黔桂鐵路某隧道地表控制測量布設(shè)方法

XX一號隧道地表控制測量布設(shè)方法〔前言〕工程測量在公路、鐵路建設(shè)中一直發(fā)揮著重要作用。在工程測量中針對不同的地形、地物條件采用適合的測量方法對保證測量精度與減少野外工作量都有重要意義。本文主要介紹黔桂鐵路XX一號隧道地表控制測量的測量方法。該測量成果為隧道洞口投點傳遞及洞內(nèi)導(dǎo)線控制測設(shè)提供了正確的依據(jù)。〔關(guān)鍵詞〕XX一號隧道控制測量一、工程概況擴能改造工程黔桂鐵路始于貴陽，終至柳州，設(shè)計為國家I級干線鐵路。XX一號隧道位于貴州省獨山縣打羊鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道總長1595m，隧道進口端位于JD26的圓曲線及緩和曲線上，曲線半徑R＝1800，曲線偏角為左偏39°14′32″，緩和曲線長170m，進口段曲線長934.46m；出口端位于JD27的緩和曲線及圓曲線上，曲線半徑R＝8000，曲線偏角為右偏1°25′26″，緩和曲線長60m，出口段曲線長度為74.31m，與XX二號隧道緊緊相連；中間段位于JD26和JD27的公共切線的夾直線上，長度為586.23m。隧道控制測量的任務(wù)是保證隧道相向開挖的工作面能按規(guī)定的精度正確貫通，并使各項建筑物按設(shè)計位置和幾何形狀修建，不侵入建筑限界，符合驗收精度要求。二、隧道控制測量的特點及目的由于隧道是一個狹窄而長的建筑物，所以隧道控制網(wǎng)與國家大地控制網(wǎng)或城市及一般的工程測量控制網(wǎng)相比有許多不同的特點，隧道控制網(wǎng)一般呈帶條狀，以三角鎖和導(dǎo)線為主，僅在展線地段才可能布設(shè)為網(wǎng)狀圖形。同時，因為只有在隧道貫通后才能測定實際貫通誤差的大小，驗證洞外和洞內(nèi)控制網(wǎng)的精度；而此時開挖基本（或大部分）完成，襯砌亦大部分完成，因此完成隧道地表控制網(wǎng)和地表控制網(wǎng)對隧道貫通誤差預(yù)計具有十分重要的意義。隨著先進的測量儀器及計算器具的推廣使用，布設(shè)精密導(dǎo)線進行工程施工控制測量具有一定的優(yōu)勢；特別是洞內(nèi)控制測量的方法由于受環(huán)境條件限制，幾乎別無選擇，只能采用導(dǎo)線測量，而且在開始時一般布設(shè)為單導(dǎo)線；由于支導(dǎo)線無檢核條件，故使用導(dǎo)線閉合環(huán)作為隧道洞外地表控制網(wǎng)。三、地表控制測量具體實施情況3.1準(zhǔn)備工作：本次隧道地表控制測量采用日本產(chǎn)的拓普康GTS-332N型全站儀，儀器編號為OP0105，測角精度為±2″，測距精度為2±2ppm×D。測量前已將儀器在國家授權(quán)指定的儀器鑒定單位進行鑒定，各項指標(biāo)符合規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求。在測量過程中選用熟練的測量人員認(rèn)真配合，嚴(yán)格按規(guī)范及要求進行操作，以保證儀器的測量精度。3.2測量依據(jù)：測量前對鐵道第二勘察設(shè)計院現(xiàn)場移交測量內(nèi)業(yè)、隧道相關(guān)資料進行復(fù)核，結(jié)合施工復(fù)測結(jié)果，確認(rèn)與設(shè)計單位資料相符。3.3控制網(wǎng)選用：由于地處山區(qū)林場地段，地形復(fù)雜，對控制點的選點布設(shè)工作帶來了一定困難；并且，支導(dǎo)線無檢核條件，經(jīng)過認(rèn)真、細(xì)致勘察，依據(jù)設(shè)計單位提供的資料及復(fù)測結(jié)果，結(jié)合以往隧道地表控制測量的常規(guī)控制方法，決定該隧道采用主、副導(dǎo)線閉合環(huán)作為地表控制測量。所謂主、副導(dǎo)線閉合環(huán)，就是一條主導(dǎo)線和一條與之平行的副導(dǎo)線在隧道兩洞口附近相連而成的閉合環(huán)；主導(dǎo)線要求測角和測邊，副導(dǎo)線一般只測角，不測邊長，這樣就形成環(huán)內(nèi)角和條件；經(jīng)過角度平差，采用角度平差值和邊長的觀測值通過隧道兩端的聯(lián)系方向沿主導(dǎo)線即可計算主導(dǎo)線點坐標(biāo)。3.4本次隧道的地表控制網(wǎng)布設(shè)：隧道進口端選用JD26-4~JD26-3、出口端選用ZD27-1~GD2作為首控點，按主副導(dǎo)線布設(shè)要求沿設(shè)計院交樁導(dǎo)線進行選點布設(shè)。主導(dǎo)線控制點為JD26-3、JD26-4、DG1、DG2、DG3、DG4、DG5、ZD27-1、GD2；副導(dǎo)線點為DG1’、DG2’、DG3’、DG4’、DG3.5外業(yè)施測情況：根據(jù)所選用的導(dǎo)線控制點，按四等導(dǎo)線精度要求進行測量。采用方向觀測法觀測角度四測回，距離對向觀測兩測回取平均值；各測站觀測結(jié)果均符合限差要求。3.6內(nèi)業(yè)整理計算：外業(yè)施測結(jié)束后，對外業(yè)資料進行內(nèi)業(yè)整理、復(fù)核，確認(rèn)外業(yè)測量無誤，對所形成的兩個導(dǎo)線環(huán)進行角度閉合差計算，各環(huán)角度閉合差符合要求。鑒于施工復(fù)測時已在本標(biāo)段內(nèi)建立了統(tǒng)一的自由坐標(biāo)系，對線型、交樁導(dǎo)線均按所建立的坐標(biāo)系推算坐標(biāo)；并且，在施測時，導(dǎo)線均按四等導(dǎo)線測量要求施測，分別以JD26-4~JD26-3和ZD27-1~GD2為起算或附合邊，對導(dǎo)線分別用計算器進行內(nèi)業(yè)計算。四、如何減小測量誤差1、人的原因。由于觀測者的眼睛等感覺器官的鑒別能力有限，因此，在安置儀器、照準(zhǔn)目標(biāo)以及讀數(shù)等方面會產(chǎn)生誤差。2、儀器的原因。測量儀器、工具的制造不可能做到十分精確，對儀器的校正也不可能十分完善，因此，會導(dǎo)致觀測的誤差。3、外界條件的影響。外界的溫度、濕度、陽光、風(fēng)力、地物、地貌及其變化，都會給觀測值帶來誤差。針對以上三種誤差原因，采用以下三種方法來減小誤差。1、對人的原因，要選用視力較好并對儀器熟練程度較高的人員觀看儀器。2、儀器的原因，要對儀器進行定期鑒定。在每次測量前進行常規(guī)檢校儀器，對儀器指標(biāo)根據(jù)實際情況進行調(diào)整，如溫度改正、氣壓改正、空氣濕度改正。3、針對外界條件的原因，要避開雨天、霧天、和大風(fēng)天氣，在陽光下測量一定要給儀器打傘。結(jié)束語該方案根據(jù)此隧道的具體情況及地形條件，結(jié)合隧道勘測及施工規(guī)范，理論嚴(yán)謹(jǐn)、實際可行，該方案對于隧道洞口投點傳遞、洞內(nèi)導(dǎo)線延伸布設(shè)提供了切實可行的依據(jù)。在以后的測量工作中，還需