坡度加以改正,这在以前的地铁盾构中是可以忽略不计的,同样转角改正也是不可忽视的,盾构标志高出盾构中心将近六米,盾构每旋转一分就会有xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾构姿态测定能有较高的精度(小于5mm)。有了正确的里程后,用实际坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得

偏差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同。

高程偏离的测定,是利用观测台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。然后通过盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高,同样通过里程算出设计高程 与实际高程比较得出差值即偏离值。

管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的间隙加上根据测定的盾构姿态按几何尺

寸与定分比数字公式导出推算管片拼装位置的偏离值。

使用公式:(l-s)÷l×b+s÷l×a+x(y)÷2 l-盾构总长 s-管片前沿至盾尾距离

a-实测盾构切口偏离值

b-实测盾构盾尾偏离值

x-为管片与盾壳左右两侧的间隙之差

y-为管片与盾壳下上两侧的间隙之差

在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算,为了不影响施工进度,我们使用携带方便的casic fx-4800,sharp pc—e500计算机,运用q-basic语言编写计算程序来完成,避免了

人为的失误。

五.自动测量系统

南线隧道大型盾构机的测量原先完全采用法国pyxis系统。如何使pyxis系统在我们上中路隧道工程中顺利应用,上中项经部领导着实花了大力气。丁志诚经理更是运筹帷幄,得知香港落马州地铁盾构运用的也是pyxis系统,早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。虽然落马州地铁盾构已经拆除,不能进行实地的勘察,但还是在香港测量工程师那里了解到许多关于pyxis系统情况,并对盾构推进过程中的使用与维护有了较为清晰的概

念。结合后期法国人的说明和讲解,使盾构推进前pyxis系统的安装调试进行的非常顺利。 经过一段时间的实际运行及一系列pyxis的界面操作,我们觉得这套系统能与瑞士(vmt)、英国(zed)相媲美,给我们耳目一新的感觉,其功能强大,所有测量数据的采集、计算和

反馈及一些盾构的参数设定、管片拼装选型等都能简便的操作于界面上。

针对这套测量系统方面,我们认为可以再增加适当的测量距离,频繁的转站会使系统不能发挥其最大功能,而我们的导线转站的累计误差也会相应增大。另一方面,激光器的选型应与

全站仪配套,其功率要大型号的,尽量减少对其的调节使之增加使用寿命。

总之,地下测量的工作项目较多,每天都在进行。盾构姿态测量更是受到领导重视。的确,盾构的姿态直接关系到隧道施工的进度和质量。所以盾构姿态测量我们淘汰了以前一贯使用的普通经纬仪,而使用全站仪测量,使盾构里程的精度大大提高,那么偏差值的准确性也更

高了。可以及时准确地反映出盾构机的趋势。

为了更详细地了解隧道的变形情况,我们对管片的横径、管顶的沉降进行监测,横径通常是五环一点,每一点测三次(盾尾、一号车架后、二号车架后),如数据变化大,我们会在管片离开车架后运用对边测量进行监测,确保数据的准确及时和完整。与此同时管顶的沉降也是我们的一个重要工作,受车架的限制,测点只能布置在管片的顶部,5环一点,特殊时期会增至两环一点,测量次数有2—4次不等。当盾构穿越黄浦江底时,覆土不足九米,我们及时增加了测量次数。对于管顶的沉降相当的敏感,管顶的沉降并没有规律,有时上浮有时

沉降。所以针对不同的情况我们会进行调节,满足各方面的需要。

由于隧道施工采用错缝拼装,管片的旋转是行业中公认的难点。需要及时发现及时的纠正,我们每五环设一点测量,当旋转度过大时,就要及时的向有关人员反映,以帮助现场施工员

和拼装工及时的纠正管片的位置,满足设计要求。

综合前期的测量工作,成绩是肯定的。主要是由于项经部领导管理有方,各部门通力合作。

因为测量工作需要多方配合,如测量台的制作、焊接、灯光照明等。

相信在今后的工作中能得到更好的支持,取得更大的进步! 篇四:隧道监控量测总结

向莆铁路雪峰山出口隧道监控量测总结

张树平(测量员)

(中国中铁隧道股份新建向莆铁路fj-2标五工区隧道二公司)

摘 要:目前铁路隧道的设计理念是:安全、环保,尽可能少的破坏原始地貌,隧道一般遵循“早进晚出”,所以隧道的进口和出口埋深都比较浅。为保证工程的安全进行,质量可靠,监控量测是施工中重要的一个工作。本文阐述了新建向莆高速铁路二标段雪峰山隧道出口监控量测的施测方法,掌握围岩动态和支护工作状态,综合分析监控量测,从而及时调整隧道的支护方案,保证围岩稳定和施工安全。

关键词:监控量测、拱顶沉降、水平收敛、地表沉降、全站仪、水准仪、塔尺

1 工程概况

雪峰山隧道地处福建西北部,穿越雪峰山主峰。进口位于将乐县城郊上苦竹村,出口位于沙县夏茂镇后垄村。隧道采用双洞单线,左线隧道进口里程dk300+850,右线隧道进口里程ydk300+850,左线隧道出口里程dk318+692,右线隧道出口里程ydk318+676。左线隧道全长17842米,右线隧道全长17826米,隧道最大埋深948米。隧道内纵坡为人字坡,最大纵坡6‰。

雪峰山隧道出口地表层为残坡积粉质粘土,硬塑,厚3~5m,下伏为(pt2-3dt),变粒岩、斜长角闪石英片岩夹云英片岩、片麻状角闪变粒岩,浅粒岩。条带状、中厚层构造。全弱风化,砂土状、块状,洞身稳定性差,易坍塌。长度近334米,隧道地质情况复杂,本隧道共穿越大小断层36条。其中我工区承担的任务范围内共穿越7条断层,分别为f

29、f30、f

31、f

32、f33(该段穿越溪源斜井井身)、f

34、f

35、f36。

该地区气候温和,雨量充沛,属亚热带气候。多年来年平均气温最高24.57℃,最低15.2℃;最热为7月份,多年月平均气温34.17℃,最冷为1月份,多年月平均气温5.2℃,年平均降雨量为1799.3毫米,3-6月份为雨季,降雨量为1043.1毫米。我工区承担的隧道任务范围内最大涌水量1972m^3,静水压约0.1mpa。

溪源斜井围岩为(j3k)中细粒钾长花岗岩:肉红色,以斑状中细粒结构,块状构成。软风化,岩石坚硬、完善,洞身稳定性较好。f35断层;变破碎带,可见宽度>15.0m,裂缝发育,绿泥石化,有石英细脉充填。为压扭性断层。上下盘影响盘宽度各约20m. 围岩稳定性较差,产生坍塌。导水性一般,为强富水段,可能产生涌水。弹性波速为2826(m/s)。

2 监控量测的目的

控量测分为必测项目和选测项目两类。必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目。选测项目应根据隧道建设规模、围岩的性质、隧道埋置深度、开挖方式等特殊要求进行的监控量测项目。

监控量测必测项目

监控量测选测项目

3 监控量测的项目

(1)洞内观察 (2)地表沉降量测 (3)拱顶沉降量测

(4)沉降缝沉降量测

(5)水平相对净空变化值的量测 (6)挡碴墙位移观测

4 量测断面间距和量测频率

(1)根据设计图纸确定拱顶下沉及周边收敛间距如下表

注:ho为隧道埋深; b为隧道最大开挖宽度

5 监控量测的方法和实施情况

5.1、洞内监控量测的实施

5.1.1监测点的布置

根据相关图纸和相关技术要求,雪峰山隧道出口有以下三种开挖方式,根据开挖方式的不同,有三种测点布置方式,其示意图如下:

为能对围岩及支护结构的性态作较全面的分析,并且获得完整数据,同时又使各项数据间能相互比较、相互验证,因此,地表监测点与洞内拱顶沉降点及水平净空收敛点均布置在同一断面上。 5.1.2监测仪器的选用

由于洞内监测有两项工作内容,根据工作内容的不同,仪器选用情况如下:

水平净空收敛:水平净空收敛采用tcr402powerr400全站仪,测角精度2秒,测距精度

2mm+2ppm。

拱顶沉降:拱顶沉降采用ts02power r400全站仪,测角精度2秒,测距精度2mm+2ppm进行非接触测量。 5.1.3、监控量测的方法和实施

水平净空收敛实测步骤:根据设计要求随时掌握岩石的变化情况,测点安装应靠近开挖面又不宜被破坏的地方,并且保证在开挖后12小时前(最迟不超过24小时)内埋设,且在下一次循环开挖前量测到初次读数,初期观测为每天两次,如岩石没有异常变化按照4.2表中量测频率进行观测。监测点的钢筋根部应深入岩石并灌入锚固剂固定,在钢筋外露部分焊接5㎝×5cm的铁片,然后在铁片上使用胶布加强反光片紧贴。量测方法:每个监测断面水平对应测点,第一次量测完成后,记录量测数据,然后交换全站仪镜面再次量测,两次量测结果误差在1.00mm内取平均数作为水平净空量测结果。

洞内拱顶沉降监测实测步骤:首先在隧道的仰拱埋设水准点,按照《二等水准测量规范》联测水准点的绝对高程(此点坐标也可作为隧道内日常测量施工放样使用)。拱顶监测点位置和埋设时间同水平收敛点相同,埋设方法同水平收敛点一样要把钢筋插入岩石锚固剂固定,在钢筋外露部分焊接5㎝×5cm的铁片,然后在铁片上贴测量专用反光片。在后视水准点上架设徕卡仪器自带的金属三角架,大约固定在1.3m左右作为后视标高,仪器架设在水准点和反光片中间适当的位置,不必量取后视标高和仪器高,这样可消除因量取仪器高和后视标高带来的误差。然后使用全站仪测量水准点到反光片的高差,正、倒镜测量3个测回,每测回高差值比较不超过1.00mm,取平均数作为拱顶下沉量测数据结果。

示意图如下:

篇五:2012测量队-工作总结

2012测量工作总结

中铁**局集团**铁路一项目部

二○一二年十二月二十五日

2012测量工作总结 中铁**局集团**公司**项目部测量队2012年在项目部领导的指导和关怀下,主要完成了工程控制网复测与联测、洞内导线加密测量和复测、隧道断面测量、隧道围岩测量、桥梁施工测量放样、内业资料计算、编制以及日常管理工作。通过这一年的努力,测量队全体队员顺利完成了所有测量工作任务。现将测量队本工作总结如下:

一、工程控制网的复测与联测

2012年4月份开工以来,先后开展了两次导线控制网的复测联测工作,首先进行了各洞口局部控制网点的加密埋设工作,积极联系2项目部进行了gps平面控制网和水准网的联测,利用gps从相邻4标段中铁三局白土山出口的公共点复测至与2项目部小栅子出口公共控制点,形成了书面的复测报告并报监理站审核批复后存档。 洞内控制点加密及复测共计实施了6次,利用双导线布网形式进行控制点加密和测量,采用拓普康7502全站仪进行导线边角测量,测角精度和测回数严格按照规范要求施测,对不满足要求的坚决重测,平差后结果及精度符合测量规范要求。水准测量利用dsz2水准仪进行往返测量,闭合差符合测量规范要求。为洞内施工测量放样提供准确的平面控制点位及高程基准点,使得下一步测量工作顺利进行。

二、隧道量测

隧道测量工作重点包含隧道围岩量测、断面测量、掌子面和二衬施工复核测量等。我们标段主要是3341米的隧道工程,围岩量测是测量工作中的重中之重。

勤练技能 服务一线 第 2 页 共 5 页

首先组织学习了围岩观测测量规范、围岩量测实施细则、围岩量测作业指导书等,按照作业指导书上严格布设和测设,洞内测量严格按照120文件的布设距离和测量频率进行,此项工作的难点就是围岩量测观测点的埋设和保护,由于是双线隧道,隧道净空断面比较大,所以围岩量测观测点的埋设要和掌子面的进度保持一致,利用开挖台车进行布设,还需要现场施工人员密切配合,才能做好。洞内围岩量测观测点的保护是此项工作难中之难。洞内施工比较复杂,主要是掌子面放炮和各种机械作业经常破坏点位,其次是初喷污染观测点反光片,这些都会导致围岩量测的数据不准确、不及时。如果不能及时对其补设补测都会使得数据失真,使得测量数据没有可参考性。对其容易出现的问题我们也及时针对性的出了一些解决对策。例如,掌子面放炮容易损坏反光片的情况,我们就给埋设的钢筋头上焊接了一个大约3×3cm的铁片,埋设点位时使得反光观测点向下向外方向约60°夹角,这样能有效的减小破坏率。总之,在围岩量测工作中我们不断的总结经验,从而提高围岩量测数据的准确性。为隧道施工安全做好最重要的一道防线。

其次是按照规范及局指要求,对隧道内的开挖断面、初支断面、二衬净空断面进行测量,形成超欠挖断面资料及时反馈到现场技术人员手中,用以指导和控制开挖断面超欠。及时对欠挖部位进行处理,有效的减少日后返工。很大程度上保证了二衬施工厚度符合设计及规范要求,保证质量安全的前提下加快了施工进度。

另外还需要督促并配合施工队测量人员进行掌子面及二衬、仰拱等施工放样测量进行复核测量,以达到换手测量,相互复核的目的,以确保现场测量放样准确无误。

三、桥梁测量

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首先组织测量队人员对桥梁图纸上的基础数据进行了复核计算,并整理形成了桥梁细部尺寸极坐标计算书。其次通过5800计算器利用程序计算将桥梁的细部放样坐标等数据进行计算,将计算器计算出的结果与根据图纸手算的结果进行对比,达到对比复核的效果。最后进行桥梁测量的放样工作。

桥梁的放样准备工作主要包括熟悉图纸与测量前与现场技术员的技术交底,通过图纸与技术交底的对比校核确保数据的准确性。桥梁的测量工作主要有线路中线与特殊点坐标放样,工区采用线路偏距放样,放样内容包括线路中线点,模板的定位,以及施工后的复核等,根据图纸设计的里程和线路的偏距来测量具体位置。测量时,应尽量使望远镜瞄准棱镜的底部,减小因棱镜杆的歪曲产生的误差而影响测量的精度。测量放样工作的整个过程必须做到细心仔细,尽可能多的通过各种方法来对测量的结果进行校核,在确保正确测量的情况下尽量使测量误差达到规范最小值。同时为工程的安全施工提供服务。

四、内业资料的计算与编制

内业资料的计算也是一项细心而重要的工作,首先要收集所需的设计资料“曲直线要素表、纵断面图、线路中线逐桩坐标表等,按照设计图纸上要素逐个计算并复核设计参数,保证设计提供的数据准确无误。其次是编制测量放样资料。隧道施工各项工序都要有过程控制资料,要做到及时、准确。

五、测量日常管理

按照公司测量办法规定,我们实行的是测量队长负责制。因此测量队长首先要以身作则,要带领全体成员完成好各项测量任务,组织落实测量工作,实行“三检”制度,对计算成果要进行换人校核,组织好全体测量员的内业工作,不断提高测量员的内业资料计算水平和团队协作能力。

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六、工作中的不足之处

1、部分资料整理不及时、不准确。

2、围岩观测点的埋设与保护工作不到位。

3、测量制度落实与执行不到位。

4、测量人员的内业资料计算与整理的功底比较差。

5、团队协作精神还有待加强。

以上几点不足之处今后要加大督促和指导力度,使得全队的内业计算能力、制度的落实及执行力、团队协作精神得到更大的提高。

七、2013年工作计划

2013年我们将在项目部班子的领导下,保质保量的完成好各项测量任务。我们将通过以下几点来展开工作:

1、要全面提高测量队的整体素质,要牢固树立服务一线,顾全大局的意识。加强学习,务实工作。坚决做到:踏踏实实学做人,诚诚恳恳做工作。锻炼出一支“能吃苦,善思考,勤学习”的测量队伍。

2、继续完善各项内业资料,做到不拖欠资料,尽量避免错误或返工。

3、根据《**铁路5标一项目部2013年施工进度计划》的内容,进行合理安排现场测量工作。保证做到:只要现场需要,我们随叫随到。

测量队全体队员将始终如一为张唐铁路项目建设做好基础技术服务保障工作,为张唐铁路一项目部建设的顺利进行贡献一份力量。

第三篇:隧道测量总结

测量工作总结

从工程开始的围挡,地面基础设施的施工,盾构的出洞进洞,直至工程的竣工验收都有着测量工作人员的汗水结晶,更是智慧与科学的体现。

隧道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面构成。为了减少误差确保贯通,我们做了大量的工作。现对前期测量工作进行回顾总结,以更好地做好下一步工作。

一控制测量

测量在隧道施工过程中是重中之重。对于长隧道或曲线隧道,确保盾构推进能沿着设计轴线推进及全线贯通,主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。 1. 地面控制测量

地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂,主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行复测,保证其点位成果的正确。平面控制我们选用了Leica的TC402进行观测,此仪器为二秒级,其相对精度均符合规范。

高程控制我们也按规范进行联测,选用DINI12的精密电子水准仪,使精度达到0.3毫米。 2.联系测量

在隧道施工中为了保证隧道正确贯通,就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程,经由竖井传递到地下。这个传递工作称为竖井联系测量,是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量,通过定向测量,使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中很特殊的一个部分,前期由于受条件的限制无法按常规的方法。我们采用几何法进行定向测量(联系三角形测量)的方法将地面控制点传递到地下。实践证明,几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响,施工企业在经济上容易承受。根据几何学原理通常情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线布置成狭长三角形,钢丝下挂重锤,使其构成铅垂。建立竖直面,在该面上两垂线间任意两点连线的方位角均相等,同一垂线上任意点的坐标也都相等。测量是一份责任心相当重的工作,每个测量人员

对自己都是严格要求,考虑问题相当的严密谨慎,顾由唐工倡议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。使之组成两个联系三角形,以提高精度又能校核成果。对于三跟钢丝的布置也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能超过2度,这样在平差过程中可以减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝(0.3mm),并吊以重锤拉直钢丝,由于定向测量有4-5个方向、9个测回且需井上井下同时进行,将地面和地下连成一个整体,形成一个系统。难度较高,故重锤需置于油桶中,是其更为稳定不易晃动同时又可减轻钢丝的压力。根据现有设备及隧道长度及施工要求,我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差≤2mm的规范要求。同时我们准备每条隧道施工期间安排三次定向测量。定向测量由总公司唐震华高级工程师把关,并有多名技师现场参与,现已完成了二次。结果比较满意。各方面的误差均小于规范要求。 高程控制点我们采用高程传递的方法将地面控制点传递至地下,这也就是所说的高程导入法。在进行高程传递前,必须对地面上的起始水准点的高程进行核对。在井上井下设置两架水准仪,钢尺悬挂在固定支架上,下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水准仪在起始水准点的水准尺上读书a,钢尺的读数为β1。井下水准仪的钢尺读数为β2,而井下水准点的读数为b。井下水准点的高程HB可用一下公式计算: HB=HA+a-[(β1-β2)+△t+△l]-b 式中:△t为钢尺的温度改正

△l为尺长改正

HA为井上水准点的高程

在经过3次同样的高程传递后,才可以确定井下水准点是否稳定,有没有受到竖井和隧道自身沉降的影响。同时不同仪器所求得的井下水准点高程不同,一般高程的不符值不应超过2mm. 3.地下控制

地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度,按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统,为盾够姿态的测定提供依据。由于隧道内没有足够的空间无法随意布设导线,只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差,势必造成较大的误差,所以我们采用工作量较大的双导线测量,以提高精度,是保证隧道的贯通的较佳方法。导线点通常设在隧道衬砌的上弦位置,其位置相对稳定不易受到外来因素的影响。但是由于上中路隧道目前是世界第一大直径隧道,考

虑到安全及施工问题,我们将导线点设在腰部,仅保留靠近井口的两个观测台。用以定向后的数据比较。井下导线复测不少于三次。测角、测距选用的仪器为一秒级的全站仪,用全圆法测角、用往返正倒镜测距,测回数不少于4次。

地下水准测量的目的同样也是为了建立一个与地面统一的高程系统,作为隧道施工中路面铺设、中板放样之用,当然主要目的也是为了隧道贯通做好保障。高程测量均为支水准线路,因而需要用往返观测及多次观测进行检核。由于坡度较大使测站增加,故工作量比较大。为确保盾构测量使用数据的准确,我们几乎每二天要测一次水准。大直径隧道增加了空间,但也给我们测量增加了难度,习惯的测量位置都在隧道顶部,自动测量系统又限制我们只能在车架上完成一系列测量工作,导线及高程都需要在车架的行架上进行空中接力。我们使用Leica NA2水准仪,采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上,保证了盾构高程沿着设计轴线掘进。 二.盾构仪安装

所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时,在土层中的姿态必须通过测量的方法来测定。不管是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标记,使我们的仪器可以清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方,其标志有一个棱镜及一个光靶组成,稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。虽然我们所用是当今世界最大的,设备最为齐全的TBM。有利必有弊,对于我们测量可以利用的空间并不宽敞。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长,这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的位置尽量应该靠近盾构的中心,这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装,对盾构起始姿态的测量十分重要。贯通测量影响精度的误差一部分来自于标志安装是否正确。所以在掘进前测量的头等大事就是正确地测好盾构机的起始姿态。当盾构机主体结构完全焊接安装完成,静止在基座上时,通过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点,实测其坐标。然后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线,同时求出盾构机的转角。然后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线,以及盾构静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的位置安装姿态测量标志,由于盾构机中心部位已被自动测量系统占据,因此我们只能安装在尽可能靠近中心线的位置,与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部,使前后靶距离增加至两米。为了避免标志被破坏或变动,同时也可以进行校核,安装了三个标志,通常情况下使用两个,一个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板

(如图)

坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长,以消除坡度板的误差。同时我们打破常规,淘汰了原有通过环号累积来求得盾构里程的做法,

在标志上安装棱镜(如图) 通过实测坐标反算切口及盾尾的里程,同时通过这一里程更为准确的判断盾构的偏离值。但是,随着精度的提高,井下测量人员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后,人工测量必须能够熟练操作全站仪,所以对测量人员又是一种挑战。

三.盾构及管片姿态的测定

在隧道施工过程中,测量人员的主要任务是随时确定盾构的掘进方向。虽然现在我们有自动测量系统,人工测量还是一种让人较为放心的方法,毕竟在我们隧道施工过程中得到了广泛和长久的使用,而且效果显著。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用安放在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是可以消除对中误差的强制对中盘,以前的强制对中盘是通过插入铜螺丝来固定,但是随着现在仪器摩擦制动运用的增多,铜螺丝与孔之间存在间隙,所以使用铜螺丝固定并不理想。因此我们采用了螺纹式的强制对中盘,将螺丝焊接在对中盘上,基本消除了对中误差。在得到切口盾尾坐标后,反算盾构的位置也就是求出里程。对于盾构平面来说通常都会经过直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线这一过程,因此里程的判断相当重要。 直线段中计算偏离值公式:(aX+bY+c)÷√(a2+b2)

缓和曲线段中计算偏离值公式: L3÷(6RL0)-L7÷(336R3LO3) 圆曲线段中计算偏离值公式:R-√(△X2+△Y2) 由于隧道的坡度盾构的直径较大,在盾构的长度上需要用坡度加以改正,这在以前的地铁盾构中是可以忽略不计的,同样转角改正也是不可忽视的,盾构标志高出盾构中心将近六米,盾构每旋转一分就会有Xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾构姿态测定能有较高的精度(小于5mm)。有了正确的里程后,用实际坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得偏差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同。

高程偏离的测定,是利用观测台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。然后通过盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高,同样通过里程算出设计高程与实际高程比较得出差值即偏离值。

管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的间隙加上根据测定的盾构姿态按几何尺寸与定分比数字公式导出推算管片拼装位置的偏离值。 使用公式:(L-S)÷L×B+S÷L×A+X(Y)÷2 L-盾构总长

S-管片前沿至盾尾距离 A-实测盾构切口偏离值 B-实测盾构盾尾偏离值

X-为管片与盾壳左右两侧的间隙之差 Y-为管片与盾壳下上两侧的间隙之差

在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算,为了不影响施工进度,我们使用携带方便的CASIC fx-4800,SHARP PC—E500计算机,运用Q-BASIC语言编写计算程序来完成,避免了人为的失误。 五.自动测量系统

南线隧道大型盾构机的测量原先完全采用法国PYXIS系统。如何使PYXIS系统在我们上中路隧道工程中顺利应用,上中项经部领导着实花了大力气。丁志诚经理更是运筹帷幄,得知香港落马州地铁盾构运用的也是PYXIS系统,早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。虽然落马州地铁盾构已经拆除,不能进行实地的勘察,但还是在香港测量工程师那里了解到许多关于PYXIS系统情况,并对盾构推进过程中的使用与维护有了较为清晰的概念。结合后期法国人的说明和讲解,使盾构推进前PYXIS系统的安装调试进行的非常顺利。

经过一段时间的实际运行及一系列PYXIS的界面操作,我们觉得这套系统能与瑞士(VMT)、英国(ZED)相媲美,给我们耳目一新的感觉,其功能强大,所有测量数据的采集、计算和反馈及一些盾构的参数设定、管片拼装选型等都能简便的操作于界面上。

针对这套测量系统方面,我们认为可以再增加适当的测量距离,频繁的转站会使系统不能发挥其最大功能,而我们的导线转站的累计误差也会相应增大。另一方面,激光器的选型应与全站仪配套,其功率要大型号的,尽量减少对其的调节使之增加使用寿命。

总之,地下测量的工作项目较多,每天都在进行。盾构姿态测量更是受到领导重视。的确,盾构的姿态直接关系到隧道施工的进度和质量。所以盾构姿态测量我们淘汰了以前一贯使用的普通经纬仪,而使用全站仪测量,使盾构里程的精度大大提高,那么偏差值的准确性也更高了。可以及时准确地反映出盾构机的趋势。

为了更详细地了解隧道的变形情况,我们对管片的横径、管顶的沉降进行监测,横径通常是五环一点,每一点测三次(盾尾、一号车架后、二号车架后),如数据变化大,我们会在管片离开车架后运用对边测量进行监测,确保数据的准确及时和完整。与此同时管顶的沉降也是我们的一个重要工作,受车架的限制,测点只能布置在管片的顶部,5环一点,特殊时期会增至两环一点,测量次数有2—4次不等。当盾构穿越黄浦江底时,覆土不足九米,我们及时增加了测量次数。对于管顶的沉降相当的敏感,管顶的沉降并没有规律,有时上浮有时沉降。所以针对不同的情况我们会进行调节,满足各方面的需要。

由于隧道施工采用错缝拼装,管片的旋转是行业中公认的难点。需要及时发现及时的纠正,我们每五环设一点测量,当旋转度过大时,就要及时的向有关人员反映,以帮助现场施工员和拼装工及时的纠正管片的位置,满足设计要求。

第四篇:浅析地铁盾构隧道的施工测量管理

吕宏权

(中铁隧道集团有限公司第一工程处 河南 新乡 453000)

摘要:本文通过广州地铁二号线三元里~火车站区间、南京地铁南北线一期工程南京站~许府巷~玄武门区间隧道盾构施工的测量过程实施,总结出地铁盾构隧道施工测量管理的几点体会。 关键词:地铁 盾构隧道 施工测量 管理 1 前言

进入二十一世纪以来,城市地铁建设发展迅猛,用盾构法修建的地铁区间隧道也呈上升趋势。地铁盾构隧道施工技术含量高、防渗漏、快速安全,但要求准确度高,盾构机只能从预埋好钢环的洞门进出,并且盾构机只能前进、不能后退,这给地铁盾构隧道施工测量技术对地下线性工程的控制提出了更高的要求。从现以营运的广州地铁二号线三~火区间和已贯通的南京地铁南北线一期工程南~许~玄区间隧道的测量过程实施看,地铁盾构隧道施工测量管理的重要性更为突出。在南京地铁南北线一期工程许~玄区间隧道测量实施过程中,结合广州地铁二号线三~火区间盾构隧道施工测量管理和南京地铁南北线一期工程的测量技术规定,对地铁盾构隧道施工测量中的管理和方法作了分析、改进、总结。 2 地铁盾构隧道施工测量的特点

采用盾构法施工的地铁隧道,隧道工程机械化程度较高,通过电子全站仪与计算机技术的结合,一种快速、准确地测出盾构机即时姿态的施工测量新技术、新方法——盾构机掘进导向系统被成功应用,如英国的ZED、德国的VMT和日本的GYRO等。 广州地铁二号线三元里~火车站区间、南京地铁南北线一期工程南京站~许府巷~玄武门区间隧道盾构施工采用的是德国海瑞克(HERRENKNECHT)公司制造的土压平衡模式盾构机。盾构机沿设计路线向前推进,靠与它相配套的VMT自动测量导向系统来控制,达到盾构推进的线形管理。地铁盾构隧道施工测量管理与山岭隧道相比,技术含量、自动化程度高,过程也较复杂,单位测量项目多,测量人员素质、测量精度要求高。 3 地铁盾构隧道施工测量管理

地面控制测量完成后,根据测量成果、区间隧道的设计线路长度和盾构的施工方法,进行区间隧道的贯通误差设计估算,根据估算结果和误差分析后的分配情况,进行盾构井的联系测量、地下控制测量的测量设计。结合区间隧道的贯通长度,根据误差传播定律,隧道横向贯通中误差、导线法测角中误差二者之间的关系可以按下述公式确定: m2=±{mβ*sk/ρ}2*(n±3)/12 (1)

以此来确定盾构隧道的测量精度等级、施测参数及测量方法。式中:m为隧道横向贯通中误差(mm);mβ为导线测角中误差(″);sk为两开挖洞口间长度(mm);

ρ为常数206265″;n为导线边数;若计算洞外值时取n-3,洞内值取n+3。依据测量设计进行施工测量的过程管理。地铁盾构隧道施工测量主要包括联系测量、洞门预埋钢环检查测量、盾构机的始发定位测量、地下控制测量、盾构机推进施工测量、盾构机姿态人工复核测量、衬砌环管片拼装检查测量、施工测量资料管理与信息反馈、贯通误差测量、竣工测量。 南京地铁南北线一期工程南京站~许府巷~玄武门区间,盾构隧道长度分别为1448.607m、826.274m。在进行地面控制测量时,把两个区间隧道作为一个长

隧道进行控制,平面采用光电测距精密导线闭合环,边长、角度按照三等导线施测,导线环测角中误差mβ=±0.79″,边长相对闭合差md/D=1/1410000,达到三 等导线测量精度要求;高程按城市二等水准测量精度mw=±4.0mm/KM进行。地面 控制测量引起的横向贯通中误差为m =±0.006m小于南京地铁南北线一期工程的测量技术规定的0.025m。 3.1联系测量 联系测量工作通常包括地面趋近导线、水准测量;通过竖井、斜井、通道定向测量和高程传递测量以及地下趋近导线、水准测量。在地铁施工中,根据实际情况,进行竖井定向可采用传统的矿山测量中悬吊钢丝的联系三角形法;若地铁车站面积较大、通视条件良好,可采用双竖井投点法;随着陀螺经纬仪精度的提高,也可采用全站仪、垂准仪和陀螺仪组成的联合测量方法;当地铁隧道埋深较浅时,则可采用地上、地下布设光电测距精密导线环的方法,形成双导线来传递坐标和方位,若隧道贯通距离较长时,还可采用在隧道上钻孔,进行钻孔投点、加测陀螺方位角的方法。

南京地铁南北线一期工程南~许~玄区间地铁隧道埋深较浅,贯通距离分别为1448.607m、826.274m,联系测量均采用光电测距精密导线环进行定向。地面趋近测量和地面控制测量同时进行,地面趋近导线点纳入地面高精度控制网进行平差,这样既可减少误差累积又提高了地面趋近点位的精度;定向测量和地下趋近导线测量也同时进行,达到等精度控制,定向测量分别在盾构始发、盾构掘进100m和距贯通面200m时独立定向三次,三次联系测量的地下趋近导线的基线边Z5-Z2的方位角中误差达到≤2.5″,在进行定向测量时,地面、地下趋近导线控制桩点均采用强制观测墩,消除了仪器对中误差,导线网构成有检核条件的几何图形,坐标和方位向下传递时,俯仰角控制在20o左右;高程传递采用钢丝法、光电三角高程法,两种方法相互检核,独立进行三次,互差均达到≤1mm,坐标、方位和高程的三次加权平均值指导隧道的贯通,每次联系测量完成后,以书面资料上报现场监理,监理复测签字再上报业主测量队,业主测量队经复测确认无误后,下发采用成果坐标通知,形成社会性的三级复核制。

3.2 洞门预埋钢环检查测量

洞门钢环的安装定位是在作车站连续墙的过程中进行,由于车站施工往往是另一施工单位,钢环的制作和使用是盾构掘进单位,因此钢环安装定位好后,需进行复核检查测量。经双方施工、监理、业主测量单位复核检查完成后,方可进行连续墙砼的浇注,拆摸后再检查一遍,作为最终的钢环姿态,以此来影响盾构机出洞时始发姿态的测量定位和进洞时盾构机的进洞姿态。

3.3 盾构机始发姿态定位测量

盾构机始发姿态的定位主要通过始发台和反力架的精确定位来实现,始发台为盾构机始发时提供初始的空间姿态(见图1),反力架为钢结构,主要提供盾构机推进时所需的反力,反力架的姿态直接影响盾构机在始发阶段推进时的盾构机姿态。始发台事先用全站仪和水准仪精确定位,然后根据盾构机的前体、中体、后体直径的不同,沿垂直于盾构机始发轴线方向上,在前体与刀盘连接的端面上、前中体连接处端面上、中后体连接处端面上、后体盾尾端面上作出准确的里程标记点,并标注至始发轴线的支距,以此来检查盾构机放在始发台上之后的姿态,一般盾构机出洞就是便于加速的下坡地段,且始发阶段不能调向,所以在始发台定位时要预防盾构机脱离始发台、导轨和驶出加固区后容易出现的叩头现象,因而要抬高盾构机的始发姿态20mm左右;反力架的安装和定位主要做到使反力架 <±2 3.4 长度可以加设副导线,构成导线环,以便检核,也可提高导线的精度。南京地铁南北线一期工程许~玄区间长度860m,洞内控制测量误差估算值为0.015m,考虑洞内轨枕和管线,布设一条直伸支导线,直线和半径大于800m的曲线段导线边长≥150m,测角中误差要求达到±1.8″,测距相对中误差达到1/60000,导线点设置为强制对中点(如图2),用10mm的钢板预先加工好,用三颗Φ14的膨胀螺栓锚在砼管片上,位置靠近边墙以观测方便为原则,避开洞内运渣车辆的干扰,这样同定向测量、地下趋近导线一起,观测时仪器均采用强制归心,由于刚衬砌成形的砼管片不太稳定,避免导线点的空间位置发生变化,强制对中点要距刀盘200m左右布设;水准点可借助安装好的管片螺栓,在螺栓头棱角突出处作一标记点,位置选在导线点附近。观测时采用2″、2+2ppm以上的全站仪,左右角各测6测回,左右角平均值之和与360o较差≤4″,边长往返观测各4测回,往返观测平均值较差≤2mm,每次延伸控制导线前,对已有的相邻三个点进行检核,几何关系无误后再向前传递,水准控制点引测,先检查两个相邻已知点,然后按南京地铁南北线一期工程有3个盾构标,4台盾构机,其中3台是德国海瑞克的土压平衡式盾构机,该机有一套与之相配套的自动测量控制系统VMT(如图3)该系统主要有ELS靶、徕佧TCA系列全站仪+参考棱镜、黄盒子、计算机(PC机)五部分组成,ELS靶安装在盾构机前体上,全站仪和参考棱镜放于锚在砼管片上的吊篮上,PC机安装了SLS-T数据交换、姿态测量、管片拼装软件,盾构机推进时全站仪定时自动发射激光至ELS靶,ELS靶接受的信息通过数据传输电缆传至PC机,经过软件处理转化成较为直观的盾构机姿态,在直角坐标系中形象显示,由于盾构机预留的测量空间和电缆长度有限(120m),需要不定时地进行全站仪的搬站,即进行施工导线的延伸测量。 3.5.2 施工导线延伸测量

盾构机的构造形式及其预留的有限测量空间(如图4),决定了施工导线只能是一条支导线,每次进行施工导线延伸测量时,先在衬砌好管片的适当位置安装吊篮(如图5),全站仪直接利用已复核的导线点测出吊篮的坐标,然后移动全站仪至延伸点,延伸点距刀盘的位置不能太近,以避免衬砌管片初期沉降、盾构机掘进振动而影响延伸点,但是作为延伸点的吊篮不能立即出现在主控制导线的观测范围内,只有当盾构机掘进50m左右时,才能利用主控制导线点进行复

观测中线、水平,只有通过其预留的有限测量空间,精确测出ELS靶下前视棱镜的三维坐标,将坐标转化为棱镜中心至盾构机轴线的平面支距,然后与盾构机制造时的设计值比较,此较差应和PC机桌面上的中线、水平偏差一致,通过复核,使盾构机推进轴线最优化。 3.7 衬砌环管片拼装检查、隧道净空限界测量

衬砌环管片拼装完成后,PC机上显示的管片姿态是在即将安装管片时,靠人工量取管片的盾尾间隙,然后输入计算机,通过SLS-T的管片安装软件计算而

得的。由于人工操作误差、推进时管片承受巨大的压力和管片背衬注浆的压力,管片在推进的过程中难免会发生位移,稳定后的管片实际姿态需要用人工方法进行检查测量,直线上每10环、曲线上每5环检测一次。管片姿态检测方法较多,广州地铁二号线三~火区间采用的是最小二乘曲线拟合的方法,需均匀测出同一环管片上任8-12个点的三维坐标,从而计算出管片环的中心坐标和环的椭圆度,这种方法受盾构机零部件的遮挡,不易操作,而且测量工作量大、计算过程复杂;南京地铁南京站~许府巷~玄武门区间采用的是确定管片环端面中心的平面、高程,即将一根带有管水准气泡的5m精制铝合金尺水平横在管片环两侧,尺的中央就是环片的中心,然后用全站仪直接测出其中心坐标,或者测出尺的两端点坐标,取平均值即为环片的中心坐标;高程直接用水准仪配合塔尺,测出环片中央上、下的最大读数,算出环片的实际竖径,然后由下部或上部高程推算即可。 3.8施工测量资料管理与信息反馈

盾构机在推进时,VMT时刻都在自动测量,PC机同时也在进行记录,除了人工进行观测和监理、业主测量队下发的测量资料,PC机储存的大量测量资料需要定期的进行备份,并输出来分析检查,特别是管片的资料,在南京地铁许府巷~玄武门区间右线刚开始,通过拼装管片的检查测量,发现稳定后的管片的高程较拼装时高了40mm左右,有的甚至超限,几乎每隔几十环,就会出现这种情况,后来经过仔细调查和跟踪测量,发现管片在注浆后和拖出盾尾时,都要出现上浮,将此信息反馈给盾构操作手,通过调整上、下管道的注浆压力、速度(由于注的是双液浆)和盾构机推进时的高程,逐步解决了这一问题,并为以后掘进提供了值得借鉴的经验。 3.9 贯通误差测量 地铁隧道的贯通面一般是盾构机进洞的预留洞门端面。如南京地铁许府巷~玄武门区间的贯通面在玄武门站洞门预埋钢环面上,贯通时进行了隧道的纵向、横向、方位角和高程的误差测量。

3.10 竣工测量

地铁隧道完成后,要进行竣工测量。根据≤南京地铁南北线一期工程测量技术规定≥,南京地铁南京站~许府巷~玄武门区间的竣工测量,主要进行了隧道的断面净空、中心线、高程和隧道掘进长度计算以及竣工测量图的绘制。 4 施工测量与盾构施工各工序的衔接管理 在进行盾构隧道的各项施工测量过程中,测量工作常常与盾构的其它施工工序相互交错进行。进行联系测量,在地面趋近点支镜时,尽量避开龙门吊的起吊作业时间,否则,测量时应设2~3人,其中1人专门防护龙门吊的起吊对仪器的操作安全,也确保施工过程的正常、顺利进行;检查预埋钢环的测量,应在钢环固定后、浇注砼连续墙的脚手架搭设前进行,测量时,设专人看护,避免机械、物体伤及人和仪器;在洞内进行各施工测量时,应遵守有轨运输的行车安全规则,如:在轨道上架设登高设备进行导线延伸测量、在轨道内进行管片的检查测量、在盾构机停掘,利用管片安装的间隙时间进行的盾构机姿态人工复核测量等,既要协调好电瓶车的行车(出碴、运输管片)时间,又要把握好管片的安装及注浆时间。 5 结束语

5.1地铁盾构隧道施工测量过程导线控制点均采用强制对中点,消除了仪器的对中误差,同时操作方便,节省人员和时间,提高了工作效率,也便于桩点的保护。

第五篇:隧道控制测量

浅 谈 隧 道 控 制 测 量

摘要:在隧道施工中,采用两个和多个同向的掘进工作面分段掘进隧道,使其按设计要求在预定地点彼此接通。为实施贯通而进行的有关测量工作,称之为贯通测量。贯通测量设计大多数的隧道测量内容,由于各项测量工作中都存在误差,从而使贯通长生偏差。因此在隧道测量中为了保证贯通误差的设计要求,这就要求在隧道有关测量中要尽量的避免或减少误差,控制的方法有精确测量还有一定的测量方法和技巧。

关键词:贯通测量,控制,控制测量,导线布设,高程测量,超欠挖,路线定线

1.1隧道施工测量的内容和作用

随着现代化建设的发展,我国地下隧道工程日益增加。如公路隧道、铁路隧道、水利工程输水隧道、地下铁道、矿山通道等。地下隧道工程施工需要进行的主要测量工作主要包括: (1) 地面控制测量:在地面上建立平面和高程控制网; (2) 联系测量:将地面上得坐标方向和高程传递到地下,建设地面下统一坐标系统; (3) 地下控制测量:包括地下平面与高程控制; (4) 隧道施工测量:根据隧道的设计进行放样、指导及衬砌的中线及高程测量。 根据工作地点划分,隧道施工测量可以分为地面测量和地下测量两大部分。

1.2 地面控制测量

地面控制测量主要是对施工隧道进行定位、定向和控制,一般根据实际情况不成网状或导线。

1、 控制网布设步骤 ①

收集资料

主要包括施工地区的比例尺地形图;隧道所在地段的路线平面图;隧道的纵、横断面图;隧道平面图;隧道施工技术设计;周围以后控制点资料;该地区的水文、气象、地质及交通等方面的资料。

现场勘查与交桩

在对收集到的资料进行初步的分析之后,为了进一步判定已有资料的正确性和了解实地情况,需对隧道穿越的地区进行实地勘查。一般沿隧道线路中线,从洞口一端向另一端进行,观察隧道两侧地形,应特别注意洞口路线的走向、地形与施工设施的布设情况。勘查过程中有设计人员向测量人员现场交桩。

选点布网

一般直接到现场勘查先点,要注意利用已有控制点,选点时应考虑一下因素:

(1):在隧道的进出口,斜井与平洞等的标桩位置,竖井的附近,曲线的起点、终点及交点等处应选点。 (2):三角网的基线应选在平坦的地方,三角性的边长应大致相等,求距角应不小于30°。 (3):控制点要选在稳定、牢靠的地方,不受施工的影响。 (4):在每个洞口至少有三个控制点,确保洞内导线测量有足够的起始和检测数据。 (5):相邻两点要通视,避免造高标。

三角网的形式一般采用单三角锁,当隧道出口附近有精度可靠的高级三角点时,可考虑布设三角网或三边网。

2、 地面导线测量 ① 选点要求

(1) 在直线隧道中,为了减少导线距离误差对隧道横向贯通误差的影响,应尽量将导线沿着隧道中线布设,导线点数应尽可能的少,以减少测角误差对横向贯通误差的影响。

(2) 对于曲线隧道,应沿曲线的切线方向布设,最好能把曲线的起、终点也作为导线点。这样曲线转折点上的总偏角就可以根据导线测量结果计算出来。

(3) 导线点应考虑横洞、斜井、竖井的位置

(4) 为了增加校验条件,提高导向测量精度,应尽量布设成闭合导。

3、 地面水准测量

水准测量的等级,取决与隧道的长度、隧道地段的地形情况等。水准测量施测,一般可利用路线基平水准点高程作为起始高程,沿水准路线在每个洞口至少应埋设三个水准点。水准路线应构成环,或者布设成两条相互独立的水准路线。

1.3 竖井联系测量

为了使井上、井下采用统一坐标系统所进行的测量工作,称坐联系测量。联系测量的任务在于确定:

①井下导线中一条边的方位角;

②井下导线中一个点的平面坐标x和y; ③井下起始点的高程;

定向分为几何定向和物理定向两大类。

1.4 地下控制测量

1、地下导线测量

地下导线测量的目的是以必要的精度,按照与地面控制测量统一的坐标系统,建立地下的控制系统。根据地下的导线坐标,就可以标定隧道中线及其衬砌位置,保证贯通等施工。地下导线的起始点通常设在隧道的洞口、洞口、斜井口。起始点坐标和方位角有地面控制测量或联系测量确定。

这种在隧道施工过程中所进行的地下导线测量与一般地面导线测量相比较有以下特点:

(1) 地下导线随隧道的开挖而向前延伸,所以只能逐段布设支导线。而支导线采用重复观测的方法进行校核。

(2) 导线在地下开挖的坑道内布设,因此其导线形状完全取决于坑道形状,导线点选择余地小。

(3) 地下导线是先布设精度较低的施工导线,然后在布设精度较高的基本控制导线。

设地下导线是应考虑贯通是所需要的精度要求,另外还应考虑到导线点的位置,以保证在隧道内以必要的精度放样。在隧道建设中,导线一般采用分级布设。

(1) 施工导线:在开挖面向前推进时,用以进行放样且指导开挖的导线测量。施工导线的边长一般为25——50米。

(2) 基本控制导线:当掘进长度达100——300米以后,为了检查隧道的方向是否与设计的相符合,并提高导线精度,选择一部分施工导线点布设边长较长,精度较高的基本控制导线。

(3) 主要导线:当隧道掘进大于2千米时,可选择一部分基本导线点布设主要导线,主要导线的边长一般可选在150——800米。

在隧道施工中,一般只布设施工导线与基本控制导线。当隧道过长时才考虑布设主要导线。导线点一般设在岩石坚固的地方。隧道的交叉处须设点。考虑到使用方便,便于寻找,导线点的编号尽可能做到简单,那次序排列。

由于地下导线布设成支导线,而且测一个新点后,中间要间断一段时间,所以当导线继续向前测量时,需先进行原点检测。在直线隧道中,检核测量可只进行角度观测,在曲线隧道中还需检核边长,在有条件是尽可能构成闭合导线。

由于地下导线的边长较短,仪器对中误差和目标偏心误差对测角精度影响较大,因此应根据施测导线等级,增加对中次数。

2、地下水准测量

下水准测量以洞口水准点的高程为起始数据,经导入高程传递到地下水准基点,然后有地下水准基点出发,测定隧道内个水准点的高程,作为施工放样依据。

地下水准测量的特点: (1) 水准线路与地下导线相同,在隧道贯通之前,地下水准线路均为支线,因而需要往返测。

(2) 通常利用地下导线点作为水准点. (3) 在隧道施工中,地下水准支线随开挖面的紧张而向前延伸。为满足施工要求,一般可先测设精度较低的临时水准点,其后在测设精度较高的永久水准点。

1.5 施工测量

在隧道施工测量中,对隧道走向的控制极为重要,而控制隧道走向的控制条件就是控制隧道中线,以此来控制隧道的走向。

隧道中线的控制,是根据设计图纸所给的参数来控制的。根据设计图纸所给的设计参数,计算出有关桩号的坐标,准确放样中线里程桩号。在隧道施工中,隧道中线基本控制隧道的开挖的前进方向,再由设计参数控制隧道的开挖轮廓线。

其中现在应用最广泛,最简单的操作方法就是将所给的设计参数和设计路线编写成一个计算程序,,根据里程算出坐标称之为正算,根据坐标推算里程称之为反算,再加上高程计算,这样就可以把一条隧道立体的控制。同样,只要把路线中线确定,我们就可以确定任意一点距相对应的同一里程中线的偏移量,从而达到控制隧道走向的目的。在隧道的施工过程中,最主要的就是控制超欠挖、控制路线的走线、控制二衬厚度、隧道的标高。

超欠挖控制:超欠挖控制的核心理念就是开挖半径必须大于等于设计开挖半径,从而给初期支护和二次衬砌留有做够的空间,从而保证初期支护厚度和二次衬砌厚度,最终符合净空设计要求。超欠挖计算就是根据所测点的三维坐标,计算出该点的实际半径,在于设计半径相比较。

路线走向控制:;路线走向控制就是要控制隧道中线的控制,同时也要控制隧道两边墙距中线的距离,从而达到控制路线走向。中线控制主要是利用两坐标点的距离来计算的,计算距离的前提就是计算出这一点同一里程的中线坐标,从而计算出该点与中线的距离,而该点的中线坐标计算就要知道该点的里程,此时应用坐标反算里程得出该点的里程。计算出该点距中线的距离,从而控制隧道两边墙的走向,最终控制隧道走向。

控制而成厚度:控制二衬厚度在整个隧道施工中都是核心,二衬承载者整个隧道的受力,保证隧道的正常通行,所以二衬厚度必须保证,按照设计要求,给二衬提前预留空间,这就要控制好开挖,必能出现欠挖这样才能保证二衬厚度,同样二衬台车定位也要做到准确,而二衬台车定位依据就是隧道中线点,从而对准确放样隧道中线点要求极高。

隧道标高控制:隧道标高控制主要是根据路线设计中线高程,控制隧道标高。通过对路面的标高控制来决定隧道底部的开挖。在四级以上围岩级别带仰拱的开挖,要根据路面高度和仰拱设计高度准确控制仰拱的开挖轮廓线。

隧道是一个三维的立体结构,从而要想控制隧道施工符合设计要求,必须从三维来控制,从而达到设计贯通误差要求。

参考文献

《测量学》 人民交通出版社 《公路与城市道路、桥梁、隧道工程专用

人民交通出版社 》

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