隧道測量技術(shù)在過去的十多年里有了長足的發(fā)展,其主要表現(xiàn)是自動化程度越來越高、測量儀器的體積越來越小、重量越來越輕、測量速度越來越快以及工效越來越高。
隧道施工監(jiān)控測量內(nèi)容
隧道監(jiān)控量測是“新奧法”的重要組成部分,新奧法中量測工作是監(jiān)視設(shè)計(jì)、施工是否正確的眼睛,是監(jiān)視圍巖是否安全穩(wěn)定的手段,始終伴隨著施工的全過程。因此有如下要求:
(1)能快速埋設(shè)測點(diǎn);
(2)每一次量測數(shù)據(jù)所需時(shí)間應(yīng)盡可能短;
(3)測試數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確可靠;
(4)測試元件應(yīng)具有良好的防震、防沖擊波能力;
(5)測試數(shù)據(jù)直觀,不必復(fù)雜計(jì)算即可直接應(yīng)用;
(6)測試元件埋設(shè)手能長期有效工作;
(7)測試元件應(yīng)滿有足夠的精度。
監(jiān)測的項(xiàng)目和具體內(nèi)容按現(xiàn)行《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ042-94)規(guī)定及紹諸高速公路全線各隧道的特殊要求所擬定。監(jiān)測項(xiàng)目包含如下內(nèi)容:
(1)必測項(xiàng)目
洞內(nèi)圍巖和支護(hù)狀況觀察;②周邊位移監(jiān)測;③拱頂下沉監(jiān)測;④錨桿或錨索內(nèi)力及抗拔力。
(2)選測項(xiàng)目
洞口淺埋段地表下沉監(jiān)測;②圍巖內(nèi)部位移監(jiān)測;③噴砼應(yīng)力監(jiān)測;④圍巖壓力監(jiān)測;⑤鋼拱架應(yīng)力監(jiān)測;⑥二襯應(yīng)力監(jiān)測。
隧道施工測量的幾種方法
經(jīng)緯儀正倒鏡法
隧道在施工過程中,每掘進(jìn)30 m左右,就應(yīng)延設(shè)一組中線點(diǎn),以保證最前面的一個(gè)中線點(diǎn)至掘進(jìn)工作面的距離不超過40m,防止隧道掘偏。在延設(shè)新的中線點(diǎn)前應(yīng)檢查舊的一組中線點(diǎn),如正倒鏡測設(shè)的兩點(diǎn)不合,取其中作為中線點(diǎn)。
瞄直法
瞄直法測設(shè)直線比較簡單,操作容易,但精度較低,此法可測設(shè)臨時(shí)中線或用于次要隧道,在檢查中線點(diǎn)A,B沒有移動后,在A,B點(diǎn)掛垂球線,觀測者在A點(diǎn)后面用AB垂球線形成的基準(zhǔn)石,標(biāo)出C點(diǎn)。在有條件的情況下,也可在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀,待儀器整平對中后,照準(zhǔn)B點(diǎn),用AB視線標(biāo)定C點(diǎn)。
激光指向儀導(dǎo)向法
隧道掘進(jìn)采用激光指向儀導(dǎo)向,既提高了工效,也適應(yīng)了隧道掘進(jìn)的機(jī)械化的需要。
用經(jīng)緯儀在隧道中標(biāo)設(shè)一組中線點(diǎn)A,B,C,并在中線的垂球線上標(biāo)出腰線位置,B,C兩點(diǎn)間距為30-50m。
在安置指向儀的中線點(diǎn)處的頂板上,安裝一定尺寸的4根錨桿,再將帶有長孔的兩根角鋼安在錨桿上。
將激光指向儀的懸掛裝置用螺旋與角鋼相連,根據(jù)儀器前后的中線點(diǎn)A和點(diǎn)B移動儀器,使之處于中線方向上,然后把螺旋固緊。
接通電源,激光束射出,利用水平調(diào)節(jié)鈕使光斑中心對準(zhǔn)前方的B,C兩個(gè)中線點(diǎn),在上下調(diào)整光束,使光斑中心到兩垂球線的腰線標(biāo)志的垂距相同為止。這時(shí)紅色激光束是一條與腰線平行的中線,直接指示隧道的掘進(jìn)方向。
曲線隧道的中線是彎曲的,無法像直線那樣直接標(biāo)出中線,而只能在一定范圍內(nèi)以直代曲,即用分段的弦線來代替分段的圓弧線,用內(nèi)接折線代替整個(gè)圓曲線,并在實(shí)地標(biāo)設(shè)這些圓曲線來指示隧道的掘進(jìn)方向。曲線隧道中線測設(shè)方法很多,隨著光電測距儀的運(yùn)用,極坐標(biāo)測設(shè)得到了廣泛的運(yùn)用。用極坐標(biāo)放樣時(shí),設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)I坐標(biāo)為(XI,YI),中線點(diǎn)J的坐標(biāo)為(XJ,YJ),待測點(diǎn)K的坐標(biāo)為(XK,YK)。首先求出放樣數(shù)據(jù)AJI,AJK和LJK,在J點(diǎn)安置全站儀,瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)I后配置度盤至AJI。轉(zhuǎn)動全站儀照準(zhǔn)部至讀數(shù)AJK,沿改方向測出LJK可標(biāo)出K點(diǎn)。