隧道測量方案

吉懷三標地道測量方案工程大體我標段擬建地道為沖口地道，該地道位于鳳凰縣桿子坪鄉(xiāng)東側(cè)，設(shè)計為小間距地道，最小間距位于懷化端，寬度為8.17米。洞軸線走向約184°，最大埋深約107m.。沖口地道左線起訖樁號ZK10+630~ZK11+055,全長425m；平面線型為直線；縱坡為0.7%和-2%的人字坡。地道右線起訖樁號YK10+660~YK11+065.696,全長405.696m；平面線型為直線；縱坡為0.69%和-2%的人字坡。地道凈寬10.75m，地道凈高5.0m。當?shù)氐肋x擇采用拱部單心半圓，側(cè)墻為大多數(shù)徑圓弧的單曲墻式內(nèi)輪廓斷面。其中巖性的V、Ⅲ類圍巖占全線地道的大多數(shù)。控制點的布設(shè)及施測2.1控制點的布設(shè)第一對設(shè)計院交托的GPS點位進行復(fù)測，依照復(fù)測點位在地道口設(shè)置精巧三角網(wǎng)，并對其基準點和水平點進行校核。洞外水平點、中線點依照地道平縱面、地道長度等如期進行復(fù)核，洞內(nèi)控制點依照施工進度設(shè)定。洞內(nèi)施工地道測量，樁點必定牢固、可靠，且通視優(yōu)秀。水平點應(yīng)設(shè)在不易損缺點，并加以穩(wěn)當保護。洞內(nèi)導線點采用地下挖坑，爾后澆筑混凝土并埋入鐵制標心的方法。這與一般導線點的埋設(shè)方法基真同樣。但由于洞內(nèi)狹窄，施工及運輸忙碌，且照明差，樁志露出地面極易損壞，故標石頂面應(yīng)埋在坑道底面以下10~20cm處，上面蓋上鐵板或厚木板。并在邊墻上用紅油漆注明點號，并以箭頭指示樁位。導線點兼作高程點使用時，標心頂面應(yīng)高出樁面5mm。2.2控制點的施測控制點施測主要為洞內(nèi)施工測量,洞內(nèi)導線依照洞口投點向洞內(nèi)作引伸測量，洞口控制點歸入控制網(wǎng)內(nèi)，由洞口投點傳達進洞方向的聯(lián)接角測角中誤差，不應(yīng)高出測量等級的要求，后視方向的長度不宜小于300m。導線點盡量沿路線中線布設(shè)，導線邊長在直線地段不宜短于200m；無閉合條件的單導線，應(yīng)進行二組獨立察看，相互校核。導線點按一級導線測量要求施測，水平點按四等水平點測量要求施測。中線及高程點放樣程序工藝流程洞外平面控制測量洞外高程控制測量洞內(nèi)導線測量洞內(nèi)高程控制測量地道中線的測設(shè)地道施工放樣地道貫串誤差的測量與調(diào)整竣工測量3.1洞外導線測量洞外導線測量的主要任務(wù)是對設(shè)計院供應(yīng)的地道控制網(wǎng)進行復(fù)測，以保證地道控制網(wǎng)的精度，3.2洞外水平測量，按四等水平測量施測3.3洞內(nèi)導線測量洞內(nèi)導線測量的目的是以必要的精度，依照洞外控制測量的坐標系統(tǒng)，建立洞內(nèi)的平面控制系統(tǒng)。依照洞內(nèi)導線的坐標，測設(shè)地道中線，放樣地道襯砌地點及其他隸屬設(shè)備，定出地道開挖的方向，保證相向開挖的地道在規(guī)定的精度范圍內(nèi)貫串。洞內(nèi)導線的布設(shè)形式洞內(nèi)導線必定隨處道的掘進向前延長，而且是在地道貫串以前，就得依照導線測量路線中線，進行地道施工放樣，因此，洞內(nèi)導線必定知足以下條件：（1）應(yīng)盡可能有利于提高導線臨時端點（開挖眼前的導線點）的點位精度。（2）新建立的導線點必定有可靠的檢核，防范發(fā)生任何錯誤。在把導線向前延長的同時，對已建立的導線點應(yīng)想法進行檢查，實時察覺由于山體壓力或洞內(nèi)施工、運輸?shù)扔绊懚a(chǎn)生的點位位移。（3）聯(lián)合實質(zhì)情況和沖口地道種類采用單導線施測，單導線測量方法是：假定A點為洞外平面控制點，1、2、3、4為洞內(nèi)導線點。單導線的角度可采用左右角察看法，即在一個導線點上，用多數(shù)測回察看左角，多數(shù)測回察看右角。計算時再將所測角度一致歸算為左角或右角，爾后取平均值。察看右角時，仍以左角初步方向配置度盤地點。在左角和右角分別取平均值后，（4）洞內(nèi)導線測角和測邊洞內(nèi)導線測角的方法與洞外導線基真同樣，宜采用方向察看法。當只有兩個方向時，可采用左右角察看法。但由于洞內(nèi)外環(huán)境的特別性，必要采用一些特別的舉措。①洞口內(nèi)外兩個測站的測角，賞賜足夠的重視。由于洞內(nèi)外溫差大，空氣密度變化強烈，使得測角時，目標成像極不牢固，嚴重影響照準精度，而且折光影響異樣顯然，給洞內(nèi)外兩個測站的測角帶來極大的困難。而這兩個測站又距貫串面最遠，其測角誤差對貫串影響最大。因此，洞內(nèi)外兩個測站的測角，應(yīng)安排在最有利的察看時間進行。平?？蛇x在大氣牢固的夜間或陰天。②由于洞內(nèi)導線邊短，儀器對中和目標獨愛對測角的影響較大，因此，測角時在測回之間，儀器和目標均應(yīng)從頭對中，以減弱此項誤差的影響。為了減小照準誤差和讀數(shù)誤差，在察看時可采用對準兩次，讀數(shù)兩次的方法。③洞內(nèi)測角的照準目標，采用站牌作為照明目標，將燈光直接照明站牌達到最正確的通視收效即可。洞內(nèi)每次爆破此后，會產(chǎn)生大量的煙塵，影響成像，因此，測角必定等通風排煙，成像清楚后方可進行。④關(guān)于地道內(nèi)有水的情況，做好排水工作。即在導線點樁志周圍用粘土扎成圍堰，將堰內(nèi)積水除去，堰外積水引流排放。⑤洞內(nèi)導線測邊與測角同步進行，均采用徠卡TC802全站儀測定。洞內(nèi)導線的平差采用單導線平差，當?shù)氐廊控灤螅瑢Χ磧?nèi)導線網(wǎng)和洞外導線網(wǎng)聯(lián)測，從頭察看平差，最后確定地道中線。3.4洞內(nèi)水平點測量洞內(nèi)水平測量的目的，是為了在洞內(nèi)建立一個與洞外一致的高程系統(tǒng)，以作為地道施工放樣的依照，保證地道在豎向正確貫串。洞內(nèi)水平測量的方法與洞外水平測量基真同樣，但由于地道施工的詳細情況，必定注意以下幾點：⑴在地道貫串以前，洞內(nèi)水平路線均為支水平路線，因此須用往返測進行檢核。由于洞內(nèi)施工場所狹窄，運輸頻頻，施工忙碌，會有水的損害，會影響到水準標志的牢固性，故應(yīng)經(jīng)常性地由洞外水平點向洞內(nèi)進行重復(fù)的水平測量，依照察看結(jié)果以分析水平標志有無改動。⑵為了知足洞內(nèi)襯砌施工的需要，水平點的密度一般要達到部署儀器后，可直接后視水平點就能進行施工放樣而不需要遷站。洞內(nèi)導線點也可用作水平點。一般情況下，水平點的間距不大于200m⑶地道貫串后，由入口水平點至出口水平點，整個水平路線復(fù)測一次，按附合水平路線進行平差計算。3.5地道洞內(nèi)中線的測設(shè)⑴洞內(nèi)中線測量在地道施工過程中，是一項經(jīng)常性的工作。地道掘進洞內(nèi)之后，第一須建立臨時中線，以指導導坑的開挖。隨后應(yīng)測設(shè)正式中線，指導地道的全面開挖和作為地道襯砌工程的依照。⑵洞內(nèi)臨時中線點的埋設(shè)，一般采用混凝土包裹木樁，其上釘小釘?shù)臉吨?，點名為該點的里程樁號。正式中線點的樁志與洞內(nèi)導線點的樁志同樣，為混凝土金屬標志。⑶中線點的間距視施工需要而定，一般在直線段，臨時中線點為20~40m一點，正式中線點位90~150m一點。3.6地道施工放樣⑴開挖斷面的放樣測量地道開挖斷面必定確定斷面各部位的高程，平常采用腰線法。并配合斷面檢測儀進行斷面的開挖。⑵襯砌放樣地道各部位襯砌的放樣，是依照路線中線，起拱線及路基高程定出其斷面尺寸。因此在襯砌放樣以前，第一應(yīng)進行復(fù)合檢查。①拱部襯砌放樣拱部襯砌的放樣主假如將拱架部署在正確地點上。拱部分段進行襯砌，一般按6~12m進行分段，地質(zhì)不良地段可縮短至1~2m。拱部放樣依照路線中線點及水平點，用全站儀和水平儀放出拱架頂?shù)牡攸c和起拱線的地點以及十字線（是指地道中線與垂直線所形成的十字線），爾后將分段兩頭的兩個拱架定位。拱架定位時，應(yīng)將拱架頂與放出的拱架頂?shù)攸c對齊，并將拱架兩側(cè)拱腳與起拱線的相對地點放置正確。兩頭拱架定位并固定后，在兩頭拱架的拱頂及兩側(cè)拱腳之間綁上麻線。在對拱架逐個檢查調(diào)整。②邊墻的襯砌放樣邊墻襯砌先依照路線中線點和水平點，按施工斷面各部位的高程，用儀器放出路基高程、邊墻基底高程及邊墻頂高程，對已放過起拱線高程的，再對起拱線高程進行檢核。如為直墻，可從校準的路線中線按設(shè)計尺寸放出支距，即可立模襯砌。③洞門仰坡放樣仰坡與邊坡在坡面上放樣方法同樣。即先把仰坡的坡腳線（相當于邊坡的路肩線）按設(shè)計數(shù)據(jù)在地面上確定下來，在獲取坡腳線高程和平面地點此后，再依照設(shè)計的仰坡坡度，即可定出坡頂線。④端墻和翼墻的放樣直立式端墻，洞門里程即是端墻里程。放樣時將儀器置于洞門里程中線上，放出十字線或斜角線即是端墻地點。翼墻的放樣是依照設(shè)計尺寸，在地面上放出翼墻基底的地點，再在端墻上標出翼墻墻面的坡度，據(jù)此繃上麻線，指導施工。3.7地道貫串誤差的測定與調(diào)整地道貫串后，應(yīng)實時地進行貫串測量，測定實質(zhì)的橫向、縱向和豎向貫串誤差。若貫串誤差在贊同范圍之內(nèi)，即能夠為測量工作已達到預(yù)期目的。可是，由于存在著貫串誤差，它將影響地道斷面擴大及襯砌工作的進行。因此，應(yīng)當采用適合的方法將貫串誤差加以調(diào)整，進而獲取一個對行車沒有不良影響的地道中線，并作為擴大斷面、修建襯砌以及鋪設(shè)道路的依照。⑴貫串誤差的測定方法采用中線法貫串的地道，當?shù)氐镭灤撕?，從相向測量的兩個方向各自向貫串面延長中線，并各釘一個臨時樁A和B，量測出兩臨時樁AB之間的距離，即獲取地道實質(zhì)橫向貫串誤差；AB兩臨時樁的里程之差，即為地道的實質(zhì)縱向貫串誤差。⑵貫串誤差的調(diào)整調(diào)整貫串誤差，原則上應(yīng)在地道未襯砌地段進步行，一般不再改動已襯砌地段的中線。因此未襯砌地段的工程，在中線調(diào)整此后，均應(yīng)以調(diào)整后的中線指導施工。沖口地道為懷化端單側(cè)施工，不是雙向開挖，貫串誤差調(diào)整為入口端，出口端中線連線為基準，各個斷面坐適合調(diào)整。3.8竣工測量地道竣工后，為了檢查主要構(gòu)造物和建筑物以及路線地點可否符合設(shè)計要求并提出竣工文件所需資料，也為將來營運中的維修工程等供應(yīng)測量控制點，必定進行竣工測量。⑴在進行竣工測量時，第一進行中線測量，從地道一端至另一端。在測量時，直線地段每50米，以及此后需要加測斷面處，打臨時中線樁或標出。在檢測時查對其里程及其中線的誤差。其他，對洞身斷面變換處和襯砌種類變換處的里程也進行查對。在中線測量閉合后，于直線地段每200m左右埋設(shè)一個永遠中線點。永遠中線點埋設(shè)此后，在邊墻上注明點的名稱及里程。永遠中線點的埋設(shè)同洞內(nèi)導線點的埋設(shè)同樣。⑵洞內(nèi)水平點短于一公里的地道最少埋設(shè)一個或兩頭洞門周邊各埋設(shè)一個。水平點的編號和高程應(yīng)標志在地道的邊墻上。洞內(nèi)水平點應(yīng)符合在洞外水平點上，平差后確定各點高程。⑶中線測量已在欲測斷面處打有臨時中線樁，據(jù)以測繪每個斷面處地道的實質(zhì)凈空，包括拱頂高程，路線中線左、右起拱的寬度，鋪底或仰拱高程。測量的方法一般采用支距法，以路線中線為準。最后繪出斷面凈空圖。質(zhì)量標準及技術(shù)要求質(zhì)量標準及技術(shù)要求按《JTGC10—2007公路勘探規(guī)范》規(guī)范要求對洞內(nèi)外控制點測設(shè)。地道整體實測項目以下表：項檢查項目規(guī)定值或檢查方法和頻次次贊同誤差尺量：每20m(曲線)或50m(直線)檢查1車行道(mm)±10一次2凈總寬(mm)尺量：每20m(曲線)或50m(直線)檢查不小于設(shè)計一次3地道凈高(mm)水平儀：每20m(曲線)或50m(直線)測不小于設(shè)計一個斷面，每斷面測拱頂和兩拱腰3點4地道偏位(mm)全站儀或許其他測量儀器：每20m(曲20線)或50m(直線)檢查1處5路線中心線與地道分別將引道中心線和地道中心線延長中心線的連結(jié)(mm)20至兩側(cè)洞口，比較其平面地點6邊坡、仰坡不小于設(shè)計坡度板：檢查10處監(jiān)控量測項目及儀器5.1量測項目的選定本次監(jiān)控量測項目選定依照《公路地道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ042-94)的有關(guān)規(guī)定，在充分考慮各座地道工程特點及圍巖地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，并聯(lián)合其他近似工程的監(jiān)控量測經(jīng)驗，依照量測簡單、結(jié)果可靠、成本廉價，同時便于施工單位采用等原則確定。必測項目必測項目是為了在設(shè)計、施工過程中保證圍巖牢固，并經(jīng)過判斷圍巖的牢固性來指導設(shè)計、施工的經(jīng)常性量測。此類量測平常測試方法簡單，花銷少，可靠性高，但對督查圍巖牢固、指導設(shè)計施工卻有巨大的作用。依照施工圖紙要求量測任務(wù)中選擇的必測項目有:超前地質(zhì)預(yù)告、地質(zhì)和支護情況察看、水平收斂及拱頂下沉測量、仰拱隆起測量。選測項目選測項目安裝埋設(shè)比較復(fù)雜，量測項目很多、時間長、花銷較大，但工程竣工后還能夠進行長久察看。在本次量測任務(wù)中選擇的選測項目有圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點)、二襯鋼筋應(yīng)力、孔隙水壓力。我標段沖口地道屬于短距離地道，不考慮選測項目。(3)地質(zhì)超前預(yù)告工程實例表示，由于用于地道施工圖設(shè)計的地質(zhì)勘探報告主假如從宏觀方面對地道的種類進行判斷，因此，為了正確地評定圍巖級別，既而調(diào)整支護參數(shù)和襯砌種類，同時對前面存在斷層、溶洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象進行預(yù)告，提早做好過渡這些不良地質(zhì)地段的工程舉措，必定利用地質(zhì)超前預(yù)告對掌子眼前面地質(zhì)情況進行施工現(xiàn)場全程勘探。在本次測量任務(wù)中將利用結(jié)果正確、操作簡捷、使用靈便的地質(zhì)雷達進行地質(zhì)超前預(yù)告。5.2量測儀器的選定在地道監(jiān)控量測中，儀器的選擇決定著可否獲取正確可靠的數(shù)據(jù)，甚至決定著監(jiān)控工作可否順利的完成。考慮本次所要監(jiān)控地道圍巖均為硬巖，個別地道施工環(huán)境較差，雨季有滴狀出水，且各工地相距較遠，量測工作量大等特點，在儀器選擇上第一考慮功能與可靠性，其次為易操作性和便攜性，最后兼顧性價比，最后選擇儀器見表1。5.3測點部署及量測方法對量測測點的科學部署是監(jiān)控測量方案設(shè)計的又一重點問題。對此應(yīng)重點監(jiān)測圍巖質(zhì)量差或局部不牢固塊體、節(jié)理或地下水發(fā)育地段，以及特別工程部位(如洞口處)。監(jiān)測點的安裝埋設(shè)應(yīng)盡可能湊近地道掌子面，以便盡可能完滿獲取圍巖開挖后初期力學形態(tài)變化和變形情況。地質(zhì)和支護情況察看地質(zhì)和支護情況察看分為開挖工作面察看和已施工區(qū)段察看2部分。開挖工作面察看在每次開挖后進行，內(nèi)容包括節(jié)理裂隙發(fā)育情況、工作面牢固狀態(tài)、風化變質(zhì)情況、斷層散布、初期支護收效及涌水情況等。已施工區(qū)段察看每日進行一次，內(nèi)容包括發(fā)射混凝土、錨桿、鋼架的狀況。每次察看除進行有關(guān)的記錄外，均進行數(shù)碼拍照，并實時整理成檔。拱頂下沉量測拱頂下沉量測是在地道開挖毛洞的拱頂及軸線左右各2m處設(shè)置3個帶掛鉤的膨脹螺釘作為測樁;埋設(shè)前先用小型鉆機在待測部位成孔，爾后將膨脹螺釘擰緊即可。關(guān)于牢固性較差的圍巖，測樁可在錨噴支護后部署，量測時可借用鋼尺式收斂計及附帶掛鉤掛在測點上牢固后用高精度水平儀量測(圖1)周邊位移量測地道圍巖周邊位移量測測點的埋設(shè)方法與拱頂下沉相像;關(guān)于預(yù)設(shè)點的斷面，在地道開挖爆破此后24h內(nèi)，按三角形沿地道周邊在拱頂和邊墻部位分別埋設(shè)測樁;拱頂部分的測樁可利用拱頂下沉的鋇1樁;地道登臺階開挖階段布設(shè)①②③測頭，下臺階開挖后部署④⑤測頭，合計6條測線。采用中鐵西南科學研究院生產(chǎn)的SW-IV型鋼尺式收斂計量測周邊收斂變形。地質(zhì)超前預(yù)告地質(zhì)雷達超前預(yù)告與STP地震預(yù)告法和掌子面取芯鉆孔法對照較，擁有結(jié)果正確、操作簡捷、使用靈便等特點。量測任務(wù)中采用的是加拿大A-CUBED企業(yè)的EKKO-100型地質(zhì)雷達。探測部署為在地道登臺階掌子面每開挖7-8m進行一次超前預(yù)告。判斷前面20m范圍內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況，并確定圍巖種類，以便擬校訂確的開挖及支護方法。量測頻次必測項目可在測點埋設(shè)后即讀取初始讀數(shù)，選測項目在混凝土初凝后測取初始讀數(shù)，此后依照技術(shù)規(guī)范要求的收集頻次和次數(shù)進行收集數(shù)據(jù)，但量測頻次也須根地道開挖進度和所量測數(shù)據(jù)的變化情況當?shù)恼{(diào)整。同一斷面盡量在每日同一時刻量測，即保證量測間隔同樣。測量復(fù)核舉措及資料的整理：7.1控制點進行有效的保護，防范被損壞，其點位不得發(fā)生位移，沉降等。7.2細部放樣采用不同樣人員、不同樣儀器，或鋼尺進行，條件不同樣意的可獨立施測兩次。7.3外業(yè)記錄采用一致格式，裝訂成冊，回到內(nèi)業(yè)實時整理并填寫有關(guān)表格，并由不同樣人員將原始資料及有關(guān)表格進行復(fù)核，關(guān)于特別測量要有技術(shù)總結(jié)和有關(guān)說明。7.4全站儀、水平儀等儀器必定標定而且有查驗標定書，還要不如期對所使用儀器進行校核，保證儀器使用無誤。7.5導線點、水平點的測量復(fù)核記錄、平差記錄，各放樣點的坐標、高程的計算書以及放樣記錄，全部測量資料一致編號，分類裝訂成冊。儀器的裝備及人員的組成：8.1主要儀器的裝備情況測量儀器裝備一覽表序號測量器具名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1全站儀Jc802臺12自動安平水平儀博飛Al422臺1工程動