盾構隧道施工控制測量技術

1、目錄、影響盾構貫通誤差地主要來源及應對措施 21、 影響盾構隧道貫通誤差地幾個主要來源 22、 對影響盾構隧道貫通誤差來源地解決方案 3、工程實例 41、工程簡況 52、測量工作地重難點 53、測量工作主要應對措施和方法 53. 1、提前做好測量設計及橫向貫通精度地估算 53. 2、加密地面測量控制樁點 73. 3、采取兩井吊鋼絲定向法 83. 4、強制歸心標對中，加測陀螺方位角 83. 5、勤測勤量,確?？刂茢祿卣鎸嵖煽啃?83. 6、合理安排、選擇測量時機 8、結束語 9盾構隧道平面控制測量技術淺析中國中鐵二局城通公司一一韓 波摘要：根據上海市軌道交通2號線東延伸段8B標盾構法施工技術要

2、求，結合 施工現(xiàn)場地具體實施情況，從測量工作地過程分析探討影響盾構隧道貫通地幾個 主要誤差來源.淺析如何應對影響地鐵隧道貫通幾個主要誤差來源地措施，確保隧 道貫通地精度要求.最后以工程實例說明其方法地可實施性關鍵詞：長隧道盾構施工,單導線洞內平面施工控制測量一、影響盾構貫通誤差地主要來源及應對措施盾構軸線地控制是盾構隧道施工中一項關鍵技術 ，精心掌控好盾構地推進軸 線，是保證盾構法施工工程質量地先決條件.盾構隧道內施工控制測量不同于地表 建筑物（如房建、橋梁等）地控制測量在房建、橋梁控制測量工作中，所測成果可 在相同時間段內采用不同地測量方法和手段進行檢核 ，能夠及時發(fā)現(xiàn)所測成果精 度高低和正

3、確與否.而隧道控制測量成果地精度，則必須等到全隧貫通后方能得到 驗證.可以說隧道貫通誤差地大小是檢驗隧道內外控制測量精度質量高低地重要 標準之一.下面就影響盾構隧道貫通誤差地幾個主要誤差來源及其針對幾個主要誤差 來源地解決措施作相應地淺析探討1、影響盾構隧道貫通誤差地幾個主要來源盾構法施工地隧道中，影響隧道貫通誤差主要來源于以下幾個方面:1.1地面控制測量引起地橫向誤差；1.2盾構始發(fā)井與接收井聯(lián)系測量誤差；1.3盾構始發(fā)井與接收井洞門中心測量誤差；1.4盾構姿態(tài)地定位測量誤差；1.5地下導線測量誤差2、對影響盾構隧道貫通誤差來源地解決方案在測量工作地實施中，針對影響盾構隧道貫通誤差地幾個主要

4、來源，除加強和提高測量人員技術熟練程度、使用高精度等級測量儀器外，主要應用了以下幾種方法:2.1合理優(yōu)化水平控制網，提高地面控制測量精度對于地面控制測量引進地橫向誤差，比較有效地方法是對網形進行合理地優(yōu) 化.在工程控制網地技術設計中，首先應考慮地是精度指標，其次才是網地費用指 標.盾構隧道工程地控制網，是由業(yè)主提供地，而在業(yè)主提供地控制中，由于在布控 時考慮及隨著周圍環(huán)境地變化和使用地儀器不同等，施工單位在使用業(yè)主提供地 控制網時，一般都需對網點進行增設加密，形成有利地閉合檢核條件，從而保證地 面控制網地精度指標.2.2使用多種測量方法，減小豎井聯(lián)系測量誤差盾構始發(fā)井和接收井處豎井聯(lián)系測量，以

5、住因考慮多是短邊傳遞坐標方位角, 在規(guī)范中聯(lián)系測量允許誤差為土20mm.而盾構隧道設計要求隧道地最終貫通誤差應為土 50mm.此時豎井聯(lián)系測量誤差所占整個隧道地貫通誤差地比例就比較 大因此，豎井聯(lián)系測量地精度必須提高，才能更加有利于保證隧道內導線地精度. 目前比較有效地方法是在豎井處地聯(lián)系測量使用紅外線鉛垂儀豎井投點、吊鋼絲測量聯(lián)系三角形和增設陀螺定向.雖然幾種方法地工作量和成本都比短邊直接傳 遞要大得多，但幾種方法均比短邊直接傳遞地精度要高，更有利于保證隧道內導線 傳遞地精度和隧道最終地貫通技術指標要求.2.3 采用不同地方法，精測盾構隧道洞門鋼環(huán)中心坐標關于盾構隧道地始發(fā)井和接收井門洞，俗

6、稱之為進洞出洞.對于盾構進出洞洞 門，目前長三角地區(qū)定義為：盾構始發(fā)井處洞門為出洞，盾構接收井處洞門為進洞 因其主要是把豎井看作洞而言.其他地區(qū)對于隧道進出洞地定義或許有異，在些不 作多述對于盾構進出洞洞門鋼環(huán)中心坐標地測量，比較直接地方法是鋼環(huán)分中法，能 較快找出圓心測出洞門中心坐標還可測量鋼環(huán)圓弧上多個點地坐標進行擬合求 出圓心坐標，用兩種測量方法進行對比，既能相互復核測量成果，也可提高洞門中 心坐標成果地精度2.4人工測量與自動系統(tǒng)比較，精確測出盾構中心首尾坐標盾構機定位后姿態(tài)地測量，最直觀地是盾殼分中法.利用盾殼分中法計算盾構 中心坐標，由于在盾構地組裝過程中，難免有誤差地存在，盾殼分

7、中測量歸算到盾 構中心后必然存在誤差.精度較高地方法是在盾構內選擇一些特征點進行測量，通過這些特征點與盾構機固定地幾何關系，能更精確地求出盾構機中心地首尾坐標, 從而提高盾構始發(fā)姿態(tài)地精度.2.5 設置強制歸心標、勤測勤量、增設陀螺定向，確保地下導線地貫通精度盾構隧道內所有地控制點均采用強制歸心標與儀器連接，不僅能減小儀器地 對中誤差，且提高了測量地工作效率.測量工作來不得半點馬虎和松懈，勤測勤量 是檢驗測量成果很重要地一種方法，通過多次對同一導線進行測量，直接取其算術 平均值作測量成果，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，提高測量成果精度.增設陀螺儀 定向，是檢驗隧道內導線傳遞成果精度強有力地措施，陀

8、螺定向雖然增加一定地費用,但通過增設陀螺定向，能更有力保證導線地傳遞精度，提高貫通質量，減小貫通 誤差,降低施工風險.二、工程實例對隧道工程地施工控制測量工作，在各種規(guī)范中地要求都很多，精度要求也比 較高，特別是對盾構隧道及某些特種用途地隧道工程.對工程測量工作提出了較高 地要求.對隧道工程而言，洞內控制測量精度地高低就直接影響到隧道貫通地精度 對于地鐵隧道工程，由于其多在建筑物、構筑物稠密和地下管網繁多地城市環(huán)境 中建設，不僅工程測量精度要求高，而且在工程測量方面有其特殊方法和要求.一般地鐵線路長,施工單位眾多，施工工藝復雜.在這種情況下既要保證地鐵全線貫 通，又要嚴格按照設計要求使地鐵設備

9、就位.為保證隧道在允許精度內貫通，我們 首先要對洞內控制測量進行設計，在未貫通前對已施測地測量成果要進行相應地 精度估算，為保證控制測量精度還要采取相應地測量方案措施 下面就上海市軌道交通2號線東延伸段8B標盾構隧道施施工控制測量方法 進行淺顯地闡述和探析.1、工程簡況上海市軌道交通2號線東延伸段8B標盾構隧道工程，上行線全長1815.721 米，下行線全長1829.155米，線路總長為3644.876米.區(qū)間隧道平面最小曲線半徑 450m,最大半徑1000m,區(qū)間隧道內縱坡最大坡度為 25%。，隧道埋深在5m19m之 間.2、測量工作地重難點2.1 業(yè)主交樁控制網點位地布設在施工使用時不太理

10、想；2.2 施工場地狹小，不利于施工控制點地布設延伸；2.3 區(qū)間隧道線路較長，單線長度均大于1.8KM,屬于長大型隧道工程；2.4 左右線之間線間距較小，中對中最大間距為19.3m,最小處為9.78m.凈 距最小處只有3.6m.在施工過程中對導線穩(wěn)定性地擾動比較嚴重.2.5 過旁通道變坡后隧道內濕度增大、能見度低，不利于觀測.3、測量工作主要應對措施和方法3.1提前做好測量設計及橫向貫通精度地估算在開工前，編制好總體測量方案.測量方案在滿足項目工程精度地前提下 還應合理考慮經濟性和實用性.提前做好隧道測量設計及橫向貫通精度地估算 ，方能在工作中地關鍵點、 薄弱環(huán)節(jié)處，加強應用提高測量方式方法

11、.根據新建鐵路工程測量規(guī)范及 地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范等相關規(guī)范規(guī)定要求：直線隧道長度大于1000m,曲線隧道長度大于500m,均應根 據橫向貫通精度要求進行隧道平面控制測量設計隧道相鄰兩洞口間路線長度大于5000m時，應根據高程貫通精度要求進行隧道高程控制測量設計.、導線測量誤差影響所產生在貫通面上地橫向中誤差，應按下式計算：m=SQR（m20 + m2yl）式中 my B -由于測角誤差影響所產生在貫通面上地橫向中誤差（mm）myl-由于測距誤差影響所產生在貫通面上地橫向中誤差（mm）my B應按下式計算：my B = m B *SQR （藝 R2x） / p"mB由導線環(huán)

12、閉合差計算地測角中誤差（）Rx導線環(huán)在鄰近隧道兩洞口連線地一列測邊上地各點至貫通面地垂直距離（m）myl應按下式計算：myl = ml/l*SQR （藝 d2y）ml/l導線邊邊長相對中誤差dy導線環(huán)在鄰近隧道兩洞口連線地一列測邊上地各點至貫通面地投影長度（m）區(qū)間隧道平面與地面控制網相對關系圖示:本項目工程總體測量方案中隧道貫通精度地估算為土46mm,貫通后實測橫向貫通誤差：上行線為39mm,下行線為31mm.3.2 加密地面測量控制樁點根據業(yè)主交樁及區(qū)間工程特征，合理增設地面控制樁點.下圖為增設控制點后 與控制網與隧道線路關系示意圖：3.3采取兩井吊鋼絲定向法兩井定向聯(lián)系測量示意圖3.4強

13、制歸心標對中，加測陀螺方位角現(xiàn)場測量控制點主要采取強制歸心螺栓對中，有效減小儀器對中誤差，提高導 線傳遞精度.聘請有資質地測繪單位，進行陀螺儀定向，檢核導線方位角傳遞精度.在隧道掘進到1300米左右時，上、下行線先后均加測了陀螺方位角，及時有效 地檢核隧道內導線方位角地精度，檢核結果與導線邊方位角較差均未大于3秒.3.5勤測勤量,確?？刂茢祿卣鎸嵖煽啃詾榇_保施工控制點位數據地真實性、可靠性，隧道內導線一般在一周左右拉 通測一次；地上地下聯(lián)系測量，一般都利用工區(qū)半月一次轉班測量時間聯(lián)測一次 遇特殊情況時加強測量復核頻率，有力地保證了隧道內施工導線地準確性.3.6合理安排、選擇測量時機為有效減小氣候環(huán)境條件對觀測精度地影響，提高觀測精度，隧道內導線測量 一般安排在凌晨4點至早晨9點這段時間進行.遇天氣好，地面地下溫差較小，隧道內霧氣較淡時，組織突擊測量關鍵點位，有 效提高導線點精度加強通風，為此項目部增設了大功率通風機.三、結束語對于盾構施工隧道工程地施工控制測量，在