陳瑤

摘要：隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，隧道工程事業(yè)在鐵路事業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。由于隧道工程施工的復(fù)雜性和特殊性，隧道工程中的貫通誤差分析便成為隧道工程方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。隧道工程貫通誤差包括橫向貫通誤差、豎向貫通誤差，其中，橫向貫通誤差在隧道施工過(guò)程中影響較大，是隧道施工中最重要的因素和最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。本文首先概述隧道工程的貫通誤差，進(jìn)而分析隧道工程橫向貫通誤差的影響因素以及誤差分析的具體要求。寄希望對(duì)我國(guó)隧道工程橫向貫通誤差的控制有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：隧道工程；橫向貫通誤差；影響因素；誤差分析

一、隧道工程貫通誤差概述

隧道工程的施工主要包括地上部分和地下部分，在一些大型的隧道工程中，也會(huì)分有不同分標(biāo)段，因此會(huì)有不同的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。在整個(gè)隧道工程的施工中，設(shè)計(jì)一套完整的、科學(xué)的測(cè)量技術(shù)方案對(duì)于保證隧道工程建設(shè)的準(zhǔn)確性是非常重要的，其也是保證施工的關(guān)鍵條件。隧道工程的貫通誤差就是指在隧道工程施工過(guò)程中，兩個(gè)相對(duì)開(kāi)挖的工作面的施工中線由于受到地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下控制測(cè)量以及細(xì)部放樣的誤差的影響，出現(xiàn)錯(cuò)開(kāi)、不能有效銜接的現(xiàn)象就稱為貫通誤差。其中橫向貫通誤差是隧道工程施工測(cè)量過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，誤差的來(lái)源也主要在三個(gè)過(guò)程，即地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量以及地下控制測(cè)量的誤差，在具體的隧道施工中，如果對(duì)誤差的分析不準(zhǔn)確，就會(huì)造成測(cè)量的質(zhì)量事故，不僅延誤工期，還會(huì)造成人力物力的浪費(fèi)，增加隧道工程成本。

二、隧道工程橫向貫通誤差的影響因素以及誤差分析要求

由上面概述可以知道，貫通誤差的影響因素主要有：地面控制測(cè)量數(shù)據(jù)、地下控制測(cè)量數(shù)據(jù)以及聯(lián)系測(cè)量數(shù)據(jù)，因此貫通誤差的計(jì)算可以通過(guò)下面的公式①來(lái)體現(xiàn)：

①：M2q貫通=㎡q地下+㎡q聯(lián)系+㎡q地面

其中M2q貫通為橫向貫通誤差，㎡q地下為地下控制測(cè)量誤差影響值，㎡q地面為地面控制測(cè)量誤差影響值，㎡q聯(lián)系為聯(lián)系測(cè)量誤差影響值。

在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，由于測(cè)量工具的先進(jìn)程度以及其他測(cè)量環(huán)境的影響，誤差是無(wú)法避免的，因此只有將誤差控制在一定范圍內(nèi)，才能保證隧道工程的安全性。我國(guó)在《新建鐵路工程測(cè)量規(guī)范》中就對(duì)誤差的范圍進(jìn)行了規(guī)定，一般來(lái)說(shuō)，若隧道長(zhǎng)度在4km到8km內(nèi)，橫向貫通限制誤差則不能超過(guò)150mm，因此在技術(shù)測(cè)量中橫向貫通的誤差值需要控制在限制誤差的一半，即75mm。由上述公式①可知，橫向貫通誤差由三項(xiàng)誤差影響值決定，當(dāng)貫通誤差值確定，其他三項(xiàng)誤差就需要根據(jù)按需分配的原則進(jìn)行控制，從而保證總值控制在標(biāo)準(zhǔn)的誤差值。接下來(lái)依次分析三個(gè)影響因素對(duì)橫向貫通誤差的具體影響。

（一）地面控制測(cè)量因素對(duì)橫向貫通誤差的影響

隧道的地面測(cè)量作為隧道施工測(cè)量中的第一步，主要包括隧道洞口點(diǎn)坐標(biāo)以及地面控制網(wǎng)邊方向誤差。隧道洞口點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)橫向貫通誤差的影響主要相似與相同的隧道相鄰兩個(gè)洞口點(diǎn)的相對(duì)誤差形成的橢圓投影在貫通面上的投影值。而控制網(wǎng)邊誤差主要是指聯(lián)系測(cè)量或者地下控制測(cè)量在地面的起始方位上的誤差，其誤差對(duì)貫通誤差影響的數(shù)值相似于起始方向誤差與地下導(dǎo)線的總長(zhǎng)度投影在貫通面垂直方向的面積S的乘積。地面控制測(cè)量的影響值主要有該兩種影響值決定，因此計(jì)算公式為②：

②：㎡q地面=㎡P+2（bl）2

其中㎡P指最弱點(diǎn)的點(diǎn)位誤差，b則為最弱邊的相對(duì)誤差，L則為隧道長(zhǎng)度在貫通面垂直方向的投影長(zhǎng)度的一半

（二）地下控制測(cè)量因素對(duì)橫向貫通誤差的影響

地下控制測(cè)量對(duì)橫向貫通誤差的影響值主要是指地下導(dǎo)線控制測(cè)量值，主要由地下導(dǎo)線轉(zhuǎn)角測(cè)量誤差和地下導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量誤差構(gòu)成，因此有公式③：

③：㎡q地下=㎡qβ+㎡ql

其中㎡qβ表示地下導(dǎo)線轉(zhuǎn)角誤差影響值，㎡ql表示地下導(dǎo)線邊線長(zhǎng)度誤差影響值。

（三）聯(lián)系測(cè)量因素對(duì)橫向貫通誤差的影響

由于隧道工程的特點(diǎn)，在地面測(cè)量的起始方位角誤差對(duì)貫通誤差的影響程度大小會(huì)根據(jù)地下導(dǎo)線長(zhǎng)度的增加而發(fā)生顯著變化，因此，聯(lián)系誤差的影響作用也是需要關(guān)注并計(jì)算的。聯(lián)系測(cè)量因素就是在進(jìn)行地面誤差影響因素測(cè)量和地下影響因素測(cè)量中的測(cè)量本身的誤差，如起始方位角度的測(cè)量誤差、地下導(dǎo)線長(zhǎng)度的測(cè)量誤差等，因此，可以通過(guò)增加觀察和測(cè)量的時(shí)段和對(duì)觀測(cè)時(shí)間的增長(zhǎng)或者提高測(cè)量工具精密度等措施來(lái)改善該方面帶來(lái)的誤差。

三、結(jié)語(yǔ)

隧道工程的測(cè)量工作的開(kāi)展受到多個(gè)因素的影響，由于測(cè)量工具的先進(jìn)化程度以及大氣壓、大氣溫度等參數(shù)值等的影響，在實(shí)際測(cè)量工作中，橫向貫通誤差的出現(xiàn)是無(wú)法避免的。只有在了解誤差的影響因素并對(duì)誤差進(jìn)行合理的分析，設(shè)計(jì)出合理的施工方案，并嚴(yán)格按照方案高質(zhì)量完成測(cè)量，才能保證隧道施工的安全進(jìn)行。

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