论文部分内容阅读
【摘 要】 在铁路长大隧道的建设中，对隧道进行控制测量是一项非常重要的工作，其主要任务就是保证隧道的开挖能够按照设计掘进，按照精度要求贯通。在长大隧道的平面控制测量中，其导线的精度与贯通精度有着直接的关系。所以，为了充分保证隧道的控制测量在允许的范围之内，在铁路未进行贯通之前必须要对测量结果进行相应的分析，以期更好的保证其运行。
【关键词】 铁路长大隧道；洞内平面控制测量；导线
引言：
随着经济社会的发展与科学技术的进步，在铁路工程的修建技术方面也在不断的提高和日益的完善。尤其是近年来铁路事业的不断发展，使得铁路的建设环境也在不断的变得复杂，所以，在修建铁路的过程中经常会遇到长大隧道的修建。由于在铁路贯通后需要进行无轨道施工，并且在隧道平面中贯通误差的大小对于砟轨道施工时的隧道洞内有直接的影响。长大隧道的平面测量范围洞内平面测量和洞外平面测量，由于洞外平面测量一般采用先进的GPS测量技术，所以其贯通误差相对较小。因此，在铁路长大隧道中平面贯通误差主要是由于隧道洞内平面控制测量的精度而产生的。在隧道内平面测量控制受到的影响因素比较大，施工干扰大、测量条件差等，因此，如何保证好测量的精度的可靠性和准确性，是一个重要的问题。
隧道贯通误差可分橫向、纵向和竖向三个方向的贯通误差，从目前的测量技术水平和工程要求两方面考虑，横向误差最难达到限差要求，隧道控制测量的关键就在于解决横向贯通误差问题。而要减小横向贯通误差，首先要保证洞外平面控制测量的精度。同时，隧道工程只是铁路工程的一部分，其平面控制基准必须与周边工程的平面基准一致或发生转换关系。因此，长大隧道在施工前必须建立统一的洞内平面控制测量基准，既要保证隧道的准确贯通，又要考虑隧道控制测量与其两端线路控制测量之间的准确连接。
一、洞内控制测量设计
洞内控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，按此分别进行洞内控制测量设计。
（一）贯通误差控制指标
根据《工程测量规范》（BG50026-2007）中对隧道贯通误差、贯通中误差的基本要求，对施工误差进行控制，各种误差控制和要求见表1、表2。
（二）平面控制测量设计
1.洞内平面控制测量等级的确定。
《工程测量规范》要求，隧道洞内平面控制测量的等级，应根据隧道两开挖洞口问长度按表3选取。
S3标斜井口距出口、距S2标1号斜井口之间的长度均超过5km，洞内平面控制测量应按三等导线网进行，导线测角中误差要求1.8″，测距相对中误差要求1/150000。
2.对导线进行布设
在对导线点进行埋设时，要确保视线的清晰，将导线的边长尽量的放长，从而使得洞内的测站数相应的减少，降低误差出现的可能性；布置导线点时，应尽量将其布置在稳固可靠、施工干扰比较小的地方，点间视线与洞内设施的距离应保持0.5m以上，从而降低旁折光对于水平角测量时造成不利的影响；导线点适宜侧移中线适当的距离成对布设，每两个点之间的距离在2m左右，每对点相距在里程方向前后错开5m—10m为宜，以便防止导线点在使用过程中产生混淆。
3.导线点的编号
由于导线在埋设过程中是前后错开的，各个导线点的里程不同，为了避免导线的编号出现重复的情况，并且方便查找，可以按照导线点里程作为点名，里程取至整米，左线点号前冠以字母“Z”，右线点号前冠以字母“Y”，例如：2352+268，Y352+273，分别表示左线里程K352+268、右线里程K352+273处的导线点。
4.观测的仪器要求
在长大隧道洞内的导线测量过程中，由于施工干扰大、测量观测条件差。精度要求高等特点，所以，洞内导线测量应该采用稳定性好、测量精度高，并且具有自动目标搜索功能、自动观测、自动照准、自动记录功能的全站仪。全站仪标称测角精度不应低于±1.0%，测距精度不应低于±1mm+2ppm。在进行观测前，需要按照相关要求对全站仪及其棱镜进行检验和校正，在作业期间使用的仪器必须在有效定期之内。边长观测应进行温度、气压等气象元素改正，温度读数精确至0.5℃，气压读数精确至0.5hPa。
二、洞内平面测量控制技术
在铁路长大隧道施工中，随着开挖过程的不断延伸，需要不断给出隧道的掘进方向。为了能够准确的完成施工放样，避免误差出现并且积累，充分保证最后的准确贯通，需要先进行洞内控制测量。
此项工作是在洞外控制测量和洞内外联系测量的基础上展开的，按照相关规范，再结合隧道的实际长度，可以选用隧道二等双导线来进行洞内控制测量。在洞内控制点中，可以每隔300m左右埋设一对，2个点位置在隧道中线附近，埋设在填充混凝土上，两点之间的距离在50—100cm之间，一般洞内600m左右形成一个闭合的多边形图形，一般情况下多为四边形，而不宜采用六边形，洞内导线点布置如图1所示。
（一）导线测量外业观测
外业观测时一所用仪器为DJ1型全站仪，标称精度：测角1，测距1mm+1.5ppm，具体为徕片TCRA1201+8400型全站仪，仪器编号：264298，仪器使用前都经过年检和一般常规检验。导线观测的主要技术要求严格按表4、表5执行。
（二）特殊地段斜井段导线控制
有时隧道会经过特殊地段，对于隧道斜井的导线控制，在整个隧道测量控制中既是重点也是难点。有时由于地形的因素，在斜井段导线点必须设置短边，最短边DPX9到DPX6只有80.9456m，如果实际操作与规范要求不相符，就会对平面控制造成很大的难度。所以，需要对导线控制进行专门的设计，再与现场地形条件相结合，一般可以采取2种方法：（1）提高导线等级采用导线二等；（2）在洞外增加临时一控制点，增加多边形闭合环和增加边长观测来提高平差精度。隧道斜井段导线如图2所示，其中DP2，DP3和DP4洞外控制点，DXL为洞外控制临时点，DPX1，DPX2，DPX3，DPX4，DPXS和DPX6为斜井段临时一导线控制点，DPX9，DPX10，DPX53，DPX54，DPX13，DPX14和DPX15为斗篷山隧道正洞导线控制点。
三、监理对施测过程的检查、控制及注意事项
（一）施测过程检查与控制
1.检查桩点的稳定、保护情况。
2.审核施测人员资格、仪器检定证书、单位资质。
3.巡视操作过程是否符合规范。
4.对施测成果进行审核，如果审核不合格，需要与设计单位较差超限部分组织重新施测。
（二）洞内导线布设检查与控制
1.检查洞内导线的布设是否符合要求。
2.导线测量前要求检查洞口控制点。
3.按照相关要求对复测导线进行检查，对导线测量成果进一步审核。
（四）贯通测量过程检查与控制
1.对贯通误差的调整进行检查，看其是否与线路设计规范相一致，以及轨道平顺性是否符合要求。
2.对调整后的线路进行抽测，看其是否满足建筑限界要求。
四、结束语
洞内平面控制测量方法对测量精度具有重要的影响，采用交叉导线网进行长大隧道洞内平面控制测量，检核条件多，可以准确快捷地发现测量粗差；同时采用自动观测可以大大减少测量工作时间，减少人工操作，避免了人眼调焦产生的视差。同时，在全过程质量监控中，监理严格按照相关规范和长大隧道控制测量监理实施细则严控隧道的控制测量，保证施工的安全质量，使隧道沿着符合规定的精度正确掘进以至贯通。
参考文献：
[1]庞家辉，宋杨.隧道施工中的洞内施工测量[J].华章，2011，26：325.
[2]邹浜，刘成龙，王鹏，杨雪峰.长大隧道洞内自由测站边角交会网平面控制测量[J].测绘科学，1.
[3]张永明.基于GPS的隧道平面控制测量技术探讨[J].科技创新导报，2012，22：112-113.
【关键词】 铁路长大隧道；洞内平面控制测量；导线
引言：
随着经济社会的发展与科学技术的进步，在铁路工程的修建技术方面也在不断的提高和日益的完善。尤其是近年来铁路事业的不断发展，使得铁路的建设环境也在不断的变得复杂，所以，在修建铁路的过程中经常会遇到长大隧道的修建。由于在铁路贯通后需要进行无轨道施工，并且在隧道平面中贯通误差的大小对于砟轨道施工时的隧道洞内有直接的影响。长大隧道的平面测量范围洞内平面测量和洞外平面测量，由于洞外平面测量一般采用先进的GPS测量技术，所以其贯通误差相对较小。因此，在铁路长大隧道中平面贯通误差主要是由于隧道洞内平面控制测量的精度而产生的。在隧道内平面测量控制受到的影响因素比较大，施工干扰大、测量条件差等，因此，如何保证好测量的精度的可靠性和准确性，是一个重要的问题。
隧道贯通误差可分橫向、纵向和竖向三个方向的贯通误差，从目前的测量技术水平和工程要求两方面考虑，横向误差最难达到限差要求，隧道控制测量的关键就在于解决横向贯通误差问题。而要减小横向贯通误差，首先要保证洞外平面控制测量的精度。同时，隧道工程只是铁路工程的一部分，其平面控制基准必须与周边工程的平面基准一致或发生转换关系。因此，长大隧道在施工前必须建立统一的洞内平面控制测量基准，既要保证隧道的准确贯通，又要考虑隧道控制测量与其两端线路控制测量之间的准确连接。
一、洞内控制测量设计
洞内控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，按此分别进行洞内控制测量设计。
（一）贯通误差控制指标
根据《工程测量规范》（BG50026-2007）中对隧道贯通误差、贯通中误差的基本要求，对施工误差进行控制，各种误差控制和要求见表1、表2。
（二）平面控制测量设计
1.洞内平面控制测量等级的确定。
《工程测量规范》要求，隧道洞内平面控制测量的等级，应根据隧道两开挖洞口问长度按表3选取。
S3标斜井口距出口、距S2标1号斜井口之间的长度均超过5km，洞内平面控制测量应按三等导线网进行，导线测角中误差要求1.8″，测距相对中误差要求1/150000。
2.对导线进行布设
在对导线点进行埋设时，要确保视线的清晰，将导线的边长尽量的放长，从而使得洞内的测站数相应的减少，降低误差出现的可能性；布置导线点时，应尽量将其布置在稳固可靠、施工干扰比较小的地方，点间视线与洞内设施的距离应保持0.5m以上，从而降低旁折光对于水平角测量时造成不利的影响；导线点适宜侧移中线适当的距离成对布设，每两个点之间的距离在2m左右，每对点相距在里程方向前后错开5m—10m为宜，以便防止导线点在使用过程中产生混淆。
3.导线点的编号
由于导线在埋设过程中是前后错开的，各个导线点的里程不同，为了避免导线的编号出现重复的情况，并且方便查找，可以按照导线点里程作为点名，里程取至整米，左线点号前冠以字母“Z”，右线点号前冠以字母“Y”，例如：2352+268，Y352+273，分别表示左线里程K352+268、右线里程K352+273处的导线点。
4.观测的仪器要求
在长大隧道洞内的导线测量过程中，由于施工干扰大、测量观测条件差。精度要求高等特点，所以，洞内导线测量应该采用稳定性好、测量精度高，并且具有自动目标搜索功能、自动观测、自动照准、自动记录功能的全站仪。全站仪标称测角精度不应低于±1.0%，测距精度不应低于±1mm+2ppm。在进行观测前，需要按照相关要求对全站仪及其棱镜进行检验和校正，在作业期间使用的仪器必须在有效定期之内。边长观测应进行温度、气压等气象元素改正，温度读数精确至0.5℃，气压读数精确至0.5hPa。
二、洞内平面测量控制技术
在铁路长大隧道施工中，随着开挖过程的不断延伸，需要不断给出隧道的掘进方向。为了能够准确的完成施工放样，避免误差出现并且积累，充分保证最后的准确贯通，需要先进行洞内控制测量。
此项工作是在洞外控制测量和洞内外联系测量的基础上展开的，按照相关规范，再结合隧道的实际长度，可以选用隧道二等双导线来进行洞内控制测量。在洞内控制点中，可以每隔300m左右埋设一对，2个点位置在隧道中线附近，埋设在填充混凝土上，两点之间的距离在50—100cm之间，一般洞内600m左右形成一个闭合的多边形图形，一般情况下多为四边形，而不宜采用六边形，洞内导线点布置如图1所示。
（一）导线测量外业观测
外业观测时一所用仪器为DJ1型全站仪，标称精度：测角1，测距1mm+1.5ppm，具体为徕片TCRA1201+8400型全站仪，仪器编号：264298，仪器使用前都经过年检和一般常规检验。导线观测的主要技术要求严格按表4、表5执行。
（二）特殊地段斜井段导线控制
有时隧道会经过特殊地段，对于隧道斜井的导线控制，在整个隧道测量控制中既是重点也是难点。有时由于地形的因素，在斜井段导线点必须设置短边，最短边DPX9到DPX6只有80.9456m，如果实际操作与规范要求不相符，就会对平面控制造成很大的难度。所以，需要对导线控制进行专门的设计，再与现场地形条件相结合，一般可以采取2种方法：（1）提高导线等级采用导线二等；（2）在洞外增加临时一控制点，增加多边形闭合环和增加边长观测来提高平差精度。隧道斜井段导线如图2所示，其中DP2，DP3和DP4洞外控制点，DXL为洞外控制临时点，DPX1，DPX2，DPX3，DPX4，DPXS和DPX6为斜井段临时一导线控制点，DPX9，DPX10，DPX53，DPX54，DPX13，DPX14和DPX15为斗篷山隧道正洞导线控制点。
三、监理对施测过程的检查、控制及注意事项
（一）施测过程检查与控制
1.检查桩点的稳定、保护情况。
2.审核施测人员资格、仪器检定证书、单位资质。
3.巡视操作过程是否符合规范。
4.对施测成果进行审核，如果审核不合格，需要与设计单位较差超限部分组织重新施测。
（二）洞内导线布设检查与控制
1.检查洞内导线的布设是否符合要求。
2.导线测量前要求检查洞口控制点。
3.按照相关要求对复测导线进行检查，对导线测量成果进一步审核。
（四）贯通测量过程检查与控制
1.对贯通误差的调整进行检查，看其是否与线路设计规范相一致，以及轨道平顺性是否符合要求。
2.对调整后的线路进行抽测，看其是否满足建筑限界要求。
四、结束语
洞内平面控制测量方法对测量精度具有重要的影响，采用交叉导线网进行长大隧道洞内平面控制测量，检核条件多，可以准确快捷地发现测量粗差；同时采用自动观测可以大大减少测量工作时间，减少人工操作，避免了人眼调焦产生的视差。同时，在全过程质量监控中，监理严格按照相关规范和长大隧道控制测量监理实施细则严控隧道的控制测量，保证施工的安全质量，使隧道沿着符合规定的精度正确掘进以至贯通。
参考文献：
[1]庞家辉，宋杨.隧道施工中的洞内施工测量[J].华章，2011，26：325.
[2]邹浜，刘成龙，王鹏，杨雪峰.长大隧道洞内自由测站边角交会网平面控制测量[J].测绘科学，1.
[3]张永明.基于GPS的隧道平面控制测量技术探讨[J].科技创新导报，2012，22：112-113.