1、隧道洞外控制测量
隧道洞外控制测量
QB/ZTYJGYGF-SD-0401-2011
第五工程有限公司谯生有
1 前言
1.1工艺工法概况
随着测量技术的发展和测量器具的更新，隧道洞外控制测量技术得到了日新月异的发展。隧道平面洞外控制测量最初是通过铟钢线尺测量基线然后用高精度经纬仪测角布设三角锁进行控制测量，70年代以来，随着红外测距仪广泛应用于测量领域，精密导线测量逐渐取代劳动强度大的三角锁测量而成为隧道洞外控制测量的主要方法，90年代以后，GPS静态精密定位技术逐渐应用于隧道洞外平面控制测量，目前，隧道平面控制测量优先选用GPS技术，只有部分中短隧道洞外平面控制测量使用导线测量。洞外高程控制测量长期以来一直采用几何水准测量的方法，红外测距仪、全站仪广泛使用后，光电测距三角高程广泛用于中长隧道高程控制测量，对于测量精度要求高的特长隧道目前仍然采用几何水准测量。
1.2工艺原理
通过在各开挖洞口布设控制点，并采用相应的测量设备和技术方法测量控制点的坐标及高程，从而建立隧道各开挖面之间的空间几何关系，为洞内控制测量提供测量基准，确保隧道施工过程中测量控制及贯通精度。
2 工艺工法特点
基于测量设备的更新换代，摒弃了选点困难劳动强度大的三角测量技术，优先采用GPS技术进行洞外平面控制测量，无需翻山越岭即可实现洞外平面控制测量，大大提高了测量效率，降低了测量成本。根据隧道贯通精度要求，在满足贯通精度的条件下，洞外高程控制测量采用光电测距三角高程测量，对精度要求高的特长隧道、高速铁路隧道，洞外高程控制测量采用精密几何水准测量，既能满足精度要求，又能最大限度提高测量效率。
3 适用范围
适用于铁路、公路、地铁、水利、水电、矿山等隧道工程洞外控制测量。
4 主要引用标准
《铁路工程测量规范》TB10101
《高速铁路工程测量规范》TB 10601
《城市轨道交通工程测量规范》GB50308
《公路勘测规范》JTG C10
《水利水电工程测量规范（规划设计阶段）》SL 197
《工程测量规范》GB 50026
5 洞外控制测量施测方法
洞外平面控制测量采用导线测量、GPS测量施测，高程控制测量采用光电测距三角高程或几何水准测量施测。中长隧道洞外控制网可布设为平面、高程三维网，平面控制网与光电测距三角高程网“两网合一”进行观测，导线网闭合环的边数宜为4～6条。隧道洞外平面控制测量应优先采用GPS测量，GPS测量点与点之间无需通视，在隧道各开挖洞口布设3个以上控制点，由大地四边形或三角形网构成GPS带状网。对精度要求高的特长隧道、高速铁路隧道，洞外高程控制测量采用精密几何水准测量方法施测。
6 工艺流程及操作要点
6.1量测工艺流程
洞外控制测量前应收集隧道设计资料，已有测量成果资料，并根据隧道规模、贯通精度要求等进行方案设计，确定控制测量方案。测量流程如图1：
图1 洞外控制测量流程
6.2操作要点
6.2.1收集资料
测量前，应收集有关规范、标准及隧道所在地区的大比例尺(1：2000～1：5000)地形图、隧道所在地段的线路平面图、隧道的纵横断面图，各竖井、斜井或水平坑道和隧道的相互关系位置图，隧道施工的技术设计以及各个洞口的机械、地面构筑物布置的总平面图等。其次还应收集勘测单位过去所完成的测量资料或巳做过的地面控制资料。最后还要收集隧道地区的气象、水文，地质以及交通运输等方面的资料。
等收集完资料后，测量人员就应该对该工程有了一个比较详细的了解，作到心中有数，控制网该怎么布设、采用什么仪器、控制网的等级、控制误差的调整等等。
6.2.2洞外控制测量方案设计
根据相应工程测量规范，按照横向贯通中误差进行平面控制网设计，估算洞外控制测量产生的横向贯通误差影响值，并进行洞内测量设计。水准路线大于5000m时，应根据高程贯通中误差进行高程控制网设计。测量设计应结合隧道长度、平面形状、辅助坑道位置及线路经过的位置以及线路通过地区的地形和环境条件、测量设备、人员情况，以满足隧道洞外控制测量精度为主要指标选择合理的测量方法，确定测量技术指标及技术要求。
1 隧道贯通误差的分类及其限差
隧道的贯通误差包括：纵向贯通误差、横向贯通误差、高程贯通误差。其在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差，在高程方向的投影长度称为高程贯通误差。
在测量过程中，最重要的是横向误差和高程贯通误差，根据两开挖洞口间的长度,《铁路工程测量规范》规定横向贯通误差和高程贯通误差的限差如表1。
表1 贯通误差的限差
注：本表不适用于利用竖井贯通的隧道，利用竖井贯通的隧道还应考虑竖井联系测量误差的影响；相向开挖长度大于20km的隧道应作特殊设计。
2 洞外控制网技术设计内容
1）根据洞外控制测量的横向贯通中误差，结合实际布网条件估算贯通误差，设计洞外平面控制网的精度等级。
2）根据洞外控制测量精度估算贯通误差，估算洞外控制网测量的横向贯通误差影响值。
3）高程控制网测量设计应根据勘测选的洞外高程路线长度和洞内贯通长度，估算洞外高程贯通误差，确定洞外高程测量精度。
3 洞外平面控制网设计要素
表2 洞外平面控制网设计要素
4 洞外高程控制网设计要素
表3 洞外高程控制网设计要素
6.2.3现场踏勘
为了具体了解实地情况，必须沿隧道线路方向，对隧道所穿越的地区进行详细踏勘，
观察和了解隧道两侧的地形及道路交通分布情况。踏勘时，应特别注意隧道进出口、竖井、斜井、平洞洞口位置，以及洞口地形与施工设施的布置情况。
6.2.4选点埋石
结合现场踏勘情况及施测方法来选定洞外控制网的布设方案，根据线路走向、隧道的进出口、斜井及平洞等的位置进行选点，必要时可用全站仪现场测设隧道洞口位置。一般，应在每个洞口附近布设不少于3个平面控制点和2个水准点，长大隧道洞口宜布设4个平面控制点和3个水准点。控制点埋设深度不小于1m，冻土地段应埋设至冻土线一下0.3m，埋设为混凝土桩，并用φ20的不锈钢柱上刻“+”做测量标志，桩顶规格为400mm×400mm。
采用导线控制的隧道，导线网应沿两洞口连线方向布设成多边形闭合导线环。
控制点应布设在洞口附近土质坚实、视野开阔、通视良好，施测方便、便于保存且高程适宜之处。每个洞口的两个水准点间的高差，宜安置一次水准仪即可联测，视线应超越和旁离障碍物1m以上。通过水田、沙滩时应适当增加视线高度。
隧道控制点应埋设混凝土不锈钢金属标志，水准点可以在稳固基岩上刻凿。采用导线测量的隧道隧道过渡点设木桩小钉即可。
对于桥隧紧密相连或隧道紧密相连的情况，要布设统一的控制网，以利于线路中线的正确连接。
向洞内传算方位的定向边长度不宜小于300m。
洞口GPS控制点应方便用常规测量方法检测、加密、恢复和向洞内引测，洞口子网各控制点间应尽量通视。
选择布设哪种控制网为宜，应根据各单位所拥有的仪器情况，隧道横向贯通误差要求的大小，隧道线路通过地区的地形情况以及建网费用等方面进行综合考虑，对于长度大于4km的长大隧道应采用GPS定位技术进行控制测量。用GPS进行隧道洞外控制测量，只需在洞口处布点，埋石与常规方法的要求相同，但选点位置直接影响GPS测量的观测质量，因此GPS点位应埋设在开阔地带，远离高压线、发射塔、树木、房屋等遮盖物。点位务必选在高度角15°以上无障碍物遮挡的地方。
6.2.5 平面控制测量
1 GPS测量
1）GPS网形布设
隧道洞外GPS网应联测足够数量的线路控制点以建立隧道控制网与线路控制网之间的关系。若设计单位布设的洞外控制网满足隧道贯通精度要求，施工单位应以同网、同精度原则对设计单位布设的控制网进行复测，复测设计单位控制点满足要求时以设计单位成果作为洞内控制测量依据，若设计单位未对隧道进行控制测量，则施工单位应按照精度要求对隧道洞外进行控制测量。
GPS主网应布设成三角形或大地四边形，由洞口子网和联系子网的主网构成，隧道每个开挖洞口的子网一般布设4个稳定可靠的GPS控制点并互相通视组成大地四边形，控制点与洞口投点的高差不宜过大，GPS控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于5°。
当洞口子网采用GPS测量困难时，可以测量一条GPS定向边，子网的其他控制点采用全站仪测量。
2）GPS测量主要技术指标
铁路GPS控制网测量等级共分五等，各等级GPS测量主要技术指标应符合表4规定：
表4 各等级GPS控制网测量的主要技术要求
注：当基线长度短于500m时，一、二、三等边长中误差应小于5mm，四等边长中误差应小于7.5mm，五等边长中误差应小于10mm。
3）各等级GPS测量作业的基本技术要求应符合下表5规定：
表5 各等级GPS测量作业的基本技术要求
4）GPS外业观测技术要求
Ⅰ观测过程中应严格执行作业调度计划，按规定时间进行同步观测，不得中途随意更改作业计划，特殊情况需要变更作业计划的必须经带队组长同意；
Ⅱ同步观测时段数及时段长度、采样间隔应符合规范要求；
Ⅲ作业过程中，天线安置严格整平、对中，每时段观测前后分别量取天线高，两次测量互差小于2mm，取两次平均值作为最终结果；
Ⅳ同一时段观测过程中不得关闭并重新启动仪器，不得改变仪器的参数设置，不得转动天线位置；
Ⅴ作业过程中中使用对讲机时，应远离GPS接收机10m以外；
Ⅵ一个时段观测结束后，应改变仪器高度重新对中整平仪器，进行第二时段的观测；
Ⅶ观测过程中应按规定填写观测手簿，详细记录观测点名、仪器高、仪器型号、出厂编号、观测时间及观测者姓名，并描绘点之记；
Ⅷ观测过程中若遇到雷雨、风暴天气应立刻停止当前观测，确保人员设备的安全。
5）GPS测量数据处理与平差
GPS测量数据处理与平差流程如图2：
图2 GPS测量数据处理与平差流程
2 导线测量
1）导线测量的技术要求应符合下表6规定：
注：表中n为测站数，D为测距边长，以千米计。
在直线隧道中，为了减少导线量距误差对隧道横向贯通的影响，应尽可能将导线沿着隧道的中线敷设。导线点数不宜过多（即在踏勘过程中将所选导线点边长尽量拉长），以减少测角误差对横向贯通的影响。对于曲线隧道而言，导线亦应沿两端洞口连线布设成直伸型导线为宜。
在设有横洞、斜井和竖井的情况下，导线应经过这些洞口。为了增加校核条件、提高导线测量的精度，都使其组成闭合环。为了便于检查，保证导线的测角精度，应增加闭合环个数以减少闭合环中的导线点数，以便将闭合差检查限制在较小范围内，每个导线环由4～6条边构成。按闭合导线要求施测全部边和角，这样可以提高导线网的可靠性，并且可以形成高程闭合环。为了减小仪器误差对导线角的影响，导线点间的高差不宜过大，视线应超越和旁离障碍物lm以上，以减小地面折光和旁折光的影响。对于高差大的测站，采用每次观测都重新整平仪器的方法进行多组观测，取多组观测值的均值作为
该站的最后成果。
2）水平角观测
导线环的水平角观测，应以总测回数的奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角，以左角起始方向为准配置度盘位置。
测站的圆周角闭合差=[左角]均+[右角]均-360°，应不大于限差，对于二、三、四等导线限差分别取±2.0”，±3.5”，和±5.0”。
导线环角度闭合差应小于限差
W 限=±2n m
式中，m 为设计所需的测角中误差，n 为导线环内角的个数。 导线环的测角中误差，可按下式估算：
[]N
n
f
m 2
β
β=
式中 f β——导线环（段）的角度闭合差（″）；
N ——导线环（段）的个数； n ——导线环（段）的角度个数。
由洞外向洞内的测角工作，宜在夜晚或阴天进行。 3）精密测角的一般原则：
Ⅰ 观测应在目标成像清晰、稳定的有利于观测的时间进行，以提高照准精度和减小旁折光影响。
Ⅱ 观测前认真调焦，消除视差。一测回内不得重新调焦，以免引起视准轴变动。 Ⅲ 按测回数进行配盘，以消除度盘分划误差，全站仪不存在该项误差。 Ⅳ 上下半测回之间倒转望远镜，以减弱视准轴误差、水平轴倾斜误差等。 Ⅴ 上下半测回照准目标的次序应相反。
Ⅵ 每半测回开始观测前，照准部按规定方向先转动1-2周。 Ⅶ 使用所有微动螺旋时，最后旋转方向均应为旋进。
Ⅷ 观测过程中，照准部水准气泡应始终居中。偏一格时，应在测回间重新整平仪器。 4）距离测量
导线的边长应根据贯通误差计算所要求的精度，采用经检定的全站仪进行。 斜距应加仪器常数改正和气象改正。一般在测站端量取，但在测距边高差很大的情
况下，应取测距边两端的平均值。改正后的斜距按竖直角换算成平距。
导线边长要根据观测条件、测距仪最佳测程，网形结构等因素统筹考虑，两相邻导线边长度不宜相差太悬殊。
边长超过全站仪有效测程或在洞内测量没有足够的回波信号强度时，可在中间加辅助点分两段观测。
测距工作完成后，根据坐标系的不同还应对边长进行投影改正。工程独立坐标系应将测距边投影至工程平均高程面上；国家坐标系应将测距边归算到参考椭球面上再投影至高斯平面。
5）平差计算及成果整理
控制网应采用严密平差进行平差计算。
6.2.6高程测量
隧道洞外高程测量一般可采用光电测距三角高程测量或者几何水准测量，三等或三等以下的高程测控可采用光电测距三角高程，三等以上精度的高程测量应采用几何水准。
1 水准测量
1）水准仪和水准标尺的检校
用于水准测量的仪器和标尺应送法定计量单位进行检定和校准，并在检定和校准的有效期内使用。
在作业期间，自动安平光学水准仪每天检校一次i角，气泡式水准仪每天上、下午各检校一次i角，作业开始后的7个工作日内，若i角较为稳定，以后每隔15天检校一次。数字水准仪整个作业期间应每天开测前进行i角测定。一、二等及精密水准测量i 角应小于15″，三、四等及五等水准测量i角应小于20″，超过要求应进行进行检校。
2）水准测量限差应符合下表7规定：
表7 水准测量限差要求单位：mm
注：1. K为测段水准路线长度，单位为km；L为水准路线长度，单位为km；R i为检测测段长度，以千米计；n为测段水准测量站数。
2. 当山区水准测量每公里测站数n≥25站以上时，采用测站数计算高差测量限差。
3）水准观测应符合下表8的规定：
表8 水准观测的主要技术要求单位：m
4）水准测量的观测方法应按下表9执行：
注：电子水准仪按表中顺序观测，对光学水准仪，返测时奇、偶测站标尺的顺序分别与往测偶、奇测站相同。
5）水准测量超限成果的取舍
测段往返测高差不符值超限时，应先就可靠程度较小的往测或返测进行整段重测，并按下列原则进行取舍：
Ⅰ若重测的高差与同方向原测高差的较差超过往返测高差不符值的限差，但与另一单程高差的不符值不超出限差，则取用重测结果；
Ⅱ若同方向两高差不符值未超出限差，且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差，则取同方向中数作为该单程的高差；
Ⅲ若1中的重测高差（或2中两同方向高差中数）与另一单程的高差不符值超出限差，应重测另一单程；
Ⅳ若超限测段经过两次或多次重测后，出现同向观测结果靠近而异向观测结果间不符值超限的分群现象时，如果同方向高差不符值小于限差之半，则取原测的往返高差中数作往测结果，取重测的往返高差中数作为返测结果。
6）水准测量精度评定
根据往返测不符值计算的每千米高差偶然中误差应满足各等级水准测量精度要求，否则应重测返测不符值较大的测段。
2 光电测距三角高程测量
1）各等级光电测距三角高程测量的限差应符合下表10的规定：
表10 光电测距三角高程测量限差要求单位：mm
注：D为测距边长，Li为测段间累计测距边长，以千米计。
2）光电测距三角高程测量，宜布设成三角高程网或高程导线，视线高度和离开障碍物的距离不得小于1.2m。高程导线的闭合长度不应超过相应等级水准线路的最大长度。
3）光电测距三角高程测量观测的主要技术要求应符合下表11的规定：
表11 光电测距三角高程测量观测的主要技术要求
4）三等光电测距三角高程测量应按单程双对向或双程对向方法进行两组独立对向观测。测站间两组对向观测高差的平均值之较差不应大于±12D mm。
5）所使用的仪器在作业前应按规范中各项指标的规定进行检校，仪器检校的各项要求应符合规定。
6.2.7洞外控制测量提交成果
1洞外控制测量技术设计书。
2控制测量技术报告：包括隧道名称、进出口里程及长度、平面形状及辅助坑道分布、测量依据、采用的技术标准、布网情况、施测方法、仪器型号、平差方法、坐标系统、控制网与线路中线的关系、施测日期、特殊情况以及处理结果、施工注意事项、GPS 测量参考椭球及其基本参数、隧道中央子午线经度等。
3洞外控制测量布网及线路关系（里程及曲线要素）示意图。
4 GPS点、导线点、三角点的坐标、边长及方位角成果表。
5角度、边长和高程观测精度及其计算方法，平差后的精度。GPS控制测量独立基线闭合差计算结果、重复基线较差、外部检测比较和联测比较结果、基线向量及其改正数、WGS-84下的三维坐标及精度及平差后的二维坐标及精度。
6控制测量线路里程推算成果、断链值、由于精度不同而产生误差的处理方法。
7控制测量的高程成果及其与定测高程的比较。
8洞口投点的进洞关系示意图。
9洞外贯通误差预计及洞内测量设计。
10洞外控制测量技术总结。
11原始观测记录和计算成果纸质成果应装订成册，电子成果应拷贝或刻录光盘并作好记录，两种成果均应长期保管。原始观测和记事项目必须在现场记录清楚，注明观测者、记录者、观测日期、起迄时间、气象条件、使用的仪器等。纸质记录不得涂改或凭记忆补记，各记录须编列页次。
7 劳动力组织
洞外控制测量劳动力组织根据平面、高程测量方法具体确定，一般分四种作业模式，分别为平面高程三维导线作业模式、导线水准测量作业模式、GPS及水准测量作业模式、GPS及光电测距三角高程作业模式，按照不同作业模式分别组织测量人员，其中光电测距三角高程测量人员安排与导线测量人员相同。
7.1 导线测量劳动力组织
表12 导线测量劳动力组织
7.2水准测量劳动力组织
表13 水准测量劳动力组织
7.3 GPS测量劳动力组织
表14 GPS测量劳动力组织
8 主要机具设备
洞外控制测量采用的方法有导线测量、GPS测量、水准测量、光电测距三角高程测量，根据不同的作业模式确定所需测量机具，其中光点测距三角高程测量所需机具与导线测量配置相同。
8.1导线测量主要机具配置
表15 导线测量主要测量机具配置表
8.2水准测量主要机具配置
表16 水准测量主要测量机具配置表
8.3 GPS测量主要机具配置
表17 GPS测量主要测量机具配置表
9 质量控制
9.1易出现的质量问题
9.1.1 导线网闭合差超限。
9.1.2 水准测量往返闭合差超限。
9.1.3 GPS观测数据质量差。
9.1.4 GPS 基线闭合差超限。
9.1.5 光电测距三角高程往返高差互差超限。
9.1.6 控制点发生位移或沉降低。
9.2保证措施
9.2.1 测量使用的仪器必须经法定计量检定单位检定合格，并在检定有效期内，使用过程中应及时进行校正，使仪器设备处于良好的工作状态。
9.2.2 观测视线应远离障碍物1m以上，防止旁折光对角度测量的影响。
9.2.3 角度测量时应选择阴天视线清晰的时间段进行观测。
9.2.4 有太阳时，测量仪器应打遮阳伞。
9.2.5 水准测量观测过程中应采用竹竿辅助立尺将水准尺扶直。
9.2.6 水准测量前应检测和校正水准仪I角。
9.2.7 GPS点应埋设在不影响GPS信号接受的没有无线电干扰视野开阔的地方。
9.2.8光电测距三角高程测量时，往返观测的时间间隔应尽量小，并应进行大气折光改正、地球曲率改正。
9.2.9 应加强对洞外控制点的防护，防止在施工期间遭到破坏，并应定期或不定期对控制点进行复核，一般在雨季或冻融后应分别对洞外控制点进行一次全面复测，确保控制点稳定可靠。
10 安全措施
10.1主要安全风险分析
洞外测量属于野外作业，人员安全风险主要有车辆交通、饮食、饮水、户外行走等，仪器设备安全风险主要有仪器设备在作业过程中的搬运及使用过程中的维护等。
10.2保证措施
10.2.1测前进行安全教育和安全技能培训。
10.2.2制订行车计划，对车辆进行安全检查，严禁疲劳驾驶。
10.2.3禁止酒后生产作业。
10.2.4禁止食用不易识别的野菜、野果、野生菌菇等。
10.2.5作业时穿戴好防护用品，防止滑倒和蚊虫叮咬。
10.2.6 进入环境不熟悉的无人区应找向导带路，防止迷路。
10.2.7仪器运送时，应由专人负责护送，并将仪器装入专门的运输箱内，放置仪器的地方要安全妥当，并应清洁和干燥。
10.2.7仪器开箱时，应防止滑落损坏，作业过程中，应小心操作，随时有人防护，并注意防尘防潮。
11 环保措施
测量作业期间生活垃圾及杂物不得随意丢弃，不得乱砍乱伐林木，林区不得使用火种，不得污染水源。
12 应用实例
12.1工程简介
由中铁一局集团第五工程有限公司承建的郑西铁路客运专线秦东隧道起迄里程DK333＋312～DK340+996，全长7684m，设计为双线大跨黄土隧道，隧道进口端有路基312m、出口端为潼洛川大桥。隧道按长隧短打方案进行施工，共设3个斜井。
12.2施测情况
由中铁一局集团第五工程有限公司精密测量队对秦东隧道进行了洞外控制测量。隧道洞外平面控制测量采用GPS测量的方法进行施测，洞外高程控制测量采用二等水准测量进行施测。隧道进口、1#斜井口、2#斜井口、3#斜井口、隧道出口各布设3个GPS点，开挖洞口GPS点之间相互通视，便于施工检测；各开挖洞口分别布设3个二等水准点，两相邻水准点之间置镜一次可进行检测。
GPS网由大地四边形组成，按三等GPS测量进行施测，共投入6台天宝SPS780 双频GPS接收机进行同步观测，GPS接收机标称精度为5mm+1ppm，每条基线边观测两个时段，控制网数据处理时，对观测基线进行了精细处理，基线环闭合差、重复基线差均满足要求后进行无约束平差，然后以隧道进出口CPPI为起算点进行约束平差，得到各开挖洞口GPS控制点平面坐标。
水准测量采用天宝DINI12电子水准仪按二等水准测量的技术要求往返观测，电子水准仪标称精度为0.3mm/km，由往返测不符值计算的每千米高差中数的偶然中午差为0.54mm，满足二等水准测量精度要求，水准路线起闭于隧道进出口设计单位布设的二等水准点上，附合路线闭合差满足精度要求，以进出口二等水准点为起算点进行高程控制网约束平差，得到各开挖洞口的高程控制点高程。
12.3 工程结果评价
秦东隧道于2008年4月全线贯通，各贯通面最大横向贯通误差12mm（限差为100mm），最大高程贯通误差16mm（限差为50mm），实测贯通误差分别小于限差，贯通结果表明洞外控制测量精度满足要求。由于洞外平面控制测量采用GPS测量技术，避免了测量人员翻山越岭，只需在洞口控制点安置GPS接收机自动观测即可，测量精度和测量效率大大提高，取得了良好的经济和社会效益。
12.4 测量效果及施测图片
图3 GPS洞外平面控制测量图4 电子水准仪洞外高程控制测量
隧道工程施工中测量放样
浅谈隧道工程施工中测量放样 摘要：测量工作伴随隧道开挖的整个过程,因洞内条件的限制,洞内开挖断面的测量放样工作占用的时间不少,直接影响着隧道的施工安全、进度。在隧道施工中如何对超欠挖进行有效控制,一直是值得探讨的问题。本文通过施工坐标法将地面曲线的计算方法、隧道施工有机地结合在一起, 利用此方法施工, 可以减少技术人 员的工作强度。流程。 关键词：隧道开挖；施工坐标；施工测量；放样 abstract: the measurement of working with tunnel excavation of the whole process, because of the limited conditions, tunnel excavation section surveying setting-out work take time, directly affects the construction safety of tunnel, progress. in construction of tunnel over break how to control effectively, has been a problem that is worth to discuss. the construction method of coordinate ground curve calculation method, tunnel construction are organically combined together, using the method of construction, can reduce the work intensity of staff of technology. key words: tunnel excavation; construction coordinate; construction measure; lofting 中图分类号：u45文献标识码：a 文章编号：
隧道工程施工测量及控制方法
隧道工程施工测量及控制方法 摘要：在隧道建设中开展施工测量，是隧道工程中非常关键的部分，隧道工程 建设中隧道施工测量，是非常强调专业性的，施工测量取得的数据是否准确，关 系到隧道建设的质量，这就需要企业加强对施工测量的重视，对施工测量进行严 格落实，依据相关的规范，保证施工测量的专业性以及准确性。在施工测量中， 涉及到控制网布设以及坐标系统建立等诸多的问题，这些关键技术的应用关系到 施工测量数据是否准确，也关系到工程质量以及效益，那么就要提升施工测量专 业性，不断改善施工测量的技术水平。 关键词：隧道工程；施工测量；优化方法 1.测量在隧道工程中的重要性 1．1进行监控量测的目标 监控量测是一个完整的整体，监控是指要对隧道施工中的围岩以及其相应的 支护设施的可靠度进行实时的监控，并且要对其进行量测，以便判断出其需要做 出改变的方面，为支护设施的维护提供第一手的资料。这样在对故障和不足进行 处理时就可以有针对性的措施有效的提升系统优化的效率。总之，进行监控量测 的主要目的，就是要保证施工的安全进行，并不断的优化施工设施，改善支护设 施的受力状况、应力分布以及各部位的工作形态，为隧道工程的安全进行提供客 观的依据。 1．2隧道工程中进行监控量测的意义 （1）有效的帮助管理人员制定安全性较高的施工方案，并且可以根据施工检测中获得的反馈信息对施工的具体过程进行优化，最终保证隧道工程的顺利进行。 （2）在监控量测的过程中获得实时数据可以及时的让检测人员进行检测，保证施工的质量。 （3）可以帮助设计人员提出新的思路，有更好的思路可以进行支护，改变支护设施的结构以及对衬砌的施作时间提出建议。 （4）能够了解围岩的性能参数是否满足工程需要，尤其是要对围岩的稳定性有一个切合实际判断。 （5）有效的加强监控和预防、维护的联系，对于检测达到的危险和障碍管理人员要及时的采取措施，这样就可以最大限度的减少工作人员的受伤概率。 （6）监控量测能够正确的确定周围岩石参数，这对于工程计划的可行性判断具有非常重要的作用。 2.量测的要求 （1）监测得到的各种数据必须保证其正确性，更进一步的要求监控量测系统可以将围岩和支护设施的三维模型反应出来，使制定工程的设计师更加接近真实。 （2）在安装完监控量测系统后，一定要保证系统具有一定的预测性，以隧道的围岩为例，当周围围岩的稳定性不足时就必须对管理人员进行报警，使维修部 及时反应，做到先事故一步解决问题，避免重大事故的发生。 （3）监控量测系统不能阻碍施工的正常进行，也就是这个系统是非常重要的辅助系统，但是其坚决不能带来延误工期等的负面作用。 3.隧道施工测量 3.1布设隧道控制网 布设的控制网的主要建设意义，就是保证在隧道的建设中，两侧相向施工可 以顺利开展，让隧道可以顺利贯通，这样布设的控制网精度就是至关重要，精确
隧道贯通测量报告
炮台山隧道贯通测量报告 1、前言 由于测量过程中不可避免地带有误差，因此贯通实际上总是存在偏差的。隧道贯通接合处的偏差可能发生在空间的三个方向中，即沿隧道中心线的长度偏差，为纵向贯通误差；垂直于隧道中心线的左右偏差，为横向贯通误差；和上下的偏差，为高程贯通误差。纵向贯通误差只对贯通在距离上有影响，对隧道的质量没有影响，而后两种方向上的偏差对隧道质量有着直接影响。 2、工程概述 新建铁路原州区至王洼线第三合同段的炮台山隧道地处黄土梁峁区，隧道进口位于山前陡坎上，出口位于清石河右岸台地上。隧道长度1548m，隧道起止里程DK19+634-DK21+185。隧道进出口段埋深较小，多在6.6-47m之间，其余段落隧道埋深较大，最大埋深可达120m。隧道位于线路纵坡 6.0‰和 4.3‰的单面下坡上，除DK19+704-DK20+013位于R-600m的曲线上和 DK20+641-DK21+151位于R-800m的曲线上，其余段落位于直线上。隧道进、出口道路均被深沟所阻，只有乡村道路可以绕行到达，交通困难。 3、贯通误差测量 3.1贯通测量方案 炮台山隧道施工采用进出口双向掘进。隧道贯通后，在隧道贯通面上钉一临时桩，用隧道进口洞内的控制点，和隧道出洞洞内的控制点，各自向临时桩进行测量，分别测取临时桩点的平面坐标，将两组
坐标的差值分别投影到贯通面上和隧道中线上，则贯通面上的投影即为横向贯通误差，在中线上的投影即为纵向贯通误差。高程贯通测量是测定实际的竖向贯通误差，通常采用水准测量方法，从隧道进口和出口附近的水准点开始，各自向洞内进行，分别测出贯通面上同一点的高程，即获此点的两个高程之差。依据【铁路工程测量规范】（TB10101-2009）中表6.1.4关于隧道贯通误差规定： 2 相向开挖长度大于20km的隧道应作特殊设计 炮台山隧道全长1548m，故横向贯通误差限差为100mm，高程贯通误差限差为50mm。 3.2贯通误差的测定 纵横贯通误差的测定。采用GPT7501全站仪，采用由炮台山隧道进口两个控制点ZD14和ZD16引入的控制点ZD14-23和ZD14-21，测量贯通面的临时桩L1坐标为X(3997968.145),Y(496282.256),H(1658)。隧道出口两个控制点GPS12-2、GPS12-1引入的控制点ZD8-8和ZD8-7，测量贯通面的临时桩L1坐标为X(3997968.107), Y(496282.273), H(1658.004)。得到△X=0.038，△Y=0.017,△H=0.004。将两组坐标分别投影到贯通面上、隧道中线上和高程上，临时桩L1进口测的里程为20+685.981，距中
隧道工程测量的步骤
隧道工程测量的步骤公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
隧道工程测量的步骤———送给初入隧道施工测量之门的同僚 当你接到隧道施工工程，无论是被派遣或私人老板雇佣，第一、要先做隧道进口和出口控制网，为保证进出口坐标系统一致，需要以导线形式或三角锁形式联测，当然GPS更好。如果有支洞，斜井，不管几个均需要将进口的控制点纳入整个控制网中，观测、平差计算。其目的是为了保证所有控制点坐标、高程一致，同精度，防止隧道贯通出现偏差。如果设计单位在这些部位提供的有平面、高程控制网点，你一定要进行复核测量，以免误用而造成不可挽回的经济损失。如果工程是国家正规工程，你应在施测前或过程中上报监理一份布设控制网的设计报告，在结束的时候报一份技术总结供审批。没有要求的或工程较小，这两项可合并一起，在建立控制网后写出报批。 第二、应根据控制网做好贯通误差估算，贯通误差限差要求请见相关规范。如果贯通误差大于规范要求，需要对控制网进行优化，以满足规范要求。 第三、当控制网建立后（包括控制网点复核测量合限），即可按照设计图纸提供的坐标，将隧道轴线包括支洞、斜井轴线方向控制点在实地稳固标定，位置应选在开挖区以外的适当位置，防止被破坏，但又不要离开挖区过远，使用不便。上述工作完成后，即可进行隧道进出口包括支洞，斜井进口的洞脸开挖放样。开口线的测定应依照图纸，并换算出与控制轴线点的相互关系，用全站仪采用逐近法直接测定。同时应测定洞脸开挖前的原始断面图或测绘不小于1／200的地形图，有地形图软件的话，在室内切出断面图，以供工程量计算之用（如果测地形图，需征得现场监理同意后方可或要求他旁站）。注意：应根据图纸核对洞脸实际里程是否正确。防止造成超欠挖。如果无免棱镜功能全站仪，在洞脸开
隧道工程关键部位质量控制
隧道工程关键部位质量控制 一、主要项目施工工艺及方法 （一）洞口施工 （1）洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖，施工机械以挖掘机为主，尽量不采用爆破，保证不扰动原地层；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层采用破碎锤开挖， （2）边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位，并分层进行边仰坡挂网喷锚防护，以防围岩风化，雨水渗透而坍塌，确保稳定。 （3）隧道洞门在进洞施工正常后，适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前，先将洞外排水系统做好，再进行洞门施工，以防对洞门造成威胁。 （4）明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时，应同时施工连成整体； （5）洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好，并与洞外排水系统连通，以免地表水冲刷坡面。 （6）洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好，坡度的施工允许偏差为5%； （二）明洞 （1）明洞基础施工（出口端） ①明洞边墙基础必须置于稳固的地基上。遇有地下水
时，须将地下水引离边墙基础。 ②凹形地段或外墙深基部分，施工时本着先难后易的原则，可先开挖、砌筑最低凹处，逐步向两端进行，以利于施工。 ③边墙基础挖至设计标高后，核对地质承载力是否与设计要求相符。 ④若地基承载力不足时，可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。 ⑤明洞开挖前，预先做好洞顶防水、排水设施，防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。施工计划安排时，也应合理避开雨季施工。 （2）边墙施工 架立支架、绑扎钢筋。支架采用20号工字钢作支柱、横梁及纵梁，斜撑、纵向连接、横向连接均采用角钢，各连接头均采用高强螺栓连接。内模采用定型钢模板，外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮，挡头板内，外弧线在现场按实际比例放样后，精确加工。泵送砼灌注，灌注时其模板支撑必须牢靠，防止跑模造成砌衬侵入限界。 （3）拱圈施工 ①拱架一般在立柱上架设，立柱基底坚实，若在松软路肩上，则设纵向卧木，并将各立柱纵向联结成整体。 ②拱架采用特制大跨度钢拱架，组合钢模安装拱部内
隧道贯通测量报告(新)
贯通测量报告 西安铁一院咨询监理公司重庆轨道交通三号线一期工程监理总部：我项目部承建的重庆市轨道交通三号线一期童家院子车场出入线隧道工程于2010年5月20日整体贯通，贯通后项目部立即组织测量人员进行了贯通测量，并报请铁一院驻地监理及测量监理组进行复测，现报告如下： 一、测量依据、技术标准 1、国标GB50026-93《工程测量规范》； 2、GB50308-2008《城市轨道交通工程测量规范》； 3、CJJ8-99《城市测量规范》； 4、重庆市轨道交通总公司编制的《重庆轻轨较新线一期工程施工测量技术管理规定》（试行稿）。 二、测量用仪器设备 外业观测分为一组进行，平面复核测量采用徕卡TCR402、仪器标称精度2”2+2ppm；搞成采用徕卡DNA03型电子水准仪，配条形码铟钢尺，仪器精度为0.3mm/Km. 三、测量 洞外控制测量采用GPS导线控制，在隧道施工前已布设，施工中洞内采用精密双导线控制施工测量。童家院子车场出入线隧道左右线分别在YK0+358.871和ZK0+358.911处与车场出入线隧道下一标段贯通。本次贯通测量童家院子车场隧道中线出口段采用已知控制点GC1为起始边，在贯通面设一点LD1，入口段采用已知控制点GC5为起始边测量贯通点LD1，其贯通测量线路示意图如下：
贯通面 已知点已知点 已知点 测点 进口端 出口端 已知点贯通测量示意图 测量操作过程中各项指标均符合规范性标准要求。贯通测量成果如下表所示： 表1 贯通测量成果表 四、结论 贯通误差符合《工程测量规范》GB50026-2007、《城市轻轨交通工程测量规范》GB50308-2008的精度要求，所以隧道内的加密导线点能够满足隧道整体施工及验收规范要求。 中铁七局武汉分公司重庆轻轨项目部 2010年5月20日
隧道施工测量方法及步骤
隧道施工测量方法及步骤
一、洞口段施工：1、边仰坡开挖：全站仪测量放样，利用挖掘机自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖，清除洞口与上方有可能滑塌的表土，灌木及山坡危石等，石质地层仰坡开挖需要爆破时，应以浅眼松动爆破为主。局部也可人工配合修整，开挖时应随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度。2、成洞面支护：仰坡刷坡完成后，及时用坡度板检查坡度，待坡度检查合格后，及时打设系统锚杆，并将锚杆头外露，挂设金属扩张网与锚杆头焊接成整体。挂网完成后立即喷射混凝土，并反复喷射，直到达到设计厚度为止。3、截水沟施工：在距仰坡坡口5米处开挖截水沟，截水沟开挖以机械为主，人工配合修整，修整完后，立即砌筑7.5#浆砌片石，并用砂浆抹面。 二、辅助施工：1、长管棚：套拱施工：施工放样，模板安装、钢筋绑扎、导向管放样，127导向管安装，砼浇注。管棚施工：钢管规格：热扎无缝钢管￠108㎜，壁厚6㎜，节长3米，6米；n 管距：环向间距50㎝；n 倾角：仰角1°（实际施工按2°施工），方向与线路中线平行；n 钢管施工误差：径向不大于20㎝；n 隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1米。A 管棚施工方法：测量人员准确放样，标出洞中心线及拱顶标高，开挖预留核心土作为管棚施工的工作平台，开挖进尺为2.5米，开挖结束后，人工两边对称开挖（品字型）工作平台，台阶宽度1.5米，高度2.0米，作为施工套拱和管棚施钻的平台。管棚应按设计位置施工，应先打有孔钢花管，注浆
后在打无孔钢花管，无孔管可作为检查管，检查注浆质量，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15㎝，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3米钢管，编号为偶数的第一节管采用6米钢管，以后每节均采用6米长钢管.B 管棚施工机械：n 钻孔机械：配备XY-28-300电动钻机，钻进并顶进长管棚；n 注浆机械：BW-250/50型注浆泵2台；C 注浆参数：n 采用水泥-水玻璃浆液。水泥浆与水玻璃体积比1：0.5；水泥浆水灰比1：1；水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.4；注浆压力初压0.5~1.0MPA；终压2.0MPA。2、小导管 A 超前小导管采用外径42㎜、壁厚3.5㎜的热扎无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上￠6加劲箍，管壁四周钻8㎜压浆孔，但尾部有1米不设压浆孔，超前小导管施工时，钢管与衬砌中心线平行以10°~30°外插角打入拱部围岩，钢管环向间距20~50㎝。每打完一排钢管后，应立即喷浆封闭开挖面,然后注浆.注浆后，架设钢拱架，初期支护完成后，每隔（2~3米，试图纸而定）再另打一排钢管，超前小导管搭接长度一般为1.0米。B 注浆参数：n 水泥浆与水玻璃体积比：1：0.5；n 水泥浆水灰比1：1；n 水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.4；n 注浆压力0.5~1.0MPA；必要时在孔口设置止浆塞。 3、超前锚杆：外插角必须大于14度，注浆饱满，搭接长度不小于1米。三、预
隧道工程各施工阶段质量控制要点
隧道工程各施工阶段质量控制要点施工质量控制要以设计为依据、以施工技术指南为规范、以验收标准为目标，将质量控制贯穿于施工全过程。 施工阶段是施工质量控制的关键。 施工过程中，工序质量直接影响工程项目的整体质量。 质量控制程序： 1．制定质量控制计划 2．选择质量控制点 3．确定控制点的质量要求 4．对控制点进行检测 5．产生质量问题的原因分析及控制措施 质量控制的一般做法： 每道工序完成后，施工单位先进行自检，自检合格后报请监理工程师检查，经监理工程师检查确认合格后，方可进入下道工序。 一、洞口工程施工质量控制 （一）质量控制目标 隧道洞口边、仰坡土石方开挖及防护工程施工应符合设计要求和环境保护、 水利保持有关规定。 （二）施工控制要点： 1.边、仰坡应自上往下分层开挖，不得采用洞室爆破，开挖后要及时进行 防护。 2.边、仰坡地质条件不良时开挖前要采取稳定加固措施。 3.边、仰坡周围的排水沟、截水沟应在边、仰坡开挖前修建完成。 4.洞口施工前，应先检查边、仰坡以后的山坡稳定情况，清除悬石、处理 危石。施工期间实施不间断监测和防护。 5.隧道洞门及洞口段衬砌应尽早施工以保证洞口边、仰坡稳定。 6.隧道洞门和缓冲结构的基础必须置于稳固的地基上。 7.隧道洞门两侧的混凝土浇筑与背后回填应对称进行，不得对拱、墙衬砌 产生偏压。 二、洞身开挖质量控制 （一）质量控制目标 不欠挖，少超挖，表面平顺，无明显凹凸现象。 允许超挖值（mm）： 隧道允许欠挖值： 隧道开挖应严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出
部分侵入衬砌。 （二）超欠挖控制要点 1．开挖方法的选择 2．开挖轮廓线的定位 3．钻爆设计及优化 4．钻爆作业 5．光面爆破效果控制 钻爆设计： 1)合理确定炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的间距、深度、斜率和 数目，钻爆器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻 眼机具和钻眼要求。 2)有效的控制超、欠挖，应从钻孔精度、爆破参数的选择及对地质 变化的适应性、爆破器材和装药结构的选择等方面不断改进，采 取一炮一分析制度，根据爆破效果，不断优化钻爆设计，把钻爆 设计与地址变化有机结合在一起。 钻爆作业控制： 1)钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。 2)炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计： 掏槽眼眼口间距误差不大于3cm，眼底深度误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm；周边眼眼口 误差不得大于3cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线3~5cm。 当采用凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距误差和眼底深度误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm； 周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓 线15cm。 3)周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深 10~20cm，以保证掏槽效果和掌子面的平整。 4)每次开挖后均要用激光限界检测仪对开挖面尺寸进行检测，及时 检查出欠挖面并进行处理，保证隧道开挖断面不侵限。 光爆效果控制： 1)要合理确定周边眼间距与抵抗线的相对距离，通过减小周边眼间 距和抵抗线，提高光面爆破效果。 2)控制周边眼装药集中度和装药结构，集中度太大易造成超挖，太 小会造成欠挖；炮孔装药应均匀分布，眼底适当加强。 3)严格控制开挖轮廓线和炮眼布设精度。 （三）塌方产生的原因及控制措施 1．塌方主要原因： 1)地质条件的复杂多变，原有支护措施不当。 2)支护的不及时、暴露时间过长，导致围岩风化严重、变形失稳。 3)通过断层，突然遇到较高水压富水洞段，地下水向洞室内漏出， 淘空了断层构造带中破碎岩体和填充物。 4)由于岩层产状不利或因岩爆等诸多地质原因。 5)一般情况下造成塌方的主要原因是人为的因素。 2．控制掌子面塌方的措施
隧道贯通测量设计书
目录 1 编制依据 (2) 2 工程概况 (2) 3 平面控制 (2) 4 高程控制 (4) 5 施工放样 (4) 6 横向贯通中误差估算与分析和控制点观测措施 (4) 7 洞内、外水准高程测量对竖向贯通中误差的估算和分析 (8) 8 洞内、外控制全部贯通测量中误差计算 (8) 9 全部贯通测量中误差估算总结 (9) 10 附隧道洞内外控制网点平面布置示意图及控制点概算坐标 (9) 桃江核电厂进厂道路Ⅰ标段洞冲里隧道
贯通测量技术设计书 1编制依据 1.1《工程测量规范》（GB50026-2007）； 1.2《公路勘测规范》（JTG C10-2007）； 1.4 《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）； 1.5 桃江核电厂进厂道路Ⅰ标段洞冲里隧道施工设计图纸（主要是隧道轴线平面控制点及曲线要素表、纵断面设计高程数据和施工设计图）； 1.6 隧道洞口地形及洞外已知控制点点位实际情况等。 2 工程概况 桃花江核电厂进厂道路工程是桃花江核电前期工程的组成部分，道路全长7.331Km，其中Ⅰ标段1.6km，包括785m道路和815m隧道。 本标段洞冲里隧道位于线路交点JD1与JD2间连线的直线上，里程桩号为K0+650～K1+465，全长815m，属于中型隧道，单向纵坡i=-1.98%，设计开挖断面为四心圆拱形，上半圆R=7.026m/7.096m，左右边墙R=12.526m/12.596m，仰拱R=15.300m。隧道进口坐标：X=3157775.546，Y=599165.727，H=107.933；出口坐标：X=3158177.782， Y=598456.904，H=91.773。 3 平面控制 3.1 平面控制点布设 在隧道口附近，工程勘测设计时已布测并移交平面GPS四等控制点4个，其点名和坐标见表1，两点间能相互通视。根据现有地面控制点及《公路勘测规范》（JTG C10-2007）等施工测量规范和设计、业主等的规定和要求，并结合本工程的线形特点及施工工艺的实际情况、到场使用的测量设备等级等，拟沿隧道轴线方向布设控制支导线（见隧道洞内外控制网点布置示意图中的附图1），所布设的控制导线网点概算坐标见附表13。 3.2 选点埋石 根据规范要求，洞内控制导线在布设时，其平均边长控制在300m且相邻边长、短边长之比不大于3：1，以减小短边对测角精度的影响。洞内控制点埋设在隧道底板稳固的洞冲里隧道GPS四等控制点坐标及高程一览表表1
隧道工程测量
隧道测量 第一节隧道施工测量的内容及其作用 隧道施工测量一般是包括在地面上建立平面的与高程的控制网。随着施工的进展，将地面上的坐标、方向和高程传递到地下去，在地下进行平面的与高程的控制测量，再根据地下控制点进行施工放样，指导开挖、衬砌施工。进行这些测量工作的目的，就是要在地下标定出工程的设计中心线与高程，为开挖、衬砌指定出方向、位置；保证在两个相向开挖面的掘进中，施工中线及高程能够正确贯通，符合设计要求；保证开挖不超过规定界限； 因为铁路隧道是整个铁路的一部分，所以当线路定测以后，隧道两端洞口的位置就确定下来，而用标桩固定在地面上。 对于直线隧 道来说，如图9 －2，A、D为隧 道两端洞口点， 它们的位置是利 用线路上的直线 点ZD1、ZD2、及ZD3、用经纬仪以正倒镜法放样出来的。直线隧道的方向，就根据A、D两点来确定。因此，在建立地面控制网时，必须将它们作为控制点，如果因为地形的限制，不能将它们做为首级控制网的点子，也要用插入点的方法测定它们的位置。这样就可以根据控制点的坐标，求得在两端洞口处进洞拨角的数值，用以在施工时指导进洞的方向。 对于曲线隧道而言，控制网的作用一方面要保证隧道本身的正确贯通，另一方面还要控制前后两条切线的方向，使它们不产生移动而影响
前后直线线路的位置如图9-3。这时除了将洞口的两点A、D包括在控制网中以外，还应该将两切线上的点子ZD1、ZY、ZD3及ZD4也包括在控制网内，这样就可以精确地测定两条切线的交角，从而精确地确定曲 线元素， 以保证在 地下开挖 中放样数 据的正确 性。 隧道中线上各点的坐标都是根据地面控制网的坐标系统计算的。以后根据施工的进展，将地面上的坐标系统通过洞口、竖井或斜井传递到地下，在地下坑道中再用导线测量方法建立地下控制系统。隧道中线上各点的位置以及地下其它各种建筑物的位置，都根据地下控制点以及由它们的坐标所算得的放样数据进行放样。应用这种放样方法时，由于布设了地面和地下控制网可以控制误差的积累，从而保证贯通精度。 第2节隧道贯通测量的要求 1 贯通误差的定义 1) 贯通误差 在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量以及细部放样的误差，使得两个相向开挖的工作面的施工中线，不能理想地衔接，而产生错开现象，即所谓贯通误差。 2) 纵向贯通误差 贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差（简称纵向误差）， 3) 高程贯通误差 贯通误差在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简称高程误
隧道工程施工质量及安全控制要点[全面]
隧道工程施工质量及安全控制要点 1审核方案,检查“三通一平”和各种设备准备情况 重点审核隧道场地布置方案、地方料使用情况、交通运输状况、电力、通讯、供水、进场施工设备和检测设备; 1.1审核重点隧道施工场地总布置图方案 施工场地布置应结合工程规模、工期、地形特点、弃渣场和水源等情况,本着因地制宜、充分利用地形、合理布置、统筹安排的原则进行,并符合下列要求: (1)以洞口作业区为中心布置施工场地.施工场地应事先规划,分期安排,并减少与现有道路交叉和干扰. (2)长隧道洞外应有大型机械设备安装、维修和存放的场地. (3)机械设备、附属车间、加工场应相对集中.仓库应靠近公路,并设有专用线. (4)合理布置大堆材料(砂石料)、施工备品及回收材料堆放场地的位置. (5)生活服务设施应集中布置在宿舍、保健和办公室用房的附近,洞口段为不良地质时,不应在洞顶修建房屋高压水池和其他建筑. (6)运输便道、场区道路和临时排水设施等,应统一规划,做到合理布局、形成网络. (7)危险品库房按有关规定办理. (8)检查开工准备条件,审批开工报告. 1.2对地方料的使用进行审核 (1) 审查进场原材料质量证明文件.建设单位供应的原材料质量证明文件应齐全.施工单位自行采购的原材料,检查采购合同复印件、生产厂家资质证明等. (2) 通过外观检查、见证取样检测或平行检验等方式,按现行“验标”的规定对实物进行检查验收. (3) 检查原材料存放.要求施工单位对原材料进场时间、产地、数量、批次、品种、规格和检验情况分别作出明显标识. 1.3交通运输状况 对重点隧道洞口施工作业区的交通运输状况进行审核,重点审核运输方式、运输道路、运输路线、运输管理及运输设备满足施工需要,最大限度的减少施工中的相互干扰. 1.4电力
隧道测量方法(一)
隧道测量方法（一） 隧道施工的特点开挖顺着中线不断地向洞内延伸，衬砌和洞内建筑物（避车洞、排水沟、电缆槽等）的施工紧跟其后，不等贯通，隧道内的大部分建筑物已经建成；为了保证工期，常利用增加开挖面的方法，将整个隧道分成若干段同时施工；增加开挖面的主要方法有：设置平行导坑或在隧道中部设置横洞、斜井或竖井。 两个开挖面相向开挖，在预定位置挖通称为贯通。贯通后，由两端分别引进的线路中线，应按设计规定的精度正确衔接。隧道施工测量任务(1)保证相向开挖的工作面，按照规定的精度在预定位置贯通； (2)保证洞内各项建筑物以规定的精度按照设计位置修建，不得侵入建筑限界。隧道施工测量的特点1、洞外总体控制作为指导隧道施工的测量工作，在隧道开挖前一般要建立具有必要精度的、独立的隧道洞外施工控制网，作为引测进洞的依据；对于较短的隧道，可不必单独建立洞外施工控制网，而以经隧道施工复测、调整后并确认的洞外线路中线控制桩为引测进洞的依据。2、洞内分级控制洞内控制点控制正 式中线点（正式中线点是洞内衬砌和洞内建筑物施工放样的依据），正式中线点控制临时中线点；临时中线点控制掘 进方向。洞内高程控制与平面相仿，临时水准点控制开挖面
的高低，正式水准点控制洞内衬砌和洞内建筑物的高程位置。 3、开挖方法影响测量方式先导坑后扩大成型法对隧道的位 置还有一定的纠正余地，隧道施工测量可先粗后精；全断面开挖法一次成型，隧道施工测量必须一次到位。对于采用全断面开挖法开挖的隧道，其测量过程与先挖导坑后扩大成型开挖的隧道基本一样，不同的是对临时中线点、临时水准点的测设精度要求较高，或者是直接测设正式中线点、正式水准点。因盾构机的钻头架是专门根据隧道断面而设计的，可以保证隧道断面在掘进时一次成形，混凝土预制衬砌块的组装一般与掘进同步或交替进行，所以，不需要测量人员放样断面。 当采用盾构工法或自动顶管工法施工时，可以使用激光指向仪或激光经纬仪配合光电跟踪靶，指示掘进方向。如图所示，光电跟踪靶安装在掘进机器上，激光指向仪或激光经纬仪安置在工作点上并调整好视准轴的方向和坡度，其发射的激光束照射在光电跟踪靶上，当掘进方向发生偏差时，安装至掘进机上的光电跟踪靶输出偏差信号给掘进机，掘进机通过液压控制系统自动纠偏，使掘进机沿着激光束指引的方向和坡度正确掘进。4、隧道施工对控制点布设的特殊要求隧 道贯通前，洞内平面控制测量只能采用支导线的形式，测量误差随着开挖的延伸而积累。洞外控制网和洞内施工控制测量应保证必要的精度。控制点应设置在不易被破坏的位
矿山法区间隧道工程质量控制定稿版
矿山法区间隧道工程质量控制精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
矿山法区间隧道工程质量控制矿山法区间隧道主要包括洞孔工程、竖井及横通道、洞深开挖、主体结构、防水和排水、附属等工程。 一、洞口工程控制要点 洞口工程包括：洞口开挖、洞口钢筋、洞口模板、洞口混凝土、洞口防护（包括但不限于锚网喷、气体） （1）洞口开挖（《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009） ①洞口边仰坡边缘线5-10米范围设置截水沟，均为钢筋混凝土结构。 ②洞口边坡、仰坡土石方的开挖应减少对岩、土体的扰动，严禁采用大爆破；边坡和仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及边坡和仰坡上的浮石、危石要清除或加固，坡面凹凸不平应予整修平顺。 ③应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护；松软地层开挖边、仰坡时，宜随挖随支护，随时监测、检查山坡稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时，应及时采取预防和稳定措施稳定坡体、确保施工安全。 ④洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。 ⑤隧道排水应与洞外排水系统合理连接，不得侵蚀软化隧道和明洞基础，不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。 ⑥?洞口边坡及仰坡采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面，并视围岩情况，结合暗洞开挖方法，预留进洞台阶；第二阶段开挖其
余部分，形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建（构）筑物时，应采取微震控制爆破。 ⑦洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。地基承载力应满足设计要求。 ⑧进洞前应完成应开挖的土石方，废弃的土石方，应堆放在指定的地点，边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。 （2）洞口钢筋（《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003） ①衬砌钢筋的规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性等符合规范规定和设计要求，钢筋进场后必须进行复检、抽样检查，合格后方可投入使用。 ②钢筋弯曲应采用冷弯，不允许热弯。同时钢筋表面洁净，无损伤、锈蚀、油污。 ③钢筋焊接焊工必须持证上岗，在正式焊接前，必须按实际施工条件焊接试样进行试验，合格后才能进行焊接施工。 ④焊接接头距弯曲处的距离不应小于10d(d为钢筋直径)，也不应位于构件最大弯距处。 ⑤钢筋交叉点应用铁丝全部绑扎牢固，至少不少于90%，钢筋绑扎接头搭接长度及误差应符合规范及设计要求。 ⑥钢筋在隧道内衬砌工作面焊接施工时必须设必要的防护措施，严禁钢筋绑扎、焊接损伤防水层。钢筋加工完成后，必须对衬砌区的防水层认真检查，重新验收，确保无损伤后进行施工，否则必须采取补救措施。 ⑦衬砌钢筋之受力钢筋采用焊接接头时，焊接接头应相互错开，错开距离为35d(d为钢筋直径)，且不少于50cm。受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面积的百分率为：受拉区
隧道贯通测量方案设计 郭政超
隧道贯通测量方案设计郭政超 摘要：随着隧道贯通测量方法的多样化，以及测量经验的积累，地下隧道贯通 误差愈加可靠。随着GPS空间定位技术、高精度陀螺经纬仪的普及和自动跟踪技术、全站仪空间交会解析技术等测绘科学新技术的大力发展与应用，为隧道建设 提供了安全与精度的保障。文章重点就隧道贯通测量方案及误差控制分析要点进 行研究，以供参考。 关键词：隧道工程；贯通测量；方案设计；误差分析 引言 隧道项目为了加快施工速度，缩短施工工期，改善通风状况及劳动条件，隧 道施工通常都会采用进、出口两个工作面相向掘进。为了保证各掘进工作面沿着 设计的方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过《工程测量规范》允许的限差要求，满足隧道贯通的精度，所以贯通测量的方案选择及误差预计都是必要的。贯 通测量方案和测量方法选用的是否合理，一方面要看它们在实地施测时是否切实 可行，另一方面还要看贯通测量的精度是否能满足隧道贯通的设计容许偏差要求，进行误差预计目的就是帮助我们选择合理的测量方案和测量方法，做到隧道贯通 心中有数，既不应由于精度不够而造成工程损失，也不盲目追求高精度，而增加 测量工作量，尤其对长大隧道的贯通有着十分重要的意义。 1隧道贯通测量方案设计目的和意义 隧道控制测量目的在于控制隧道的贯通误差在允许的贯通误差范围内，保证 隧道相向开挖的工作面沿着隧道线路前进，在贯通面处将隧道贯通；隧道贯通面 结合处的偏差可以分解为空间的三个方向，即沿隧道中心线的长度偏差，为纵向 贯通误差；与隧道中心线垂直的方向出现的左右偏差，为横向贯通误差；高程贯 通误差就是掘进过程中出现的高程误差。纵向贯通误差只影响贯通长度，不影响 隧道的质量，只要在定测中线的误差范围内，满足隧道铺轨要求即可。高程误差 太大会改变设计隧道的坡度，而横向误差过大会改变隧道中线的几何形状，给工 作带来重大影响。 2隧道施工控制网布设方案分析与比较 2.1短隧道测量方案 对于长度较短且呈直线状态的隧道，可不进行控制测量而直接测量，如采用 现场标定法。现场标定法的优点在于可以不建立地面与地下的控制网，测量和计 算工作比较简单，但其缺点也很严重，因此这种方法只适用于比较短的直隧道。 2.2长隧道控制网布设及测量 对于隧道较长、地形复杂的山岭地区，地面平面控制网也可以布置成三角网 形式，测定三角网的全部角度和若干条边长，或全部边长，使之成为边角网。三 角网的点位精度比导线高，有利于控制隧道贯通的横向误差。对于洞内平面控制 测量，洞内平面控制均按支导线估算测量误差对横向贯通精度的影响值，洞内平 面控制测量设计就是根据所配备的测量仪器设备能达到的精度选择符合《测量技 术规则》要求的测角和测距中误差，详细如下： 上述公式中，其中右边第一项为测角误差引起的横向贯通误差，S为导线边长；第二项为量距误差引起的横向贯通误差， =206265；分别为洞内支导线点和 边到贯通面的垂直距离和在贯通面上的投影长；分别为支导线设计测角、测距中 误差，选择水平角观测必须采用测回法。
隧道施工测量
隧道施工测量 一、隧道施工测量的目的和内容 1、隧道施工测量的目的是保证隧道相向开挖时能按规定的精度正确的贯通，并使各 项建筑物一规定精度按设计位置修建。 2、洞外、洞内施工控制测量、隧道贯通误差的测定及调整、辅助坑道的测量等。 3、对长、大隧道设置的控制网应定期进行校核，如有丢失或损坏应补设并联测。并 在施工前预计贯通中误差是否符合规定要求。 4、对隧道洞外的水准点、中线点应定期进行复核，洞内控制点应根据施工进度设定。 设定的桩点必须稳固、可靠且通视良好。 5、隧道施工测量的主要任务是保证隧道开挖按规定的精度要求贯通，因此隧道测量必须以规定的精度认真、慎重的进行，避免产生严重后果，造成浪费和返工。贯通误差应符 合《测规》要求。 贯通误差的限差（ mm） 类别公路隧道铁路隧道 横向贯通误差150mm100mm 高程贯通误差70mm50mm 说明：隧道长度不超过3Km，3Km以上的隧道的要求详见《测规》。 洞外、洞内控制测量误差对贯通误差的影响值 测量部位公路隧道铁路隧道 横向中误高程中误横向中误差高程中误差 洞外45mm25mm30mm18mm 洞内60mm25mm40mm17mm 总影响值75mm35mm50mm25mm 说明：隧道长度不超过3Km，3Km以上的隧道的要求详见《测规》。 高程控制测量参考等级 测量部位等级每公里偶然中误差M△长度 (km) 水准仪等级 洞外五等≤7.5＜5km DS3 洞内五等≤7.5＜5km DS
6、洞外平面控制测量参考精度 测量方法 公路铁路 长度(km) 测角中误差边长相对中误长差度(km) 测角中误差边长相对中误差 中线测量＜121/10000＜141/10000 导线测量 ＜2101/10000＜241/20000 2～341/100002～4 2.51/20000 ＜ 1.541/10000＜1.541/10000三角测量 1.5 ～2 2.51/15000 1.5 ～2 2.51/15000 2～421/150002～4 2.51/25000说明：隧道长度不超过3～4Km， 3Km以上的隧道的要求详见《测规》。 二、洞外控制测量 洞外控制测量首先应根据控制网进行洞口的引测投点，以利施工时据以进行洞内控制测量。投点时应结合地形地物，力求图形刚强简单，在确保精度的前提下，充分考虑观测 条件，测站稳定程度，便于引测进洞，避免施工干扰。每个洞口应设两个测点，并应纳入 控制网中。控制网的测设应符合《测规》要求。 洞外平面控制测量常用的方法有：中线法、精密导线法、三角锁法。 1、中线法 是在隧道洞顶地面上用直接定线的方法，把隧道的中线每隔一定的距离用控制桩精确 地标定在地面上，作为隧道施工引测进洞的依据。适用于中、短长度的直线隧道。如下图所示： B′C′D′E′ A B C D E 如图示： A、E 为定测时的路线中线（也是洞口控制桩），B、 C、 D 为洞顶的中线控制桩点，由于A、E 是不通视的，通常采用正倒镜或拨180°角分中去平均点位置的方法，从一端洞口的控制点向另一端洞口控制点延长直线。 2、精密导线法 一般有下列四种形式：单导线、主副导线环、导线网、符合导线。 ⑴单导线 直线隧道将定测中线作为导线点，曲线隧道则将两端洞口切线转点、副交点等作为导 线点，测量导线的转角和边长。导线的测量方法同一般导线的测量。导线的测量必须独立
隧道工程质量控制的主要注意事项
隧道工程质量控制的主要注意事项 一、从设计理念和施工方法方面来分析质量控制 本项目隧道均采用新奥法设计和施工的方法，这种方法主要是利用岩体力学的理论，通过对隧道围岩的超前雷达地质预报、量测监控，采用新型的支护结构，尽量利用围岩的自承能力指导隧道设计和施工的方法。其特点是在开挖面附近及时施做密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土锚杆支护，必要时施做超前支护（如超前锚杆、注浆小导管、管棚等），以便控制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中调整围岩应力重分布而达到新的平衡，以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力。 作为新奥法最重要的手段超前雷达地质预报和监控量测，必须通过这些手段比较准确做好围岩级别判定和事前调查，科学合理的决定以下四个方面：一、开挖方法；二、支护的布设及支护的最适宜时机；三、是否设置仰拱及设置的时间和方法；四、是否采用辅助施工方法及其种类。从隧道新奥法设计和施工理念的原理及特点可以看出：超前雷达地质预报、施工监控量测必须真实、准确及时，只有这样才能正确、科学合理的评价隧道围岩的级别、判定设计的合理性，从而决定是否严格按照设计要求施工，这是确保隧道施工质量的一个根本条件。为此，隧道施工质量必须做好以下几个方面： 1、必须选择专业的且具有相应资质的监控单位对隧道进行地质预报和监控量测，同时施工单位也要进行相应的监控量测工作； 2、按照超前雷达地质预报能预测的范围做好每一期地质预报，比较准确的判定围岩级别，通过地质预报检查或复核设计的合理性，然后严格按照设计施工，确保质量； 3、施工过程中必须按照监控量测的手段和方法及时、全面而真实的进行隧道的监控量测工作，并搞好相应的数据收集整理和分析。 4、通过上面两个手段的实施，互相验证，更加完善隧道的设计和施工方法，从而达到更加科学合理的控制施工质量。 二、从施工过程中控制工程质量
隧道洞口施工测量方法
隧道洞口施工测量方法 隧道洞口施工技术总结内容包括: 清表；施工放样；截水沟施工；边、仰坡开挖及防护；护拱与管棚施工。 浅埋隧道洞口段施工技术 2.1 施工测量 2.1.1 洞口开挖工程开工之前,测量方面做好如下准备工作:①洞口地表复核;②洞口刷坡线放样。 2.1.2 地表沉降观测预埋 在靠近截水沟顶选择一个断面通视条件较好、测量方便处预埋牢固的基准点。测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧各4个点。测量放线定位,用水准仪量测,隧道开挖开始量测,隧道开挖超过测点30m、并待沉降稳定以后停止量测。 2.2 洞口工程 2.2.1 进口端洞口 隧道进口端洞口工程施工顺序为:洞顶水沟、截水沟→洞口边、仰坡开挖→洞门挡墙→长管棚。 根据洞口的地形及地质条件,进口端洞门采用端墙式。由于洞顶覆盖较薄,采用30m长管棚超前支护,保证安全进洞。设长管棚的地段加设钢插管。洞口位置边坡外露面均应进行绿化。 2.2.2 隧道出口端洞口工程施工顺序 大边墙→回填水泥混合土→洞口边坡开挖→洞门挡墙→长管棚→反压护拱。 出口端洞口地段严重偏压,避免大刷大挖,体现零开挖理论。采用“明洞暗进”工法,不刷仰坡。出口端洞门采用端墙式。先施工大边墙,在大边墙与地表间隙全部回填水泥混合土,再进行反压护拱施工,洞口35米长管棚超前支护。 2.3洞口开挖 2.3.1 施工方法 洞口工程施工时,先做好洞顶截水沟的开挖及10#浆砌片石工作。施工方法以挖掘机开挖为主, 人工配合刷坡,装载机配合挖掘机进行装碴作业,自卸汽车运输弃碴。开挖时自上而下开挖至仰坡坡底标高,在仰坡坡底标高(即变坡点)以下部分,按照长管棚套拱厚度弧线中间预留核心土开挖,预留 核心土作为下工序套拱及长管棚施工平台。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件, 并考虑到施工开挖边坡的稳定性,本着“早进晚出”、“少开挖”的原则,洞口工程采用明挖法施工,挖掘机按放样的设计坡率刷坡线开挖,用预先加工好的坡度架控制刷坡坡度,人工修整,每次开挖高度为2米,测量复核坡度无误后,及时进行锚杆、挂网及喷射混凝土临时支护施工,并加强对山坡稳定情况的监测、检查,以保证边坡稳定。 2.3.2 施工控制要点 2.3.2.1 在洞顶截水沟挖通及砌体完成后,根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高度 确定开挖台阶数量,台阶高2米,准确按边桩开挖,以真正实现从上而下开挖。 2.3.2.2 准确掌握设计坡率和变坡点。 2.3.2.3 对有防护要求的坡面,应结合开挖,边开挖边进行坡面防护。 2.3.2.4 不破坏周边植被。 2.4洞口边、仰坡防护 2.4.1 施工方法 边、仰坡开挖修整后,即时分层进行边、仰坡临时防护。明暗交界处成洞面临时防护采用喷锚、挂网联合支护,仰坡采用喷锚支护,边坡应进行植草绿化,以稳固洞口边坡,防止因雨水直接冲刷而造成边、仰坡坍塌或滑坡。 2.4.2 施工控制要点 边开挖,边支护,每次工作高度2m左右,避免搭架作业。坡面修刷平顺,一次喷砼到设计厚度。设计有锚杆、钢筋网加固的坡面部分,应先作锚杆,将钢筋网焊接于锚杆外露段,然后再喷砼。锚杆规格、