隧道工程測量的步驟———送給初入隧道施工測量之門的同僚
當你接到隧道施工工程,無論是被派遣或私人老板雇傭,第一、要先做隧道進口和出口控制網(wǎng),為保證進出口坐標系統(tǒng)一致,需要以導線形式或三角鎖形式聯(lián)測,當然GPS更好。如果有支洞,斜井,不管幾個均需要將進口的控制點納入整個控制網(wǎng)中,觀測、平差計算。其目的是為了保證所有控制點坐標、高程一致,同精度,防止隧道貫通出現(xiàn)偏差。如果設計單位在這些部位提供的有平面、高程控制網(wǎng)點,你一定要進行復核測量,以免誤用而造成不可挽回的經(jīng)濟損失。如果工程是國家正規(guī)工程,你應在施測前或過程中上報監(jiān)理一份布設控制網(wǎng)的設計報告,在結(jié)束的時候報一份技術總結(jié)供審批。沒有要求的或工程較小,這兩項可合并一起,在建立控制網(wǎng)后寫出報批。
第二、應根據(jù)控制網(wǎng)做好貫通誤差估算,貫通誤差限差要求請見相關規(guī)范。如果貫通誤差大于規(guī)范要求,需要對控制網(wǎng)進行優(yōu)化,以滿足規(guī)范要求。
第三、當控制網(wǎng)建立后(包括控制網(wǎng)點復核測量合限),即可按照設計圖紙?zhí)峁┑淖鴺?,將隧道軸線包括支洞、斜井軸線方向控制點在實地穩(wěn)固標定,位置應選在開挖區(qū)以外的適當位置,防止被破壞,但又不要離開挖區(qū)過遠,使用不便。上述工作完成后,即可進行隧道進出口包括支洞,斜井進口的洞臉開挖放樣。開口線的測定應依照圖紙,并換算出與控制軸線點的相互關系,用全站儀采用逐近法直接測定。同時應測定洞臉開挖前的原始斷面圖或測繪不小于1/200的地形圖,有地形圖軟件的話,在室內(nèi)切出斷面圖,以供工程量計算之用(如果測地形圖,需征得現(xiàn)場監(jiān)理同意后方可或要求他旁站)。注意:應根據(jù)圖紙核對洞臉實際里程是否正確。防止造成超欠挖。如果無免棱鏡功能全站儀,在洞臉開完逐漸向下的過程中,應將開挖后的斷面逐漸測下來,隨時檢查是否存在欠挖部位,也免得開挖完成后,測繪斷面困難.
第四、當洞臉形成后,根據(jù)圖紙,及施工組織設計和措施,將隧道的輪廓開挖線在洞臉上標出,其輪廓點間距不應大于50cm。為了不至于欠挖,輪廓點可大于半徑5cm放樣,一般寧超不欠,但不可過大免得形成過量超挖。
第五、當進洞之時,應根據(jù)隧道體型斷面(單圓心還是多圓心)、隧道平面線型,用程序型計算器編制計算程序,以便放樣定點計算。隧道的輪廓點的測定宜用帶激光的全站儀直接在開挖掌子面測定坐標、高程,輸入計算器計算后根據(jù)計算結(jié)果改正位置,以逐近法確定,一般不超過2次即可。
第六、洞內(nèi)控制應隨著隧道的掘進延伸而布置,其布置形式以導線為好。導線點宜布置在隧道的一側(cè),導線點間距應不大于200m。對于3公里以上的隧道等級不低于四等。放樣控制點距開挖面距離不大于50m為宜。如果隧道比較短且平面線性為直線,可采用激光準直儀比較方便。對于激光準直儀的安裝調(diào)試請參考相關資料,不在贅述。
第七、在進行隧道開挖輪廓點放樣中,應隨時檢查凸出部位的欠挖,并標出范圍,供處理,以免過后處理困難。
第八、根據(jù)設計或監(jiān)理要求,及時測定隧道開挖斷面圖,斷面一般5到10m一條,測量方法可用帶激光的全站儀,置儀于適宜控制點上,直接進行斷面測量。不需要在每個斷面上置儀來進行測量。
第九、編程技巧:隧道周邊輪廓點的放樣,是通過全站儀測定坐標、高程數(shù)據(jù)的采集,然后輸入計算器進行計算,來獲得放樣點在隧道的空間位置,從而判斷是否滿足圖紙和自己的要求。放樣點的坐標有兩種形式采用, 1、利用圖紙設計平面坐標即大地坐標和高程,2、相對坐標和高程,即以隧道前進方向中線為X(里程),隧道中線兩側(cè)為Y,Y值為正在中線右側(cè),為負在中線左側(cè),洞口底部設計高程為零點。兩種坐標獲得的目的只有一個,那就是通過計算求得測點在隧道的空間位置量,即該點的里程、高程數(shù)值以及該點與圓心或中線的關系數(shù)值。第一種方法計算量較大需要在程序中通過計算換算成里程,沒有第二種直觀,但程序編制需要點功夫,并要求將設站置儀器點換算成隧道相對坐標進行。編程應根據(jù)自己的喜好或習慣來編制, 可借用他人資源來改編適合于自己的,建議不要照搬,拿過來就用,別人的不一定適合。 在編程過程中,一般對隧道周邊輪廓點的空間位置計算是要參考設計的圓心高程與開挖邊線的關系進行的,無論單圓心還是多圓心,同時還要考慮隧道是否設計有的縱向坡度,圓心的高程是隨縱向坡度及里程延伸而變化的。如果隧道平面是曲線型,在程序編制中還要將曲線計算部分編制進去。一般隧道如果是過水作用不設置緩和曲線,是交通隧道特別是高速公路和鐵路會遇到緩和曲線的,程序編制時應引起注意。 對于曲線隧道部分的編程,可以根據(jù)曲線半徑的大小來設計,當半徑較大的時候,可以采用折線的形式進行編制來簡化程序,其折線長度的選擇只有在玄狐差不影響開挖放樣精度的時候采用。
第十、為什么需要求得測點(輪廓放樣點)的里程或稱X坐標,因為隧道在掘進的時候,掌子面不會是一個平面,會有凸凹,當隧道縱向有坡度的時候,凸凹的部位(指輪廓線周邊)的里程不一樣,其里程位置的開挖高程在斷面位置是不一樣的,目的就是解決這一問題。測得的高程目的就是通過計算對照相對這一測點里程的設計高程在該處斷面的輪廓點位置是否吻合,來改正測點的輪廓點位置至正確。 當然,在隧道無縱向坡度的時候可簡化計算過程與程序。