长距离大断面地铁隧道测量控制技术探究.pdf
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1、CM&M 2023.042170 引言相比于常规大型路面交通工程,长距离大断面地铁隧道作业场所为地下深埋区,由于隧道作业施工测量操作环境复杂、技术难度大,测量产生的误差难免会为隧道施工埋下安全质量隐患。精准可靠的测量工作,是地铁隧道工程顺利实施的重要保证。如何通过有效手段,对隧道施工测量精度实施有效控制,保证隧道盾构方向的精准性,是隧道工程亟待攻克的难点之一1。1 长距离大断面地铁隧道测量控制的必要性相比于小型隧道工程,长距离大断面隧道工程施工作业情况越发复杂。其工程作业量更大、对工期要求严格,且在施工中常遇到毒矿床、熔岩地质环境,对施工安全等级要求高。因此快速、安全地完成贯通成为隧道工程施工
2、的关键所在2。依据误差传导规律可知,测量误差会随隧道纵深导线的距离深入而变大。当前主流长距离大断面隧道盾构挖掘方式,为双向进出口同时掘进。根据相关经验,此类隧道掘进需采取必要的贯通测量控制手段。依据施工作业次序不同,隧道贯通测量可分成挖掘施工的测量控制和隧道贯通后的误差测量控制。依据贯通后测量内容的差异,可分为高程误差测量和水平误差测量。完成隧道贯通后的水平和高程的误差测量,有利于验证测量精度是否满足工程建设需要,是否采取必要的纠偏措施。根据隧道工程实际状况,选择使用合理的检测技术及控制措施,配合健全的测量控制方案,可有效提升测量精度,形成准确的测量数据。将相关测量数据应用于长距离大断面地铁隧
3、道建设,对于推进大长地铁隧道工程的有序发展具有重要意义。施工测量是地铁隧道工程的重要环节,科学的隧道测量技术配合实施必要的控制措施,可提升复杂条件下测量应用的适应能力,应对各类作业环境的工程测量,优化常规施工测量技术精度不达标、作业实施难度高、受狭小作业环境干扰等问题,保证地铁隧道工程的顺利实施,提升地铁隧道施工的规范性,避免工程返工及资源浪费,确保隧道施工质量。2 长距离大断面地铁隧道测量控制技术要点2.1 构建地铁隧道测量坐标体系长距离大断面地铁施工项目中,隧道曲线半径长度超过 1000m 的较为常见。针对此类施工情况,应在确定好隧道贯穿精度后,构建明确的隧道测量坐标体系3。坐标体系构建过
4、程中,应综合考虑隧道整体盾构方案,明确隧道双向线路衔接贯通的合理性,结合隧道工程实际,形成相适应的隧道测量坐标体系。通常坐标体系需应用测量网技术单独建立,以增加测量坐标系统的准确可靠性,为后续的隧道测量及施工做好准备。2.2 布控隧道测量控制网布控隧道测量控制网的目的,是确保双向隧道相向挖掘作业的顺利实施,保证隧道成功贯通。为提高测量控制网布控精度,应选择适宜隧道建设实际的测量控制网模式。当前主流的控制网种类为 GPS 控制网、导线控制网和三角控制网等4。其中:GPS 控制网技术应用范围最广,测量精度最高;三角控制网技术主要应用于施工地势复杂、环境恶劣的作业区域;导线控制网技术主要应用于长距离
5、大断面地铁隧道测量控制技术探究李晨旭(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司,北京101300)摘要:结合长距离大断面地铁隧道工程实际,围绕长距离大断面地铁隧道测量控制展开研究。首先分析隧道测量控制的必要性,进而论述了长距离大断面地铁隧道测量控制技术要点,并对长距离大断面地铁隧道测量控制应用进行研究,以为相应规模地铁隧道施工测量控制提供借鉴。关键词:长距离大断面;地铁隧道;导线网;测量控制218工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工地势平坦的较好作业区域。隧道测量控制网如图 1 所示。2.3 预测隧道贯通偏差值贯通误差是长距离大断面地铁隧道贯通测量的常见问题。为此施工测
6、量时,应根据测量仪器的特性,测算出放样点位允许误差内的最远距离,合理预测贯通偏差值,以保证测量的准确性。误差预测过程中,不能只为提升预测精度而选择大工作量的方式,也不能为提升预测效率而选择降低测量精度的方式。长距离大断面隧洞贯通偏差预测时,应避免水平贯通误差超出门限。在保证常规测量效率的同时,综合运用高程和水平测量,可将边角后方交会技术应用于大长隧道贯通偏差值误差预测及后续变形监测。2.4 隧洞外测量控制针对长距离大断面地铁隧道的外部测量,应严格控制曲线隧道及直线隧道的贯入精度和距离。在满足工程设计要求前提下,方可进行后续水平测量工作。对于直线隧道,隧洞外部测量的主要目的是准确测得隧道两侧的水
7、平位置、点位及隧道方向;对于曲线隧道,隧洞外部测量应主要以测算并准确获得端点控制桩位置及弯道转向转角位置为目的。隧道洞外测量通常选择精密线法,其主要基于导线法实现外部测量控制。测量的关键是确定导线点的位置,测量时应综合考量隧道和场地数量5。利用精密导线法测量时,导线最小边长应大于 300m。为降低测量产生误差,应优先选择长边作为测量导线。利用观察法观测精密线材的水平角度,如果存在 2 个以上水平角度,采用奇偶轮换的方式实施观测,以降低测量机械误差对施工形成的干扰。2.5 隧道工程放线隧道工程放线的目的是确立隧道的水平、竖直挖掘方向。在实际操作过程中,应参照工程设计图纸确定施工点位准确位置。其布
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