范一超
摘 要:文章通過對隧道施工的控制測量主要方法的分析,對隧道施工水準控制要求進行了論述,為隧道水準控制科學(xué)實施提供了科學(xué)的參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:隧道;控制測量;高程傳遞;測量監(jiān)測基準點
現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了我國公路運輸事業(yè)的發(fā)展,同時也對其建設(shè)施工行業(yè)起到巨大的推動作用。作為公路工程中的重要組成部分,隧道工程施工質(zhì)量的控制與一直以來都是施工企業(yè)管理工作的重點,對隧道工程竣工使用安全有著重要的影響。為了撐控施工安全系數(shù),并且能為施工提供準確及時的隧道變化情況信息,從而提升施工參數(shù)和施工技術(shù)工藝的利用率,以確保隧道工程的工程質(zhì)量,隧道開挖過程中必須進行水準控制監(jiān)測。隧道施工工程運行和施工期間的監(jiān)測對于質(zhì)量控制具有重要意義,為了確保工程質(zhì)量還要不斷強化臨時監(jiān)測,以確保工程質(zhì)量控制工作可持續(xù)。
1 監(jiān)控量測斷面及測點布置原則
1.1 沉降測點和內(nèi)測點的設(shè)置。淺埋隧道地表沉降測點應(yīng)在隧道開挖前布設(shè),并且要和隧道內(nèi)測點應(yīng)布置同一斷面里程。地表沉降測點橫向間距一般為2~5m,測量時要在隧道中線附近測點應(yīng)適當加密,而且中線兩側(cè)量測范圍不應(yīng)小于H0+B。
1.2 拱頂下沉測點和凈空變化測點的設(shè)置。這兩點的設(shè)置要堅持布置在同一斷面上,并且要盡量對稱布置,且布置時應(yīng)避開鋼架和脫空回填處。凈空變化量測測線數(shù)必須要按每個開挖臺階布設(shè)1條,全斷面開挖可布設(shè)1條的原則進行布設(shè)。
1.3 監(jiān)控量測布點的密度要與實質(zhì)情況結(jié)合。對于地質(zhì)條件差、開挖斷面大和施工工序復(fù)雜的隧道,監(jiān)控量測布點應(yīng)適當加密,增設(shè)量測斷面;對于那些有選測項目量測斷面,應(yīng)在相應(yīng)段落優(yōu)先設(shè)置。
1.4 異常情況或不良地質(zhì)應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。隧道施工后要及時進行地質(zhì)素描及數(shù)碼成像,對那些無法確定的因素要進行必要的物理力學(xué)試驗。并且要對開挖面地質(zhì)素描、支護狀態(tài)、影響范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物的描述要堅持每施工循環(huán)記錄一次。
2 隧道施工的控制測量主要方法
2.1 施工用控制點的核定。施工前要組織測量人員對交接的導(dǎo)線網(wǎng)點和水準基點進行反復(fù)的復(fù)核測量,必須要確保復(fù)核導(dǎo)線點的坐標和水準基點高程的準確性,得出測量結(jié)果后,還要經(jīng)過平差后與所交的控制點結(jié)果進行對比,以核定完全無誤后,方可作為施工用控制點。
2.2 導(dǎo)線點的增設(shè)。地面控制導(dǎo)線網(wǎng)要盡量利用業(yè)主提供的控制點,并且在適當?shù)牟课患釉O(shè)少量導(dǎo)線點,加設(shè)的原則要按照線路走向布設(shè),采用附和導(dǎo)線多測回測量的方式,提高測量精度,增加復(fù)核條件,增加各開挖洞口的控制樁個數(shù)和觀測檢查方向,以及將施工測量的精度結(jié)果與業(yè)主的測量成果進行比較。
2.3 導(dǎo)線點位的固定與布設(shè)。洞口導(dǎo)線點位要使用鋼筋埋于洞口附近,并且要用混凝土固定樁位堅固穩(wěn)定的地面上,而且要保持點與點之間通視良好。在點位布置完畢后,還要利用設(shè)計院交接的導(dǎo)線網(wǎng)GPS點作基準點,使用全站儀引測附合導(dǎo)線上各點的精確坐標值,使用精密水準儀從高等級的2個BM點測定導(dǎo)線上各點的準確高程。
2.4 導(dǎo)線的標準要求。在施工過程中要利用業(yè)主及監(jiān)理批準的測量成果書,以離盾構(gòu)井最近的導(dǎo)線點為基點,引測1~3個導(dǎo)線點至每個端頭井附近,布設(shè)成三角形且形成閉合導(dǎo)線網(wǎng)。除近井點要設(shè)置固定標志外,其它地面趨近導(dǎo)線點均要設(shè)置臨時標志。
2.5 高程控制點的布設(shè)。這需要利用平面控制點的埋石作為高程控制點,如特殊需要時要進行加密,并且加密的水準點精度一般不低于高程控制點的精度,其布置形式也要為附合水準線路。
2.6 地下導(dǎo)線的布設(shè)。地下施工導(dǎo)線和施工控制導(dǎo)線布設(shè)一般采用分級布設(shè)的方法布設(shè),為了保證點位的穩(wěn)定和避免觀測時不受施工環(huán)境的影響,施工導(dǎo)線點布設(shè)在管片側(cè)面的儀器臺上時,為確保儀器的穩(wěn)定性,儀器采用強制歸心,測量人員可在走道板上觀測并與儀器臺完全分離。
3 隧道施工水準控制要求
3.1 變形監(jiān)測的精度。隧道施工期要求拱頂下沉的監(jiān)測精度為1mm,收斂監(jiān)測精度為2mm。為了保證監(jiān)測精度,整個作業(yè)期間要確保不能更換觀測人員和主要觀測的儀器,而且要保證每次觀測次序和行進路線相同。用于監(jiān)測的測量儀器設(shè)備要在滿足精度要求的前提下,保證絕對的先進和經(jīng)濟實用,且快速高效。
3.2 高程傳遞測量包括地面水準測量和地下水準測量。利用業(yè)主及監(jiān)理批準的水準網(wǎng),以離端頭井最近的水準點為基點,將水準點引測至端頭井附近,測量等級達到國家二級。隧道進出洞口設(shè)置2個以上水準點,按閉合路線測量并進行嚴密平差。精密水準點選在離施工場地變形區(qū)外穩(wěn)固的地方,墻上水準點選在永久性建筑物上。水準點點位應(yīng)便于尋找.保存和引測。精密水準點間距平均300m。
3.3 拱頂下沉監(jiān)測點和收斂監(jiān)測的基準點的建立。鑒于隧道自身條件的限制,隧道開挖施工過程要逐步向前推進的,導(dǎo)線也是逐步向前延伸的。在隧道貫通前,因為導(dǎo)線無法閉合或附和因而導(dǎo)線控制網(wǎng)采用復(fù)測支導(dǎo)線的形式布設(shè),一定要按規(guī)范要求進行作業(yè)。由于隧道開挖過程中所做導(dǎo)線點容易受到破壞,要堅持利用復(fù)測支導(dǎo)線每周進行一次重測和延伸。水準基點和工作基點的分布也應(yīng)按照監(jiān)測點的分布的需要,選在觀測斷面附近,同時要求基準點應(yīng)定期與洞外的水準點聯(lián)測。
3.4 洞內(nèi)監(jiān)測基準點和工作基點的設(shè)定要點。洞內(nèi)監(jiān)測基準點和工作基點設(shè)定時一定要設(shè)定在巖體穩(wěn)定、方便測量、受交通影響小的區(qū)域。設(shè)定點也要注意避開爆破影響區(qū)域。洞內(nèi)觀測基準點和工作基點設(shè)定時要采用特制托架。在設(shè)定占由于拱頂較高,測量時不便放置棱鏡的,監(jiān)測點的設(shè)定要事先用錨釘打入巖體,然后用儀器的免棱鏡條件下測距,為方便水準儀作業(yè),有利于懸掛鋼尺,要事先在錨釘端部設(shè)計吊鉤,要注意的是兩種標志可分別布設(shè)。工程中為了反映縱向和橫向不同部位的位移變化情況,可沿隧道橫向布設(shè)多個監(jiān)測斷面,并且在各個斷面起拱線和邊墻底面以上2m和10m處兩個部位各埋設(shè)一組測點。為確保質(zhì)量,各個測量點的安裝埋設(shè)必須按設(shè)計要求精心施工,現(xiàn)場測量點應(yīng)嚴格保護措施,一旦發(fā)生損壞或失效現(xiàn)象,應(yīng)及時恢復(fù)。
3.5 拱底下沉的監(jiān)測。對于拱頂下沉的監(jiān)測操作,一般可采用精密水準,按二等水準的精度要求進行操作作業(yè)。鑒于隧道內(nèi)拱頂?shù)男问讲槐阌谒疁首鳂I(yè),在監(jiān)測中可以用特制的長掛桿把鋼尺倒掛在拱頂?shù)膫?cè)點上。每次監(jiān)測時,可以使用水準儀讀取鋼尺的讀數(shù)和后視水準尺的讀數(shù),然后可根據(jù)水準測量原理求出測點的相對高程和絕對高程。
3.6 地表下沉量測點埋設(shè)。為了便于量測淺埋段預(yù)測地表坡面的穩(wěn)定和根據(jù)地表建筑物,控制最大地表下沉量。地表的沉降測點一般保持橫向間距為2m~5m。而且每個斷面要設(shè)7~11個點,且要確保監(jiān)測范圍應(yīng)在隧道開挖影響范圍以內(nèi)。在隧道中線附近測點應(yīng)適當加密,隧道中線兩側(cè)量測范圍不應(yīng)小于Ho+B(Ho為隧道埋深,B為隧道開挖寬度),地表有控制性建(構(gòu))筑物時,量測范圍應(yīng)適當加寬。
參考文獻
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