隧道工程測(cè)量的步驟———送給初入隧道施工測(cè)量之門的同僚
當(dāng)你接到隧道施工工程,無(wú)論是被派遣或私人老板雇傭,第一、要先做隧道進(jìn)口和出口控制網(wǎng),為保證進(jìn)出口坐標(biāo)系統(tǒng)一致,需要以導(dǎo)線形式或三角鎖形式聯(lián)測(cè),當(dāng)然GPS更好。如果有支洞,斜井,不管幾個(gè)均需要將進(jìn)口的控制點(diǎn)納入整個(gè)控制網(wǎng)中,觀測(cè)、平差計(jì)算。其目的是為了保證所有控制點(diǎn)坐標(biāo)、高程一致,同精度,防止隧道貫通出現(xiàn)偏差。如果設(shè)計(jì)單位在這些部位提供的有平面、高程控制網(wǎng)點(diǎn),你一定要進(jìn)行復(fù)核測(cè)量,以免誤用而造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。如果工程是國(guó)家正規(guī)工程,你應(yīng)在施測(cè)前或過(guò)程中上報(bào)監(jiān)理一份布設(shè)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)報(bào)告,在結(jié)束的時(shí)候報(bào)一份技術(shù)總結(jié)供審批。沒(méi)有要求的或工程較小,這兩項(xiàng)可合并一起,在建立控制網(wǎng)后寫出報(bào)批。
第二、應(yīng)根據(jù)控制網(wǎng)做好貫通誤差估算,貫通誤差限差要求請(qǐng)見(jiàn)相關(guān)規(guī)范。如果貫通誤差大于規(guī)范要求,需要對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化,以滿足規(guī)范要求。
第三、當(dāng)控制網(wǎng)建立后(包括控制網(wǎng)點(diǎn)復(fù)核測(cè)量合限),即可按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo),將隧道軸線包括支洞、斜井軸線方向控制點(diǎn)在實(shí)地穩(wěn)固標(biāo)定,位置應(yīng)選在開(kāi)挖區(qū)以外的適當(dāng)位置,防止被破壞,但又不要離開(kāi)挖區(qū)過(guò)遠(yuǎn),使用不便。上述工作完成后,即可進(jìn)行隧道進(jìn)出口包括支洞,斜井進(jìn)口的洞臉開(kāi)挖放樣。開(kāi)口線的測(cè)定應(yīng)依照?qǐng)D紙,并換算出與控制軸線點(diǎn)的相互關(guān)系,用全站儀采用逐近法直接測(cè)定。同時(shí)應(yīng)測(cè)定洞臉開(kāi)挖前的原始斷面圖或測(cè)繪不小于1/200的地形圖,有地形圖軟件的話,在室內(nèi)切出斷面圖,以供工程量計(jì)算之用(如果測(cè)地形圖,需征得現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理同意后方可或要求他旁站)。注意:應(yīng)根據(jù)圖紙核對(duì)洞臉實(shí)際里程是否正確。防止造成超欠挖。如果無(wú)免棱鏡功能全站儀,在洞臉開(kāi)完逐漸向下的過(guò)程中,應(yīng)將開(kāi)挖后的斷面逐漸測(cè)下來(lái),隨時(shí)檢查是否存在欠挖部位,也免得開(kāi)挖完成后,測(cè)繪斷面困難.
第四、當(dāng)洞臉形成后,根據(jù)圖紙,及施工組織設(shè)計(jì)和措施,將隧道的輪廓開(kāi)挖線在洞臉上標(biāo)出,其輪廓點(diǎn)間距不應(yīng)大于50cm。為了不至于欠挖,輪廓點(diǎn)可大于半徑5cm放樣,一般寧超不欠,但不可過(guò)大免得形成過(guò)量超挖。
第五、當(dāng)進(jìn)洞之時(shí),應(yīng)根據(jù)隧道體型斷面(單圓心還是多圓心)、隧道平面線型,用程序型計(jì)算器編制計(jì)算程序,以便放樣定點(diǎn)計(jì)算。隧道的輪廓點(diǎn)的測(cè)定宜用帶激光的全站儀直接在開(kāi)挖掌子面測(cè)定坐標(biāo)、高程,輸入計(jì)算器計(jì)算后根據(jù)計(jì)算結(jié)果改正位置,以逐近法確定,一般不超過(guò)2次即可。
第六、洞內(nèi)控制應(yīng)隨著隧道的掘進(jìn)延伸而布置,其布置形式以導(dǎo)線為好。導(dǎo)線點(diǎn)宜布置在隧道的一側(cè),導(dǎo)線點(diǎn)間距應(yīng)不大于200m。對(duì)于3公里以上的隧道等級(jí)不低于四等。放樣控制點(diǎn)距開(kāi)挖面距離不大于50m為宜。如果隧道比較短且平面線性為直線,可采用激光準(zhǔn)直儀比較方便。對(duì)于激光準(zhǔn)直儀的安裝調(diào)試請(qǐng)參考相關(guān)資料,不在贅述。
第七、在進(jìn)行隧道開(kāi)挖輪廓點(diǎn)放樣中,應(yīng)隨時(shí)檢查凸出部位的欠挖,并標(biāo)出范圍,供處理,以免過(guò)后處理困難。
第八、根據(jù)設(shè)計(jì)或監(jiān)理要求,及時(shí)測(cè)定隧道開(kāi)挖斷面圖,斷面一般5到10m一條,測(cè)量方法可用帶激光的全站儀,置儀于適宜控制點(diǎn)上,直接進(jìn)行斷面測(cè)量。不需要在每個(gè)斷面上置儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
第九、編程技巧:隧道周邊輪廓點(diǎn)的放樣,是通過(guò)全站儀測(cè)定坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)的采集,然后輸入計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算,來(lái)獲得放樣點(diǎn)在隧道的空間位置,從而判斷是否滿足圖紙和自己的要求。放樣點(diǎn)的坐標(biāo)有兩種形式采用, 1、利用圖紙?jiān)O(shè)計(jì)平面坐標(biāo)即大地坐標(biāo)和高程,2、相對(duì)坐標(biāo)和高程,即以隧道前進(jìn)方向中線為X(里程),隧道中線兩側(cè)為Y,Y值為正在中線右側(cè),為負(fù)在中線左側(cè),洞口底部設(shè)計(jì)高程為零點(diǎn)。兩種坐標(biāo)獲得的目的只有一個(gè),那就是通過(guò)計(jì)算求得測(cè)點(diǎn)在隧道的空間位置量,即該點(diǎn)的里程、高程數(shù)值以及該點(diǎn)與圓心或中線的關(guān)系數(shù)值。第一種方法計(jì)算量較大需要在程序中通過(guò)計(jì)算換算成里程,沒(méi)有第二種直觀,但程序編制需要點(diǎn)功夫,并要求將設(shè)站置儀器點(diǎn)換算成隧道相對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行。編程應(yīng)根據(jù)自己的喜好或習(xí)慣來(lái)編制, 可借用他人資源來(lái)改編適合于自己的,建議不要照搬,拿過(guò)來(lái)就用,別人的不一定適合。 在編程過(guò)程中,一般對(duì)隧道周邊輪廓點(diǎn)的空間位置計(jì)算是要參考設(shè)計(jì)的圓心高程與開(kāi)挖邊線的關(guān)系進(jìn)行的,無(wú)論單圓心還是多圓心,同時(shí)還要考慮隧道是否設(shè)計(jì)有的縱向坡度,圓心的高程是隨縱向坡度及里程延伸而變化的。如果隧道平面是曲線型,在程序編制中還要將曲線計(jì)算部分編制進(jìn)去。一般隧道如果是過(guò)水作用不設(shè)置緩和曲線,是交通隧道特別是高速公路和鐵路會(huì)遇到緩和曲線的,程序編制時(shí)應(yīng)引起注意。 對(duì)于曲線隧道部分的編程,可以根據(jù)曲線半徑的大小來(lái)設(shè)計(jì),當(dāng)半徑較大的時(shí)候,可以采用折線的形式進(jìn)行編制來(lái)簡(jiǎn)化程序,其折線長(zhǎng)度的選擇只有在玄狐差不影響開(kāi)挖放樣精度的時(shí)候采用。
第十、為什么需要求得測(cè)點(diǎn)(輪廓放樣點(diǎn))的里程或稱X坐標(biāo),因?yàn)樗淼涝诰蜻M(jìn)的時(shí)候,掌子面不會(huì)是一個(gè)平面,會(huì)有凸凹,當(dāng)隧道縱向有坡度的時(shí)候,凸凹的部位(指輪廓線周邊)的里程不一樣,其里程位置的開(kāi)挖高程在斷面位置是不一樣的,目的就是解決這一問(wèn)題。測(cè)得的高程目的就是通過(guò)計(jì)算對(duì)照相對(duì)這一測(cè)點(diǎn)里程的設(shè)計(jì)高程在該處斷面的輪廓點(diǎn)位置是否吻合,來(lái)改正測(cè)點(diǎn)的輪廓點(diǎn)位置至正確。 當(dāng)然,在隧道無(wú)縱向坡度的時(shí)候可簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程與程序。